电液
伺服阀测试台
伺服阀测试台执行国家标准GB/T15623—1995中的C级精度来设计、制造、调试。
一．对液压能源的要求：
1． *高额定工作压力31.5MPa, 额定工作压力21MPa。
2． *大额定流量60L/min。
3． 油液类型为航空液压油或其它类型液压油。
4． 粘度等级：50℃时运动粘度为17～43mm²/s。
5． 回油压力不得高于额定压力的3%。
6． 油液清洁度等级:ISO4406 13／10～17／14。
7． 油源压力脉动小于额定压力的2.5%。
二．选用液压元件的要求
该测试台所有液压元件采用国内能代表先进水平的厂家的产品或合资产品。所有测量传感器采用国内外*先进的产品。压力传感器采用航天部所属单位的产品。流量传感器采用中科院所属公司产品或西德福产品。
三．有关仪器
考虑到伺服阀测试台的测试功能，必须添置如下设备：专用伺服放大器、压力传感器、变送器、流量传感器、X-Y记录仪等。
（一） 专用伺服放大器
该专用伺服放大器包括误差比较器、校正放大器、反相及增益控制、功率放大器、颤振信号源、电源。
1.专用伺服放大器各部分原理
☆ 误差比较器
误差比较信器为一反相输入的加法器。在加法器的反相输入端同时加有系统指令信号与反馈信号，在它的输出端得到系统指令值与实际值的误差信号。
专用伺服放大器原理图
为系统调试方便，在本级的指令输入端加有可调电位器，以便与计算机输出的模拟接口相接。
☆ 校正放大器
为调试方便，在放大器的前向通道加入一级增益为1的备用校正放大器，用户可以根据自己系统的需要，加接不同的有源校正环节。
☆ 反相及增益控制
本级的作用在于使伺服阀通过的电流与输入指令的极性相一致；同时在本级的反馈回路上接有伺服放大器前向通道增益调节电位器，使本级增益在1-5.7之间连续可调，用于系统的闭环增益调节。
☆ 功率放大器
功率放大器为电液伺服阀力矩马达线圈的功率电路，该级的作用是把经校正的误差信号转变为伺服阀线圈的电流信号。因此，它实际上是一个电压—电流变换器。由于伺服阀线圈置于放大器的闭环回路中，因此大大削弱了线圈电感引起的感抗的影响，从而使本级的增益在很宽的频率范围内保持恒定。
另外，本级还具有良好的过电流保护电路，既可以保护伺服阀线圈不致因过大的电流而破坏，也可以保护由于伺服阀内部短路或对地短路造成的功率晶体管损坏。
☆ 颤振信号源
颤振信号源为一双T网络的正弦波振荡器，其频率为200Hz左右，其作用是给伺服阀一个高于工作频率的扰动量，用以改善阀芯的静态及低频摩擦特性，减小伺服阀的滞环，改善伺服阀的控制性能。
☆ 电源
该放大器采用交流供电，经变压器变压、整流、滤波、稳压后向控制部分提供+15V和-15V的运算放大器工作电源。本系统的调零电源取自经温度补偿型稳压管二次稳压后的±6V电源，以提高系统的温度稳定性。
2.专用伺服放大器技术指标
1) 前置放大器
◇ 增 益 ： K1=1
K2=2 （可加校正网络）
K3=1-5.7
K4=1-10mA/V（调整R10阻值）
◇ 频 宽： f >1KHz
◇ 零位噪声： ﹤1mA（有效值）
◇ 输入电压： Vp=±10V
◇ 输出电流： Ip﹤100mA（调整功放级保护电阻）
2) 扰动信号源： f=200Hz Vp=6V
3) 电源
输入电压： 220V 10% 50-60Hz
◇ 输出电压： +15V，-15V，+6V，-6V
◇ 输出电流： 300mA （±15V）
◇ 稳 定 度： 0.5%（220V +10%，-15%；0-300mA）
◇ 纹 波： ﹤1mA （有效值）
3.微信号发生器
要求频宽在0.01-2Hz之间可调，幅值小于0.5mV，并且要求背景噪音小于0.05mV。
（二）动态电阻变送仪性能
1. 适应的桥路电阻：60Ω–1000Ω可使用，仪器按120Ω设计。
2. 供桥电压：12V（±10%），频率约10KHz。
3. 线性输出范围：
电压：0——±5V（5KΩ或更大的负载） 线性允差为≤±0.5%
电流：0——±50mA（120Ω负载） 线性允差为≤±0.5%
0——±20mA（16Ω负载）
0——±5mA（20Ω负载）
0——±2mA（50Ω负载）
4. 信噪比：≤40db。
5.使用温度范围：0℃ ——+40℃。
（三）电阻应变式压力传感器主要性能
1.额定输出灵敏度≥1mV/V。
2.非线性误差小于额定压力输出的0.5%。
3.滞后误差小于额定压力输出的0.5%。
4.重复性误差小于额定压力输出的0.5%。
5.使用环境温度-10——+60℃。
6.温度对零点影响小于±0.05%℃。
7.温度对输出灵敏度影响小于±0.05%℃。
8.电桥初始不平衡在20℃时不大与额定压力输出的±0.5%。
9.桥路阻抗为350Ω。
10. 允许过载能力为150%F·S
测试台外形图
四、测试参数
伺服阀性能测试包括动态特性和静态特性测试两部分，其中静态测试内容包括空载流量特性、分辨率试验、压力增益特性和泄漏特性。动态特性包括频率特性试验。
4.1 空载流量特性
在负载压差为零的情况下，输入电流变化一个工作循环，测试空载流量的变化，绘制空载流量曲线，计算额定流量，流量增益，滞环、零偏、线性度、对称度等。
4.2 分辨率试验
在负载压差为零的情况下，输入电流在10％额定电流间缓慢变化，测试流量从增加状态到减小状态（或从减小状态到增加状态）所需要*小电流，计算机分辨率指标。
4.3 压力增益特性
在输出流量为零的情况下，输入电流在50％额定电流间循环变化，测试负载压力随电流的变化关系，计算压力增益值。
4.4 内部泄漏特性
在输出流量为零的情况下，输入电流变化一个工作循环，测试回油口泄漏量随电流的变化关系，计算*大泄漏量。
4.5 频率特性试验
采用正弦扫描法，激励信号频率从小到大（或从大到小）依次变化，测试伺服阀的输入输出信号幅值比和相位差随激励频率的变化特性，绘制副频特性和相频特性曲线，计算幅频宽(-3db)和相频宽(-45°)。
动态测试简图
