用于傳感器校準(zhǔn)與測試的轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】公開了一種用于傳感器校準(zhǔn)與測試的轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)，包括外軸運(yùn)動框，沿第一自由度轉(zhuǎn)動；內(nèi)軸運(yùn)動框，設(shè)置于外軸運(yùn)動框內(nèi)，沿第二自由度轉(zhuǎn)動；校準(zhǔn)測試平臺，所述校準(zhǔn)測試平臺固定于所述內(nèi)軸運(yùn)動框中，用于為待測傳感器提供固定平臺；所述外軸運(yùn)動框和內(nèi)軸運(yùn)動框受控運(yùn)動以使得校準(zhǔn)測試平臺移動到校準(zhǔn)測試所需的各個位置以及達(dá)到校準(zhǔn)測試所需的各個速度。本實用新型采用出線孔方式將測試信號線引到轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)外解決轉(zhuǎn)動過程中信號線被纏繞的問題；采用電滑環(huán)裝置傳輸內(nèi)軸電機(jī)的驅(qū)動信號解決了轉(zhuǎn)動過程中信號傳輸?shù)膯栴}；采用外軸以及內(nèi)軸檢測裝置實現(xiàn)對轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)的故障報警；待測傳感器校準(zhǔn)與測試的數(shù)據(jù)都傳輸至測試機(jī)保存以便后續(xù)分析。
【專利說明】
用于傳感器校準(zhǔn)與測試的轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型屬于半導(dǎo)體器件試驗設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種用于傳感器校準(zhǔn)與測試的轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳感器包括加速度計、陀螺儀以及磁力計。其中，加速度計以及陀螺儀是慣性導(dǎo)航和慣性制導(dǎo)系統(tǒng)的基本測量元件之一，加速度計以及陀螺儀本質(zhì)上是一個振蕩系統(tǒng)，安裝于運(yùn)動載體的內(nèi)部，可以用來測量載體的運(yùn)動加速度。磁力計是測量磁場的儀器。隨著微電子技術(shù)的突飛猛進(jìn)地發(fā)展，加速度計、陀螺儀以及磁力計已經(jīng)廣泛的被應(yīng)用到航天，軍事，工業(yè)，汽車，民用領(lǐng)域，尤其在民用領(lǐng)用，隨著互聯(lián)網(wǎng)終端的普及，加速度計、陀螺儀以及磁力計市場非常廣泛。在加速度計、陀螺儀以及磁力計生產(chǎn)制造過程中，半導(dǎo)體器件設(shè)計生產(chǎn)廠家需要對設(shè)計生產(chǎn)制造后的加速度計、陀螺儀以及磁力計進(jìn)行校準(zhǔn)與測試，通常是利用重力場翻滾實驗裝置來校準(zhǔn)和測試生產(chǎn)的加速度計、陀螺儀以及磁力計。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的在于提供一種用于傳感器校準(zhǔn)與測試的轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)。
[0004]根據(jù)本實用新型的一方面，提供一種用于傳感器校準(zhǔn)與測試的轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)，包括:夕卜軸運(yùn)動框，沿第一自由度轉(zhuǎn)動；內(nèi)軸運(yùn)動框，設(shè)置于外軸運(yùn)動框內(nèi)，沿第二自由度轉(zhuǎn)動;校準(zhǔn)測試平臺，所述校準(zhǔn)測試平臺固定于所述內(nèi)軸運(yùn)動框中，用于為待測傳感器提供固定平臺；所述外軸運(yùn)動框和內(nèi)軸運(yùn)動框受控運(yùn)動以使得校準(zhǔn)測試平臺移動到校準(zhǔn)測試所需的各個位置以及達(dá)到校準(zhǔn)測試所需的各個速度。
[0005]優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)還包括:外軸轉(zhuǎn)動裝置，包括外軸和外軸電機(jī)，所述外軸電機(jī)驅(qū)動所述外軸的轉(zhuǎn)動；內(nèi)軸轉(zhuǎn)動裝置，包括內(nèi)軸和內(nèi)軸電機(jī)，所述內(nèi)軸電機(jī)驅(qū)動所述內(nèi)軸的轉(zhuǎn)動;其中，所述外軸運(yùn)動框與所述外軸通過法蘭連接;所述內(nèi)軸運(yùn)動框，與所述內(nèi)軸通過法蘭連接;所述外軸轉(zhuǎn)動裝置驅(qū)動外軸運(yùn)動框受控運(yùn)動;所述內(nèi)軸轉(zhuǎn)動裝置驅(qū)動內(nèi)軸運(yùn)動框受控運(yùn)動。
[0006]優(yōu)選地，所述待測傳感器包括加速度計、陀螺儀以及磁力計。
[0007]優(yōu)選地，所述外軸轉(zhuǎn)動裝置還包括:第一減速器，與所述外軸電機(jī)直接相連，并通過聯(lián)軸器與外軸相連。
[0008]優(yōu)選地，所述待測傳感器為加速度計以及陀螺儀，所述內(nèi)軸轉(zhuǎn)動裝置還包括:第二減速器，與所述內(nèi)軸電機(jī)直接相連，并與所述內(nèi)軸直接相連。
[0009]優(yōu)選地，所述第二減速器為直角減速器。
[0010]優(yōu)選地，所述內(nèi)軸運(yùn)動框位于所述外軸運(yùn)動框內(nèi)遠(yuǎn)離外軸電機(jī)的一端;所述內(nèi)軸電機(jī)位于所述外軸運(yùn)動框內(nèi)遠(yuǎn)離校準(zhǔn)測試平臺的一端;所述外軸運(yùn)動框具有一定的長度以使所述外軸電機(jī)、所述內(nèi)軸電機(jī)與所述校準(zhǔn)測試平臺的距離大于第一預(yù)設(shè)閾值。
[0011 ]優(yōu)選地，所述待測傳感器為磁力計，所述內(nèi)軸轉(zhuǎn)動裝置還包括:第二減速器，與所述內(nèi)軸電機(jī)直接相連；同步裝置，與所述第二減速器的輸出軸相連;所述第二減速器通過所述同步裝置與所述內(nèi)軸相連。
[0012]優(yōu)選地，所述同步裝置包括設(shè)置在外軸運(yùn)動框外側(cè)的主同步輪、從同步輪以及同步帶，其中，所述同步帶還具有拉緊裝置，用于調(diào)節(jié)同步帶的松緊。
[0013]優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)還包括至少一個測試電路板單元，其中，所述測試電路板單元可拆卸地安裝在所述校準(zhǔn)測試平臺上，用于安放待測傳感器并將待測傳感器校準(zhǔn)與測試的數(shù)據(jù)傳輸至測試機(jī)。
[0014]優(yōu)選地，所述待測傳感器包括加速度計、陀螺儀以及磁力計。
[0015]優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)還包括電滑環(huán)裝置，用于傳輸所述內(nèi)軸電機(jī)的驅(qū)動信號。
[0016]優(yōu)選地，所述外軸轉(zhuǎn)動裝置還包括出線孔外軸，與所述外軸運(yùn)動框通過法蘭連接，具有第一出線孔;所述內(nèi)軸轉(zhuǎn)動裝置還包括出線孔內(nèi)軸，與所述內(nèi)軸運(yùn)動框通過法蘭連接，具有第二出線孔;其中，測試信號線從所述第一出線孔或第二出線孔穿出。
[0017]優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)還包括:外軸檢測裝置，位于出線孔外軸的軸承上，包括第一至第三傳感器和外軸擋片，所述外軸擋片與所述出線孔外軸相連，在跟隨出線孔外軸轉(zhuǎn)動時穿過第一至第三傳感器的凹槽，所述第一傳感器用于對外軸轉(zhuǎn)動裝置進(jìn)行原點檢測，所述第二傳感器和第三傳感器用于對外軸轉(zhuǎn)動裝置進(jìn)行限位檢測。
[0018]優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)還包括:內(nèi)軸檢測裝置，位于出線孔內(nèi)軸的軸承上，包括第四至第六傳感器和內(nèi)軸擋片，所述內(nèi)軸擋片與所述出線孔內(nèi)軸相連，在跟隨出線孔內(nèi)軸轉(zhuǎn)動時穿過第四至第六傳感器的凹槽，所述第四傳感器用于對內(nèi)軸轉(zhuǎn)動裝置進(jìn)行原點檢測，所述第五傳感器和第六傳感器用于對內(nèi)軸轉(zhuǎn)動裝置進(jìn)行限位檢測。
[0019]本實用新型提出的用于加速度計、陀螺儀以及磁力計校準(zhǔn)與測試的轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)，采用出線孔的方式將測試信號線引到轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)外，解決了轉(zhuǎn)動過程中信號線被纏繞的問題；采用電機(jī)轉(zhuǎn)動裝置實現(xiàn)加速度計、陀螺儀以及磁力計校準(zhǔn)與測試所需的各個位置快速到位;采用電滑環(huán)裝置傳輸內(nèi)軸電機(jī)的驅(qū)動信號解決了轉(zhuǎn)動過程中信號傳輸?shù)膯栴};采用外軸檢測裝置以及內(nèi)軸檢測裝置實現(xiàn)對轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)的故障報警解決了轉(zhuǎn)動過程中故障檢測的問題；加速度計、陀螺儀以及磁力計校準(zhǔn)與測試的數(shù)據(jù)都傳輸至測試機(jī)保存，方便后續(xù)分析。
【附圖說明】
[0020]通過以下參照附圖對本實用新型實施例的描述，本實用新型的上述以及其他目的、特征和優(yōu)點將更為清楚，在附圖中:
[0021]圖1示出了根據(jù)本實用新型實施例的校準(zhǔn)與測試的轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2a_圖2b示出了根據(jù)本實用新型另一實施例的校準(zhǔn)與測試的轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3示出了根據(jù)本實用新型實施例的校準(zhǔn)與測試的轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)的外軸檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖4示出了根據(jù)本實用新型實施例的校準(zhǔn)與測試的轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)的內(nèi)軸檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0025]以下將參照附圖更詳細(xì)地描述本實用新型的各種實施例。在各個附圖中，相同的元件采用相同或類似的附圖標(biāo)記來表示。為了清楚起見，附圖中的各個部分沒有按比例繪制。
[0026]本實用新型可以各種形式呈現(xiàn)，以下將描述其中一些示例。
[0027]圖1為本實用新型實施例的轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。用于加速度計以及陀螺儀校準(zhǔn)與測試的轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)包括:外軸電機(jī)1001、第一減速器1002、聯(lián)軸器1003、外軸1004、外軸運(yùn)動框1005、內(nèi)軸電機(jī)1006、第二減速器1007、內(nèi)軸1008、內(nèi)軸運(yùn)動框1009、校準(zhǔn)測試平臺1010、至少一個測試電路板單元1011、電滑環(huán)裝置1012、支撐板1013、底板1014、擋板1015、出線孔外軸1016以及出線孔內(nèi)軸1017。其中，外軸電機(jī)1001、第一減速器1002、聯(lián)軸器1003和外軸1004構(gòu)成了外軸轉(zhuǎn)動裝置，內(nèi)軸電機(jī)1006、第二減速器1007、同步裝置1008和內(nèi)軸1008構(gòu)成了內(nèi)軸轉(zhuǎn)動裝置。本實施例的轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)可以實現(xiàn)多個加速度計以及陀螺儀的同時測試。
[0028]盡管未在圖中示出，該轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)還包括用于驅(qū)動外軸電機(jī)1001的第一電機(jī)驅(qū)動器、用于驅(qū)動內(nèi)軸電機(jī)1006的第二電機(jī)驅(qū)動器以及外部的上位機(jī)。上位機(jī)通過第一電機(jī)驅(qū)動器連接外軸電機(jī)1001，通過第二電機(jī)驅(qū)動器連接內(nèi)軸電機(jī)1006，實現(xiàn)對外軸1004與內(nèi)軸1008的精確控制，保證上位機(jī)對外軸1004與內(nèi)軸1008實現(xiàn)安全，高精度的控制。測試機(jī)與測試電路板單元1011之間的指令與和數(shù)據(jù)通信采用測試信號線，保證測試機(jī)與測試電路板單元1011之間實現(xiàn)正常、安全的通信。
[0029]外軸電機(jī)1001用于產(chǎn)生外軸1004的轉(zhuǎn)動，內(nèi)軸電機(jī)1006用于產(chǎn)生內(nèi)軸1008的轉(zhuǎn)動。外軸1004結(jié)合內(nèi)軸1008轉(zhuǎn)動，為加速度計各個方向提供重力加速度以及為陀螺儀各個方向提供速度。外軸電機(jī)1001與外軸1004，通過第一減速器1002和聯(lián)軸器1003相連，在動力傳動中，第一減速器1002還有為外軸1004轉(zhuǎn)動提供更大轉(zhuǎn)動扭矩、降低外軸1004負(fù)載慣量、使外軸1004轉(zhuǎn)動更加平穩(wěn)、位置精度控制更加準(zhǔn)確的作用，聯(lián)軸器1003還有緩沖、減振和提高軸系動態(tài)性能的作用。
[0030]支撐板1013和底板1014為外軸1004提供了運(yùn)動支架，及固定支撐，使外軸1004與內(nèi)軸1008能夠穩(wěn)定地轉(zhuǎn)動。擋板1015位于支撐板1013之間，用于固定支撐板1013。
[0031]外軸運(yùn)動框1005與外軸1001通過法蘭固定面連接，使外軸運(yùn)動框1005隨外軸1001一起運(yùn)動，實現(xiàn)強(qiáng)勁穩(wěn)定的動力傳導(dǎo)作用。
[0032]外軸運(yùn)動框1005包括多個橫杠和多個縱杠。
[0033]內(nèi)軸運(yùn)動框1009位于外軸運(yùn)動框1005內(nèi)遠(yuǎn)離外軸轉(zhuǎn)動裝置的一端。校準(zhǔn)測試平臺1010與內(nèi)軸運(yùn)動框1009通過一組排列螺絲相互固定聯(lián)結(jié)。固定后的校準(zhǔn)測試平臺1010為測試電路板單元1011提供測試信號線路。校準(zhǔn)測試平臺1010為加速度計以及陀螺儀校準(zhǔn)測試的測試電路板單元1011提供固定，防止在轉(zhuǎn)動翻轉(zhuǎn)過程中，測試電路板單元1011松動或者掉落。測試電路板單元1011用于加速度計以及陀螺儀校準(zhǔn)與測試的數(shù)據(jù)采集。
[0034]內(nèi)軸電機(jī)1006通過第二減速器1007與內(nèi)軸1008相連，其中，第二減速器為直角減速器。在動力傳動中，第二減速器1007還有減小外軸1004轉(zhuǎn)動范圍、減少外軸1004負(fù)載慣量、為內(nèi)軸1008轉(zhuǎn)動提供更大轉(zhuǎn)動扭矩、降低內(nèi)軸1008負(fù)載慣量、使內(nèi)軸1008轉(zhuǎn)動更加平穩(wěn)、位置精度控制更加準(zhǔn)確的作用。
[0035]所述外軸轉(zhuǎn)動裝置還包括出線孔外軸1016，與所述外軸運(yùn)動框1005通過法蘭連接，具有第一出線孔;所述內(nèi)軸轉(zhuǎn)動裝置還包括出線孔內(nèi)軸1017，與所述內(nèi)軸運(yùn)動框1009通過法蘭連接，具有第二出線孔;實現(xiàn)強(qiáng)勁穩(wěn)定的動力傳導(dǎo)。其中，測試信號線從所述第一出線孔或第二出線孔穿出。所述轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)采用出線孔的方式將校準(zhǔn)測試平臺1010的測試信號線經(jīng)出線孔外軸1016的第一出線孔以及出線孔內(nèi)軸1017的第二出線孔穿出至轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)外，與測試機(jī)連接進(jìn)行信號傳輸。其中，所述第一出線孔以及第二出線孔的孔徑大于預(yù)設(shè)閾值，解決了測試信號線在轉(zhuǎn)動過程中被纏繞的問題。
[0036]在強(qiáng)度滿足的條件下，外軸運(yùn)動框1005和內(nèi)軸運(yùn)動框1009上設(shè)置有橢圓槽，減少負(fù)載慣量。
[0037]電滑環(huán)裝置1012用于傳輸內(nèi)軸電機(jī)1006的驅(qū)動信號。
[0038]在使用中，首先將生產(chǎn)出來的加速度計以及陀螺儀放入測試電路板單元1011中，然后上位機(jī)控制外軸1004和內(nèi)軸1008轉(zhuǎn)動，為加速度計提供不同位置的重力加速度以及為陀螺儀提供不同的速度，加速度計以及陀螺儀校準(zhǔn)測試的測試電路板單元1011根據(jù)所提供的磁場進(jìn)行校準(zhǔn)與測試，最后加速度計以及陀螺儀校準(zhǔn)測試的測試電路板單元1011將校準(zhǔn)與測試的數(shù)據(jù)上傳至測試機(jī)，實現(xiàn)對加速度計以及陀螺儀數(shù)據(jù)的并保存分析。
[0039]在一個優(yōu)選地實施例中，所述轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)還包括外軸檢測裝置1020(圖中未示出)，位于出線孔外軸1016的軸承上，包括第一至第三傳感器(2001-2003)和外軸擋片2004，所述外軸擋片2004與所述出線孔外軸1016相連，在跟隨出線孔外軸1016轉(zhuǎn)動時穿過第一至第三傳感器的凹槽。
[0040]其中，所述第一傳感器2001用于對外軸轉(zhuǎn)動裝置進(jìn)行原點檢測。在轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)工作之前，先對轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)進(jìn)行檢測，將外軸轉(zhuǎn)動裝置置于原點位置，即外軸擋片2004位于第一傳感器2001的凹槽中。
[0041 ]所述第二傳感器2002和第三傳感器2003用于對外軸轉(zhuǎn)動裝置進(jìn)行限位檢測。在轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)工作時，對外軸運(yùn)動裝置進(jìn)行限位檢測，當(dāng)外軸擋片2004旋轉(zhuǎn)至第二傳感器2002或者第三傳感器2003時，所述第二傳感器2002或者第三傳感器2003向上位機(jī)發(fā)送將第一觸發(fā)信號，所述第一觸發(fā)信號表征轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)發(fā)生故障，此時，上位機(jī)根據(jù)接收到的第一觸發(fā)信號控制轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)停止工作。
[0042]在另一個優(yōu)選地實施例中，所述轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)還包括內(nèi)軸檢測裝置1021(圖中未示出)，位于出線孔內(nèi)軸1017的軸承上，包括第四至第六傳感器(3001-3003)和內(nèi)軸擋片3004，所述內(nèi)軸擋片3004與所述出線孔內(nèi)軸1017相連，在跟隨出線孔內(nèi)軸1017轉(zhuǎn)動時穿過第四至第六傳感器(3001-3003)的凹槽。
[0043]其中，所述第四傳感器用于對內(nèi)軸轉(zhuǎn)動裝置進(jìn)行原點檢測。在轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)工作之前，先對轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)進(jìn)行檢測，將內(nèi)軸轉(zhuǎn)動裝置置于原點位置，即內(nèi)軸擋片3004位于第一傳感器3001的凹槽中。
[0044]所述第五傳感器3002和第六傳感器3003用于對內(nèi)軸轉(zhuǎn)動裝置進(jìn)行限位檢測。在轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)工作時，對內(nèi)軸運(yùn)動裝置進(jìn)行限位檢測，當(dāng)內(nèi)軸擋片3004旋轉(zhuǎn)至第五傳感器3002或第六傳感器3003時，所述第五傳感器3002或第六傳感器3003向上位機(jī)發(fā)送第二觸發(fā)信號，此時，該檢測信號表征轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)發(fā)生故障，上位機(jī)根據(jù)接收到的第二觸發(fā)信號控制轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)停止工作。
[0045]本實用新型提出的用于加速度計以及陀螺儀校準(zhǔn)與測試的轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)，采用出線孔的方式將測試信號線引到轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)外，解決了轉(zhuǎn)動過程中信號線被纏繞的問題;采用電機(jī)轉(zhuǎn)動裝置實現(xiàn)加速度計以及陀螺儀校準(zhǔn)與測試所需的各個位置快速到位;采用電滑環(huán)裝置傳輸內(nèi)軸電機(jī)的驅(qū)動信號解決了轉(zhuǎn)動過程中信號傳輸?shù)膯栴};采用外軸檢測裝置以及內(nèi)軸檢測裝置實現(xiàn)對轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)的故障報警解決了轉(zhuǎn)動過程中故障檢測的問題;加速度計以及陀螺儀校準(zhǔn)與測試的數(shù)據(jù)都傳輸至測試機(jī)保存，方便后續(xù)分析。
[0046]圖2a和2b為本實用新型另一實施例的轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。用于磁力計校準(zhǔn)與測試的轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)包括:外軸電機(jī)2001、第一減速器2002、聯(lián)軸器2003、外軸2004、外軸運(yùn)動框2005、內(nèi)軸電機(jī)2006、第二減速器2007、同步裝置2008、內(nèi)軸2009、內(nèi)軸運(yùn)動框2010、校準(zhǔn)測試平臺2011、至少一個測試電路板單元2012、電滑環(huán)裝置2013、支撐板2014、底板2015、上蓋2016、擋板2017、出線孔外軸2018以及出線孔內(nèi)軸2019。其中，外軸電機(jī)2001、第一減速器2002、聯(lián)軸器2003和外軸2004構(gòu)成了外軸轉(zhuǎn)動裝置，內(nèi)軸電機(jī)2006、第二減速器2007、同步裝置2008和內(nèi)軸2009構(gòu)成了內(nèi)軸轉(zhuǎn)動裝置。本實施例的轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)可以實現(xiàn)多個磁力計的同時測試。
[0047]盡管未在圖中示出，該轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)還包括用于驅(qū)動外軸電機(jī)2001的第一電機(jī)驅(qū)動器、用于驅(qū)動內(nèi)軸電機(jī)2006的第二電機(jī)驅(qū)動器以及外部的上位機(jī)。上位機(jī)通過第一電機(jī)驅(qū)動器連接外軸電機(jī)2001，通過第二電機(jī)驅(qū)動器連接內(nèi)軸電機(jī)2006，實現(xiàn)對外軸2004與內(nèi)軸2009的精確控制，保證上位機(jī)對外軸2004與內(nèi)軸2009實現(xiàn)安全，高精度的控制。測試機(jī)與測試電路板單元2012之間的指令與和數(shù)據(jù)通信采用測試信號線，保證測試機(jī)與測試電路板單元2012之間實現(xiàn)正常、安全的通信。
[0048]外軸電機(jī)2001用于產(chǎn)生外軸2004的轉(zhuǎn)動，內(nèi)軸電機(jī)2006用于產(chǎn)生內(nèi)軸2009的轉(zhuǎn)動。外軸2004結(jié)合內(nèi)軸2009轉(zhuǎn)動，為磁力計各個方向提供地球磁場。外軸電機(jī)2001與外軸2004，通過第一減速器2002和聯(lián)軸器2003相連，在動力傳動中，第一減速器2002還有為外軸2004轉(zhuǎn)動提供更大轉(zhuǎn)動扭矩、降低外軸2004負(fù)載慣量、使外軸2004轉(zhuǎn)動更加平穩(wěn)、位置精度控制更加準(zhǔn)確的作用，聯(lián)軸器2003還有緩沖、減振和提高軸系動態(tài)性能的作用。支撐板2014和底板2015為外軸2004提供了運(yùn)動支架，及固定支撐，使外軸2004與內(nèi)軸2009能夠穩(wěn)定地轉(zhuǎn)動。擋板2017位于支撐板2013之間，用于固定支撐板2013。
[0049]外軸運(yùn)動框2005與外軸2001通過法蘭固定面連接，使外軸運(yùn)動框2005隨外軸2001一起運(yùn)動，實現(xiàn)強(qiáng)勁穩(wěn)定的動力傳導(dǎo)作用。
[0050]外軸運(yùn)動框2005包括多個橫杠和多個縱杠。
[0051 ]內(nèi)軸運(yùn)動框2010位于外軸運(yùn)動框2005內(nèi)遠(yuǎn)離外軸轉(zhuǎn)動裝置的一端。
[0052]校準(zhǔn)測試平臺2011與內(nèi)軸運(yùn)動框2010通過一組排列螺絲相互固定聯(lián)結(jié)。固定后的校準(zhǔn)測試平臺2011為測試電路板單元2012提供測試信號線路。校準(zhǔn)測試平臺2011為磁力計校準(zhǔn)測試的測試電路板單元2012提供固定，防止在轉(zhuǎn)動翻轉(zhuǎn)過程中，測試電路板單元2012松動或者掉落。測試電路板單元2012用于磁力計校準(zhǔn)與測試的數(shù)據(jù)采集。
[0053]外軸運(yùn)動框2005的長度足夠長以使校準(zhǔn)測試平臺2011遠(yuǎn)離帶有磁性的外軸轉(zhuǎn)動
目.ο
[0054]內(nèi)軸轉(zhuǎn)動裝置位于外軸運(yùn)動框2005的一側(cè)，其中，內(nèi)軸電機(jī)2006安裝于外軸運(yùn)動框2005內(nèi)遠(yuǎn)離校準(zhǔn)測試平臺2011的一端，以使校準(zhǔn)測試平臺2011遠(yuǎn)離帶有磁性的內(nèi)軸轉(zhuǎn)動裝置。也可以說，所述外軸運(yùn)動框2005具有一定的長度以使所述外軸電機(jī)2001、所述內(nèi)軸電機(jī)2006與所述校準(zhǔn)測試平臺2011的距離大于第一預(yù)設(shè)閾值。內(nèi)軸電機(jī)2006通過第二減速器2007、同步裝置2008與內(nèi)軸2009相連，通過外軸運(yùn)動框2005外側(cè)的同步裝置2008實現(xiàn)內(nèi)軸2009高精度位置控制。在動力傳動中，第二減速器2007還有為內(nèi)軸2009轉(zhuǎn)動提供更大轉(zhuǎn)動扭矩、降低內(nèi)軸2009負(fù)載慣量、使內(nèi)軸2009轉(zhuǎn)動更加平穩(wěn)、位置精度控制更加準(zhǔn)確的作用。
[0055]上蓋2016蓋住了外軸運(yùn)動框2005的一部分。其中，所述內(nèi)軸電機(jī)2006和第二減速器2007被上蓋2016封閉在外軸運(yùn)動框內(nèi)。
[0056]同步裝置2008包括設(shè)置在外軸運(yùn)動框外側(cè)的主同步輪、從同步輪以及同步帶。其中，所述主同步輪與第二減速器2007直接相連，主同步輪與從同步輪之間通過一條比較長的同步帶連接，從同步輪與所述內(nèi)軸2009直接相連。第二減速器2007穿過外軸運(yùn)動框2005的矩形孔，安裝在減速器調(diào)整板上，主同步帶輪同心安裝在第二減速器2007的輸出軸上。減速器調(diào)整板安裝在外軸運(yùn)動框2005的外側(cè)上，螺絲穿過外軸運(yùn)動框2005的腰型孔，用來固定減速器調(diào)整板。同步帶通過拉緊裝置調(diào)整同步帶的合適位置，鎖住兩排腰型孔中的螺絲。
[0057]所述外軸轉(zhuǎn)動裝置還包括出線孔外軸2018，與所述外軸運(yùn)動框2005通過法蘭連接，具有第一出線孔;所述內(nèi)軸轉(zhuǎn)動裝置還包括出線孔內(nèi)軸2019，與所述內(nèi)軸運(yùn)動框2010通過法蘭連接，具有第二出線孔;實現(xiàn)強(qiáng)勁穩(wěn)定的動力傳導(dǎo)。其中，測試信號線從所述第一出線孔或第二出線孔穿出。所述轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)采用出線孔的方式將校準(zhǔn)測試平臺2011的測試信號線經(jīng)出線孔外軸2018的第一出線孔以及出線孔內(nèi)軸2019的第二出線孔穿出至轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)外，與測試機(jī)連接進(jìn)行信號傳輸。其中，所述第一出線孔以及第二出線孔的孔徑大于第二預(yù)設(shè)閾值，解決了測試信號線在轉(zhuǎn)動過程中被纏繞的問題。
[0058]在強(qiáng)度滿足的條件下，外軸運(yùn)動框2005和內(nèi)軸運(yùn)動框2010上設(shè)置有橢圓槽，減少負(fù)載慣量。
[0059]電滑環(huán)裝置2013用于傳輸內(nèi)軸電機(jī)2006的驅(qū)動信號。
[0060 ]轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)的零件選擇無磁材料(比如強(qiáng)度大的無磁的黃銅和質(zhì)量較輕的無磁招合金)來加工，固定的螺絲選擇無磁黃銅螺絲，轉(zhuǎn)動軸承選擇無磁高強(qiáng)度陶瓷軸承;打造測試區(qū)平臺成為一個無磁性環(huán)境。
[0061]在使用中，首先將生產(chǎn)出來的磁力計放入測試電路板單元2012中，然后上位機(jī)控制外軸2004和內(nèi)軸2009轉(zhuǎn)動，為磁力計提供不同位置的磁場，磁力計校準(zhǔn)測試的測試電路板單元2012根據(jù)所提供的磁場進(jìn)行校準(zhǔn)與測試，最后磁力計校準(zhǔn)測試的測試電路板單元2012將校準(zhǔn)與測試的數(shù)據(jù)上傳至測試機(jī)，實現(xiàn)對磁力計數(shù)據(jù)的并保存分析。
[0062]在一個優(yōu)選地實施例中，所述轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)還包括外軸檢測裝置2020(圖中未示出)，位于出線孔外軸2018的軸承上，包括第一至第三傳感器(2001-2003)和外軸擋片2004，所述外軸擋片2004與所述出線孔外軸2018相連，在跟隨出線孔外軸2018轉(zhuǎn)動時穿過第一至第三傳感器的凹槽。
[0063]其中，所述第一傳感器2001用于對外軸轉(zhuǎn)動裝置進(jìn)行原點檢測。在轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)工作之前，先對轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)進(jìn)行檢測，將外軸轉(zhuǎn)動裝置置于原點位置，即外軸擋片2004位于第一傳感器2001的凹槽中。
[0064]所述第二傳感器2002和第三傳感器2003用于對外軸轉(zhuǎn)動裝置進(jìn)行限位檢測。在轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)工作時，對外軸運(yùn)動裝置進(jìn)行限位檢測，當(dāng)外軸擋片2004旋轉(zhuǎn)至第二傳感器2002或者第三傳感器2003時，所述第二傳感器2002或者第三傳感器2003向上位機(jī)發(fā)送將第一觸發(fā)信號，所述第一觸發(fā)信號表征轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)發(fā)生故障，此時，上位機(jī)根據(jù)接收到的第一觸發(fā)信號控制轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)停止工作。
[0065]在另一個優(yōu)選地實施例中，所述轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)還包括內(nèi)軸檢測裝置2021(圖中未示出)，位于出線孔內(nèi)軸2019的軸承上，包括第四至第六傳感器(3001-3003)和內(nèi)軸擋片3004，所述內(nèi)軸擋片3004與所述出線孔內(nèi)軸2019相連，在跟隨出線孔內(nèi)軸2019轉(zhuǎn)動時穿過第四至第六傳感器(3001-3003)的凹槽。
[0066]其中，所述第四傳感器用于對內(nèi)軸轉(zhuǎn)動裝置進(jìn)行原點檢測。在轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)工作之前，先對轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)進(jìn)行檢測，將內(nèi)軸轉(zhuǎn)動裝置置于原點位置，即內(nèi)軸擋片3004位于第一傳感器3001的凹槽中。
[0067]所述第五傳感器3002和第六傳感器3003用于對內(nèi)軸轉(zhuǎn)動裝置進(jìn)行限位檢測。在轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)工作時，對內(nèi)軸運(yùn)動裝置進(jìn)行限位檢測，當(dāng)內(nèi)軸擋片3004旋轉(zhuǎn)至第五傳感器3002或第六傳感器3003時，所述第五傳感器3002或第六傳感器3003向上位機(jī)發(fā)送第二觸發(fā)信號，此時，該檢測信號表征轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)發(fā)生故障，上位機(jī)根據(jù)接收到的第二觸發(fā)信號控制轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)停止工作。
[0068]本實用新型提出的用于磁力計校準(zhǔn)與測試的轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)，采用出線孔的方式將測試信號線引到轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)外，解決了轉(zhuǎn)動過程中信號線被纏繞的問題;采用電機(jī)轉(zhuǎn)動裝置實現(xiàn)磁力計校準(zhǔn)與測試所需的各個位置快速到位;采用電滑環(huán)裝置傳輸內(nèi)軸電機(jī)的驅(qū)動信號解決了轉(zhuǎn)動過程中信號傳輸?shù)膯栴};采用外軸檢測裝置以及內(nèi)軸檢測裝置實現(xiàn)對轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)的故障報警解決了轉(zhuǎn)動過程中故障檢測的問題;磁力計校準(zhǔn)與測試的數(shù)據(jù)都傳輸至測試機(jī)保存，方便后續(xù)分析。
[0069]依照本實用新型的實施例如上文所述，這些實施例并沒有詳盡敘述所有的細(xì)節(jié)，也不限制該實用新型僅為所述的具體實施例。顯然，根據(jù)以上描述，可作很多的修改和變化。本說明書選取并具體描述這些實施例，是為了更好地解釋本實用新型的原理和實際應(yīng)用，從而使所屬技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員能很好地利用本實用新型以及在本實用新型基礎(chǔ)上的修改使用。本實用新型的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以本實用新型權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項】
1.一種用于傳感器校準(zhǔn)與測試的轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)，包括: 外軸運(yùn)動框，沿第一自由度轉(zhuǎn)動； 內(nèi)軸運(yùn)動框，設(shè)置于外軸運(yùn)動框內(nèi)，沿第二自由度轉(zhuǎn)動； 校準(zhǔn)測試平臺，所述校準(zhǔn)測試平臺固定于所述內(nèi)軸運(yùn)動框中，用于為待測傳感器提供固定平臺； 所述外軸運(yùn)動框和內(nèi)軸運(yùn)動框受控運(yùn)動以使得校準(zhǔn)測試平臺移動到校準(zhǔn)測試所需的各個位置以及達(dá)到校準(zhǔn)測試所需的各個速度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)，還包括: 外軸轉(zhuǎn)動裝置，包括外軸和外軸電機(jī)，所述外軸電機(jī)驅(qū)動所述外軸的轉(zhuǎn)動； 內(nèi)軸轉(zhuǎn)動裝置，包括內(nèi)軸和內(nèi)軸電機(jī)，所述內(nèi)軸電機(jī)驅(qū)動所述內(nèi)軸的轉(zhuǎn)動； 其中，所述外軸運(yùn)動框與所述外軸通過法蘭連接； 所述內(nèi)軸運(yùn)動框，與所述內(nèi)軸通過法蘭連接； 所述外軸轉(zhuǎn)動裝置驅(qū)動外軸運(yùn)動框受控運(yùn)動； 所述內(nèi)軸轉(zhuǎn)動裝置驅(qū)動內(nèi)軸運(yùn)動框受控運(yùn)動。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)，其中，所述待測傳感器包括加速度計、陀螺儀以及磁力計。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)，其中，所述外軸轉(zhuǎn)動裝置還包括: 第一減速器，與所述外軸電機(jī)直接相連，并通過聯(lián)軸器與外軸相連。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)，其中，所述待測傳感器為加速度計以及陀螺儀，所述內(nèi)軸轉(zhuǎn)動裝置還包括: 第二減速器，與所述內(nèi)軸電機(jī)直接相連，并與所述內(nèi)軸直接相連。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)，其中，所述第二減速器為直角減速器。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)，其中，所述待測傳感器為磁力計，所述內(nèi)軸運(yùn)動框位于所述外軸運(yùn)動框內(nèi)遠(yuǎn)離外軸電機(jī)的一端； 所述內(nèi)軸電機(jī)位于所述外軸運(yùn)動框內(nèi)遠(yuǎn)離校準(zhǔn)測試平臺的一端； 所述外軸運(yùn)動框具有一定的長度以使所述外軸電機(jī)、所述內(nèi)軸電機(jī)與所述校準(zhǔn)測試平臺的距離大于第一預(yù)設(shè)閾值。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)，其中，所述內(nèi)軸轉(zhuǎn)動裝置還包括: 第二減速器，與所述內(nèi)軸電機(jī)直接相連； 同步裝置，與所述第二減速器的輸出軸相連； 所述第二減速器通過所述同步裝置與所述內(nèi)軸相連。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)，其中，所述同步裝置包括設(shè)置在外軸運(yùn)動框外側(cè)的主同步輪、從同步輪以及同步帶， 其中，所述同步帶還具有拉緊裝置，用于調(diào)節(jié)同步帶的松緊。10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項所述的轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)，其中，還包括至少一個測試電路板單元， 其中，所述測試電路板單元可拆卸地安裝在所述校準(zhǔn)測試平臺上，用于安放待測傳感器并將待測傳感器校準(zhǔn)與測試的數(shù)據(jù)傳輸至測試機(jī)。11.根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項所述的轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)，其中，還包括電滑環(huán)裝置，用于傳輸所述內(nèi)軸電機(jī)的驅(qū)動信號。12.根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項所述的轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)，其中，所述外軸轉(zhuǎn)動裝置還包括出線孔外軸，與所述外軸運(yùn)動框通過法蘭連接，具有第一出線孔;所述內(nèi)軸轉(zhuǎn)動裝置還包括出線孔內(nèi)軸，與所述內(nèi)軸運(yùn)動框通過法蘭連接，具有第二出線孔;其中，測試信號線從所述第一出線孔或第二出線孔穿出。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)，其中，還包括: 外軸檢測裝置，位于出線孔外軸的軸承上，包括第一至第三傳感器和外軸擋片，所述外軸擋片與所述出線孔外軸相連，在跟隨出線孔外軸轉(zhuǎn)動時穿過第一至第三傳感器的凹槽，所述第一傳感器用于對外軸轉(zhuǎn)動裝置進(jìn)行原點檢測，所述第二傳感器和第三傳感器用于對外軸轉(zhuǎn)動裝置進(jìn)行限位檢測。14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)，其中，還包括: 內(nèi)軸檢測裝置，位于出線孔內(nèi)軸的軸承上，包括第四至第六傳感器和內(nèi)軸擋片，所述內(nèi)軸擋片與所述出線孔內(nèi)軸相連，在跟隨出線孔內(nèi)軸轉(zhuǎn)動時穿過第四至第六傳感器的凹槽，所述第四傳感器用于對內(nèi)軸轉(zhuǎn)動裝置進(jìn)行原點檢測，所述第五傳感器和第六傳感器用于對內(nèi)軸轉(zhuǎn)動裝置進(jìn)行限位檢測。
【文檔編號】G01C25/00GK205506072SQ201620117350
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年2月5日
【發(fā)明人】吳歡歡, 符強(qiáng), 魏建中
【申請人】杭州士蘭微電子股份有限公司