CN110243391A - 传感器阵列的串扰自动检测方法及自动测试设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种传感器阵列的串扰自动检测方法及自动测试设备。所述串扰自动检测方法包括：自动测试设备得到每个传感器在其他传感器不工作时输出的第一输出数据和在其他传感器工作时的第二输出数据；自动测试设备计算每个传感器的第一输出数据的第一方差和第二输出数据的第二方差，在第一方差和第二方差的差值大于等于预定差值阈值时，则认为该传感器存在串扰，否则，则继续计算该传感器的第一输出数据的第一功率谱密度和第二输出数据的第二功率谱密度，对第一和第二功率谱密度进行波峰检测，若第二功率谱密度相对于第一功率谱密度出现额外的波峰或波峰值变化大于等于预定峰值变化阈值，则认为该传感器存在串扰。这样，可以实现传感器阵列的串扰自动检测。

Description

传感器阵列的串扰自动检测方法及自动测试设备
【技术领域】
本发明涉及串扰自动检测，尤其是涉及传感器阵列的串扰自动检测方法及自动测试设备。
【背景技术】
当多个MEMS(Microelectro Mechanical Systems)陀螺仪安装在同一块PCB(Printed Circuit Board，印刷电路板)上时，由于它们具有相同的机械特性和电特性，相互之间可能会存在串扰。串扰的存在会增加某个或某几个传感器的输出噪声，或者改变传感器噪声的频率特性。人工检测费时费力，且存在较难区分的场景，难以应用到量产过程。因此，有必要提供一种新的改进方案来克服上述问题。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题在于提供一种传感器阵列的串扰自动检测方法及自动测试设备，其可以实现传感器阵列的串扰自动检测。
为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，本发明提供
根据本发明的一个方面，本发明提供一种传感器阵列的串扰自动检测方法，所述传感器阵列包括阵列排布的多个传感器，其包括：自动测试设备指示所述传感器阵列的一个传感器工作，其余传感器不工作，此时自动测试设备采集并记录该一个传感器的预定时长的第一输出数据，自动测试设备指示该一个传感器工作，其余传感器也工作，此时自动测试设备采集并记录该一个传感器的预定时长的第二输出数据，重复本操作使得自动测试设备得到每个传感器的第一输出数据和第二输出数据；自动测试设备计算每个传感器的第一输出数据的第一方差和第二输出数据的第二方差，在第一方差和第二方差的差值大于等于预定差值阈值时，则认为该传感器存在串扰并结束该传感器的检测，否则，则继续计算该传感器的第一输出数据的第一功率谱密度和第二输出数据的第二功率谱密度，对第一功率谱密度和第二功率谱密度进行波峰检测，若第二功率谱密度相对于第一功率谱密度出现额外的波峰或波峰值变化大于等于预定峰值变化阈值，则认为该传感器存在串扰。
根据本发明的另一个方面，本发明提供一种自动测试设备，其用于对传感器阵列进行串扰自动检测，所述传感器阵列包括阵列排布的多个传感器，自动测试设备指示所述传感器阵列的一个传感器工作，其余传感器不工作，此时自动测试设备采集并记录该一个传感器的预定时长的第一输出数据，自动测试设备指示所述传感器阵列的该一个传感器工作，其余传感器也工作，此时自动测试设备采集并记录该一个传感器的预定时长的第二输出数据，重复操作使得自动测试设备得到每个传感器的第一输出数据和第二输出数据，自动测试设备计算每个传感器的第一输出数据的第一方差和第二输出数据的第二方差，在第一方差和第二方差的差值大于等于预定差值阈值时，则认为该传感器存在串扰，否则，则继续计算该传感器的第一输出数据的第一功率谱密度和第二输出数据的第二功率谱密度，对第一功率谱密度和第二功率谱密度进行波峰检测，若第二功率谱密度相对于第一功率谱密度出现额外的波峰或波峰值变化大于等于预定峰值变化阈值，则认为该传感器存在串扰。
与现有技术相比，本发明通过自动测试设备可以实现传感器阵列的串扰自动检测。
关于本发明的其他目的，特征以及优点，下面将结合附图在具体实施方式中详细描述。
【附图说明】
结合参考附图及接下来的详细描述，本发明将更容易理解，其中同样的附图标记对应同样的结构部件，其中：
图1为本发明中的自动测试设备和传感器阵列的结构框示意图；
图2为本发明中的传感器阵列的串扰自动检测方法的流程示意图；
图3为一个陀螺仪在没有串扰存在时的输出数据的示意图；
图4为所述陀螺仪在有串扰存在时的输出数据的示意图；
图5为另一个陀螺仪在串扰存在时的输出数据的示意图；
图6为该另一个陀螺仪的输出数据的功率谱密度分析示意图。
【具体实施方式】
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指与所述实施例相关的特定特征、结构或特性至少可包含于本发明至少一个实现方式中。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非必须都指同一个实施例，也不必须是与其他实施例互相排斥的单独或选择实施例。本发明中的“多个”、“若干”表示两个或两个以上。本发明中的“和/或”表示“和”或者“或”。
本发明提出了一种传感器阵列的串扰自动检测方案，可以实现传感器阵列的串扰自动检测。
图1为本发明中的自动测试设备120和传感器阵列110的结构框示意图。如图1所示的，所述传感器阵列110包括阵列排布的多个传感器111和印刷电路板112。所述多个传感器111安装于所述印刷电路板112上。在一个实施例中，所述传感器可以是MEMS(MicroelectroMechanical Systems)陀螺仪，本文中主要以MEMS陀螺仪为例来进行介绍。
图2为本发明中的传感器阵列110的串扰自动检测方法200的流程示意图。如图2所示的，所述串扰自动检测方法200包括以下步骤。
步骤210，保持所述传感器阵列110静止，自动测试设备120指示所述传感器阵列110的所有传感器110不工作，其中所述自动测试设备120与所述传感器阵列110电性连接并能够进行相互通讯。保持所述传感器阵列110静止可以防止引入其他噪声。
步骤220，自动测试设备120指示所述传感器阵列110的一个传感器111工作，其余传感器不工作，此时自动测试设备采集并记录该一个传感器的预定时长的第一输出数据，自动测试设备120指示该一个传感器工作，其余传感器也工作，此时自动测试设备120采集并记录该一个传感器111的预定时长的第二输出数据。重复本操作使得自动测试设备120得到每个传感器的第一输出数据和第二输出数据。在一个实施例中，通过给一个传感器上电使得该传感器工作，通过给一个传感器断电使得该传感器不工作。
在一个具体的实施例中，可以将第i(i＝1,2,…N)个陀螺仪上电，其余陀螺仪断电，采集并记录其1分钟的第一输出数据，这样可以得到N个陀螺仪的第一输出数据X1,X2,…,XN；可以将所有陀螺仪上电，采集并记录第i个陀螺仪的1分钟的第二输出数据，得到N个陀螺仪的第二输出数据Y1,Y2,…,YN，其中N为传感器111的个数，N大于等于2。在此实例中，传感器为陀螺仪，预定时长为1分钟，通过上电使得陀螺仪工作，通过断电使得陀螺仪不工作。
步骤230，自动测试设备120计算每个传感器的第一输出数据的第一方差和第二输出数据的第二方差。结合上面的实施例，第一方差可以记为Var(Xi)，第二方差可以记为Var(Yi)。
步骤240，判断第一方差和第二方差的差值是否大于等于预定差值阈值。如果是，则进入步骤250，如果否，则进入步骤260。
步骤250，在第一方差和第二方差的差值大于等于预定差值阈值时，则认为该传感器存在串扰并结束该传感器的检测。
步骤260，计算该传感器的第一输出数据的第一功率谱密度和第二输出数据的第二功率谱密度，对第一功率谱密度和第二功率谱密度进行波峰检测。结合上面的实施例，第一功率谱密度可以记为P(Xi)和第二功率谱密度可以记为P(Yi)。
步骤270，判断第二功率谱密度相对于第一功率谱密度出现额外的波峰或波峰值变化大于等于预定峰值变化阈值，如果是，则进入步骤280，否则，进入步骤290。
步骤280，认为该传感器存在串扰。
步骤290，认为该传感器不存在串扰。
在一个优选的实施例中，所述串扰自动检测方法200还可以包括：将被认为存在串扰的传感器111隔离，使得该被认为存在串扰的传感器在所述传感器阵列110投入使用时不工作。这样，可以避免存在串扰的传感器对所述传感器阵列的干扰，提高良率。
图3为一个陀螺仪在没有串扰存在时的输出数据的示意图，其标准差为0.0326deg/s，图4为所述陀螺仪在有串扰存在时的输出数据的示意图，其标准差为0.1054deg/s，其中标准差是方差的平方根。很显然，通过计算所述陀螺仪的第一输出数据和第二输出数据的方差的差值，可以看出是否存在串扰。
图5为另一个陀螺仪在没有串扰存在时的输出数据的示意图，在此示例中，测量值(即陀螺仪的输出数据)的标准差为0.0334deg/s，和无串扰时几乎相同。也就是说，用计算方差的方法有时无法可靠的检测出串扰。图6为该另一个陀螺仪的输出数据的功率谱密度分析示意图。如图6所示的，当串扰存在时，可以看到5Hz附近存在一个明显的峰值，该峰值可以通过峰值检测算法检出。
在本发明中，通过不同通电条件下MEMS陀螺仪数据的采集，自动检测出现串扰的陀螺仪，可以应用于传感器阵列的批量生产。此外，综合利用时域和频域的方法对采集的数据进行分析，增加了串扰检测的准确性和可靠性。
根据本发明的另一个方面，本发明还可以提供一种自动测试设备120，该自动测试设备120可以执行针对传感器阵列110的串扰自动检测方法200。
在本发明中，“连接”、相连、“连”、“接”等表示电性相连的词语，如无特别说明，则表示直接或间接的电性连接。
上述说明已经充分揭露了本发明的具体实施方式。需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本发明的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本发明的权利要求书的范围。相应地，本发明的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。

Claims (10)

1.一种传感器阵列的串扰自动检测方法，所述传感器阵列包括阵列排布的多个传感器，其特征在于，其包括：
自动测试设备指示所述传感器阵列的一个传感器工作，其余传感器不工作，此时自动测试设备采集并记录该一个传感器的预定时长的第一输出数据，自动测试设备指示该一个传感器工作，其余传感器也工作，此时自动测试设备采集并记录该一个传感器的预定时长的第二输出数据，重复本操作使得自动测试设备得到每个传感器的第一输出数据和第二输出数据；
自动测试设备计算每个传感器的第一输出数据的第一方差和第二输出数据的第二方差，在第一方差和第二方差的差值大于等于预定差值阈值时，则认为该传感器存在串扰并结束该传感器的检测，否则，则继续计算该传感器的第一输出数据的第一功率谱密度和第二输出数据的第二功率谱密度，对第一功率谱密度和第二功率谱密度进行波峰检测，若第二功率谱密度相对于第一功率谱密度出现额外的波峰或波峰值变化大于等于预定峰值变化阈值，则认为该传感器存在串扰。
2.根据权利要求1所述的串扰自动检测方法，其特征在于，在自动测试设备开始检测所述传感器阵列前，所述串扰自动检测方法还包括：
保持所述传感器阵列静止，自动测试设备指示所述传感器阵列的所有传感器不工作，其中所述自动测试设备与所述传感器阵列电性连接并能够进行相互通讯。
3.根据权利要求1所述的串扰自动检测方法，其特征在于，其还包括：
将被认为存在串扰的传感器隔离，使得该被认为存在串扰的传感器在所述传感器阵列投入使用时不工作。
4.根据权利要求1所述的串扰自动检测方法，其特征在于，所述传感器阵列还包括印刷电路板，所述多个传感器安装于所述印刷电路板上，所述传感器是MEMS陀螺仪。
5.根据权利要求1所述的串扰自动检测方法，其特征在于，通过给一个传感器上电使得该传感器工作，通过给一个传感器断电使得该传感器不工作。
6.一种自动测试设备，其用于对传感器阵列进行串扰自动检测，所述传感器阵列包括阵列排布的多个传感器，其特征在于，
自动测试设备指示所述传感器阵列的一个传感器工作，其余传感器不工作，此时自动测试设备采集并记录该一个传感器的预定时长的第一输出数据，自动测试设备指示所述传感器阵列的该一个传感器工作，其余传感器也工作，此时自动测试设备采集并记录该一个传感器的预定时长的第二输出数据，重复操作使得自动测试设备得到每个传感器的第一输出数据和第二输出数据，
自动测试设备计算每个传感器的第一输出数据的第一方差和第二输出数据的第二方差，在第一方差和第二方差的差值大于等于预定差值阈值时，则认为该传感器存在串扰，否则，则继续计算该传感器的第一输出数据的第一功率谱密度和第二输出数据的第二功率谱密度，对第一功率谱密度和第二功率谱密度进行波峰检测，若第二功率谱密度相对于第一功率谱密度出现额外的波峰或波峰值变化大于等于预定峰值变化阈值，则认为该传感器存在串扰。
7.根据权利要求6所述的自动测试设备，其特征在于，在自动测试设备开始检测所述传感器阵列前，自动测试设备指示所述传感器阵列的所有传感器不工作，保持所述传感器阵列静止，其中所述自动测试设备与所述传感器阵列电性连接并能够进行相互通讯。
8.根据权利要求6所述的自动测试设备，其特征在于，自动测试设备将被认为存在串扰的传感器隔离，使得该被认为存在串扰的传感器在所述传感器阵列投入使用时不工作。
9.根据权利要求6所述的自动测试设备，其特征在于，所述传感器阵列还包括印刷电路板，所述多个传感器安装于所述印刷电路板上，所述传感器是MEMS陀螺仪。
10.根据权利要求6所述的自动测试设备，其特征在于，通过给一个传感器上电使得该传感器工作，通过给一个传感器断电使得该传感器不工作。
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