有关动态特性的测试技术

对液压元件的动态特性测试一直是测试领域的重要课题之一。在动态测试中，要求测

试系统硬件（如传感器。放大器等）对信号的响应速度快，对信号的发生和采集有同步要
求；是动态性能测试中的难点。CAT 可采用自适应寻优正弦信号测试方法测试元件的动态
特性；或采用小波消噪方法。对测量过程中的高频噪声进行了去噪处理，提高了测试结果
的精确性。以及以性能先进的 VXI 总线仪器为主要测试设备组成液压元件动态特性测试系
统。具有高速、高精度、易组建，易扩展，易更新换代等特点。

利用伪随机信号的谱分析法在阀的某一个工作点附近进行测试，不但避免了非线性

的影响，而且可以在试验信号幅值很小的情况下完成在线测试。

综合性能的测试技术

利用计算机和相关软件建立的液压元件特性测试系统；实现了液压元件动、静态特

性的自动测试。采用虚拟仪器技术 VICAT 系统。产生低频的三角波、正弦波、锯齿波等用于
静态特性实验需要，产生随机信号、正弦扫频信号用于动态特性实验需要；两路模拟量输
出和四路模拟量输入等接口，对提高测试精度、减少测试时间、减轻实验人员负担无疑起
到了巨大的作用。
5、液压数字系统发展实例
(1)

新型数字控制流量阀的研究

引言

电液式恒应力压力试验机主要用于材料抗压强度的测量，抗压试验要求试验机必须

具备恒应力加载的能力，并且要求工作液压缸从零压开始均匀加载，对系统的控制精度
要求很高，尤其对系统的流量脉动和压力脉动要求更高。针对压力试验机液压控制系统的
上述要求，我们设计了一种试验机专用的数字控制流量阀，该阀由一只节流阀和一只等
差减压阀组合而成(如图 1 所示)，通过调整节流阀的输出流量来控制液压缸的输出压力，
取得了非常好的效果。节流阀为三通转阀式结构，采用等差减压阀对节流口进行补偿，不
仅提高了流量的控制精度，还起到消除系统压力脉动的作用。该阀以二相混合式步进电机
为电-机械转换元件，针对试验机的特点，专门设计了步进电机的连续细分控制技术，实
现了直接数字方式控制，消除了阀的滞环，提高了控制精度和抗干扰能力。

结构原理

图 2 所示为阀的结构原理图,该阀由步进电机、齿轮传动机构节流阀（主阀）和等差减

压阀（先导阀）组成。传动机构由一对齿轮组成，传动比 i=6，设计这样的结构，不仅解
决了步进电机与主阀阀芯直接连接时同轴度的要求，减小了加在电机上的有效负载转矩，
保证了电机的输出特性，同时还有效地减小了阀芯的位置误差，提高了控制精度。