CN110320386B - 多通道单双芯片差分式轮速传感器测试工装及系统与方法 - Google Patents

Abstract

本发明是多通道单芯片、双芯片差分式轮速传感器测试工装，属传感器测试技术领域。该工装包括底座、立柱和横柱；横柱上安装有若干高导磁率材料制成的铁芯，铁芯的两侧上套装有线圈骨架，线圈骨架上缠绕有导电线圈，所有导电线圈通过串联或并联或串并联组合的方式连接，连接后构成一个输入端用于与外电路连接；线圈骨架的两侧外端各设有一磁场屏蔽板，在铁芯的两端端面正对的磁场屏蔽板上设有开孔，从开孔的上部向上延伸设有开槽；立柱或者底座上安装有支架，在支架上安装有传感器固定板。本发明还公开了测试监控系统以及测试监控方法。本发明工装和系统结构简单、成本低、精度高、单次测试的传感器数目多，效率高。

Description

多通道单双芯片差分式轮速传感器测试工装及系统与方法

技术领域

本发明涉及一种传感器老化测试技术领域，尤其涉及一种多通道单芯片、双芯片差分式轮速传感器测试工装；本发明还公开了一种使用前述工装的连续耐久测试监控系统，本发明还公开了利用前述系统进行测试的测试监控方法。

背景技术

随着现代科技的飞速发展，无人驾驶、自主驾驶汽车也在迅猛发展中，伴随着无人驾驶、自主驾驶而来的是传感器的发展，虽然传感器只是无人驾驶、自主驾驶的一部分，但其发挥的作用却超乎想象，因此人们对于轮速传感器技术在汽车上的应用与研究也越来越深入。

新一代单芯片、双芯片差分式轮速传感器，具有高灵敏度等特点得到越来越多的应用。单芯片差分式轮速传感器的工作原理是：单芯片差分式轮速传感器内部集成两个霍尔探头，两个霍尔探头之间的距离是2.5mm，传感器依靠旋转铁磁目标产生的差分磁信号而进行切换，差分霍尔探头检测到磁场变化并产生差分信号，当两个霍尔探头检测到相同磁场强度时，无论磁场强度强弱，其差值均为零，此时差分霍尔传感器感应到的信号为零，当两个霍尔探头检测到磁场变化时，便产生差分信号。差分信号幅值受差分磁场强度影响，差分磁场信号越强，则产生的差分信号越强，反之越弱。当一个霍尔传感器探头面对一个轮齿而另一个霍尔传感器探头面对一个齿隙时，感应到的差值最大，如果两个霍尔单元之间存在磁场梯度，那么将产生一个差值信号，因此差分式轮速传感器可提供与旋转铁氧铁目标对应的精确的边缘检测。双芯片差分式轮速传感器的工作原理是：在一个传感器内部集成两块差分式轮速传感器芯片，两块芯片的距离4.7mm，双芯片差分式轮速传感器感应到差分磁场信号时输出两路电信号。差分式轮速传感器出厂前需要进行可靠性、质量稳定性等耐久老化测试，即进行热空气老化、高低温进阶试验、恒温恒湿试验、冷热循环试验、盐雾试验、酸雾试验、耐100%相对湿度试验、水雾试验、电压保压、电压进阶试验等各种恶劣试验环境下长时间连续耐久测试和监控，需对差分式轮速传感器的输出信号的电参数在连续试验中进行监控、判别。需要一种满足以上测试环境的、对单芯片差分式轮速传感器或双芯片差分式轮速传感器进行批量数目众多、能够快速高效测试的测试工装、测试监控系统以及测试监控方法。

现有技术中，主要公开了以下相关的文献：

1、专利申请号为201621443687.7的中国公开专利文献公开了名称为“速度传感器老化试验箱”，该试验箱包括安装箱、试验箱和控制箱，安装箱内设有制冷装置和加湿装置，试验箱内有加热装置，试验箱上有电机和循环风机，电机的输出轴上设有齿轮，试验箱的内壁设有速度传感器安装槽，速度传感器安装槽内设有定位夹具，定位夹具上安装有速度传感器，速度传感器位于齿轮外侧，电机带动齿轮高速转动，速度传感器安装在电机的外侧，可以对速度传感器分别进行耐低温，耐高温，冷热冲击测试、耐湿度试验，对速度传感器的精度和使用寿命进行模拟测试。

2、论文“差分霍尔传感器的转速测量技术研究”，差分霍尔传感器的转速测量原理。介绍了利用差分霍尔传感器实现转速测量的理论基础和实用电路，介绍了利用发动机带动齿轮作旋转运动,霍尔器件在轮齿、齿隙间作切割磁力线运动，根据霍尔效应原理,霍尔器件之间产生了霍尔电动势的原理。

3、中国专利申请号为201711311647.6，名称为“基于ABS电子元件的老化测试箱及老化测试方法”的发明专利文献公开了一种基于ABS电子元件的老化测试箱及老化测试方法，包括箱体，箱体内设有输入单元、测试单元和输出单元，输入单元包括控制模块、驱动设备、传动设备、传感器、供电模块、温控模块，输出单元包括执行模块和报警模块，传动设备与驱动设备连接，控制单元与驱动设备连接，控制驱动设备工作，从而带动传动设备转动；传感器用于检测传动设备的转速，该设备模拟待检测元件在真实的工作条件下测试待检测元件的质量稳定性，克服市场老化测试不严谨性。

4、中国专利申请号为201410133301.1，名称为“基于模拟编码论的轮速传感器性能测试系统”的专利公开了一种基于模拟编码论的轮速传感器性能测试系统，该系统包括计算机、信号发生器、功率放大器、模拟编码论、轮速传感器信号处理电路以及数据采集卡。计算机控制信号发生器产生与设定的车轮转速对应的频率信号，经功率放大器放大后输入模拟编码论，模拟编码论产生的交变磁场经待测轮速传感器感应后产生的交变信号经信号处理电路转换成脉冲信号后由数据采集卡或示波器转换成频率测试结果并输入计算机，计算机最终完成测试结果比对和轮速传感器性能评估。该发明能够实现0Hz～10KHz频率范围和-40℃～+150℃的温度范围内的高精度测试。

5、中国专利申请号为201610325170.6，名称为“一种实车ABS四轮轮速传感器信号再现系统”的专利文献公开了一种实车ABS四轮轮速传感器信号再现系统，包括计算机、信号回放模块、信号放大模块、旋转磁场发生模块、传感器模块、信号转换模块、采集卡和直流稳压电源。将需要再现的ABS轮速传感器信号，即在各种路况环境下实车匹配耐久性试验中试验测得的四轮真实轮速曲线数据信号，存储于计算机内部，由计算机将需要再现的ABS轮速传感器信号输出给信号回放模块，转换成对应的四组正弦波形信号，再经信号放大模块放大送给四个旋转磁场发生器，把四组正弦波形电信号转换成四个独立的旋转磁场信号，激励四个传感器输出信号，再现ABS四轮轮速传感器信号。

通过上述公开专利文献和论文发现，现有的轮速传感器测试系统存在的缺点主要体现在：

1、采用电机带动齿轮的方法，结构复杂、成本高、精度低、单次测试的传感器数目少、效率低，无法适用于各种恶劣试验环境下长时间连续耐久测试和监控。

2、上述现有的专利采用模拟编码论和磁场发生模块的方法，不能形成有效的差分磁场，因而不能对单芯片差分式轮速传感器和双芯片差分式轮速传感器形成激励，差分式轮速传感器没有信号输出，也就不能进行严谨的可靠性、质量稳定性等耐久老化测试。

发明内容

本发明的目的为了克服现有技术的不足，提供一种多通道单芯片、双芯片差分式轮速传感器测试工装，其能够十分方便的同时一次安装批量数目较多的差分式轮速传感器或双芯片差分式轮速传感器，其能够形成有效的差分磁场，同时去激励多只单芯片差分式轮速传感器或双芯片差分式轮速传感器使其输出信号，此工装连同其上的多只单芯片、双芯片差分式轮速传感器能够置于环境试验箱中进行各种恶劣试验环境下长时间连续耐久测试和监控，完成可靠性、质量稳定性等耐久老化测试。

本发明的另一个目的在于提供一种多通道单芯片、双芯片差分式轮速传感器测试监控系统，该系统其能够快速高效的一批次完成数量众多的单芯片差分式轮速传感器或双芯片差分式轮速传感器可靠性、质量稳定性等耐久老化测试，即进行热空气老化、高低温进阶试验、恒温恒湿试验、冷热循环试验、盐雾试验、酸雾试验、耐100%相对湿度试验、水雾试验、电压进阶试验等各种恶劣试验环境下长时间连续耐久测试和监控。能够同时对多只单芯片差分式轮速传感器或双芯片差分式轮速传感器的输出信号的电参数在连续试验中进行监控、判别。

本发明的再一个目的是提供一种多通道单芯片、双芯片差分式轮速传感器测试监控方法，其能够快速高效的一批次完成数量众多的单芯片差分式轮速传感器或双芯片差分式轮速传感器可靠性、质量稳定性等耐久老化测试，即进行热空气老化、高低温进阶试验、恒温恒湿试验、冷热循环试验、盐雾试验、酸雾试验、耐100%相对湿度试验、水雾试验、电压进阶试验等各种恶劣试验环境下长时间连续耐久测试和监控。能够同时对多只单芯片差分式轮速传感器或双芯片差分式轮速传感器的输出信号的电参数在连续试验中进行监控、判别。

本发明的目的是通过以下的技术方案定实现的。本发明公开了一种多通道单芯片、双芯片差分式轮速传感器测试工装，其特点是：

该测试工装包括底座，在底座的两侧各安装有一立柱，在立柱之间连接安装有横柱；所述的横柱上安装有若干高导磁率材料制成的铁芯，铁芯的两侧上套装有线圈骨架，线圈骨架上缠绕有导电线圈，所有导电线圈通过串联或并联或串并联组合的方式连接，连接后构成一个输入端用于与外电路连接；

线圈骨架的两侧外端各设有一磁场屏蔽板，磁场屏蔽板通过连杆连接并固定安装于横柱上；在铁芯的两端端面正对的磁场屏蔽板上设有开孔，从开孔的上部向上延伸设有开槽；

立柱或者底座上安装有支架，在支架上安装有传感器固定板，传感器固定板上开设有若干用于待测传感器的安装的传感器安装孔。

本发明工装可以适用的待测传感器可以为多只单芯片差分式轮速传感器，或者多只双芯片差分式轮速传感器，单芯片差分式轮速传感器为单芯片侧面感应的差分式轮速传感器或者单芯片正面感应的差分式轮速传感器；双芯片差分式轮速传感器为双芯片侧面感应的差分式轮速传感器和双芯片正面感应的差分式轮速传感器。基于不同的的传感器，本发明的工装中支架的安装方案有所不同。

本发明所述的多通道单芯片、双芯片差分式轮速传感器测试工装，其进一步优选的技术方案是：所述的支架为横式支架，立柱的两侧各设有一段立式设置的第二滑槽，横式支架通过第二滑槽垂直安装于立柱上，横式支架在第二滑槽中上下移动来调节位置；

在横式支架上设有第三滑槽，传感器固定板通过第三滑槽水平滑动安装在横式支架上，传感器固定板在第三滑槽中水平移动来调节位置；传感器安装孔的数目和铁芯的端面数目相同，且传感器安装孔的位置正对铁芯的端面。

本发明所述的多通道单芯片、双芯片差分式轮速传感器测试工装，其进一步优选的技术方案是：所述的支架为立式支架，在立柱两侧的底座上各设有一段第一滑槽，立式支架通过第一滑槽垂直安装于立柱两侧的底座上，立式支架在第一滑槽中水平滑动来调节位置，在立式支架的侧面开设有立式的第四滑槽；传感器固定板通过第四滑槽安装在立式支架上，传感器固定板在第四滑槽中上下移动调节位置，传感器安装孔的数目和铁芯的端面数目相同，安装孔的位置正对铁芯的端面。

本发明所述的多通道单芯片、双芯片差分式轮速传感器测试工装，其进一步优选的技术方案是：所述的底座优选采用矩形结构，所述的铁芯截面优选采用方形结构。

本发明所述的多通道单芯片、双芯片差分式轮速传感器测试工装，其进一步优选的技术方案是：磁场屏蔽板上的开孔形状为方孔，所述的开槽以槽径小于开孔的孔径；磁场屏蔽板上的开孔的宽、高尺寸对应小于铁芯端面的宽、高。

本发明所述的多通道单芯片、双芯片差分式轮速传感器测试工装，其进一步优选的技术方案是：所述的磁场屏蔽板采用抗磁性且耐高温材料制成，包括材料有金、银、铅、铜等，最优选铜；所述的底座、立柱、横柱、线圈骨架、连杆、支架、传感器固定均采用耐高温且非导磁性材料制成，包括铝、铜，最优选铝。

本发明还公开了一种多通道单芯片、双芯片差分式轮速传感器测试监控系统，其特征在于，该系统包括计算机、可控信号发生器、交流电流源放大器、环境试验箱、程控可调直流稳压电源、信号处理模块、数据采集卡和本发明所述的差分轮速传感器测试工装；

所述的计算机通过串口分别连接可控信号发生器、程控可调直流稳压电源和数据采集卡；

所述的可控信号发生器的输出端连接到交流电流源放大器的输入端；

所述的交流电流源放大器的输出端连接到差分轮速传感器测试工装的输入端；

待测传感器安装在差分式轮速传感器工装上的传感器固定板上，待测传感器为多只单芯片差分式轮速传感器或多只双芯片差分式轮速传感器；待测传感器的电源由程控可调直流稳压电源提供；

差分式轮速传感器工装的输入连接交流电流源放大器的输出端；

差分式轮速传感器工装连同其上的待测传感器均置于环境试验箱的箱体内部；

所述的环境试验箱连接计算机，环境试验箱的温度、湿度和其它需要的试验参数通过计算机的串口传输到计算机中，环境试验箱的温度、湿度和其它需要的试验参数由计算机通过串口控制设定；

所述的信号处理模块的输入端连接待测传感器的信号输出，信号处理模块的输出端连接到数据采集卡的模拟输入端；信号处理模块包含若干路信号转换电路，信号处理模块把待测传感器的输出信号转换成多通道差分式轮速传感器标准信号再传送给数据采集卡；数据采集卡具有多通道模拟信号输入端功能的采集卡或示波卡；计算机1通过串口控制数据采集卡，把待测传感器经过信号处理模块处理后的多通道差分式轮速传感器标准信号采集传输到计算机中并进行处理；

所述的程控可调直流稳压电源通过串口与计算机连接，计算机根据设定的电压控制程控可调直流稳压电源的输出电压值，为差分式轮速传感器提供供电电压，电压设置范围4V~24V，实现差分式轮速传感器的电压保压、电压进阶试验。

以上所述的本发明差分式轮速传感器测试监控系统中，所述的环境试验箱采用的是现有技术中公开的任何一种环境试验箱。环境试验箱是用科技的手段来模拟出自然环境气候，对现代工业品形成破坏性，环境试验箱的代表试验有：低压(高空)试验、高温试验、低温试验、热冲击试验、太阳辐射(日照)试验、淋雨试验、防潮试验、防霉试验、盐雾试验、沙尘试验等。本发明通过环境试验箱模拟出自然环境气候，给差分式轮速传感器的测试提供环境条件。

本发明还公开了一种多通道单芯片、双芯片差分式轮速传感器测试监控方法，其特征在于：该方法使用以上技术方案所述的系统，其具体包括以下步骤：

（1）把多只待测传感器通过螺丝固定安装在差分式轮速传感器测试工的传感器安装孔上；

对于待测传感器为侧面感应的轮速传感器，轮速传感器的感应面为侧面，待测传感器垂直安装，使待测传感器的侧面与铁芯的端面相对；

对于待测传感器是单芯片侧面感应的差分式轮速传感器，则通过调节支架上下移动和传感器固定板前后、左右移动，使待测传感器的侧面感应面垂直中心线位置和磁场屏蔽板上对应的方孔的左边沿或右边沿对齐；

对于待测传感器是双芯片侧面感应的差分式轮速传感器，则通过调节支架上下移动和传感器固定板前后、左右移动，使待测传感器的侧面感应面垂直中心线位置和磁场屏蔽板上对应的方孔的垂直中心线位置对齐；

对于正面感应的轮速传感器，轮速传感器的感应面为头部端面即正面，待测传感器水平安装，使轮速传感器的头部正面与铁芯的端面相对；

对于待测传感器是单芯片正面感应的差分式轮速传感器，则通过调节支架前后水平移动和传感器固定板上下、左右移动，使待测传感器的正面感应面垂直中心线位置和磁场屏蔽板上对应的方孔的左边沿或右边沿对齐；

对于待测传感器是双芯片正面感应的差分式轮速传感器，则通过调节支架前后水平移动和传感器固定板上下、左右移动，使待测传感器的侧面感应面垂直中心线位置和磁场屏蔽板上对应的方孔的垂直中心线位置对齐；

把差分式轮速传感器测试工装连同其上的待测传感器放置在环境试验箱的箱体内；

（2）通过计算机设定工作条件，计算机控制可控信号发生器输出信号送给交流电流源放大器，交流电流源放大器把可控信号发生器的信号放大，产生一个交流恒流电流，此交流恒定电流再送给差分式轮速传感器工装中的线圈，线圈在铁芯中产生一个交流恒定磁场，交流电流源放大器的保证铁芯中的磁场不受外界因素变化的影响，使铁芯中的交变磁场恒定；铁芯的磁场通过磁场屏蔽板的方孔，在矩形孔的左右边沿处形成了有效的差分磁场，受差分磁场激励的待测传感器输出信号，传感器输出信号送信号处理模块，信号处理模块把待测传感器的输出信号转换为多通道差分式轮速传感器标准信号再输出送给数据采集卡，数据采集卡通过计算机控制进行采集，把采集的数据传输到计算机中，由计算机对数据进行分析处理，实现待测传感器在各种恶劣试验环境下长时间连续耐久测试监控。

以上所述的多通道单芯片、双芯片差分式轮速传感器测试监控方法，其进一步优选的技术方案是：计算机设定的工作条件包括设定电压、设定温度、设定湿度和其它试验环境参数；所述的设定电压包括固定的电压值、进阶电压值；设定电压通过计算机控制程控可调直流稳压电源来设定；所述设定温度、设定湿度和其它试验环境参数，包括恒定温度、高温、低温、高低温进阶温度、冷热循环、恒湿、水雾环境参数；设定温度、设定湿度通过计算机控制环境试验箱来设定，或者由通过环境试验箱自身来设定，计算机读取设定参数。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明多通道单芯片、双芯片差分式轮速传感器测试工装的结构简单、成本低、精度高、单次测试的传感器数目多，效率高。此工装能形成有效的差分磁场，能同时对多只单芯片差分式轮速传感器或多只双芯片差分式轮速传感器，形成激励。本发明系统适用于需要对批量单芯片差分式轮速传感器或批量双芯片差分式轮速传感器进行热空气老化、高低温进阶试验、恒温恒湿试验、冷热循环试验、盐雾试验、酸雾试验、耐100%相对湿度试验、水雾试验、电压保压、电压进阶试验等各种恶劣试验环境下可靠性、质量稳定性等长时间连续耐久性老化测试和监控。系统地提供一种快速高效的一次可以批量测试数目较多的单芯片差分式轮速传感器、双芯片差分式轮速传感器测试工装和测试监控系统以及测试监控方法，对多只单芯片差分式轮速传感器或双芯片差分式轮速传感器的输出信号的电参数在连续试验中进行监控、判别。

附图说明

图1是本发明差分式轮速传感器侧面感应安装时的测试工装的一种安装结构示意图；

图2是本发明差分式轮速传感器正面感应安装时的测试工装的另一种安装结构示意图；

图3是本发明图2的局部放大结构示意图；

图4是本发明的系统框图。

具体实施方式

下面，结合附图和具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。以下实施例不构成对本发明权利的限制。

实施例1，参照图1、图2，一种多通道单芯片、双芯片差分式轮速传感器测试工装，该测试工装包括底座51，在底座51的两侧各安装有一立柱52，在立柱52之间连接安装有横柱53；

所述的横柱53上安装有若干高导磁率材料制成的铁芯54，铁芯54的两侧上套装有线圈骨架55，线圈骨架55上缠绕有导电线圈56，所有导电线圈56通过串联或并联或串并联组合的方式连接，连接后构成一个输入端用于与外电路连接；

线圈骨架55的两侧外端各设有一磁场屏蔽板57，磁场屏蔽板57通过连杆58连接并固定安装于横柱53上；在铁芯54的两端端面正对的磁场屏蔽板57上设有开孔571，从开孔571的上部向上延伸设有开槽572；

立柱52或者底座51上安装有支架，在支架上安装有传感器固定板510，传感器固定板510上开设有若干用于待测传感器4安装的传感器安装孔512。

参照图1，所述的支架为横式支架59，立柱52的两侧各设有一段立式设置的第二滑槽521，横式支架59通过第二滑槽521垂直安装于立柱52上，横式支架59在第二滑槽521中上下移动来调节位置；

在横式支架59上设有第三滑槽591，传感器固定板510通过第三滑槽591水平滑动安装在横式支架59上，传感器固定板510在第三滑槽591中水平移动来调节位置；传感器安装孔512的数目和铁芯54的端面数目相同也就是铁芯的2倍，且传感器安装孔512的位置正对铁芯54的端面。

参照图2，所述的支架为立式支架60，在立柱52两侧的底座51上各设有一段第一滑槽511，立式支架60通过第一滑槽511垂直安装于立柱52两侧的底座51上，立式支架60在第一滑槽511中水平滑动来调节位置，在立式支架60的侧面开设有立式的第四滑槽601；传感器固定板510通过第四滑槽601安装在立式支架60上，传感器固定板510在第四滑槽601中上下移动调节位置，传感器安装孔512的数目和铁芯54的端面数目相同也就是铁芯的2倍，传感器安装孔512的位置正对铁芯54的端面。

所述的底座51可以采用矩形结构，所述的铁芯54的截面可以采用方形结构。

磁场屏蔽板57上的开孔571形状最好为方孔，所述的开槽572以槽径小于开孔的孔径；磁场屏蔽板57上的开孔571的宽、高尺寸对应小于铁芯54端面的宽、高。

所述的磁场屏蔽板57采用材料铜制成；所述的底座51、立柱52、横柱53、线圈骨架55、连杆58、支架、传感器固定板510均采用耐高温且非导磁性材料铝制成。

对于待测传感器4为单芯片差分式轮速传感器的，磁场屏蔽板57上的方孔的宽、高尺寸略小于铁芯54端面的宽、高。对于待测传感器4为双芯片差分式轮速传感器的，磁场屏蔽板57上的方孔高的尺寸略小于铁芯54端面的高，方孔宽的尺寸根据双芯片差分式轮速传感器内部两个芯片的距离确定，通常方孔宽的尺寸略小于双芯片差分式轮速传感器内部两个芯片的距离，目前双芯片差分式轮速传感器内部两个芯片的距离是4.7mm，因此方孔宽的尺寸取4mm左右。

所述的待测传感器4为多只单芯片差分式轮速传感器或多只双芯片差分式轮速传感器；单芯片差分式轮速传感器为单芯片侧面感应的差分式轮速传感器和单芯片正面感应的差分式轮速传感器；双芯片差分式轮速传感器为双芯片侧面感应的差分式轮速传感器和双芯片正面感应的差分式轮速传感器。

对于待测传感器4为侧面感应的差分式轮速传感器，则工装采用上述如图1所示结构，对于待测传感器4是单芯片侧面感应的差分式轮速传感器，则通过调节横式支架59上下移动和传感器固定板510前后、左右移动，使待测传感器4的侧面感应面垂直中心线位置和磁场屏蔽板57上对应的方孔的左边沿或右边沿对齐。

对于待测传感器4是双芯片侧面感应的差分式轮速传感器，则通过调节横式支架59上下移动和传感器固定板5100前后、左右移动，使待测传感器4的侧面感应面垂直中心线位置和磁场屏蔽板57上对应的方孔的垂直中心线位置对齐。

对于待测传感器4为正面感应的差分式轮速传感器，则工装采用上述技术方案中记载的如图2所示结构，对于待测传感器4是单芯片正面感应的差分式轮速传感器，则通过调节立式支架60前后水平移动和传感器固定板510上下、左右移动，使待测传感器4的正面感应面垂直中心线位置和磁场屏蔽板57上对应的方孔的左边沿或右边沿对齐。

对于待测传感器4是双芯片正面感应的差分式轮速传感器，则通过调节立式支架60前后水平移动和传感器固定板510上下、左右移动，使待测传感器4的侧面感应面垂直中心线位置和磁场屏蔽板57上对应的方孔的垂直中心线位置对齐。

本发明工装利用抗磁性材料和方孔，在方孔的左右两边形成两个差分磁场，两个差分磁场可以激励里面含有两个传感器元件的双芯片差分传感器。同时可以利用孔的一边的差分磁场，对含有一个传感器元件的单芯片差分传感器进行激励。此方法利用物理的方法，即抗磁性材料形成差分磁场，且是两个差分磁场，故适合双芯片，又适合单芯片的差分传感器。

实施例2，一种多通道单芯片、双芯片差分式轮速传感器测试监控系统，如图3所示：该系统包括计算机1、可控信号发生器2、交流电流源放大器3、待测传感器4、差分式轮速传感器工装5、环境试验箱6、程控可调直流稳压电源7、信号处理模块8、数据采集卡9。

计算机1通过串口分别连接可控信号发生器2、程控可调直流稳压电源7、数据采集卡9和环境试验箱6。计算机1通过软件分别控制可控信号发生器2、程控可调直流稳压电源7、数据采集卡9和环境试验箱6按设定条件工作。

可控信号发生器2的输出端连接到交流电流源放大器3的输入端。可控信号发生器2输出的信号为0～10KHz频率范围的各种频率的正弦波信号或方波信号。

交流电流源放大器3的输出端连接到差分式轮速传感器工装5的输入端。交流电流源放大器3把可控信号发生器2的传输来的信号进行电流放大，放大后的电流信号送给差分式轮速传感器工装5，使得差分式轮速传感器工装5上的铁芯54产生差分磁场去激励工装上的待测传感器4。交流电流源放大器3采用电流源的目的是因为：差分式轮速传感器工装5及待测传感器4都处于环境试验箱6中，内部环境条件恶劣，电流源保证磁场稳定可靠。

待测传感器4为多只单芯片差分式轮速传感器和双芯片差分式轮速传感器；单芯片差分式轮速传感器为单芯片侧面感应的差分式轮速传感器和单芯片正面感应的差分式轮速传感器；双芯片差分式轮速传感器为双芯片侧面感应的差分式轮速传感器和双芯片正面感应的差分式轮速传感器。

差分式轮速传感器工装5为本发明目的之一所述的多通道单芯片、双芯片差分式轮速传感器测试工装，差分式轮速传感器工装5的输入端连接到交流电流源放大器3的输出端，差分式轮速传感器工装5连同其上的待测传感器4被置于环境试验箱6的箱体内部。

环境试验箱6连接计算机1，环境试验箱6的温度、湿度等试验参数通过计算机1的串口传输到计算机1中，同时环境试验箱6的温度、湿度等试验参数设定可由计算机1通过串口设定控制。环境试验箱6的箱体内部可放置多组差分式轮速传感器工装5和其上的待测传感器4，每个差分式轮速传感器工装5是又可以安装多只待测传感器4。

信号处理模块8的输入端连接待测传感器4的信号输出，信号处理模块8的输出端连接到数据采集卡9的模拟输入端。信号处理模块8包含多路信号转换电路，转换电路的数目根据待测传感器4的传感器数量多少确定，信号处理模块8把待测传感器4的输出信号转换成多通道差分式轮速传感器标准信号再传送给数据采集卡9。

数据采集卡9的模拟信号输入端连接信号处理模块8的输出，数据采集卡9的输出端通过串口连接到计算机1，数据采集卡9是具有多通道模拟信号输入端功能的采集卡或示波卡，通道数根据待测传感器4的数目确定。计算机1通过串口控制数据采集卡9，把待测传感器4经过信号处理模块8处理后的多通道差分式轮速传感器标准信号采集传输到计算机1中并进行处理。

程控可调直流稳压电源7通过串口与计算机1连接，计算机1根据设定的电压控制程控可调直流稳压电源7的输出电压值，为差分式轮速传感器提供供电电压，电压设置范围4V~24V，实现差分式轮速传感器的电压进阶试验。

实施例3，一种多通道单芯片、双芯片差分式轮速传感器测试监控方法，该方法包括以下步骤：

（1）把待测传感器4即多只差分式轮速传感器通过螺丝固定安装在差分式轮速传感器测试工装5上的传感器固定板510上。

对于待测传感器4是侧面感应的轮速传感器，即轮速传感器的感应面为侧面，按照图1所示，横式支架59垂直安装于立柱52上，支架59通过立柱52上的滑槽上下移动调节位置，传感器固定板510通过横式支架59的第三滑槽591安装在横式支架59上，同时通过横式支架59的第三滑槽591，使传感器固定板510前后、左右水平移动调节，使待测传感器4的侧面与对应的铁芯54端面相对；

对于待测传感器4是单芯片侧面感应的差分式轮速传感器，则通过调节横式支架59上下移动和传感器固定板510前后、左右移动，使待测传感器4的侧面感应面垂直中心线位置和磁场屏蔽板57上对应的方孔的左边沿或右边沿对齐；

对于待测传感器4是双芯片侧面感应的差分式轮速传感器，则通过调节横式支架59上下移动和传感器固定板510前后、左右移动，使待测传感器4的侧面感应面垂直中心线位置和磁场屏蔽板57上对应的方孔的垂直中心线位置对齐。

对于待测传感器4是单芯片正面感应的差分式轮速传感器，则通过调节立式支架60前后水平移动和传感器固定板510上下、左右移动，使待测传感器4的正面感应面垂直中心线位置和磁场屏蔽板57上对应的方孔的左边沿或右边沿对齐；

对于待测传感器4是双芯片正面感应的差分式轮速传感器，则通过调节立式支架60前后水平移动和传感器固定板510上下、左右移动，使待测传感器4的侧面感应面垂直中心线位置和磁场屏蔽板57上对应的方孔的垂直中心线位置对齐。

把差分式轮速传感器测试工装5连同其上的待测传感器4放置于环境试验箱6的箱体内，根据测试监控的需要可以在环境试验箱6的箱体内放置多个差分式轮速传感器测试工装5。环境试验箱6采用现有技术常用的环境试验箱，

（2）在计算机1中设定工作条件，计算机1控制可控信号发生器2输出信号送给交流电流源放大器3，交流电流源放大器3把可控信号发生器2的信号放大，产生一个交流恒流电流，此交流恒定电流再送给差分式轮速传感器工装5中的线圈56，线圈56在铁芯54中产生一个交流恒定磁场，交流电流源放大器3的优点是保证铁芯54中的磁场不受外界因素变化的影响，使铁芯54中的交变磁场恒定。铁芯54的磁场通过磁场屏蔽板的矩形孔，在矩形孔的左右边沿处形成了有效的差分磁场，受差分磁场激励的待测传感器4输出信号，传感器输出信号送信号处理模块8，信号处理模块8把待测传感器4的输出信号转换为多通道差分式轮速传感器标准信号再输出送给数据采集卡9，数据采集卡9通过计算机1控制进行采集，把采集的数据传输到计算机1中，由计算机1对数据进行分析处理，完成快速高效的一次可以批量测试数目较多的单芯片差分式轮速传感器或双芯片差分式轮速传感器在各种恶劣试验环境下长时间连续耐久测试监控。

设定工作条件包括设定电压、设定温度、设定湿度等试验环境参数。设定电压包括固定的电压值，进阶电压值。设定电压通过计算机1控制程控可调直流稳压电源7来设定。设定温度、设定湿度等试验环境参数，包括恒定温度、高温、低温、高低温进阶温度、冷热循环、恒湿、水雾等试验环境参数。设定温度、设定湿度通过计算机1控制环境试验箱6来设定；或由环境试验箱6自身来设定，计算机1读取设定参数。

本实施例中，如无特别说明，各元器件或方法，如计算机1中设定工作条件的方法及涉及的检测软件，环境试验箱6、可调直流稳压电源7等均采用现有技术。

Claims (7)

1.一种多通道单芯片、双芯片差分式轮速传感器测试工装，其特征在于：

该测试工装包括底座，在底座的两侧各安装有一立柱，在立柱之间连接安装有横柱；所述的横柱上安装有若干高导磁率材料制成的铁芯，铁芯的两侧上套装有线圈骨架，线圈骨架上缠绕有导电线圈，所有导电线圈通过串联或并联或串并联组合的方式连接，连接后构成一个输入端用于与外电路连接；

线圈骨架的两侧外端各设有一磁场屏蔽板，磁场屏蔽板通过连杆连接并固定安装于横柱上；在铁芯的两端端面正对的磁场屏蔽板上设有开孔，从开孔的上部向上延伸设有开槽；

立柱或者底座上安装有支架，在支架上安装有传感器固定板，传感器固定板上开设有若干用于待测传感器的安装的传感器安装孔；

所述的支架为横式支架，立柱的两侧各设有一段立式设置的第二滑槽，横式支架通过第二滑槽垂直安装于立柱上，横式支架在第二滑槽中上下移动来调节位置；

在横式支架上设有第三滑槽，传感器固定板通过第三滑槽水平滑动安装在横式支架上，传感器固定板在第三滑槽中水平移动来调节位置；传感器安装孔的数目和铁芯的端面数目相同，且传感器安装孔的位置正对铁芯的端面；

或者，

所述的支架为立式支架，在立柱两侧的底座上各设有一段第一滑槽，立式支架通过第一滑槽垂直安装于立柱两侧的底座上，立式支架在第一滑槽中水平滑动来调节位置，在立式支架的侧面开设有立式的第四滑槽；传感器固定板通过第四滑槽安装在立式支架上，传感器固定板在第四滑槽中上下移动调节位置，传感器安装孔的数目和铁芯的端面数目相同，传感器安装孔的位置正对铁芯的端面。

2.根据权利要求1所述的多通道单芯片、双芯片差分式轮速传感器测试工装，其特征在于：所述的底座采用矩形结构，所述的铁芯的截面采用方形结构。

3.根据权利要求1所述的多通道单芯片、双芯片差分式轮速传感器测试工装，其特征在于：磁场屏蔽板上的开孔形状为方孔，所述的开槽以槽径小于开孔的孔径；磁场屏蔽板上的开孔的宽、高尺寸对应小于铁芯端面的宽、高。

4.根据权利要求1所述的多通道单芯片、双芯片差分式轮速传感器测试工装，其特征在于：所述的磁场屏蔽板采用抗磁性且耐高温材料制成；所述的底座、立柱、横柱、线圈骨架、连杆、支架、传感器固定板均采用耐高温且非导磁性材料制成。

5.一种多通道单芯片、双芯片差分式轮速传感器测试监控系统，其特征在于，该系统包括计算机、可控信号发生器、交流电流源放大器、环境试验箱、程控可调直流稳压电源、信号处理模块、数据采集卡和权利要求1－3任何一项所述的差分轮速传感器测试工装；

所述的计算机通过串口分别连接可控信号发生器、程控可调直流稳压电源和数据采集卡；

所述的可控信号发生器的输出端连接到交流电流源放大器的输入端；

所述的交流电流源放大器的输出端连接到差分轮速传感器测试工装的输入端；

待测传感器安装在差分式轮速传感器工装上的传感器固定板上，待测传感器为多只单芯片差分式轮速传感器或多只双芯片差分式轮速传感器；待测传感器的电源由程控可调直流稳压电源提供；

差分式轮速传感器工装的输入连接交流电流源放大器的输出端；

差分式轮速传感器工装连同其上的待测传感器均置于环境试验箱的箱体内部；

所述的环境试验箱连接计算机，环境试验箱的温度、湿度和其它需要的试验参数通过计算机（1）的串口传输到计算机中，环境试验箱的温度、湿度和其它需要的试验参数由计算机（1）通过串口控制设定；

所述的信号处理模块的输入端连接待测传感器的信号输出，信号处理模块的输出端连接到数据采集卡的模拟输入端；信号处理模块包含若干路信号转换电路，信号处理模块把待测传感器的输出信号转换成多通道差分式轮速传感器标准信号再传送给数据采集卡；数据采集卡具有多通道模拟信号输入端功能的采集卡或示波卡；计算机通过串口控制数据采集卡，把待测传感器经过信号处理模块处理后的多通道差分式轮速传感器标准信号采集传输到计算机中并进行处理；

所述的程控可调直流稳压电源通过串口与计算机（1）连接，计算机根据设定的电压控制程控可调直流稳压电源的输出电压值，为差分式轮速传感器提供供电电压，电压设置范围4V~24V，实现差分式轮速传感器的电压保压、电压进阶试验。

6.一种多通道单芯片、双芯片差分式轮速传感器测试监控方法，其特征在于：该方法使用权利要求5所述的系统，其具体包括以下步骤：

（1）把多只待测传感器通过螺丝固定安装在差分式轮速传感器测试工装的传感器安装孔上；

对于待测传感器为侧面感应的轮速传感器，轮速传感器的感应面为侧面，待测传感器垂直安装，使待测传感器的侧面与铁芯的端面相对；

对于待测传感器是单芯片侧面感应的差分式轮速传感器，则通过调节支架上下移动和传感器固定板前后、左右移动，使待测传感器的侧面感应面垂直中心线位置和磁场屏蔽板上对应的方孔的左边沿或右边沿对齐；

对于待测传感器是双芯片侧面感应的差分式轮速传感器，则通过调节支架上下移动和传感器固定板前后、左右移动，使待测传感器的侧面感应面垂直中心线位置和磁场屏蔽板上对应的方孔的垂直中心线位置对齐；

对于正面感应的轮速传感器，轮速传感器的感应面为头部端面即正面，待测传感器水平安装，使轮速传感器的头部正面与铁芯的端面相对；

对于待测传感器是单芯片正面感应的差分式轮速传感器，则通过调节支架前后水平移动和传感器固定板上下、左右移动，使待测传感器的正面感应面垂直中心线位置和磁场屏蔽板上对应的方孔的左边沿或右边沿对齐；

对于待测传感器是双芯片正面感应的差分式轮速传感器，则通过调节支架前后水平移动和传感器固定板上下、左右移动，使待测传感器的侧面感应面垂直中心线位置和磁场屏蔽板上对应的方孔的垂直中心线位置对齐；

把差分式轮速传感器测试工装连同其上的待测传感器放置在环境试验箱的箱体内；

（2）通过计算机设定工作条件，计算机控制可控信号发生器输出信号送给交流电流源放大器，交流电流源放大器把可控信号发生器的信号放大，产生一个交流恒流电流，此交流恒定电流再送给差分式轮速传感器工装中的线圈，线圈在铁芯中产生一个交流恒定磁场，交流电流源放大器的保证铁芯中的磁场不受外界因素变化的影响，使铁芯中的交变磁场恒定；铁芯的磁场通过磁场屏蔽板的方孔，在矩形孔的左右边沿处形成了有效的差分磁场，受差分磁场激励的待测传感器输出信号，传感器输出信号送信号处理模块，信号处理模块把待测传感器的输出信号转换为多通道差分式轮速传感器标准信号再输出送给数据采集卡，数据采集卡通过计算机控制进行采集，把采集的数据传输到计算机中，由计算机对数据进行分析处理，实现待测传感器在各种恶劣试验环境下长时间连续耐久测试监控。

7.根据权利要求6所述的多通道单芯片、双芯片差分式轮速传感器测试监控方法，其特征在于：计算机设定的工作条件包括设定电压、设定温度、设定湿度和其它试验环境参数；所述的设定电压包括固定的电压值、进阶电压值；设定电压通过计算机控制程控可调直流稳压电源来设定；所述设定温度、设定湿度和其它试验环境参数，包括恒定温度、高温、低温、高低温进阶温度、冷热循环、恒湿、水雾环境参数；设定温度、设定湿度通过计算机控制环境试验箱来设定，或者由通过环境试验箱自身来设定，计算机读取设定参数。

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