[发明专利]步进电机综合自动化测试系统及其测试方法

摘要

本发明提供了一种能够完成步进电机步距角精度、静力矩、最高工作频率和工作电流测试的综合自动化测试系统。该步进电机综合自动化测试系统，包括控制单元、数据处理和显示单元、被测步进电机、步进电机驱动电路、静力矩测试牵引电机、牵引电机驱动电路、静力矩测试齿轮系、安装于被测步进电机输出轴上的光电编码器、以及设置于步进电机驱动电路中的电流传感器；所述静力矩测试齿轮系包括两个相互啮合的齿轮，这两个齿轮分别安装于被测步进电机的输出轴和静力矩测试牵引电机的输出轴上，静力矩测试牵引电机通过静力矩测试齿轮系向被测试电机施加测试力矩。

主权项

一种对步进电机的各项性能参数进行综合自动化测试的方法，其特征在于：采用的测试系统包括控制单元、数据处理和显示单元、被测步进电机、步进电机驱动电路、静力矩测试牵引电机、静力矩测试牵引电机驱动电路、静力矩测试齿轮系、安装于被测步进电机输出轴上的光电编码器、以及设置于步进电机驱动电路中的电流传感器；所述静力矩测试齿轮系包括两个相互啮合的齿轮，这两个齿轮分别安装于被测步进电机的输出轴和静力矩测试牵引电机的输出轴上，静力矩测试牵引电机通过静力矩测试齿轮系向被测试电机施加测试力矩；控制单元的一个控制信号输出端连接至步进电机驱动电路，另一个控制信号输出端连接至静力矩测试牵引电机驱动电路，所述光电编码器和电流传感器的信号输出端接至控制单元的数据采集输入端，控制单元将采集得到的数据发送至数据处理和显示单元；综合自动化测试的方法包括以下环节：1)步距角测试首先，控制单元读取被测步进电机初始的角度数据，然后控制被测步进电机运动一步并读取此时被测步进电机的角度数据，再将前、后两个角度数据相减即得到该步的步距角；以此方式控制被测步进电机运动一周，并依次获得相应各步的步距角，最终即得到被测步进电机的全部步距角数据，通过对步距角数据进行统计分析即可得到步距角精度；2)静力矩测试首先，控制单元向步进电机驱动电路发出控制信号，使被测步进电机单相绕组加电，被测步进电机处于静态保持模式，此时被测步进电机输出的力矩即为静力矩；控制单元向静力矩测试牵引电机驱动电路发出控制信号，逐渐增加静力矩测试牵引电机输出的测试力矩，并连续读取光电编码器输出的被测步进电机角度值，当检测到角度值超出设定的临界范围，则表明被测步进电机已处于运动状态，测得被测步进电机的静力矩就等于静力矩测试牵引电机当前的测试力矩；3)最高工作频率测试首先，控制单元向被测步进电机驱动电路发出控制信号，使被测步进电机连续旋转，在逐渐增加被测步进电机驱动频率的过程中不断检测被测步进电机的角度数据，当检测到被测步进电机的旋转角度小于预定值时就说明被测步进电机已处于失步状态，被测步进电机的最高工作频率即为当前的驱动频率；4)工作电流测试控制单元连续采集电流传感器的输出信号，即能够实时地测量步进电机的驱动电流。