CN108362321B - 一种超声波传感器高温测试方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超声波传感器高温测试系统，包括：高温烘箱，能够设定烘烤温度和时间；传感器高温治具，设置于高温烘箱内，用于固定超声波传感器，所述超声波传感器间设置治具盖板，各超声波传感器的线束放置于传感器高温治具侧方的线束连接器处；传感器ECU盒，放置在高温烘箱外，与线束连接器连接；上位机，通过CAN卡连接传感器ECU盒，安装有高温测试软件，所述高温测试软件，通过人机交互界面输入高温测试所需信息，在设定的烘烤测试时间内，对超声波传感器进行性能测试，通过计算超声波传感器余振时间来判定其经高温测试后是否良品，并显示各传感器的判断结果。可以有效判断高温测试后的超声波传感器是否良品。
Description
技术领域
本发明属于超声波传感器测试技术领域，具体地涉及一种超声波传感器高温测试方法及系统。
背景技术
随着汽车行业的持续发展，各种车载终端层出不穷，测距功能是各终端设备的基本功能之一，超声波凭借穿透力强、衰减小、反射能力强，对光照、色彩、电磁场不敏感、不易受恶劣天气影响、测距原理简单、测距精度高、成本低等特点，其应用范围也不断扩大。目前绝大多数公司并不对超声波传感器进行高温测试，现有技术中也没有超声波传感器的高温测试系统，对超声波传感器进行高温测试。然而在研发、量产及使用过程中，大量实验表明，温度高低对超声波传感器在极限环境中的测量范围和测量精度等影响较大。本发明因此而来。
发明内容
为了解决上述存在的技术问题，本发明提供了一种超声波传感器高温测试方法及系统，本发明创新性的提出通过计算超声波传感器余振时间来判定其经高温测试后是否良品，从而对超声波传感器进行高温测试，确保超声波传感器在极限使用环境中保持良好的性能。
本发明的技术方案是：
一种超声波传感器高温测试方法，计算超声波传感器余振时间来判定其经高温测试后是否良品。
优选的，包括以下步骤：
S01：在高温测试中采样超声波传感器的余振时间t和电压V，得到t-V波形；
S02：在得到的波形中，以波形段中下降沿起始处作为时间起点，记为A点，寻找上升沿波形段中电压值为V1的点，记为B点，将A、B两点之间的时间差作为余振时间T，V1为余振电压阈值；
S03：判断超声波传感器是否良品，若T ≤ 1.00ms，则表示未连接超声波传感器，若T1 ≤ T ≤ T2，则判定超声波传感器为良品，否则，判定超声波传感器为不良品，T1为余振时间下限，T2为余振时间上限。
本发明还公开了一种超声波传感器高温测试系统，包括：高温烘箱，能够设定烘烤温度和时间；
传感器高温治具，设置于高温烘箱内，用于固定超声波传感器，所述超声波传感器间设置治具盖板，各超声波传感器的线束放置于传感器高温治具侧方的线束连接器处；
传感器ECU盒，放置在高温烘箱外，与线束连接器连接；
上位机，通过CAN卡连接传感器ECU盒，安装有高温测试软件，所述高温测试软件，通过人机交互界面输入高温测试所需信息，在设定的烘烤测试时间内，对超声波传感器进行性能测试，通过计算超声波传感器余振时间来判定其经高温测试后是否良品，并显示各传感器的判断结果。
优选的，判定经高温测试后是否良品的方法，包括以下步骤：
S01：在高温测试中采样超声波传感器的余振时间t和电压V，得到t-V波形；
S02：在得到的波形中，以波形段中下降沿起始处作为时间起点，记为A点，寻找上升沿波形段中电压值为V1的点，记为B点，将A、B两点之间的时间差作为余振时间T，V1为余振电压阈值；
S03：判断超声波传感器是否良品，若T ≤ 1.00ms，则表示未连接超声波传感器，若T1 ≤ T ≤ T2，则判定超声波传感器为良品，否则，判定超声波传感器为不良品，T1为余振时间下限，T2为余振时间上限。
优选的，所述上位机还连接扫码枪，用于扫描员工工卡、生产LOT表上的二维码以及超声波传感器的条形码，通过高温测试软件识别信息并显示。
与现有技术相比，本发明的优点是：
本发明的超声波传感器高温测试系统中，通过计算超声波传感器余振时间来判定其经高温测试后是否良品的方法，可以有效判断高温测试后的超声波传感器是否良品。可以验证超声波传感器在极限高温环境中是否能保持良好的性能，不仅便于在超声波传感器研制完成甚至量产前查出不良原因，提出改进措施，更能保证产品质量，同时在一定程度上节省研发时间和成本。
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为本发明中超声波传感器高温测试系统的结构框图；
图2为本发明中超声波传感器ECU的软件流程图；
图3为本发明中超声波传感器经高温测试后良品/不良品判定的算法示意图；
图4为本发明中超声波传感器高温测试软件的UI界面。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
实施例：
下面结合附图，对本发明的较佳实施例作进一步说明。
如图1所示，本发明中的超声波传感器高温测试系统,包括传感器高温治具、传感器ECU盒、高温烘箱、高温测试软件、CAN卡及扫码枪。
传感器高温治具，如附图中图1所示，用于安装超声波传感器，配套的治具盖板盖在传感器上，用于防止各传感器的发射波和接收波相互干扰，将各传感器线束整理至治具侧方的线束连接器处
传感器ECU盒，如附图中图1所示，放置在高温烘箱外部，与高温治具通过线束连接起来，每个ECU盒可以插入64个传感器，分为8个通道，其内部软件工作流程图如图2所示。
高温烘箱，可以通过烘箱本身装置设定烘烤温度和时间，也可以通过上位机软件程序控制烘箱进行烘烤时间的设置，到达设定好的时间后或接收到上位机测试时间到的命令后，高温烘箱会通过灯光闪烁及声音形式进行提示。
高温测试软件，通过人机交互界面输入高温测试所需信息，在设定的烘烤测试时间内，对超声波传感器进行性能测试，通过计算超声波传感器余振时间来判断高温烘烤后的传感器是否良品，能否进入下一个工序，并将各个传感器的判断结果显示在测试软件界面上，如图4所示。
CAN卡，用于超声波传感器ECU和上位机高温测试软件之间的数据传递；
扫码枪，与上位机“高温测试软件”相连接，用于扫描员工工卡、生产LOT表上的二维码以及超声波传感器的条形码，通过高温测试软件识别信息并显示。
如图3所示，一种通过计算超声波传感器余振时间来判定其经高温测试后是否良品的方法，其判定方法如下：
1.在采样得到的t-V波形中，横轴为时间，单位为ms；竖轴为电压，单位为V；
2.定义余振时间下限T1、余振时间上限T2、余振时间T，单位均为ms，给出T1和T2初始数值（例：T1 = 2.00ms，T2 = 3.60ms）；
3.定义余振电压阈值V1，给出V1初始数值，（例：V1 = 4.10V）；
4.以波形段中下降沿起始处作为时间起点，记为A点；
5.在得到的波形中，寻找上升沿波形段中电压值为V1的点，记为B点；
6.A、B两点之间的时间差即为余振时间T；
7.若T ≤ 1.00ms，则表示未连接超声波传感器；
若1.00ms ＜ T ＜ T1，则判定超声波传感器为不良品NG1；
若T1 ≤ T ≤ T2，则判定超声波传感器为良品；
若T ＞ T2，则判定超声波传感器为不良品NG2。
系统工作流程，如下：
1.按照附图1中所示，将各线束连接好，然后打开各设备电源；
2.打开上位机“超声波传感器高温测试软件”图标，设置好烘烤时间、测试时间及发送数据间隔时间，选择“产线模式”，使用扫码枪扫描测试员工工卡、生产LOT表上的二维码，软件右上角处的“测试员工号”、“生产工单号”会自动显示出来；
3.用扫码枪扫描待测试的超声波传感器上的条形码，“当前连接数量”会加1累积数值；若该产品条码已经存储在高温测试数据库中，则“累计生产数量”数据不会改变，若该传感器未被测试过，则“累计生产数量”会加1累积数值；然后将该传感器插入高温治具；
4.将所有待测传感器均用扫码枪扫描后插入高温治具、盖上盖板，然后将其放入高温烘箱中；
5.将传感器高温治具与传感器ECU盒连接起来，然后关闭烘箱门；
6.设定高温烘箱输出电压及烘烤温度；
7.点击“超声波传感器高温测试软件”右下角处的“开始测试”按钮；
8.超声波传感器高温测试系统开始正常工作，界面右下角显示系统工作状态为“高温烘烤中”；
9.通过如附图2所示的判定方法，计算超声波传感器余振时间,来判定高温烘烤后的超声波传感器是否良品，并通过不同颜色及模拟灯光闪烁的组合方式将结果显示在测试软件的界面上；
10.到达设定好的烘烤时间后，点击“超声波传感器高温测试软件”界面上的“停止测试”按钮；
11.点击“停止测试”按钮后，软件会自动保存此次测试的高温测试数据，用以数据分析或追溯；
12.将高温治具和超声波传感器从高温烘箱中取出，按照上位机“超声波传感器高温测试软件”UI界面上的显示结果，将良品取下，放入风箱中冷却2min后进入下一道工序；将不良品按不良原因进行标记后取下，后续进行不良品原因分析并提出解决措施。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
Claims (3)
1.一种超声波传感器高温测试方法，其特征在于，计算超声波传感器余振时间来判定其经高温测试后是否良品，包括以下步骤：
S01：在高温测试中采样超声波传感器的余振时间t和电压V，得到t-V波形；
S02：在得到的波形中，以波形段中下降沿起始处作为时间起点，记为A点，寻找上升沿波形段中电压值为V1的点，记为B点，将A、B两点之间的时间差作为余振时间T，V1为余振电压阈值；
S03：判断超声波传感器是否良品，若T ≤ 1.00ms，则表示未连接超声波传感器，若T1≤ T ≤ T2，则判定超声波传感器为良品，否则，判定超声波传感器为不良品，T1为余振时间下限，T2为余振时间上限。
2.一种超声波传感器高温测试系统，其特征在于，包括：高温烘箱，能够设定烘烤温度和时间；
传感器高温治具，设置于高温烘箱内，用于固定超声波传感器，所述超声波传感器间设置治具盖板，各超声波传感器的线束放置于传感器高温治具侧方的线束连接器处；
传感器ECU盒，放置在高温烘箱外，与线束连接器连接；
上位机，通过CAN卡连接传感器ECU盒，安装有高温测试软件，所述高温测试软件，通过人机交互界面输入高温测试所需信息，在设定的烘烤测试时间内，对超声波传感器进行性能测试，通过计算超声波传感器余振时间来判定其经高温测试后是否良品，并显示各传感器的判断结果；
所述判定其经高温测试后是否良品的方法，包括以下步骤：
S01：在高温测试中采样超声波传感器的余振时间t和电压V，得到t-V波形；
S02：在得到的波形中，以波形段中下降沿起始处作为时间起点，记为A点，寻找上升沿波形段中电压值为V1的点，记为B点，将A、B两点之间的时间差作为余振时间T，V1为余振电压阈值；
S03：判断超声波传感器是否良品，若T ≤ 1.00ms，则表示未连接超声波传感器，若T1≤ T ≤ T2，则判定超声波传感器为良品，否则，判定超声波传感器为不良品，T1为余振时间下限，T2为余振时间上限。
3.根据权利要求2所述的超声波传感器高温测试系统，其特征在于，所述上位机还连接扫码枪，用于扫描员工工卡、生产LOT表上的二维码以及超声波传感器的条形码，通过高温测试软件识别信息并显示。
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