CN104483353A - 一种多路氧传感器测试装置和测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种 多路氧传感器测试装置和测试方法，所述多路氧传感器测试装置包括测试盒和向测试盒内通气的充气装置，所述测试盒上设有若干芯片接线端子，若干待测试的氧传感器置于测试盒内，分别通过芯片接线端子引出测试盒；还包括分别与氧传感器连接的施压电路和电压采集电路，所述电压采集电路输出连接AD转换电路，AD转换电路输出连接上位机。本发明提供的多路氧传感器测试装置和测试方法，测试盒上可同时放置做个氧传感器，一次测试多个氧传感器，提高的工作的效率，提高氧传感器的质量。本发明首先剔除加热电阻不达标的产品，再根据输出电压的变化精确的实时测量传感器的灵敏度和精度，提高测试效率。
Description
技术领域
本发明涉及氧传感器，特别涉及一种多路氧传感器测试装置和测试方法。
背景技术
氧传感器的作用是测定发动机燃烧后的排气中氧是否过剩的信息，即氧气含量，并把氧气含量转换成电压信号传送给控制单元进行判断。存在缺陷的氧传感器在工作时反应不灵敏，且精度不高。所以所有的传感器在出厂前都要进行检测。现有的氧传感器测试方法只能单个逐片测量，效率低。
发明内容
本发明目的是：提供一种可以对多个氧传感器同时测试加热电阻、灵敏度和精度的多路氧传感器测试装置和测试方法。
本发明的技术方案是：
一种多路氧传感器测试装置，包括测试盒和向测试盒内通气的充气装置，所述测试盒上设有若干芯片接线端子，若干待测试的氧传感器置于测试盒内，分别通过芯片接线端子引出测试盒；还包括分别与氧传感器连接的施压电路和电压采集电路，所述电压采集电路输出连接AD转换电路，AD转换电路输出连接上位机。
优选的，所述施压电路包括电压源VCC和与电压源连接的电阻R1，所述电压采集电路包括继电器S1和S1＇, 所述继电器S1的动触点连接氧传感器，两个静触点1和2分别连接电阻R1的两端，所述继电器S1＇的动触点连接AD转换电路，两个静触点1＇和2＇分别连接静触点1和氧传感器。
优选的，所述AD转换电路采用内部带有AD转换模块的单片机，所述单片机通过电平转换芯片，将测得的氧传感器电压数据发送到上位机。
进一步优选的，所述电平转换芯片采用MX232，MX232通过RS232串口连接上位机。
优选的，所述上位机采用LabVIEW对数据进行处理、存储和显示。
优选的，所述测试盒上设有进气口和出气口，上方盖有旋转压紧盖板，将氧传感器下部压入测试盒内，所述旋转压紧盖板上设有若干圆孔，氧传感器上部的芯片接线端子通过圆孔穿出旋转压紧盖板。
进一步优选的，所述充气装置包括测试气瓶，所述测试气瓶上装有调节压力输出的减压调氩阀，通过皮管接通测试盒上的进气口，在测试盒出气口处装有球阀用以调节测试盒中的气体流出的速度，进而控制测试盒内的压力，在测试盒的出气口处还装有安全防爆阀以防止气体燃爆。
一种氧传感器测试方法，包括步骤：
（1）给氧传感器施加第一电压，检查判断氧传感器内部的加热电阻是否达标；
（2）给氧传感器施加第二电压，把氧传感器放入测试盒中，开始向测试盒内通入带有一定浓度氧气的气体；
（3）检查步骤2的氧传感器电压输出信号，与设定的电压值进行比较，判断氧传感器精度和灵敏度是否达标。
本发明的优点是：
1．本发明提供的多路氧传感器测试装置和测试方法，测试盒上可同时放置做个氧传感器，一次测试多个氧传感器，提高的工作的效率，提高氧传感器的质量。
．本发明首先剔除加热电阻不达标的产品，再根据输出电压的变化精确的实时测量传感器的灵敏度和精度，提高测试效率。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明所述的多路氧传感器测试装置的原理图；
图2为本发明实施例的测试盒结构示意图；
图3为本发明实施例的施压电路和电压采集电路的原理图；
图4为本发明实施例的加热电阻在上位机上的LabVIEW补偿和算法；
图5为本发明实施例的AD转换单片机及其外围电路原理图；
图6为本发明实施例的上位机LabVIEW对数字信号进行采样以及控制采样频率的算法。
具体实施方式
如图1所示，为本发明所述的多路氧传感器测试装置的原理图，本发明的多路氧传感器测试装置，包括测试盒和向测试盒内通气的充气装置，还包括分别与氧传感器连接的施压电路和电压采集电路，所述电压采集电路输出连接AD转换电路，AD转换电路输出连接上位机。多路氧传感器输出电压信号。AD转换电路把接收到传感器发出的电压信号转换成数字信号，通过串口传送给上位机。上位机接受到数字信号以后，通过LabVIEW对数据进行处理和存储。
具体的，如图2所示，所述测试盒1上设有进气口2和出气口3，上方盖有旋转压紧盖板4，将氧传感器下部压入测试盒1内，所述旋转压紧盖板上设有若干圆孔，氧传感器上部的芯片接线端子5通过圆孔穿出旋转压紧盖板。所述充气装置包括测试气罐，所述测试气瓶上装有调节压力输出的减压调氩阀，通过皮管接通测试盒上的进气口。在测试盒出气口处装有球阀用以调节测试盒中的气体流出的速度，以控制测试盒内的压力，在测试盒的出气口处还装有安全防爆阀以防止气体燃爆。
如图3所示，为本发明实施例的施压电路和电压采集电路的原理图，当开关S1与触点1相连接，开关S1’与触点1’相连接时，测试氧传感器加热电阻RS的阻值是否在合理的范围内。单片机把测得的RS两端的电压转换成数字信号由串口传送给上位机进行进一步处理。其原理VCC电压12V已知，分压电阻R1已知510欧姆，加载在氧传感器加热电阻上的电压VS已知，该电压是通过单片机STC12c205测量。根据欧姆定律VCC/(510+RS)=VS/RS，可得RS=510*VS/（VCC+VS）。如图4所示，为加热电阻在上位机上的补偿和算法。
当开关S1与触点2相连接，开关S2与触电2’相连接时，氧传感器获得工作电压12V。测试单片机把氧传感器的输出电压转化为数字信号交给上位机处理。
如图5所示，为本发明的AD转换单片机及其外围电路原理图，所述AD转换电路采用内部带有AD转换模块的AD转换单片机，所述AD转换单片机通过电平转换芯片MX232转换电平，再通过RS232串口将测得的氧传感器电压数据发送到上位机。
如图6所展示的是如何使用LABVIEW作为上位机对数字信号进行采样以及如何控制采样频率。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种多路氧传感器测试装置，其特征在于：包括测试盒和向测试盒内通气的充气装置，所述测试盒上设有若干芯片接线端子，若干待测试的氧传感器置于测试盒内，分别通过芯片接线端子引出测试盒；还包括分别与氧传感器连接的施压电路和电压采集电路，所述电压采集电路输出连接AD转换电路，AD转换电路输出连接上位机。
2.根据权利要求1所述的多路氧传感器测试装置，其特征在于：所述施压电路包括电压源VCC和与电压源连接的电阻R1，所述电压采集电路包括继电器S1和S1＇, 所述继电器S1的动触点连接氧传感器，两个静触点1和2分别连接电阻R1的两端，所述继电器S1＇的动触点连接AD转换电路，两个静触点1＇和2＇分别连接静触点1和氧传感器。
3.根据权利要求2所述的多路氧传感器测试装置，其特征在于：所述AD转换电路采用内部带有AD转换模块的单片机，所述单片机通过电平转换芯片，将测得的氧传感器电压数据发送到上位机。
4.根据权利要求3所述的多路氧传感器测试装置，其特征在于：所述电平转换芯片采用MX232，MX232通过RS232串口连接上位机。
5.根据权利要求1所述的多路氧传感器测试装置，其特征在于：所述上位机采用LabVIEW对数据进行处理、存储和显示。
6.根据权利要求1所述的多路氧传感器测试装置，其特征在于：所述测试盒上设有进气口和出气口，上方盖有旋转压紧盖板，将氧传感器下部压入测试盒内，所述旋转压紧盖板上设有若干圆孔，氧传感器上部的芯片接线端子通过圆孔穿出旋转压紧盖板。
7.根据权利要求6所述的多路氧传感器测试装置，其特征在于：所述充气装置包括测试气瓶，所述测试气瓶上装有调节压力输出的减压调氩阀，通过皮管接通测试盒上的进气口，在测试盒出气口处装有球阀用以调节测试盒中的气体流出的速度，进而控制测试盒内的压力，在测试盒的出气口处还装有安全防爆阀以防止气体燃爆。
8.一种氧传感器测试方法，其特征在于，包括步骤：
（1）给氧传感器施加第一电压，检查判断氧传感器内部的加热电阻是否达标；
（2）给氧传感器施加第二电压，把氧传感器放入测试盒中，开始向测试盒内通入带有一定浓度氧气的气体；
（3）检查步骤2的氧传感器电压输出信号，与设定的电压值进行比较，判断氧传感器精度和灵敏度是否达标。
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