CN113405584A - 用于速度振动组合式传感器性能测试的测试方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于速度振动组合式传感器性能测试的方法及装置，方法包括：CPLD主控芯片对振动信号与速度信号进行采集计算后，存入存储单元；采样结束后，通过上位机产生的控制信号控制电机停止转动；对所述存储单元的测试数据与理论值进行比较以进行测试。装置包括：采集模块，CPLD主控芯片对速度信号与振动信号进行采集计算后，存入存储单元；测试模块，对测试数据与理论值进行比较以进行测试；电机模块，接收CPLD主控芯片的信号，带动待测设备产生速度信号和振动信号。本发明的测试方法和装置可以解决当前市面上没有此类产品的问题，实用性较强。

Description

用于速度振动组合式传感器性能测试的测试方法及装置

技术领域

本发明属于传感器测试领域，具体而言，本发明是一种速度振动组合式传感器性能测试的测试方法及装置

背景技术

速度振动组合式传感器是专用于轨道交通领域的多功能传感器，即可将列车车轮的转速通过脉冲或者总线接口输出给控制系统，也可对车轴振动状态进行监控。现在市面上并没有针对上述速度振动组合式传感器进行功能和性能测试的测试方法和装置。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种速度振动组合式传感器性能测试的测试方法及装置，该测试装置及方法可以对速度振动组合式传感器进行测试，本发明采用了负延迟计数器的方式抵消延迟以及防误触发机制从最大程度上确保了测试的准确性与精度，同时本发明还具有采样频率可选，抗高过载，可临时修改测试协议等功能，能够适应不同的测试要求，对不同的待测设备有更好的适用性。为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

第一方面，本发明公开了一种速度振动组合式传感器性能测试的测试方法，所述方法包括：

CPLD主控芯片对振动信号与速度信号进行采集计算后，存入存储单元；

采样结束后，通过上位机产生的控制信号控制电机停止转动；

对所述存储单元的测试数据与理论值进行比较以进行测试；

其中，所述速度信号以及振动信号由所述电机带动速度振动组合式传感器产生，所述振动信号先通过数模转换，转换为脉冲信号后传递给所述主控芯片，速度信号直接传递给所述主控芯片。

第二方面，本发明公开了一种速度振动组合式传感器性能测试的测试方法及装置，所述装置包括：

采集模块，对振动信号与速度信号进行采集计算后，存入存储单元；

测试模块，对测试数据与理论值进行比较以进行测试；

电机模块，接收主控芯片的信号，带动待测设备产生速度信号和振动信号。

第三方面，本发明公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如第一方面所述方法的步骤。

第四方面，本发明公开了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如第一方面所述方法的步骤。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例提供的测试方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的测试装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种计算机设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明公开了一种速度振动组合式传感器性能测试的测试方法，所述方法包括：

CPLD主控芯片对振动信号与速度信号进行采集计算后，存入存储单元；

对所述存储单元的测试数据与理论值进行比较以进行测试；

测试通过后，通过上位机产生的控制信号控制电机停止转动；

其中，所述速度信号以及振动信号由所述电机带动速度振动组合式传感器产生，所述振动信号先通过数模转换，转换为脉冲信号后传递给所述主控芯片，速度信号直接传递给所述主控芯片。

现在市面上存在有速度振动组合式传感器，可是却并没有专门针对此传感器进行性能测试的测试方法和装置，如此一来出厂产品的性能得不到保障，本发明的重要性尤为突显。

图1为本发明实施例公开的一种速度振动组合式传感器性能测试测试方法的流程示意图，该方法应用于所述测试装置，参照图1所示，当要对待测设备进行性能测试时，所述方法包括如下步骤：

S101、CPLD主控芯片对振动信号以及速度信号进行采样，计算后存入存储单元。

开始采样之前，主控芯片会先调整采样频率，负延迟计数器，电机转速等数值，具体实施方式如下：

主控芯片内有分频器，使用分频器可以提供不同的时钟输入信号，以实现采样频率可选。

主控芯片通过调整其内部的负延迟计数器，通过提前采样和提前读写的方式来抵消采样和读写带来的延迟，以使测试结果更加准确。例如，每间隔五秒钟采集一次样本数据，发现每次采样有一秒钟延迟，那我们就提前一秒钟来采样，这样过了一秒钟的采样延迟之后数据刚好能采集到，这一功能就是通过负延迟计数器来实现的；读写延迟同理。

主控芯片通过发送控制信号给伺服器，伺服器能够实现对电机的精准控制，具体方式如下：

伺服主要靠脉冲来定位，伺服电机接收到1个脉冲，就会旋转1个脉冲对应的角度，从而实现位移。伺服电机本身具备发出脉冲的功能，所以伺服电机每旋转一个角度，都会发出对应数量的脉冲。这样，和伺服电机接受的脉冲形成了呼应，或者叫闭环。如此一来，系统就会知道发了多少脉冲给伺服电机，同时又收了多少脉冲回来。这样，就能够很精确的控制电机的转动，从而实现精确的定位。

主控芯片对待测数据进行计算处理之前，还需要通过信号调理模块进行滤波处理，一般的信号调理装置都有针对50hz或60hz的低通滤波器，用来过滤一部分噪音，噪音主要来自于电线和机械设备。

值得一提的是，电机的转速是提前设置好的，且不是一成不变的，一般是阶梯状逐渐增加转速。

S102、通过控制信号使电机停止转动并使测试台待机。

测试装置采用待测设备的轴向加速度进行触发，当轴向加速度值大于设定值时，测试装置被触发，CPLD主控芯片发出控制信号使电机停止转动，具体触发的方法包括：连续十个点的采样值大于触发值才判定为满足触发条件。这样可以避免一些不必要的影响造成误触发，影响主要为电机启动瞬间的尖峰脉冲，此外也能避免人员走动，机械噪音等外部条件影响。

S103、上位机对测试数据进行分析判断。

上位机从存储单元取出测试数据后，由其内部的测试程序对测试数据进行分析，将测试数据与理论值进行比较，如果差值在一定区间内，则判定被测设备通过测试。所述区间值的大小根据待测设备的具体参数而定。

本发明相应的还公开一种速度振动组合式传感器性能测试装置，该测试装置结构包括：

采集模块201，对振动信号与速度信号进行采集计算后，存入存储单元；

测试模块202，对测试数据与理论值进行比较以进行测试；

电机模块203，接收主控芯片的信号，带动待测设备产生速度信号和振动信号。

该测试装置进行使用时，由电机模块带动待测设备产生待测信号，待测信号被采集模块采集到后进行简单计算，最后由测试模块对测试数据进行分析，与理论值进行比较得出测试结果，从而完成整个测试装置的操作流程，通过使用该测试装置能够实现对待测设备速度和振动特征值的测试，确保待测设备性能。

如果遇到待测设备具体参数不明的情况，没办法一开始设定好采样频率，负延迟计数器以及转速等，就需要逐步试探待测设备的参数情况，有可能会出现负载过高的情况，本发明公开的测试装置内部包括有抗高过载装置，可以在出现上述负载过高的情况后通过继电器来保护测试装置不受损坏。

图3是本发明公开的一种计算机设备的结构示意图，参考图3所示，该计算机设备300，至少包括存储器302和处理器301；所述存储器302通过通信总线303和处理器连接，用于存储所述处理器301可执行的计算机指令，所述处理器301用于从所述存储器302读取计算机指令以实现上述任一实施例所述的传感器性能测试方法的步骤。

结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

对于上述装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本公开方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

适合于存储计算机程序指令和数据的计算机可读介质包括所有形式的非易失性存储器、媒介和存储器设备，例如包括半导体存储器设备(例如EPROM、EEPROM和闪存设备)、磁盘(例如内部磁盘或可移动盘)、磁光盘以及CD ROM和DVD-ROM盘。处理器和存储器可由专用逻辑电路补充或并入专用逻辑电路中。

最后应说明的是：虽然本说明书包含许多具体实施细节，但是这些不应被解释为限制任何发明的范围或所要求保护的范围，而是主要用于描述特定发明的具体实施例的特征。本说明书内在多个实施例中描述的某些特征也可以在单个实施例中被组合实施。另一方面，在单个实施例中描述的各种特征也可以在多个实施例中分开实施或以任何合适的子组合来实施。此外，虽然特征可以如上所述在某些组合中起作用并且甚至最初如此要求保护，但是来自所要求保护的组合中的一个或多个特征在一些情况下可以从该组合中去除，并且所要求保护的组合可以指向子组合或子组合的变型。

类似地，虽然在附图中以特定顺序描绘了操作，但是这不应被理解为要求这些操作以所示的特定顺序执行或顺次执行、或者要求所有例示的操作被执行，以实现期望的结果。在某些情况下，多任务和并行处理可能是有利的。此外，上述实施例中的各种系统模块和组件的分离不应被理解为在所有实施例中均需要这样的分离，并且应当理解，所描述的程序组件和系统通常可以一起集成在单个软件产品中，或者封装成多个软件产品。

由此，主题的特定实施例已被描述。其他实施例在所附权利要求书的范围以内。在某些情况下，权利要求书中记载的动作可以以不同的顺序执行并且仍实现期望的结果。此外，附图中描绘的处理并非必需所示的特定顺序或顺次顺序，以实现期望的结果。在某些实现中，多任务和并行处理可能是有利的。

以上所述仅为本公开的较佳实施例而已，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开保护的范围之内。

Claims (8)

1.用于速度振动组合式传感器性能测试的测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

CPLD主控芯片对振动信号与速度信号进行采集计算后，存入存储单元；

采样结束后，通过上位机产生的控制信号控制电机停止转动；

对所述存储单元的测试数据与理论值进行比较以进行测试；

其中，所述速度信号以及振动信号由所述电机带动速度振动组合式传感器产生，所述振动信号先通过数模转换器转换为脉冲信号后传递给所述CPLD主控芯片，速度信号直接传递给所述CPLD主控芯片。

2.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，速度信号和振动信号在传递给CPLD主控芯片之前，先将所述速度信号和振动信号进行滤波处理。

3.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，进行所述测试的过程中，所述CPLD主控芯片包括用于提供不同的时钟输入信号的分频器，以实现采样频率可选。

4.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，进行所述测试的过程中，所述CPLD主控芯片内包括有负延迟计数器，所述负延迟计数器通过计数的方式抵消掉采样延迟和读写延迟。

5.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，进行所述测试的过程中，采用所述速度振动组合式传感器的轴向加速度进行触发而停止采样，具体触发的方法包括：连续十个点的采样值大于触发值才判定为满足触发条件。

6.用于速度振动组合式传感器性能测试的测试装置，其特征在于，包括：

采集模块：CPLD主控芯片对速度信号与振动信号进行采集计算后，存入存储单元；

其中，所述速度信号与振动信号由所述电机模块带动速度振动组合式传感器产生，所述振动信号先经过数模转换，转换为脉冲信号后传递给所述CPLD主控芯片，速度信号直接传递给所述CPLD主控芯片；

测试模块：对测试数据与理论值进行比较以进行测试；

电机模块：接收CPLD主控芯片的信号，带动待测设备产生速度信号和振动信号。

7.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序执行时实现权利要求1-5任一项所述方法的步骤。

8.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-5任一项所述方法的步骤。

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