CN102004813B - 一种传感器模拟方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种传感器模拟方法及装置，该方法包括以下步骤：步骤a，预置传感器特性数据库，所述传感器特性数据库中存储各种型号的传感器的传感特性的标准数据；步骤b，根据用户的操作，确定待模拟传感器的型号以及目标物理量；步骤c，在所述传感器特性数据库中查找所述待模拟传感器的传感特性，根据所述待模拟传感器的型号以及目标物理量，生成对应的模拟电信号；步骤d，输出所述对应的模拟电信号。本发明所提供的传感器模拟方法及装置，建立了传感器特性标准数据，形成标准特性数据库，以此作为传感器模拟的基础，使模拟输出的电信号与实际传感器输出的电信号更加接近，增强汽车传感器模拟的效果。

Description

一种传感器模拟方法及装置

技术领域

本发明涉及电子传感器领域，尤其涉及一种传感器模拟方法及装置。

背景技术

汽车问世已有百年，发展至今，已成为不可或缺的交通工具。汽车上应用的技术也日益复杂，如今，几乎所有的汽车都已装配上当代先进的发动机电脑控制系统。这个控制系统实质是一个反馈控制系统，系统的输入即来自于传感器，正是通过汽车内部各种传感器的信号采集，汽车内部的中央处理器才能获取到当前汽车的各项运行参数，进行综合的分析和计算，产生当前汽车较优的控制输出，使汽车的运行保持在一个较优的性能水平。汽车传感器的好坏在这个反馈控制系统中起着举足轻重的地位。当汽车产生故障时，如何判断故障原因是否与传感器有关，如何方便快捷地检测传感器的良劣，是汽车厂家、维修企业都十分关心的课题。

目前市场上常见的办法是采用置换和模拟组合方法，即，将传感器拆下，用模拟设备代替传感器接入到汽车上的控制系统中，然后发动汽车，同时该模拟设备向汽车电脑模拟输出被替换传感器的信号，如此通过传感器的置换和模拟，观测汽车故障是否消失，若故障消失则说明传感器工作不良，否则说明汽车故障和传感器无关。这便是置换和模拟组合方法的基本思想，所使用的模拟方法是向汽车电脑产生标准电压输出信号。

但是，现有的置换和模拟组合方法存在一定的局限性。首先，不是每种传感器都可以容易获得其标准电压输出信号；其次，模拟的标准电压输出信号仍有些粗糙，并不是绝对意义上的标准，模拟的结果只能做定性分析参考，不能做到定量分析，准确度上会有一些误差。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种传感器模拟方法及装置，建立传感器特性标准数据，形成标准特性数据库，以此作为传感器模拟的基础，使模拟输出的电信号与实际传感器输出的电信号更加接近，增强汽车传感器模拟的效果。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种传感器模拟装置，该装置包括：

传感器特性数据库，用于存储各种型号的传感器的传感特性；

参数确定模块，用于根据用户的操作，确定待模拟传感器的型号以及目标物理量；

信号模拟模块，用于在所述传感器特性数据库中查找所述待模拟传感器的传感特性，并根据所述参数确定模块所确定的待模拟传感器的型号以及目标物理量，启动模拟程序，生成对应的模拟电信号；

信号输出模块，用于输出所述信号模拟模块生成的模拟电信号。

其中，所述参数确定模块包括：

型号确定单元，用于根据用户输入或选择的指令，确定待模拟传感器型号；

参数设置单元，用于根据所述型号确定单元所确定的待模拟传感器的型号，提示用户进行接线以及设置目标物理量。

其中，所述信号模拟模块包括：

特性查找单元，用于根据所述待模拟传感器的型号，在传感器特性数据库中查找所述待模拟传感器的传感特性；

信号生成单元，用于启动模拟程序，根据目标物理量以及所述特性查找单元所查找得到的传感特性，生成对应的模拟电信号。

其中，该装置还包括：

数据升级模块，用于根据用户的操作或周期性的对所述传感器特性数据库中的数据进行升级；所述数据升级模块对传感器特性数据库中的数据进行升级的内容包括：增加新的传感器型号以及对应的传感特性；对所述模拟程序和传感特性进行更新。

本发明实施例提供的传感器模拟方法及装置，建立了传感器特性标准数据，形成标准特性数据库，以此作为传感器模拟的基础，使模拟输出的电信号与实际传感器输出的电信号更加接近，增强汽车传感器模拟的效果。

附图说明

下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其他有益效果显而易见。

图1为本发明提供的传感器模拟方法第一实施例流程示意图；

图2为本发明提供的传感器模拟方法第二实施例流程示意图；

图3为本发明提供的传感器模拟装置第一实施例结构示意图；

图4为本发明提供的传感器模拟装置第二实施例结构示意图；

图5为本发明提供的传感器模拟装置与模拟信号接收装置连接结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1，为本发明提供的传感器模拟方法第一实施例流程示意图，其包括如下步骤：

步骤a，预置传感器特性数据库，所述传感器特性数据库中存储各种型号的传感器的传感特性的标准数据。

步骤b，根据用户的操作，确定待模拟传感器的型号以及目标物理量。

步骤c，在所述传感器特性数据库中查找所述待模拟传感器的传感特性，根据所述待模拟传感器的型号以及目标物理量，生成对应的模拟电信号。

步骤d，输出所述对应的模拟电信号。

本发明实施例提供的传感器模拟方法，以待模拟传感器的型号以及目标物理量作为传感器模拟的基础，使模拟输出的电信号与实际传感器输出的电信号更加接近，增强汽车传感器模拟的效果。

参见图2，为本发明提供的传感器模拟方法第二实施例流程示意图，在本实施例中，将更为详细的描述该传感器模拟方法的实施步骤。本实施例提供的传感器模拟方法如图2所示：

步骤a，预置传感器特性数据库，所述传感器特性数据库中存储各种型号的传感器的传感特性的标准数据。更为具体的，所述传感器特性数据库中存储各种型号的传感器的传感特性，如压力传感器的压力-电阻特性数据、压力-电流特性数据，温度传感器的温度-电阻特性数据等等，形成标准特性数据库，以此作为传感器模拟的基础。

步骤b1，向用户提供操作界面，提示用户输入或选择待模拟传感器的型号，并根据用户输入或选择的指令，确定待模拟传感器的型号。更为具体的，传感器模拟装置启动后，通过其显示界面提示用户输入或选择待模拟传感器的型号；传感器模拟装置的传感器特性数据库中预置的各种型号的传感器都应该是可以供用户选择的。

步骤b2，根据所述待模拟传感器的型号，进一步提示用户进行接线的方法，步骤以及设置目标物理量。更为具体的，目前的传感器多种多样，不同的传感器有不同的输出信号，所以传感器模拟装置在模拟不同类型的传感器时，与模拟信号之间的接线方式、目标物理量等也可能不相同，故传感器模拟装置需要根据待模拟传感器的型号，提示用户进行接线的方法、步骤以及设置目标物理量。

在本步骤中，目标物理量的设置是为了使传感器模拟装置的输出信号与待模拟传感器的实际输出更加接近。即使是相同型号的传感器，在不同的应用环境下(例如应用与不同的汽车)，工作的温度、电压、电阻等都可能存在区别，从而使传感器模拟装置的输出信号与实际情况产生误差。而目标物理量的设置，则可以进一步的使传感器模拟装置与实际的传感器输出的信号更加接近，增强传感器模拟的效果。传感器模拟装置提示用户接线和设置目标物理量的提示信息，可以预置在传感器特性数据库中，以传感器的型号作为索引目录，使用时直接进行调用。

步骤c1，根据所述待模拟传感器的型号，在传感器特性数据库中查找所述待模拟传感器的传感特性。更为具体的，传感器模拟装置在确定用户需要模拟的传感器信号后，从传感器特性数据库中查找该传感器的传感特性。该传感器的传感特性是指传感器所接收的外部信息与其输出的信息之间的关系，例如：如压力传感器的压力-电阻特性数据、压力-电流特性数据，温度传感器的温度-电阻特性数据等等。

步骤c2，启动模拟程序，根据所述待模拟传感器的传感特性和目标物理量，生成对应的模拟电信号。

步骤d，传感器模拟装置向模拟信号接收装置输出该模拟电信号。

上述传感器模拟方法在感器特性数据库中存储了各种型号的传感器的传感特性。但是，随着市场上不断的推出各种新型号的传感器，即使是同一型号的传感器，随着其技术的升级，对应传感特性也会发生改变。所以，感器特性数据库中预置的数据需要进行更新和升级。因此，本发明实施例为解决上述问题，还包括步骤e。

步骤e，对传感器特性数据库中的数据进行升级；所述对传感器特性数据库中的数据进行升级的内容包括：增加新的传感器型号以及对应的传感特性；对所述模拟程序和传感特性进行更新。

更为具体的，传感器模拟装置对传感器特性数据库中的数据进行升级可以是根据用户的操作进行的，也可以是周期性自动进行的。且对传感器特性数据库中的数据进行升级可以在任意时刻进行，并不受本实施例中所列步骤的限制。

本发明实施例提供的传感器模拟方法，建立了传感器特性标准数据，形成标准特性数据库，以此作为传感器模拟的基础，使模拟输出的电信号与实际传感器输出的电信号更加接近，增强汽车传感器模拟的效果。同时，该传感器模拟方法可以对特性数据库进行升级，以保证不会因为传感器的更新而过时。

参见图3，为本发明提供的传感器模拟装置第一实施例结构示意图，如图3所示，该传感器模拟装置包括：

传感器特性数据库11，用于存储各种型号的传感器的传感特性。

参数确定模块12，用于根据用户的操作，确定待模拟传感器的型号以及目标物理量。

信号模拟模块13，用于在传感器特性数据库11中查找待模拟传感器的传感特性，并根据所述参数确定模块12所确定的待模拟传感器的型号以及目标物理量，启动模拟程序，生成对应的模拟电信号。

信号输出模块14，用于输出所述信号模拟模块13生成的模拟电信号。

本发明实施例提供的传感器模拟方法，以待模拟传感器的型号以及目标物理量作为传感器模拟的基础，使模拟输出的电信号与实际传感器输出的电信号更加接近，增强汽车传感器模拟的效果。

参见图4，为本发明提供的传感器模拟装置第二实施例结构示意图，在本实施例中，将更为详细的描述该传感器模拟装置的结构和各模块的功能。如图4所示，该传感器模拟装置包括：

传感器特性数据库11，用于存储各种型号的传感器的传感特性，如压力传感器的压力-电阻特性数据、压力-电流特性数据，温度传感器的温度-电阻特性数据等等，形成标准特性数据库，以此作为传感器模拟的基础。

参数确定模块12，用于根据用户的操作，确定待模拟传感器的型号以及目标物理量。进一步的，参数确定模块12包括：

型号确定单元121，用于根据用户输入或选择的指令，确定待模拟传感器型号。更为具体的，传感器模拟装置启动后，型号确定单元121通过其显示界面提示用户输入或选择待模拟传感器的型号；传感器特性数据库11中预置的各种型号的传感器都应该是型号确定单元121可以供用户选择的。型号确定单元121根据用户输入或选择的指令，确定待模拟传感器的型号。

参数设置单元122，用于根据型号确定单元121所确定的待模拟传感器的型号，提示用户进行接线以及设置目标物理量。更为具体的，目前的传感器多种多样，不同的传感器有不同的输出信号，所以传感器模拟装置在模拟不同类型的传感器时，与模拟信号之间的接线方式、目标物理量等也可能不相同，故参数设置单元122需要根据型号确定单元121所确定的待模拟传感器型号，提示用户进行接线的方法，步骤以及设置目标物理量。

在本实施例中，目标物理量的设置是为了使传感器模拟装置的输出信号与待模拟传感器的实际输出更加接近。即使是同意型号的传感器，在不同的应用环境下(例如应用与不同的汽车)，工作的温度、电压、电阻等都可能存在区别，从而使传感器模拟装置的输出信号与实际情况产生误差。而通过参数设置单元122对目标物理量进行设置，则可以进一步的使传感器模拟装置与实际的传感器输出的信号更加接近，增强传感器模拟的效果。参数设置单元122提示用户接线和设置目标物理量的提示信息，可以预置在传感器特性数据库中，以传感器的型号作为索引目录，参数设置单元122使用时直接在传感器特性数据库11中进行调用。本实施例提供的传感器模拟装置与模拟信号接收装置的连接关系如图5所示。

信号模拟模块13，用于根据所述参数确定模块12所确定的待模拟传感器的型号以及目标物理量，启动模拟程序，生成对应的模拟电信号。进一步的，该信号模拟模块13包括：

特性查找单元131，用于根据待模拟传感器的型号，在传感器特性数据库11中查找所述待模拟传感器的传感特性。更为具体的，特性查找单元131在参数确定模块12确定用户需要模拟的传感器信号后，从传感器特性数据库11中查找该传感器的传感特性。该传感器的传感特性是指传感器所接收的外部信息与其输出的信息之间的关系，例如：如压力传感器的压力-电阻特性数据、压力-电流特性数据，温度传感器的温度-电阻特性数据等等。

信号生成单元132，用于启动模拟程序，根据目标物理量以及特性查找单元131所查找得到的传感特性，生成对应的模拟电信号。

信号输出模块14，用于输出所述信号模拟模块13生成的模拟电信号。

上述传感器模拟装置在感器特性数据库中存储了各种型号的传感器的传感特性。但是，随着市场上不断的推出各种新型号的传感器，即使是同一型号的传感器，随着其技术的升级，对应传感特性也会发生改变。所以，感器特性数据库11中预置的数据需要进行更新和升级。因此，本发明实施例为解决上述问题，还包括数据升级模块15，用于对传感器特性数据库11中的数据进行升级；对传感器特性数据库11中的数据进行升级的内容包括：增加新的传感器型号以及对应的传感特性；对所述模拟程序和传感特性进行更新。

更进一步的，本实施例提供的传感器模拟装置上设有USB接口，用于与电脑连接，用户可以将传感器特性数据库11中需要升级更新的数据先下载到电脑，传感器模拟装置在通过USB接口与电脑连接，最终完成程序升级数据更新。

本发明实施例提供的传感器模拟装置，建立了传感器特性标准数据，形成标准的传感器特性数据库，以此作为传感器模拟的基础，使传感器模拟装置输出的电信号与实际传感器输出的电信号更加接近，增强汽车传感器模拟的效果。同时，该传感器模拟方法可以对传感器特性数据库进行升级，以保证不会因为传感器的更新而过时。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (4)

1.一种传感器模拟装置，其特征在于，该装置包括：

传感器特性数据库，用于存储各种型号的传感器的传感特性；

参数确定模块，用于根据用户的操作，确定待模拟传感器的型号以及目标物理量；

信号模拟模块，用于在所述传感器特性数据库中查找所述待模拟传感器的传感特性，并根据所述参数确定模块所确定的待模拟传感器的型号以及目标物理量，启动模拟程序，生成对应的模拟电信号；

信号输出模块，用于输出所述信号模拟模块生成的模拟电信号。

2.如权利要求1所述的传感器模拟装置，其特征在于，所述参数确定模块包括：

型号确定单元，用于根据用户输入或选择的指令，确定待模拟传感器型号；

参数设置单元，用于根据所述型号确定单元所确定的待模拟传感器的型号，提示用户进行接线以及设置目标物理量。

3.如权利要求1所述的传感器模拟装置，其特征在于，所述信号模拟模块包括：

特性查找单元，用于根据所述待模拟传感器的型号，在传感器特性数据库中查找所述待模拟传感器的传感特性；

信号生成单元，用于启动模拟程序，根据目标物理量以及所述特性查找单元所查找得到的传感特性，生成对应的模拟电信号。

4.如权利要求2或3所述的传感器模拟装置，其特征在于，该装置还包括：

数据升级模块，用于根据用户的操作或周期性的对所述传感器特性数据库中的数据进行升级；所述数据升级模块对传感器特性数据库中的数据进行升级的内容包括：增加新的传感器型号以及对应的传感特性；对所述模拟程序和传感特性进行更新。

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