CN109115247A - 用于监控传感器与连接器之间的连接的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例提供了一种用于监控传感器与连接器之间的连接的系统。该系统包括传感器、连接器以及监控装置。传感器被配置为基于其感应到的磁感应强度与阈值的比较结果，输出电压信号，并且设置阈值以使电压信号始终为第一电压信号。连接器连接到传感器，并被配置为接收并从其信号端输出来自传感器的第一电压信号。监控装置连接到连接器的信号端，并被配置为：检测在连接器的信号端处的信号，并响应于信号是第一电压信号，确定连接正常，响应于信号不是第一电压信号，确定连接不正常。

Description

用于监控传感器与连接器之间的连接的系统和方法

技术领域

本发明涉及车辆的传感器的领域，特别涉及用于监控传感器与连接器之间的连接的系统和方法。

背景技术

在测试用于发动机和变速箱的传感器的试验中，需要模拟该传感器在实际工作中的运行环境来进行测试。该传感器在实际工作中会随着发动机和变速箱的振动而振动。在试验中，可以将传感器和连接器安装在固定的夹具中。通过在三维方向上进行随机曲线或者固定曲线振动来模拟发动机和变速箱的实际振动情况。在振动过程中，传感器有可能因为振动而与其对应的连接器瞬间或永久断开。因此期望在振动试验中能够检测传感器与连接器的连接是否牢靠。

然而，由于用于测试传感器的目标轮和马达无法被安装在振动试验台上，所以在振动试验中无法使传感器正常工作。这样，就不能够根据传感器在振动试验中与正常工作状态下输出的信号是否相同来判断其与连接器是否瞬间或永久断开。此外，尽管可以采用可变磁阻(Variable Reluctance，简称VR)传感器来模拟目标轮产生信号，但是VR传感器与该传感器之间因为振动而导致相对位置的偏差，会让该传感器输出的电压信号异常。这样，也无法判断该传感器与连接器之间是否真的存在开路现象。

发明内容

本文中描述的实施例提供了一种监控传感器和连接器之间的连接的系统和方法。该系统和方法能够通过监控传感器和连接器之间的连接是否会瞬间或永久断开来确定在振动中传感器和连接器的连接是否正常，从而确定传感器与连接器的连接方式和制作工艺是否合格。

根据本发明的第一个方面，提供了一种用于监控传感器与连接器之间的连接的系统。该系统包括传感器、连接器以及监控装置。传感器被配置为基于其感应到的磁感应强度与阈值的比较结果，输出电压信号，并且设置阈值以使电压信号始终为第一电压信号。连接器连接到传感器，并被配置为接收并从其信号端输出来自传感器的第一电压信号。监控装置连接到连接器的信号端，并被配置为：检测在连接器的信号端处的信号，并响应于信号是第一电压信号，确定连接正常，响应于信号不是第一电压信号，确定连接不正常。

在本发明的实施例中，传感器进一步被配置为如果其感应到的磁感应强度低于阈值，则其输出的电压信号始终为第一电压信号。

在本发明的进一步的实施例中，阈值被设置为传感器所能感应到的最大磁感应强度。

在本发明的实施例中，传感器进一步被配置为如果其感应到的磁感应强度高于阈值，则其输出的电压信号始终为第一电压信号。

在本发明的进一步的实施例中，阈值被设置为传感器所能感应到的最小磁感应强度。

在本发明的实施例中，系统还包括负载电路。负载电路包括电阻器。电阻器的第一端耦接连接器的信号端，电阻器的第二端耦接第二电压端。

在本发明的实施例中，监控装置包括记录仪和控制部件。记录仪被配置为检测并记录在连接器的信号端处的信号。控制部件被配置为通过确定信号是否是第一电压信号，确定连接是否正常。

在本发明的实施例中，所述传感器为速度传感器，第一电压信号为低电压信号。

在本发明的实施例中，所述传感器为速度传感器，第一电压信号为高电压信号。

根据本发明的第二个方面，提供了一种用于监控系统中传感器与连接器之间的连接的方法。该系统包括传感器和连接器。连接器与传感器连接，并被配置为接收并从其信号端输出来自传感器的电压信号。在该方法中，将传感器配置为基于其感应到的磁感应强度与阈值的比较结果，输出电压信号，并且设置阈值以使电压信号始终为第一电压信号。检测在连接器的信号端处的信号。响应于信号是第一电压信号，确定连接正常。响应于信号不是第一电压信号，确定连接不正常。

根据本发明实施例的系统结构简单，即不需要目标轮和马达，也不需要VR传感器。根据本发明实施例的系统和方法能够确定在振动中传感器和连接器的连接是否正常，从而确定传感器与连接器的连接方式和制作工艺是否合格。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施例的技术方案，下面将对实施例的附图进行简要说明，应当知道，以下描述的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制，其中：

图1是根据本发明的第一实施例的用于监控传感器与连接器之间的连接的系统的示意性结构图；

图2是根据本发明的第二实施例的用于监控传感器与连接器之间的连接的系统的示意性结构图；

图3是根据本发明的实施例的系统中的监控装置的示例性结构图；

图4是用于监控系统中传感器与连接器之间的连接的方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本发明的实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，也都属于本发明保护的范围。

除非另外定义，否则在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本发明主题所属的领域的技术人员所通常理解的相同含义。进一步将理解的是，诸如在通常使用的词典中定义的那些的术语应解释为具有与说明书上下文和相关技术中它们的含义一致的含义，并且将不以理想化或过于正式的形式来解释，除非在此另外明确定义。如在此所使用的，将两个或更多部分“连接”或“耦接”到一起的陈述应指该部分直接结合到一起或通过一个或多个中间部件结合。

除非上下文中另外明确地指出，否则在本文和所附权利要求中所使用的词语的单数形式包括复数，反之亦然。因而，当提及单数时，通常包括相应术语的复数。相似地，措辞“包含”和“包括”将解释为包含在内而不是独占性地。同样地，术语“包括”和“或”应当解释为包括在内的，除非本文中明确禁止这样的解释。在本文中使用术语“示例”之处，特别是当其位于一组术语之后时，所述“示例”仅仅是示例性的和阐述性的，且不应当被认为是独占性的或广泛性的。

在上下文中，低电压信号不一定指的是接地信号，其也可以是电压不为零的幅值较低的信号。高电压信号指的是相对于低电压信号来说幅值较高的信号。

本发明提供一种传感器与连接器之间的连接的系统和方法，本实施例中以速度传感器为例进行说明，但本发明所保护的技术方案不以速度传感器为限，也可以包括汽车用的其他传感器。

图1示出根据本发明的第一实施例的用于监控传感器110与连接器120之间的连接的系统100的示意性结构图。系统100包括传感器110、连接器120以及监控装置130。

传感器110可以例如是霍尔传感器。在本实施例中，将传感器110配置为单霍尔传感器模式(例如，凸轮轴传感器模式)，从而可以基于其感应到的磁感应强度与阈值的比较结果，输出电压信号。在单霍尔传感器模式中，传感器110输出的电压信号仅与传感器110的单个霍尔芯片感应到的磁感应强度与阈值的比较结果有关。在没有目标轮的情况下，处于单霍尔传感器模式的传感器110依然可以根据其感应到的磁感应强度与阈值的比较结果来输出电压信号。

具体地，例如，在将传感器110输出的电压信号与磁感应强度的映射模式设置为正向映射式的情况下，如果磁感应强度超过阈值，则传感器110输出的电压信号为高电压信号，否则，传感器110输出的电压信号为低电压信号。通过设置阈值为传感器110在系统100中所能感应到的最小磁感应强度，可以确保在系统100中传感器100感应到的磁感应强度不可能低于阈值，从而可以使传感器110输出的电压信号始终为高电压信号。由于传感器110在系统100中所能感应到的最小磁感应强度不一定是传感器110所能感应到的最小磁感应强度(即，传感器110在任何环境下所能感应到的磁感应强度的下限值)，还可以通过设置阈值为传感器110所能感应到的最小磁感应强度，来进一步确保传感器100感应到的磁感应强度不可能低于该阈值，从而可以更可靠地使传感器110输出的电压信号始终为高电压信号。相似地，通过设置阈值为传感器110在系统100中所能感应到的最大磁感应强度，可以确保在系统100中传感器100感应到的磁感应强度不可能高于阈值，从而可以使传感器110输出的电压信号始终为低电压信号。由于传感器110在系统100中所能感应到的最大磁感应强度不一定是传感器110所能感应到的最大磁感应强度(即，传感器110在任何环境下所能感应到的磁感应强度的上限值)，还可以通过设置阈值为传感器110所能感应到的最大磁感应强度，来进一步确保传感器100感应到的磁感应强度不可能高于该阈值，从而可以更可靠地使传感器110输出的电压信号始终为低电压信号。

例如，在将传感器110输出的电压信号与磁感应强度的映射模式设置为反向映射式的情况下，如果磁感应强度超过阈值，则传感器110输出的电压信号为低电压信号，否则，传感器110输出的电压信号为高电压信号。通过设置阈值为传感器110在系统100中所能感应到的最小磁感应强度，可以确保在系统100中传感器100感应到的磁感应强度不可能低于阈值，从而可以使传感器110输出的电压信号始终为低电压信号。由于传感器110在系统100中所能感应到的最小磁感应强度不一定是传感器110所能感应到的最小磁感应强度(即，传感器110在任何环境下所能感应到的磁感应强度的下限值)，还可以通过设置阈值为传感器110所能感应到的最小磁感应强度，来进一步确保传感器100感应到的磁感应强度不可能低于该阈值，从而可以更可靠地使传感器110输出的电压信号始终为低电压信号。相似地，通过设置阈值为传感器110在系统100中所能感应到的最大磁感应强度，可以确保在系统100中传感器100感应到的磁感应强度不可能高于阈值，从而可以使传感器110输出的电压信号始终为高电压信号。由于传感器110在系统100中所能感应到的最大磁感应强度不一定是传感器110所能感应到的最大磁感应强度(即，传感器110在任何环境下所能感应到的磁感应强度的上限值)，还可以通过设置阈值为传感器110所能感应到的最大磁感应强度，来进一步确保传感器100感应到的磁感应强度不可能高于该阈值，从而可以更可靠地使传感器110输出的电压信号始终为高电压信号。

综上所述，可以通过将传感器110配置为单霍尔传感器模式以及设置适当的阈值，使得传感器110输出的电压信号始终为恒定的某一电压信号(在上下文中称为第一电压信号V1)。

在图1所示的示例中，连接器120的电源端121、接地端122和信号端123分别连接到传感器110的电源端111、接地端112和信号端113。连接器120被配置为接收来自传感器110的第一电压信号V1并从其信号端123输出该第一电压信号V1。

监控装置130连接到连接器120的信号端123，并检测在连接器120的信号端123处的信号。如果传感器110与连接器120之间的连接正常，则在连接器120的信号端123处的信号应该是来自传感器110的第一电压信号V1。如果传感器110的电源端111与连接器120的电源端121之间的连接出现故障，或者传感器110的接地端112与连接器120的接地端122之间的连接出现故障，则传感器110无法工作，也就不能输出第一电压信号V1，因此连接器120的信号端123处的信号将不等于第一电压信号V1。如果传感器110的信号端113与连接器120的信号端123之间的连接出现故障，则来自传感器110的信号端113的第一电压信号V1不能输出到连接器120的信号端123，因此连接器120的信号端123处的信号也不等于第一电压信号V1。因此，如果监控装置130检测到在连接器120的信号端123处的信号是第一电压信号V1，则可以确定传感器110与连接器120之间的连接正常。如果监控装置130检测到在连接器120的信号端123处的信号不是第一电压信号V1，则可以确定传感器110与连接器120之间的连接不正常。

根据本发明实施例的系统结构简单，既不需要目标轮和马达，也不需要VR传感器。并且在本发明的实施例中，对于传感器110的配置，仅需要通过更改传感器110中的可重复擦写的程序就可以实现。该系统能够确定传感器和连接器的连接是否正常，从而确定在振动的情况下，传感器与连接器的连接方式和制作工艺是否合格。

图2示出根据本发明的第二实施例的用于监控传感器110与连接器120之间的连接的系统200的示意性结构图。在本发明的第一实施例的基础上，系统200还可以包括负载电路。负载电路例如可以包括电阻器R。电阻器R的第一端耦接连接器120的信号端123，电阻器R的第二端耦接第二电压端V2。在系统200中，负载电路用于为连接器120的信号端123提供上拉电阻或者下拉电阻。

如果传感器110与连接器120之间的连接出现故障，则在连接器120的信号端123处的信号不等于第一电压信号V1。监控装置130将在连接器120的信号端123处检测到接地信号。然而，在第一电压信号V1为接近接地信号的低电压信号的情况下，可能较难分辨在连接器120的信号端123处的信号是第一电压信号V1还是接地信号，从而可能造成误判。因此，在本实施例中，增加了负载电路，其用于在传感器110与连接器120之间的连接出现故障的情况下，更加明确地指示传感器110与连接器120之间的连接不正常。

例如，在第一电压信号V1为低电压信号的情况下，可以使第二电压端V2输出高电压信号。在这种情况下，电阻器R相当于上拉电阻，其将连接器120的信号端123的电压信号拉高为高电压信号。这样，如果监控装置130检测到连接器120的信号端123处的电压信号为低电压信号，则可以确定传感器110与连接器120之间的连接正常。如果监控装置130检测到连接器120的信号端123处的电压信号为高电压信号，则可以确定传感器110与连接器120之间的连接不正常。

可替代地，在第一电压信号V1为高电压信号的情况下，可以使第二电压端V2输出低电压信号。在这种情况下，电阻器R相当于下拉电阻，其将连接器120的信号端123的电压拉低为低电压信号。这样，如果监控装置130检测到连接器120的信号端123处的电压信号为高电压信号，则可以确定传感器110与连接器120之间的连接正常。如果监控装置130检测到连接器120的信号端123处的电压信号为低电压信号，则可以确定传感器110与连接器120之间的连接不正常。

在本实施例中，监控装置130可以更明确地区分在连接器120的信号端123处的正常信号和异常信号，从而确定传感器110与连接器120之间的连接是否正常。

图3示出根据本发明的实施例的系统(100、200)中的监控装置130的示例性结构图。监控装置130例如可以包括记录仪131和控制部件132。

记录仪131可以检测在连接器120的信号端123处的信号，并将该信号采集成数字信号，记录在其内存中。

控制部件132通过确定该信号是否是第一电压信号V1，确定传感器110与连接器120之间的连接是否正常。控制部件132中可以例如包括比较器。在连接器120的信号端123处的信号与第一电压信号V1分别作为比较器的输入信号。从比较器的输出端输出指示连接器120的信号端123处的信号与第一电压信号V1比较的结果的电压。如果该电压指示比较的结果为相等，则确定连接正常，否则确定连接不正常。可替代地，控制部件132中可以例如包括处理器。该处理器中存储有计算机程序。当计算机程序由处理器执行时使得控制部件132将记录仪131采集并记录的数字信号与第一电压信号V1对应的采样值进行比较。在比较的结果为不相等的情况下，输出连接不正常的指示。

图4示出用于监控系统(100、200)中传感器110与连接器120之间的连接的方法的流程图。在步骤S402，将传感器110配置为基于其感应到的磁感应强度与阈值的比较结果，输出电压信号，并且设置阈值以使电压信号始终为第一电压信号V1。在本实施例中，以第一电压信号V1为低电压信号进行举例说明。本领域的技术人员应了解，在本实施例的替代实施例中，第一电压信号V1也可以为高电压信号。

具体地，可以将传感器110的模式设置为凸轮轴传感器模式。将传感器110输出的电压信号与磁感应强度的映射模式设置为正向映射式。将阈值设置为传感器110所能感应到的最大磁感应强度。这样，在振动试验中，传感器110感应到的磁感应强度将始终小于该阈值，从而从其信号端113始终输出低电压信号。可替代地，也可以将传感器110输出的电压信号与磁感应强度的映射模式设置为反向映射式。将阈值设置为传感器110所能感应到的最小磁感应强度。这样，在振动试验中，传感器110感应到的磁感应强度将始终大于该阈值，从而从其信号端113始终输出低电压信号。

在步骤S404，检测在连接器120的信号端123处的信号。确定该信号是否为第一电压信号V1。

如果该信号是第一电压信号V1，则进行到步骤S406，确定传感器110与连接器120之间的连接正常。

如果该信号不是第一电压信号V1，说明传感器110与连接器120之间的连接在电源端、接地端和信号端中的任意一个或者多个上出现故障，则进行到步骤S408，确定传感器110与连接器120之间的连接不正常。

根据本发明实施例的方法能够确定在振动中传感器和连接器的连接是否正常，从而确定传感器与连接器的连接方式和制作工艺是否合格。

适应性的进一步的方面和范围从本文中提供的描述变得明显。应当理解，本申请的各个方面可以单独或者与一个或多个其它方面组合实施。还应当理解，本文中的描述和特定实施例旨在仅说明的目的并不旨在限制本申请的范围。

以上对本发明的若干实施例进行了详细描述，但显然，本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下对本发明的实施例进行各种修改和变型。本发明的保护范围由所附的权利要求限定。

Claims (16)

1.一种用于监控传感器与连接器之间的连接的系统，包括：

传感器，其被配置为基于其感应到的磁感应强度与阈值的比较结果，输出电压信号，并且设置所述阈值以使所述电压信号始终为第一电压信号；

连接器，其连接到所述传感器，并被配置为接收并从其信号端输出来自所述传感器的所述第一电压信号；以及

监控装置，其连接到所述连接器的所述信号端，并被配置为：检测在所述连接器的所述信号端处的信号，并响应于所述信号是所述第一电压信号，确定所述连接正常，响应于所述信号不是所述第一电压信号，确定所述连接不正常。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述传感器进一步被配置为如果其感应到的磁感应强度低于所述阈值，则所述电压信号始终为所述第一电压信号。

3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述阈值被设置为所述传感器所能感应到的最大磁感应强度。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述传感器进一步被配置为如果其感应到的磁感应强度高于所述阈值，则所述电压信号始终为所述第一电压信号。

5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述阈值被设置为所述传感器所能感应到的最小磁感应强度。

6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述系统还包括负载电路，

其中，所述负载电路包括电阻器，所述电阻器的第一端耦接所述连接器的所述信号端，所述电阻器的第二端耦接第二电压端。

7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述监控装置包括：

记录仪，其被配置为检测并记录在所述连接器的信号端处的信号；以及

控制部件，其被配置为通过确定所述信号是否是所述第一电压信号，确定所述连接是否正常。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的系统，其中，所述传感器为速度传感器，所述第一电压信号为低电压信号。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的系统，其中，所述传感器为速度传感器，所述第一电压信号为高电压信号。

10.一种用于监控系统中传感器与连接器之间的连接的方法，其中，所述系统包括：传感器；以及连接器，其与所述传感器连接，并被配置为接收并从其信号端输出来自所述传感器的电压信号，所述方法包括：

将所述传感器配置为基于其感应到的磁感应强度与阈值的比较结果，输出所述电压信号，并且设置所述阈值以使所述电压信号始终为第一电压信号；

检测在所述连接器的所述信号端处的信号；

响应于所述信号是所述第一电压信号，确定所述连接正常；以及

响应于所述信号不是所述第一电压信号，确定所述连接不正常。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，将所述传感器进一步配置为如果其感应到的磁感应强度低于所述阈值，则所述电压信号始终为所述第一电压信号。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，将所述阈值设置为所述传感器所能感应到的最大磁感应强度。

13.根据权利要求10所述的方法，其中，将所述传感器进一步配置为如果其感应到的磁感应强度高于所述阈值，则所述电压信号始终为所述第一电压信号。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，将所述阈值设置为所述传感器所能感应到的最小磁感应强度。

15.根据权利要求10至14中任一项所述的方法，其中，所述传感器为速度传感器，所述第一电压信号为低电压信号。

16.根据权利要求10至14中任一项所述的方法，其中，所述传感器为速度传感器，所述第一电压信号为高电压信号。