CN104237566A - 速度传感器检测装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种速度传感器检测装置及其控制方法。速度传感器检测装置包括：信号轮；驱动系统；支架；电容传感器，电容传感器设在支架上，以测量支架的行进位移；支架控制单元，支架控制单元与电容传感器电连接；电磁阀，电磁阀分别与支架控制单元和支架连接，以按照支架控制单元得到的支架的位移信息调节支架的位置；以及显示及判断装置，显示及判断装置与速度传感器连接，以显示被测速度传感器的输出信号，并判断被测传感器特性是否正常。根据本发明的速度传感器检测装置，速度传感器检测装置可以自动调节安装有速度传感器的支架的位置，使被检测的速度传感器与信号轮之间的气隙满足测试要求。

Description

速度传感器检测装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及传感器检测技术，具体而言，涉及一种速度传感器检测装置及其控制方法。

背景技术

速度传感器是汽车发动机电控系统中的重要零部件，如测量凸轮轴转速的凸轮轴位置传感器、测量曲轴转速的曲轴位置传感器等。汽车良好的动力性、经济性及舒适的驾驶性无不依赖于速度传感器稳定可靠的工作，基于速度传感器的重要性，对速度传感器的检测就显得非常重要。

现有技术中，在对速度传感器进行不同气隙下的特性检测时，需要手动调节传感器与信号轮间的气隙，由于采用手动的方式进行调整，极容易产生误差，因此，采用手动的方式调整传感器与信号轮之间的气隙时，会影响测试效率，且容易出现气隙调节不准的情况。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

有鉴于此，本发明需要提供速度传感器检测装置，所述速度传感器检测装置可以自动调节传感器安装支架的位置，使被测速度传感器与信号轮之间的气隙满足测试要求。

进一步地，本发明需要提供一种上述速度传感器检测装置的控制方法。

根据本发明的一个方面，提供了一种速度传感器检测装置，包括：信号轮；驱动系统，所述驱动系统与所述信号轮相连以驱动所述信号轮以预定速度转动；支架，所述支架用于固定被检测的速度传感器；电容传感器，所述电容传感器设在所述支架上，以测量支架的行进位移；支架控制单元，所述支架控制单元与所述电容传感器电连接；电磁阀，所述电磁阀分别与所述支架控制单元和支架连接，以按照支架控制单元得到的支架的位移信息调节所述支架的位置；以及显示及判断装置，所述显示及判断装置与速度传感器连接，以显示被测速度传感器的输出信号，并判断被测传感器特性是否正常。

根据本发明的实施例的速度传感器检测装置，速度传感器检测装置可以自动调节安装有速度传感器的支架的位置，使被检测的速度传感器与信号轮之间的气隙满足测试要求。由此，这种无需手动调节的方式能有效提高测试效率，同时也能提高位置调节的准确性。根据本发明的一个实施例，所述驱动系统包括：驱动电机，所述驱动电机的驱动轴与所述信号轮相连。

根据本发明的一个实施例，所述驱动电机为伺服电机。

根据本发明的一个实施例，所述电容传感器为变面积型电容传感器。

根据本发明的一个实施例，所述电容传感器为变距离型电容传感器。

根据本发明的一个实施例，所述显示及判断装置包括：与所述速度传感器连接的模数转换器。

根据本发明的一个实施例，所述显示及判断装置具有显示模块。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于速度传感器检测装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1）支架控制单元将支架的初始位置以预定占空比信号发送给电磁阀；S2）电磁阀接收到控制信号后将支架调整到初始位置，并开始进行传感器测试；S3）测试完成后，支架控制单元向电磁阀发送信号，将支架调整到下一位置；S4）对速度传感器进行再次测量。

根据本发明的实施例的速度传感器检测装置的控制方法，该方法采用闭环调节方式，实现了在速度传感器的检测过程中对用于安装速度传感器的支架位置的自动调节，从而改变被测速度传感器和信号轮间的气隙。

根据本发明的一个实施例，在进行S3)后还进一步包括：S5）电容传感器检测支架的位移情况，并反馈给支架控制单元，如果支架控制单元判断支架调整到位，则进行步骤S4对速度传感器进行检测。

根据本发明的一个实施例，如果支架控制单元判断所述支架未调整到位则返回步骤S3，以对所述支架的位置进一步调整。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明的一个实施例的速度传感器检测装置的结构示意图；

图2是根据本发明的一个实施例的速度传感器检测装置的电容传感器的结构示意图；

图3是根据本发明的一个实施例的速度传感器检测装置的控制方法流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，根据本发明的实施例的速度传感器检测装置，包括：信号轮10、驱动系统20、支架30、电容传感器40、支架控制单元50、电磁阀60以及显示及判断单元70。

具体而言，驱动系统20可以与信号轮10相连以驱动信号轮10以预定速度转动。信号轮10上可以具有齿定和齿缺（未示出），在齿定和齿缺经过速度传感器的探头时会改变探头周围的磁场强度，速度传感器100以此来检测信号轮10的转速。支架30可以用于固定被检测速度传感器100。电容传感器40可以设在支架30上，以测量支架30的行进的位移。支架控制单元50与电容传感器40电连接，以接收电容传感器40的检测信号。电磁阀60可以分别与支架控制单元50和支架30连接，以按照支架控制单元50得到的支架30的位移信息调节支架的位置。显示及判断装置70可以与速度传感器连接，以显示被测速度传感器100的输出信号，并判断被测传感器100特性是否正常，并显示出被测传感器100的特性。

根据本发明的实施例的速度传感器检测装置，速度传感器检测装置可以自动调节安装有速度传感器100的支架30的位置，使被检测的速度传感器100与信号轮10之间的气隙满足测试要求。由此，这种无需手动调节的方式能有效提高测试效率，同时也能提高位置调节的准确性。

如图1所示，根据本发明的一个实施例，显示及判断装置70可以具有显示模块。其中，显示及判断装置70可以用于接收被测速度传感器100的输出信号，并将其与预存在显示及判断装置70中的传感器特性进行对比，当速度传感器100的输出信号在正常范围内时，显示及判断装置70上显示“pass”，并亮起绿灯；同理，当速速传感器100的输出信号异常时，显示及判断装置70上显示“fail”，并亮起红灯。

根据本发明的一个实施例，显示及判断装置70还可以包括与速度传感器连接的模数转换器。显示及判断装置70内有模数转换器，使得显示及判断装置70既可接收数字信号亦可接收模拟信号，显示及判断装置70中的可直接读取该信号，而无需进行信号转换。当速度传感器100输出模拟信号时，该信号首先经过显示及判断装置70中的模数转换器。这样，根据本发明实施例的速度传感器检测装置不仅适用于输出数字信号的速度传感器100，还适用于输出模拟信号的速度传感器100。

如图1所示，根据本发明的一个实施例，驱动系统20可以包括：驱动电机，驱动电机的驱动轴与信号轮10相连。可以理解的是，驱动电机的电机轴可以与信号轮的转轴为同一转轴，或者驱动电机的电机轴与信号轮的转轴彼此连接。根据本发明的一个实施例，驱动电机可以为伺服电机。

如图2所示，根据本发明的一个实施例，电容传感器40可以为变面积型电容传感器或者变距离型电容传感器。两种电容传感器40均适用于本发明实施例的速度传感器检测装置。例如，该电容传感器40可以有4个PIN脚，分别对应于电源、地、信号输出1和信号输出。

根据本发明的一个实施例，图2所示为变面积型电容传感器，该电容传感器40与支架30连接。该电容传感器40可以由第一外极板41、第二外极板42、内极板43和介质44四部分组成。其中第一外极板41和第二外极板42固定在滑轨导槽45的内壁上，通过导线与处理电路相连（图中未示出）；内极板43固定在滑轨外壁上；介质44固定在内极板43外侧。两个外极板分别与内极板43构成两个电容器，电容器的电容值大小由极板间正对的介质44面积决定，即介质44在内外极板间位置的改变直接由两个电容值的改变反应出来。

初始时，电容值为：

$C_1=C_2=\frac{{\mathrm{\ϵ}}_1{\mathrm{\ϵ}}_0\mathrm{ab}}{\mathrm{In}\left(\frac{R}{r}\right)}+\frac{{\mathrm{\ϵ}}_2{\mathrm{\ϵ}}_0\mathrm{ab}}{\mathrm{In}\left(\frac{R}{r}\right)}---\left(1\right)$

移动δa后，电容值为：

${C^{\′}}_1=\frac{{\mathrm{\ϵ}}_1{\mathrm{\ϵ}}_0(a+\mathrm{\δa})b}{\mathrm{In}\left(\frac{R}{r}\right)}+\frac{{\mathrm{\ϵ}}_1{\mathrm{\ϵ}}_0(a-\mathrm{\δa})b}{\mathrm{In}\left(\frac{R}{r}\right)}---\left(2\right)$

${C^{\′}}_2=\frac{{\mathrm{\ϵ}}_1{\mathrm{\ϵ}}_0(a-\mathrm{\δa})b}{\mathrm{In}\left(\frac{R}{r}\right)}+\frac{{\mathrm{\ϵ}}_2{\mathrm{\ϵ}}_0(a+\mathrm{\δa})b}{\mathrm{In}\left(\frac{R}{r}\right)}---\left(3\right)$

注：C₁为外极板1和内极板之间的电容

C₂为外极板2和内极板之间的电容

ε₁为相对介电常数

ε₀为介电常数

a为介质在外极板1内的长（初始时，介质在外极板1和2上的长度相等）

b为介质的宽

R为内极板外径

r为外极板内径

δa为滑轨的移动位移

上述电容值输入到电容传感器40的处理电路进行处理，该处理电路包括差动脉冲调宽电路、放大电路、滤波电路等。最终电容传感器输出电压信号，且输出电压与位置成正比。

该电压信号将反馈给支架控制单元50，从而使支架控制单元50识别出支架30的实际行进位移。采用双路输出信号，提供了电容传感器40工作的可靠性，且当其中一路输出出现异常时，可依靠另外一路输出使电容传感器40正常工作。

如图3所示，根据本发明的实施例的速度传感器检测装置的控制方法，包括以下步骤：S1）支架控制单元将支架的初始位置以预定占空比信号发送给电磁阀。S2）电磁阀接收到控制信号后将支架调整到初始位置，并开始进行传感器测试。S3）测试完成后，支架控制单元向电磁阀发送信号，将支架调整到下一位置。S4）对速度传感器进行再次测量。

根据本发明的实施例的速度传感器检测装置的控制方法，该方法采用闭环调节方式，实现了在速度传感器的检测过程中对用于安装速度传感器的支架30位置的自动调节，从而改变被测传感器和信号轮10间的气隙。

如图3所示，根据本本发明的一个实施例，在进行S3)后还进一步包括：S5）电容传感器检测支架的位移情况，并反馈给支架控制单元，如果支架控制单元判断支架调整到位，则进行步骤S4对速度传感器进行检测。

如图3所示，根据本发明的一个实施例，如果支架控制单元判断所述支架未调整到位则返回步骤S3，以对所述支架的位置进一步调整。

如图3所示，根据本发明的一个实施例，支架控制单元根据初始测试要求，向电磁阀发送特定的占空比信号，电磁阀接收到控制信号后通过连接装置调整支架的安装位置，直到被测速度传感器和信号轮之间的气隙满足测试要求，随后进行传感器特性测试。测试完成后，支架控制单元再按照下一步测试气隙的要求调节支架的位置，当支架调整至新位置并停止运动后，电容传感器将对支架的移动位移进行测量，并将实际位移量信号反馈给支架控制单元，支架控制单元对比支架的实际移动位移和目标移动位移的差值，当该差值在允许的误差范围内时，支架控制单元认为支架已调整到位，可以开始测试；反之，当该差值超过允许的误差范围时，支架控制单元根据位移差值继续驱动电磁阀对支架位置进行调节，直至支架位置逼近目标位置。这种无需手动操作就可以准确地调节被测传感器安装支架位置的方式能有效提高传感器测试效率。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解，在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种速度传感器检测装置，其特征在于，包括：

信号轮；

驱动系统，所述驱动系统与所述信号轮相连以驱动所述信号轮以预定速度转动；

支架，所述支架用于固定被检测的速度传感器；

电容传感器，所述电容传感器设在所述支架上，以测量支架的行进位移；

支架控制单元，所述支架控制单元与所述电容传感器电连接；

电磁阀，所述电磁阀分别与所述支架控制单元和支架连接，以按照支架控制单元得到的支架的位移信息调节所述支架的位置；以及

显示及判断装置，所述显示及判断装置与速度传感器连接，以显示被测速度传感器的输出信号，并判断被测传感器特性是否正常。

2.根据权利要求1所述的速度传感器检测装置，其特征在于，所述驱动系统包括：

驱动电机，所述驱动电机的驱动轴与所述信号轮相连。

3.根据权利要求2所述的速度传感器检测装置，其特征在于，所述驱动电机为伺服电机。

4.根据权利要求1所述的速度传感器检测装置，其特征在于，所述电容传感器为变面积型电容传感器。

5.根据权利要求1所述的速度传感器检测装置，其特征在于，所述电容传感器为变距离型电容传感器。

6.根据权利要求1所述的速度传感器检测装置，其特征在于，所述显示及判断装置包括：与所述速度传感器连接的模数转换器。

7.根据权利要求1所述的速度传感器检测装置，其特征在于，所述显示及判断装置具有显示模块。

8.一种用于如权利要求1-6所述的速度传感器检测装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1）支架控制单元将支架的初始位置以预定占空比信号发送给电磁阀；

S2）电磁阀接收到控制信号后将支架调整到初始位置，并开始进行传感器测试；

S3）测试完成后，支架控制单元向电磁阀发送信号，将支架调整到下一位置；

S4）对速度传感器进行再次测量。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，在进行S3)后还进一步包括：S5）电容传感器检测支架的位移情况，并反馈给支架控制单元，如果支架控制单元判断支架调整到位，则进行步骤S4对速度传感器进行检测。

10.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，如果支架控制单元判断所述支架未调整到位则返回步骤S3，以对所述支架的位置进一步调整。