CN108241071A - 具有方向检测功能的速度传感器的测试系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种具有方向检测功能的速度传感器的测试系统和方法。所述系统包括通过网络连接的测试平台、示波器和中央控制器。测试平台用于安装待测传感器和目标轮。中央控制器内设置有测试平台控制单元、测试单元、显示单元和操作单元。测试平台控制单元安装于中央控制器中，用于控制测试平台的工作。测试单元包括数据提取模块、数据存储模块。显示单元用于将测试单元得到的数据显示出来。操作单元用于对中央控制器的数据输入或数据输出进行设置。待目标轮转速达到预定的转速值时，启动数据提取模块，获取示波器上待测传感器的输出信号，并将数据提取模块提取的数据存储于数据存储模块。该系统和方法使测试方便高效。

Description

具有方向检测功能的速度传感器的测试系统和方法

技术领域

本发明涉及汽车被动安全技术领域，具体而言，涉及一种具有方向检测功能的速度传感器的测试系统和方法。

背景技术

具有方向检测功能的汽车速度传感器主要用于汽车工业中的速度和旋转方向的测量，因此，对传感器功能的验证至关重要。但是，由于这种传感器的输出信号与普通的速度传感器相比，有明显的差别。普通的速度传感器输出的信号是规则的方波信号，只有两个电平：高电平和低电平，能够通过示波器本身的功能直接测量信号的电平和占空比。而这种具有方向检测功能的传感器的输出信号具有三个电平：高电平、中电平和低电平。利用示波器本身的功能只能直接读取它的高、低电平，而对于中电平则需要利用示波器的光标功能量取，对于这种传感器信号的占空比也无法直接利用示波器进行测量，也需要采用光标进行量取，然后再通过计算得到占空比，这样就使得整个测试过程比较繁琐。

现有技术中，利用示波器本身的功能读取高、低电平，利用示波器的光标量取中电平和脉冲宽度，然后计算得到占空比增加测试的复杂度，降低了测试的效率。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的主要目的在于提供一种具有方向检测功能的速度传感器的测试系统和方法，主要采用了一种对具有方向检测功能的速度传感器输出信号进行验证的软件方法，简化了测试过程，提高了测试的效率。

根据本发明的一个方面，提供了一种具有方向检测功能的速度传感器的测试系统，其包括通过网络连接的测试平台、示波器和中央控制器。测试平台用于安装待测传感器和目标轮。中央控制器内设置有测试平台控制单元、测试单元、显示单元和操作单元。测试平台控制单元安装于中央控制器中，用于控制测试平台的工作。测试单元包括数据提取模块、数据存储模块。显示单元用于将测试单元得到的数据显示出来。操作单元用于对中央控制器的数据输入或数据输出进行设置。待目标轮转速达到预定的转速值时，启动数据提取模块，获取示波器上待测传感器的输出信号，并将数据提取模块提取的数据存储于数据存储模块。

作为一种可选的实现方案，所述示波器进一步包括操作单元，用于设置或选择示波器的信号通道、触发源和触发沿。

作为一种可选的实现方案，所述测试单元进一步包括判断模块，其用于测试目标轮的转速，并判断待目标轮转速是否达到预定的转速值。

作为一种可选的实现方案，所述显示单元显示的数据以Excel表格的形式呈现。

作为一种可选的实现方案，当所述目标轮转速达到目标转速值时，通过操作单元启动数据提取模块，进行数据提取。

作为一种可选的实现方案，所述待测传感器的输出信号包括高电平、中电平和低电平三种电平状态，其中，所述高电平、中电平和低电平的值是输出信号电压值；每个子周期的两端为高电平，中间部分由中电平和低电平信号间隔形成；且两个相邻的子周期之间仅有一个高电平信号；每个完整的信号周期包括两个相邻的子周期；输出信号的占空比指的是一个信号子周期占输出信号周期的百分比。

作为一种可选的实现方案，所述数据提取模块输出的数据包括占空比和输出信号的电平状态。所述示波器上能够完整显示出待测传感器输出信号的三个电平和至少一个完整的信号周期。

作为一种可选的实现方案，所述数据提取模块通过将测试系统的输出信号建模为二轴模型，通过读取横轴的数据提取信号周期，并计算出占空比；通过读取纵轴的数据提取输出的电平信号，判断高、中、低电平。

作为一种可选的实现方案，所述测试平台、示波器和中央控制器通过有线网络或无线网络连接。

根据本发明的一个方面，提供了一种具有方向检测功能的速度传感器的测试方法，其用于以上所述的测试系统，所述测试方法包括如下步骤：安装目标轮和传感器到测试平台上；调节目标轮和传感器的相对位置；通过网络连接示波器和中央控制器；启动测试平台；选择示波器的信号通道、触发源和触发沿；转动目标轮，并等待目标轮转速达到预定值；获取示波器上传感器的输出信号，根据得到的信号的Y值即纵坐标值，最终得到信号的高电平、中电平和低电平值；读取信号的周期，并计算出信号的占空比；存储数据；及显示数据。

在本发明的可选技术方案中，通过数据提取模块直接得到输出信号的三个电平和占空比的值，并将结果直接保存并显示出来，使测试更为方便，且提高测试的效率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明一个较佳实施例的具有方向检测速度功能的速度传感器的测试系统方框图；

图2是方向检测速度传感器的输出信号方波图；及

图3是根据本发明一个较佳实施例的具有方向检测速度功能的速度传感器的测试测试方法的流程图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本发明提供一种具有方向检测速度功能的速度传感器的测试方法，其主要目的在于采用软件的方式实现了对带有方向检测功能的速度传感器输出信号的验证，简化了测试过程，提高了测试效率。

本发明中的方法是基于软件实现的，在使用示波器的基础上，用软件读取示波器上传感器的输出信号，然后使用软件直接读出信号的三个电平和占空比，并最终将结果保存到表格中，与传统的测试方法相比，简单、快捷、大大提高了测试的速度。

具体地，请参阅图1所示，本实施方式的具有方向检测功能的速度传感器的测试系统100包括通过有线网络或无线网络连接的测试平台10、示波器20和中央控制器30。其中，中央控制器30内设置有测试平台控制单元31、测试单元32、操作单元33和显示单元34。在本实施例中，中央控制器30为台式计算机、笔记本电脑或平板电脑。测试平台控制单元31安装于中央控制器30中，用于控制测试平台10的工作。测试单元32包括判断模块321、数据提取模块322、数据存储模块323。显示单元34用于将测试单元32得到的数据显示出来。操作单元33用于对中央控制器30的数据输入或数据输出进行设置，在本实施方式中，操作单元33为键盘、鼠标等输入装置。

示波器20进一步包括操作部21，用于设置或选择示波器20的信号通道、触发源和触发沿。所述操作部21为示波器20上的旋钮、按钮、开关、触摸屏、或鼠标、键盘中的一个或多个。

为了能够在示波器20上看到稳定的传感器信号，需要利用示波器20的触发功能，而触发源就是用于判断是否满足触发条件的信号，触发沿是触发条件的一种。因为示波器20上有4个同样的信号输入通道，通常情况下，选择将触发源通过第4通道接入示波器20，将传感器信号通过第1通道接入示波器，然后选择触发源的下降沿启动触发，这里可以根据实际情况或操作人员的个人喜好选择信号的输入通道。另外，示波器20上能够完整显示出待测传感器输出信号的三个电平和至少一个完整的信号周期。

测试过程中，待测传感器和目标轮安装于测试平台上，且待测传感器和目标轮具有预先设定的相对位置。通过测试平台控制单元31启动测试平台10，从而目标轮转动。测试单元32的判断模块321用于测试目标轮的转速，并判断待目标轮转速是否达到预定的转速值。当判断模块321测试目标轮的转速，并判断待目标轮转速已达到预定的转速值(例如为500转/分)时，启动数据提取模块322，获取示波器20上待测传感器的输出信号，并将数据提取模块322提取的数据存储于数据存储模块323。显示单元34用于显示测试的结果，即数据提取模块322提取并存储于数据存储模块323的数据。本实施例中，数据以Excel表格的形式显示。

如图2所示，为待测传感器的输出信号波形图。示波器上显示图2中所示的方波信号，其中标号1指的是高电平、标号2指的是中电平、标号3指的是低电平，此外，电平指的是输出信号电压值。其中，高电平信号反映的是速度信息，中、低电平信号反映的是传感器本身的状态、目标轮转动方向以及目标轮与传感器的距离等信息。而测试这几个参数的主要目的是判断传感器本身是否是符合要求的合格品。

占空比指的是传感器针对目标轮一个齿或缺输出的信号子周期占传感器针对目标轮一个完整的齿和缺输出信号周期的百分比。每个子周期的两端为高电平，中间部分由中电平和低电平信号间隔形成；且两个相邻的子周期之间仅有一个高电平信号。每个完整的信号周期包括两个相邻的子周期。图2中的T2是一个完整的信号周期，即目标轮一个完整的齿和缺的输出信号。T1是目标轮一个齿或缺输出的信号子周期。因此，占空比＝T1/T2*100％。

在实际的汽车系统中，占空比是用来监测目标轮的速度状态的，它与传感器、目标轮本身的特性以及传感器与目标轮之间的匹配有关。通常情况下，占空比的范围是：30％<占空比<70％，如果占空比的值过大，汽车系统可能就会根据这个值给出错误的判断，例如不准确的速度值。

在本实施方式中，数据提取模块322通过将待测传感器的输出信号建模为二轴模型。具体地，通过读取横轴(例如为X轴)的数据提取信号周期，并根据上述算法计算出占空比；通过读取纵轴(例如为Y轴)的数据提取输出的电平信号，判断高、中、低电平。数据提取模块322输出的数据包括占空比和输出信号的电平状态，并将该些数据存储于数据存储模块323。

显示单元34将上述测试单元32的输出数据显示出来。

在另一个实施例中，测试单元32包括数据提取模块322和数据存储模块323，而不包括判断模块321。通过操作人员判断，当目标轮转速达到目标转速值时，通过操作单元33启动数据提取模块322，进行数据提取。

基于上述测试系统，从另一个角度，本发明还提供一种具有方向检测功能的速度传感器的测试方法。请参阅图2所示，在一个实施例中，测试方法包括如下步骤：

S1：安装目标轮和传感器到测试平台上；

S2：调节目标轮和传感器的相对位置；

S3：通过网络连接示波器20和中央控制器30；

S4：启动测试平台10；

S5：选择示波器20的信号通道、触发源和触发沿；

S6：转动目标轮，并等待目标轮转动稳定；

S7：获取示波器20上传感器的输出信号，根据得到的信号的Y值即纵坐标值，最终得到信号的高电平、中电平和低电平值；

S8：读取信号的周期，并计算出信号的占空比；

S9：存储数据；及

S10：显示数据。

其中，步骤S6还包括子步骤，判断目标轮转速，待目标轮转速达到预定的转速值时，即视为转动稳定。

相对于现有技术，本发明的有益效果是：通过数据提取模块322直接得到输出信号的三个电平和占空比的值，并将结果直接保存到excel中并显示出来，使测试更为方便，且提高测试的效率。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有方向检测功能的速度传感器的测试系统，其包括通过网络连接的测试平台、示波器和中央控制器；测试平台用于安装待测传感器和目标轮；其中，中央控制器内设置有测试平台控制单元、测试单元、显示单元和操作单元；测试平台控制单元安装于中央控制器中，用于控制测试平台的工作；测试单元包括数据提取模块、数据存储模块；显示单元用于将测试单元得到的数据显示出来；操作单元用于对中央控制器的数据输入或数据输出进行设置；待目标轮转速达到预定的转速值时，启动数据提取模块，获取示波器上待测传感器的输出信号，并将数据提取模块提取的数据存储于数据存储模块。

2.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述示波器进一步包括操作单元，用于设置或选择示波器的信号通道、触发源和触发沿。

3.根据权利要求2所述的测试系统，其特征在于，所述测试单元进一步包括判断模块，其用于测试目标轮的转速，并判断待目标轮转速是否达到预定的转速值。

4.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述显示单元显示的数据以Excel表格的形式呈现。

5.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于，当所述目标轮转速达到目标转速值时，通过操作单元启动数据提取模块，进行数据提取。

6.根据权利要求1-5任一项所述的测试系统，其特征在于，所述待测传感器的输出信号包括高电平、中电平和低电平三种电平状态，其中，所述高电平、中电平和低电平的值是输出信号电压值；每个子周期的两端为高电平，中间部分由中电平和低电平信号间隔形成；且两个相邻的子周期之间仅有一个高电平信号；每个完整的信号周期包括两个相邻的子周期；输出信号的占空比指的是一个信号子周期占输出信号周期的百分比。

7.根据权利要求6所述的测试系统，其特征在于，所述数据提取模块输出的数据包括占空比和输出信号的电平状态；所述示波器上能够完整显示出待测传感器输出信号的三个电平和至少一个完整的信号周期。

8.根据权利要求7所述的测试系统，其特征在于，所述数据提取模块通过将测试系统的输出信号建模为二轴模型，通过读取横轴的数据提取信号周期，并计算出占空比；通过读取纵轴的数据提取输出的电平信号，判断高、中、低电平。

9.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述测试平台、示波器和中央控制器通过有线网络或无线网络连接。

10.一种具有方向检测功能的速度传感器的测试方法，其用于权利要求1-5、7-9任一项所述的测试系统，所述测试方法包括如下步骤：

安装目标轮和传感器到测试平台上；

调节目标轮和传感器的相对位置；

通过网络连接示波器和中央控制器；

启动测试平台；

选择示波器的信号通道、触发源和触发沿；

转动目标轮，并等待目标轮转速达到预定值；

获取示波器上传感器的输出信号，根据得到的信号的Y值即纵坐标值，最终得到信号的高电平、中电平和低电平值；

读取信号的周期，并计算出信号的占空比；

存储数据；及

显示数据。