望遠鏡旋轉性能檢測：核心檢測項目詳解

一、機械性能檢測

1. • 檢測內容：驗證水平（方位角）與垂直（俯仰角）方向的最大、最小旋轉角度是否符合設計值，機械/電子限位裝置是否有效。
   • 方法：手動或程序控制旋轉至極限位置，觀察是否觸發限位停機，同時記錄編碼器反饋數據。
   • 標準：實際角度誤差≤±0.1°，限位響應時間≤50ms。
2. • 齒輪/蝸輪蝸桿嚙合間隙：使用千分表測量反向旋轉時的空回量，確保≤5角秒。
   • 軸承徑向跳動：激光位移傳感器檢測軸心偏移，要求≤0.01mm。
3. • 靜態負載測試：施加1.2倍額定負載（如配重塊），檢查結構變形量（需＜0.05mm/m）。
   • 動態負載測試：模擬風載擾動，評估軸系抗扭剛度及振動衰減時間。

二、運動控制性能檢測

1. • 速度精度：設定多檔速度（如0.1°/s至10°/s），通過光電編碼器反饋計算實際速度波動率（需＜±1%）。
   • 加減速平穩性：記錄電機電流曲線，排除過沖或振蕩現象。
2. • 單點重復定位：連續10次定位至同一坐標，激光跟蹤儀測量偏差（3σ值≤2角秒）。
   • 多點回歸測試：按預定路徑循環定位，統計位置漂移量。
3. • 階躍響應：輸入階躍角度指令，分析上升時間、超調量（需＜5%）及穩態誤差。
   • 正弦跟蹤：以不同頻率正弦波指令測試跟蹤誤差，繪制帶寬-誤差曲線。

三、穩定性與可靠性檢測

1. • 連續運行4小時，監測電機、軸承溫度變化（溫升≤30℃），評估熱變形導致的指向偏差補償能力。
2. • 振動頻譜：三軸加速度計采集數據，分析基頻與諧波成分（如齒輪嚙合頻率），要求振幅＜5μm。
   • 噪聲等級：聲級計測量1m處噪聲≤55dB(A)。
3. • 模擬天文臺晝夜循環工況（啟停5000次），檢查磨損、潤滑狀態及性能衰減。

四、環境適應性檢測

1. • 溫度范圍-20℃至+50℃，驗證潤滑劑性能、材料膨脹系數匹配性及控制參數自適應能力。
2. • IP54等級驗證（針對室外望遠鏡），確保沙塵、雨水不影響旋轉機構。
3. • 輻射抗擾度測試（10V/m場強下無失控），避免電機驅動干擾天文信號采集。

五、安全與保護功能驗證

1. • 觸發急停按鈕，測量從最高速到完全靜止的時間與滑行角度（需＜0.5°）。
2. • 模擬卡死故障，檢測電流過載閾值是否觸發停機保護（響應時間＜100ms）。
3. • 突然斷電后，檢查機械制動器能否在2秒內鎖定位置（位移＜1角分）。

六、軟件與通信檢測

1. • 通過時間戳同步，測量從上位機發送指令到執行機構響應的延時（需＜10ms）。
2. • 切換有線/無線控制通道，驗證無縫切換能力與數據包丟失率（＜0.1%）。