[发明专利]接近开关传感器测试仪

摘要

接近开关传感器测试仪属于接近开关传感器工作参数检测领域，其特征包括主控板、工控机、伺服驱动器、伺服电机、电动平移台、标准检测体、接近开关传感器、测量电路和供电电路，检测时，主控板向伺服驱动器发出信号控制伺服电机带动电动平移台滑块上的标准检测体往复运动，在此过程中，主控板从测量电路、接近开关传感器获取接近开关传感器的导通/复位信号、导通压降、漏电流等参数，通过计算在此过程中主控板所发送的正反脉冲数，可得到接近开关的复位距离、动作回差、检测距离等工作参数，然后将所得接近开关传感器各工作参数发送到工控机显示并根据设定值判断接近开关传感器是否合格。

主权项

接近开关传感器测试仪，其特征在于：含有依次连接的主控板、工控机、伺服驱动器、伺服电机、电动平移台、标准检测体、接近开关传感器、测量电路和供电电路，其中：主控板包括CPU、各输出端分别和所述CPU的各对应输入端相连接的模拟量输入电路、开关量输入电路、各输入端分别和所述CPU的各对应输出端相连的开关量输出电路、脉冲信号输出电路和RS232串口通信电路、开始测试开关，其中：CPU，采用型号为STM32F103VET6的32位基于ARM内核的Cortex M3微处理器；模拟量输入电路包括消耗电流模拟量输入电路和导通压降模拟量输入电路，其中：该消耗电流模拟量输入电路的输入端输入由所述测量电路从所述接近开关传感器测量的消耗电流，该导通压降模拟量输入电路的输入端输入由所述测量电路从所述的接近开关传感器测量的导通压降，其中，每一种所述的模拟量输入电路包括各自分别对应于模拟量输入信号正半波和模拟量输入信号负半波的两类电路：正半波模拟量输入电路和负半波模拟量输入电路，所述的每一类模拟量输入电路都包括一个运算放大器，输出端对地都串接有限流电阻和反向二极管，但是，对于正半波模拟量输入电路而言，运算放大器输出端同时直接和负输入端相连，正输入端依次经过滤波电容、分压电阻接所对应的传感器的正半波输出端，对于负半波模拟量输入电路而言，运算放大器负输入端在经过反馈电阻与输出端相连的同时又依次经过相应的滤波电容、分压电阻与所对应的传感器各自的负半波输出端相连，而正输入端则经电阻接地；开关量输入电路包括近端限位开关信号输入电路、远端限位开关信号输入电路、测试开始信号输入电路、接近开关传感器导通信号输入电路，其中：该近端限位开关信号输入电路的输入端输入由所述电动平移台近端限位开关输出，该远端限位开关信号输入电路的输入端输入由所述电动平移台远端限 位开关输出，测试开始信号输入电路的输入端输入由12V直流电源经开始按键S7、限流电阻R3输出，接近开关传感器导通信号输入电路的输入端输入由所述测量电路从所述接近开关传感器信号端输出，其中，每一种所述的开关量输入电路，所述开关量信号经由端子P1、限流电阻和稳压二极管组成的稳压电路后再经滤波电容滤波后接型号为TLP281‑4的光耦电路后输入到所述CPU；开关量输出电路，所述CPU发出的伺服驱动器停止信号、启动信号各自分别接一个发射极接地的三极管的基极，集电极各接继电器脚5，该继电器的脚4接5V电源该继电器脚5与5V电源之间还接一个二极管，该继电器的常闭触头1和常开触头3分别经端子P9输出到伺服驱动器对应的接口；脉冲信号输出电路，所述CPU发出的指令脉冲脉冲信号和指令符号脉冲信号分别经型号为TLP281‑4的光耦后接型号为ULN2803A达林顿管，经限流电阻、端子P6输出到伺服驱动器对应接口，限流电阻后的输出分别反接另一端接正5V的二极管，外部电源经端子P6输入，为脉冲信号输出电路提供独立电源；RS232串口通信电路，包括型号为MAX232A的RS232驱动器U17和串口CN1，所述CPU脚95发出的232_TX信号接所述RS232驱动器U17脚11，所述RS232驱动器U17脚12发出的232_RX信号接所述CPU脚96，所述RS232驱动器脚13、14输出的对应于外部的RS232通讯信号经所述串口CN1输出；开始测试开关，采用组合开关，常开触头2串联电阻R3后连接开关量输入电路，常开触头1接12V直流电源正端304；所述工控机采用研华工控机IPC‑610Mb，与主控板通过RS232串口电缆相连；所述伺服驱动器采用富士ALPHA5系列的RYT101D5‑VV2，与主控板通过专用电缆相连，与伺服电机通过编码器电路和动力线相连；所述伺服电机采用富士GYS101D5‑RA2，与电动平移台通过联轴器相连；所述电动平移台为微纳光科的WN102TA150M电动平移台，与主控板通过电缆相连；所述接近开关传感器为待检测接近开关传感器，通过夹具固定在电动平移台远端，与测量电路相连；所述标准检测体为一块尺寸为10cm*10cm*1mm、材料为A3钢的钢板，固定在电动平移台的滑块上；所述测量电路包括漏电流测量电路、导通压降测量电路和通断信号测量电路，其中：漏电流测量电路是在接近开关传感器的信号输出端串联一100Ω高精度电阻R1，电阻R1两端接所述主控板的模拟量输入电路；导通压降测量电路是接近开关传感器的信号输出端和模式切换开关S6的第一组开关输出端分别接所述主控板的模拟量输入电路，当接近开关传感器为NPN接线方式时，模式切换开关S6的第一组开关输入端接接近开关传感器的电源正极，当接近开关传感器为PNP接线方式时，模式切换开关S6的第一组开关输入端接接近开关传感器的电源负极；通断信号测量电路是接近开关传感器的信号输出端和串接模式切换开关S6第二组开关的滑动变阻器S8分别接所述主控板的开关量输入电路，当接近开关传感器为NPN接线方式时，模式切换开关S6的第二组开关输入端接接近开关传感器的电源负极，当接近开关传感器为PNP接线方式时，模式切换开关S6的第二组开关输入端接接近开关传感器的电源正极；所述的供电电路包括空气开关QL1、交流继电器、变压器B1、变压器B2、变压器B3、整流板PB1、整流板PB2、整流板PB3、开关S1、开关S2、开关S3、开关S4、开关S5，外部两相交流220V供电经空气开关QF1接交流接触器，开关S4、开关S5控制电路的通断，220V交流电经变压器B1、变压器B2、变压器B3电压分别降压为24V、12V、24V，又分别经整流板PB1、整流板PB2、整流板PB3整流为直流24V、12V、24V，再由开关S1、开关S2、开关S3的组 合控制电路的串并联为接近开关传感器提供所需的12V、24V、36V、48V、60V工作电源，另外，供电电路分别与主控板、工控机、伺服驱动器、电动平移台和测量电路相连接，为其提供工作所需电源。