CN101963625B - 一种基于labview的汽车轮速传感器的测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于labview的汽车轮速传感器的系统的测试方法，其利用Labview进行自动控制采集点位置，在不同的采集点对传感器的各项性能指标自动进行检测，实现测控系统平台中控制策略生成、画面监控、参数设置、参数趋势显示、对测试过程和步骤进行自动化控制、对测量数据进行实时采集处理、分析筛选、实时显示、存储回放、分析和自动判断等功能。该平台实现多频率、多型号汽车传感器和齿轮的测试，是个开放的测试系统，具有很强的升级扩展能力。

Description

一种基于labview的汽车轮速传感器的测试系统

技术领域

本发明涉及一种系统的测试方法，具体来说，是一种基于labview的汽车轮速传感器的系统的测试方法。

背景技术

目前，汽车工业飞速发展，先进的ABS(anti-skid brake system，防滑煞车系统)技术对轮速传感器提出了更高的要求。目前，国内普遍采用传统仪器构成的轮速传感器检定测试系统，但是其单个测试时间长，无法满足现代批量生产要求；且以人工测量为主，人工因素的影响大；不能适应不同型号的传感器和齿轮，增加重复开发工作；对中间参数无法进行测试，覆盖率低。

发明内容

本发明提出一种基于labview的汽车轮速传感器系统测试系统，是以仪器仪表技术、计算机技术、自动化技术和测试技术为基础，采用模块式结构和GPIB总线等通信协议，根据汽车轮速传感器测试方法和规范，研制出的具有高度开放性、自动化和实用性的系统。

本发明实现方式如下

一种基于labview的汽车轮速传感器的测试系统，其特征在于，所述的系统包括计算机、校准仪、主轴电机控制器、主轴电机和齿轮、反馈信号处理电路、GPIB总线、传感器和传感器信号处理电路，所述的计算机通过GPIB总线连接校准仪，校准仪连接主轴电机控制器，主轴电机控制器连接主轴电机与齿轮，同时，在主轴电机与齿轮上连接反馈信号处理电路，反馈信号处理电路连接示波器，示波器通过GPIB总线连接计算机，在示波器上同时接有传感器信号处理电路，传感器信号处理电路连接传感器。

所述的系统还包括X/Y/Z三维运动平台和运动控制器，所述X/Y/Z三维运动平台连接运动控制器，运动控制器通过GPIB总线连接计算机。

所述的系统还包括有稳压电源，所属的稳压电源接在反馈信号处理电路与传感器信号处理电路上。

一种如上所述的基于labview的汽车轮速传感器的系统的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)系统的初始化，

2)设置测试项目和传感器、齿轮类型，并设置控制参数，

3)对测试项目进行调度，

4)对测量数据进行实时采集处理、分析筛选、实时显示、存储回放、分析和自动判断。

在所述的初始化过程中同时对每个部件进行检查，并对并对异常情况进行报错。

本发明测试过程自动化，单个测试时间尽可能的短，极大地提高生产效率，以适应现代批量生产要求；且可适应不同型号的传感器和齿轮，减少重复开发工作；测试精度高、重复性好，尽量减少人工因素的影响；同时对关心的中间参数也可以进行测试，提高覆盖率。

附图说明

图1为本发明的硬件系统框图。

图2为本发明的功能框图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明进行进一步详述。

本发明公开了一种基于labview的汽车轮速传感器的测试方法的系统，它主要由12部分组成：计算机、校准仪、主轴电机控制器、主轴电机和齿轮、反馈信号处理电路、示波器、运动控制器、X/Y/Z三维运动平台、传感器、传感器信号处理电路、稳压电源及GPIB总线。

计算机是整个测试系统的核心，具有友好的人机交互界面，同时它是传感器测试软件的载体。将GPIB等通讯协议转换卡安插到计算机上，加上基于Labview等开发的应用软件构成虚拟仪器测控平台，实现了用计算机的全数字化的采集测试分析，具有软硬件资源丰富、扩展性强、测试过程自动化、测试精度高、重复性好、操作方便、性价比高等优点。

校准仪通过GPIB总线接收计算机发送的配置命令，产生精度微伏级的电压信号，通过信号线送给主轴电机控制器，控制主轴电机转动。校准仪采用Burster公司的Digistant 4462型高精度校准仪，由计算机动态控制其输出电压。

示波器采集反馈信号处理电路处理之后的主轴电机控制反馈信号，把采集到的转速数据通过GPIB总线上传到计算机，与给定的转速进行比较，把比较结果再通过GPIB总线送给校准仪，通过主轴电机控制器控制主轴电机和齿轮按给定的速度转动。示波器采用Lecroy公司的LT344L型高性能数字示波器，通过GPIB总线与计算机进行信息交换，在测试中，通过计算机发出的设置指令，示波器采集信号，并把采集信号数据上传给计算机。在示波器和传感器之间设置传感器信号处理电路，把传感器输出电流信号转换成合适的电压信号。

在主轴电机轴上安装有感应齿轮，汽车轮速传感器固定在X/Y/Z三维运动平台上，齿轮转动，传感器感应出电信号，通过传感器信号处理电路送给示波器，计算机通过GPIB总线发送配置命令给示波器，示波器采集传感器信号，把采集到的数据通过GPIB总线上传到计算机。主轴电机采用Yaskawa公司的SGMG-05V型伺服电机，由校准仪输出电压信号送主轴电机伺服器3，控制主轴电机转动。主轴电机控制器采用Yaskawa公司的SGDB-05VD型伺服器。示波器对主轴电机反馈输出信号进行采集，示波器和主轴电机反馈输出端之间设置反馈信号处理电路，对主轴电机反馈输出信号进行分频整形。

X/Y/Z三维运动平台通过GPIB总线接收计算机发送的位置命令，按设定的采集点轨迹，带动传感器作点位置运动。X/Y/Z三维运动平台采用Newport公司的UTS100CC型高精度位移平台，运动控制器采用Newport公司的ESP300型三维运动控制器，通过GPIB总线与计算机进行信息交换，在测试中，通过计算机发出的设置指令，按设定的采集点轨迹，带动传感器作点位置运动。

稳压电源为主轴电机控制反馈信号处理电路和传感器信号处理电路提供电源。稳压电源采用Agilent公司的E3642A型高精度的程控电源，由计算机控制其输出电压。

同时本发明也公开了一种基于labview的汽车轮速传感器系统测试方法，该测试方法通过计算机发送配置命令，产生出满足数据采集模块(传感器、传感器信号处理电路、示波器)、速度控制模块(主轴电机、主轴电机控制器、校准仪、反馈信号处理电路)，运动控制模块(运动控制器、X/Y/Z三维运动平台、)，稳压电源等所需要的各种信号，校准仪通过GPIB总线接收计算机发送的配置命令，产生电压信号输出至主轴电机控制器，控制器控制主轴电机旋转，电机速度反馈信号经过信号处理电路分频整形。示波器通过GPIB总线接收计算机发送的配置命令，对电机反馈整形后的信号进行采集，把采集的数据上传到计算机，与给定的转速进行比较，把比较结果进行调整再通过GPIB总线送给校准仪，控制主轴电机按给定的速度转动。主轴电机带动齿轮旋转，切割传感器中的磁场，产生信号送传感器信号处理电路，转换成合适的电压信号，示波器通过GPIB总线接收计算机发送的配置命令，对电压信号进行采集，把采集的数据上传到计算机，进行数据处理。X/Y/Z三维运动平台通过GPIB总线接收计算机1发送的配置命令，按设定的采集点轨迹，带动传感器作点位置运动，示波器重复以上采集过程。稳压电源为电机速度反馈信号处理电路和传感器信号处理电路提供电源。计算机与示波器、主轴电机控制器，运动控制器，稳压电源等通过GPIB卡实现通信。该方法的步骤为：

1)系统初始化，当进入测试系统后，第一步就是进行系统的初始化，主要对GPIB总线通信模块，校准仪、运动控制模块、采集模块、稳压电源等进行初始化，并对出现异常情况进行报错，为测试系统的运行做必要的准备工作。

2)测试项目参数设置，它主要完成两个任务：传感器类型设置和测试参数设置。传感器类型设置主要是根据测试的传感器型号和齿轮型号来设置相应的控制参数。测试参数设置主要是根据要测试的内容，如设置转速、运动轨迹等进行控制参数的设置。

3)测试项目的调度，根据设定的测试项目和传感器、齿轮类型，并设置转速、运动轨迹等控制参数，进行自动控制采集点位置，在不同的采集点对传感器的各项性能指标自动进行检测，其主要完成测试项目的位置控制模块、速度控制模块和数据采集模块。测试项目的位置控制模块是根据测试项目控制参数设置，在采集过程自动控制采集点位置，包括X方向位置控制、Y方向位置控制和Z方向位置控制。速度控制模块是控制主轴电机按照给定的齿轮频率运行，它涉及到校准仪的控制和稳压电源的控制。其中校准仪的控制是根据设置转速，由计算机发出命令，控制校准仪产生电压输出，此输出电压信号送主轴电机控制器，控制主电机按设置转速运行。稳压电源的控制主要是对Agilent电源设备进行参数控制，它由计算机发出控制命令，设置控制参数，控制上述稳压电源的电压值。数据采集模块完成传感器信号调理和示波器的数据采集上传计算机，包括稳压电源控制和示波器控制。稳压电源控制主要是对Agilent电源设备进行参数控制，它由计算机发出控制命令，设置控制参数，控制上述稳压电源的电压值，为传感器信号处理电路提供电源。示波器控制通过GPIB总线接收计算机发送的配置命令，对经过传感器信号处理电路调理之后的电压信号进行采集，把采集的数据上传到计算机，进行数据处理。

4)数据的处理和存储，对采集信号最大值、最小值、频率、周期、周期最大值、周期最小值、周期误差，占空比、占空比误差，Airgap、lap气隙值进行分析处理，将原始信号或处理后信号以Labview的特有的LVM文件格式或电子表格格式存储在本地硬盘上，便于日后分析或处理。并实时数字显示，同时可以任意设置齿轮型号、输入频率、传感器运动初值、步长、目标，即传感器与齿轮的Airgap、lap气隙值、可以任意设定存储方式、存储路径等参数。

5)信息显示与回放，它主要是将测试项目调度、数据处理等通过计算机显示屏直观的展示在用户面前，对采集到的信号以曲线和表格的形式实时显示在PC机终端上，将瞬态波形进行缩放显示，可满足波形的全部与局部瞬态显示，将存储的LVM格式波形文件和电子表格格式文件重新读取然后显示在PC机端。通过结果的显示，用户可以方便的知道测试结果和测试系统的异常情况。

Claims (5)

1.一种基于labview的汽车轮速传感器的测试系统，其特征在于，所述的系统包括计算机、校准仪、主轴电机控制器、主轴电机与齿轮、反馈信号处理电路、GPIB总线、汽车轮速传感器和传感器信号处理电路，所述的计算机通过GPIB总线连接校准仪，校准仪连接主轴电机控制器，主轴电机控制器连接主轴电机与齿轮，同时，在主轴电机与齿轮上连接反馈信号处理电路，反馈信号处理电路连接示波器，示波器通过GPIB总线连接计算机，在示波器上同时接有传感器信号处理电路，传感器信号处理电路连接汽车轮速传感器。

2.根据权利要求1所述的基于labview的汽车轮速传感器的测试系统，其特征在于，所述的系统还包括X/Y/Z三维运动平台和运动控制器，所述X/Y/Z三维运动平台连接运动控制器，运动控制器通过GPIB总线连接计算机，所述汽车轮速传感器固定在X/Y/Z三维运动平台上。

3.根据权利要求2所述的基于labview的汽车轮速传感器的测试系统，其特征在于，所述的系统还包括有稳压电源，所述的稳压电源接在反馈信号处理电路与传感器信号处理电路上。

4.一种如权利要求1所述的基于labview的汽车轮速传感器的测试系统的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)系统的初始化，

2)设置测试项目和汽车轮速传感器、齿轮类型，并设置控制参数，

3)对测试项目进行调度，

4)对测量数据进行实时采集处理、分析筛选、实时显示、存储回放、分析和自动判断。

5.根据权利要求4所述的一种基于labview的汽车轮速传感器的测试系统的测试方法，其特征在于，在所述的初始化过程中同时对每个部件进行检查，并对异常情况进行报错。

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