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3　自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)組成原理

　　從上述分析可知：動(dòng)圈式全電反饋MK閥的性能檢測(cè)實(shí)際上是對(duì)全電反饋電液伺服系統(tǒng)的性能檢測(cè)。為了保證檢測(cè)系統(tǒng)的阻抗效應(yīng)不影響MK閥的性能及其參數(shù)的調(diào)整，檢測(cè)系統(tǒng)除完成先導(dǎo)閥、主閥的流量特性、壓力泄漏特性、閥芯位移特性以及頻率特性等檢測(cè)功能外，還應(yīng)采取隔離措施和有效的抗干擾技術(shù)，保證閥的性能不受影響。
　　圖2為自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)組成原理框圖。系統(tǒng)軟件在WINDOWS環(huán)境下實(shí)現(xiàn)，具有良好的人機(jī)界面和可操作性。系統(tǒng)硬件主要由監(jiān)控計(jì)算機(jī)、激勵(lì)信號(hào)發(fā)生單元、傳感器及其變送單元、信號(hào)采集與處理單元、檢測(cè)結(jié)果輸出單元以及試驗(yàn)裝置和被試伺服閥等組成。
　　(1) 監(jiān)控計(jì)算機(jī)

　　監(jiān)控計(jì)算機(jī)采用工業(yè)控制機(jī)，是整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)的主控機(jī)。通過友好的人機(jī)界面，負(fù)責(zé)接收用戶指令，根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康谋O(jiān)視、管理程控信號(hào)發(fā)生器、BCDGPIB數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元、1253增益相位分析儀、PM3384四通道數(shù)字-模擬組合式示波器等智能儀器的工作狀態(tài)，并負(fù)責(zé)控制DS P接口板完成被測(cè)量的模擬采集、分析與處理等。同時(shí)，監(jiān)控計(jì)算機(jī)通過大屏幕顯示器和打印機(jī)實(shí)現(xiàn)測(cè)試狀態(tài)和結(jié)果的顯示、打印輸出。

　　通過IEEE488總線，監(jiān)控計(jì)算機(jī)與程控信號(hào)發(fā)生器、BCDGPIB數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元、1253增益相位分析儀、PM3384四通道數(shù)字-模擬組合式示波器等智能儀器進(jìn)行通信，完成這些智能儀器工作模式和量程等工作狀態(tài)的設(shè)置、試驗(yàn)數(shù)據(jù)的獲得等工作。

　　(2) 激勵(lì)信號(hào)發(fā)生單元

　　激勵(lì)信號(hào)發(fā)生單元包括兩部分，一為程控信號(hào)發(fā)生器，二為1253增益相位分析器的激勵(lì)信號(hào)輸出部分。程控信號(hào)發(fā)生器可以產(chǎn)生正弦波、三角波、偽隨機(jī)信號(hào)、階躍信號(hào)等，1253增益相位分析器的激勵(lì)信號(hào)輸出為正弦波。監(jiān)控計(jì)算機(jī)通過IEEE488總線操作激勵(lì)信號(hào)發(fā)生單元，設(shè)置信號(hào)的類型、幅值等參數(shù)，產(chǎn)生試驗(yàn)項(xiàng)目所需的各種激勵(lì)信號(hào)。

傳統(tǒng)的電液伺服閥中最典型也最常用的是雙噴嘴擋板式滑閥力反饋伺服閥，它采用力矩馬達(dá)作為電-機(jī)械轉(zhuǎn)換裝置，雙噴嘴擋板閥為液壓放大元件，力反饋桿與彈簧管構(gòu)成機(jī)械反饋。雖然力矩馬達(dá)具有固有頻率高、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)，但為了限制非線性，力矩馬達(dá)銜鐵的輸出位移一般都很小，制造精度要求高，力反饋桿與彈簧管構(gòu)成的機(jī)械反饋使得力矩馬達(dá)的抗污染性差，價(jià)格高。
　　動(dòng)圈式力馬達(dá)在氣隙中運(yùn)動(dòng)時(shí)不改變氣隙的長(zhǎng)度，具有位移量大的特點(diǎn)，用力馬達(dá)直接驅(qū)動(dòng)滑閥，可以增加閥的抗污染能力。早期的動(dòng)圈式力馬達(dá)伺服閥，由于為了充分利用力馬達(dá)的線性，閥芯行程大，對(duì)中彈簧的剛度一般較小，而動(dòng)圈與先導(dǎo)閥芯連接在一起，運(yùn)動(dòng)部分質(zhì)量大，致使力馬達(dá)的頻率低，響應(yīng)速度慢。隨著電子技術(shù)與傳感器技術(shù)的發(fā)展，通過提高動(dòng)圈式力馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)電流來加大力馬達(dá)的輸出力已不再困難，利用先進(jìn)的位移檢測(cè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)閥芯位置的高精度檢測(cè)不僅可行而且經(jīng)濟(jì)，因此近年來，數(shù)百赫茲以上高頻響大流量伺服閥幾乎都采用動(dòng)圈式力馬達(dá)結(jié)構(gòu)。本文以日本KYB工業(yè)株式會(huì)社生產(chǎn)的MK伺服閥為例，分析動(dòng)圈式伺服閥的特點(diǎn)及其檢測(cè)問題。
2　MK閥及其放大器的特點(diǎn)

　　MK電液伺服閥是一種全電反饋、二級(jí)驅(qū)動(dòng)、雙位置閉環(huán)的電液伺服閥。它具有高頻響、高精度、抗污染性好、性能穩(wěn)定等特點(diǎn)。與力反饋相比，采用電反饋不僅簡(jiǎn)化了伺服閥的結(jié)構(gòu)，而且為用電氣參數(shù)來改變閥的特性提供了技術(shù)基礎(chǔ)。

　　伺服閥由先導(dǎo)閥、主閥和減壓閥等組成。先導(dǎo)級(jí)主要有：動(dòng)圈力馬達(dá)、滑閥以及電渦流位移傳感器等組成，電氣部分是完全干式，動(dòng)圈運(yùn)動(dòng)時(shí)直接推動(dòng)閥芯移動(dòng)，閥芯的位移由嵌入式電渦流位移傳感器檢測(cè)反饋到放大器的輸入端形成電氣閉環(huán)。這種直動(dòng)加電氣反饋的方式，使得其結(jié)構(gòu)特別簡(jiǎn)單，大大提高了可靠性。主閥由先導(dǎo)級(jí)驅(qū)動(dòng)，主閥芯與嵌入式差動(dòng)變壓器位移傳感器的鐵芯相連接，主閥芯的位移由差動(dòng)變壓器位移傳感器檢測(cè)，反饋到放大器的輸入端形成第二級(jí)