[发明专利]声波马达力矩测试装置及其测试方法

说明书

本发明及一种声波马达力矩测试装置及其测试方法，所述测试装置包括测试台；所述测试台上固定安装有声波马达安装座，所述声波马达水平固定于声波马达安装座上，其输出轴伸出马达安装座外一段；所述测试装置还包括力臂盘，力臂盘固定连接在声波马达的输出轴末端；所述测试装置还包括拉力装置以及角度测试装置，所述拉力装置安装在测试台上，与力臂盘连接，所述声波马达不通电，由所述拉力装置沿力臂盘切向施一力F，力臂盘带动声波马达的输出轴一起旋转角度θ，所述声波马达通电，驱动力臂盘克服力F，反向旋转角度θ；所述角度测试装置安装在测试台上，测量θ的值。设计合理，结构简单，能够精确的直接测量k和BL。

技术领域

本发明涉及一种力矩测试装置，具体涉及一种声波马达力矩测试装置及其测试方法。

背景技术

声波电动牙刷马达是提供绕轴来回摆动动力输出的马达，其原理类似于线性振动马达，区别在于直线往复和转动往复；

自然状态下，马达的轴转动一定角度后会受到内部恢复力矩作用，Tk=k*θ，Tk为恢复力矩，k为恢复力矩常数（也称弹性常数），θ为转动角。

通入电流，马达会产生驱动力矩，Tm=BL*I，Tm是电磁驱动力矩，I为电流，BL为力矩常数。

如何精确测量k和BL，是本领域急需解决的问题。

发明内容

本发明提出一种，可以精确的直接测量k和BL的声波马达力矩测试装置及其测试方法。

本发明的技术方案：

一种声波马达力矩测试装置，所述测试装置包括测试台；所述测试台上固定安装有声波马达安装座，所述声波马达水平固定于声波马达安装座上，其输出轴伸出马达安装座外一段；所述测试装置还包括力臂盘，力臂盘固定连接在声波马达的输出轴末端；所述测试装置还包括拉力装置以及角度测试装置，所述拉力装置安装在测试台上，与力臂盘连接，所述声波马达不通电，由所述拉力装置沿力臂盘切向施一力F，力臂盘带动声波马达的输出轴一起旋转角度θ，所述声波马达通电，驱动力臂盘克服力F，反向旋转角度θ；所述角度测试装置安装在测试台上，测量θ的值。

所述拉力装置包括滑轮、拉绳以及砝码，所述滑轮通过支架固定连接在测试台上，正对力臂盘，一端绕在力臂盘的外周面并与其连接，一端与砝码连接，所述砝码自然垂落，其重力mg即构成所述力F。

所述角度测试装置包括反光镜、接受面以及激光发射装置，所述力臂盘上固定连接有凸块，所述反光镜粘连在凸块上，随力臂盘一起旋转，所述激光发射装置通过支架固定连接在测试台上，所述接受面置于远处；所述激光发射装置射出的光，经反光镜反射，并在接受面上形成一光斑，并随着反光镜旋转，光斑于接受面上移动，形成一条光线，所述反光镜旋转前，经其反射的光与接受面垂直；所述反光镜旋转的角度即为所述θ；优选，所述激光发射装置为激光笔，所述接受面为一墙面。

使用时，反光镜旋转前，测得反光镜的反射点与接受面的垂直距离为d ，以及光线长度为L，且依据光学原理，我们知晓反射边界光线和初始光线形成的夹角为2θ；这时，我们依据直角三角形的相关定理， tan2θ=L/d，即可得出θ=arctan(L/d)/2。

所述测试台由底板与支撑在底板底部四角的支脚连接构成。

采用上述一种声波马达力矩测试装置测试声波马达力矩的测试方法：

1）所述声波马达不通电，即Tm为0，由所述拉力装置沿力臂盘切向施一力F，力臂盘带动声波马达的输出轴一起旋转角度θ；此时，力臂盘旋转角度θ后稳定不动，也就是说，力F对力臂盘产生的力矩T与声波马达的输出轴受到的内部恢复力矩Tk达到平衡，即T=Tk，T=F*R，Tk=Tk=k*θ，R为力臂盘的半径，由此，得出k=(F*R)/θ。