CN115728003A - 车用压差传感器固晶质量检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车用压差传感器固晶质量检测方法，该方法通过驱动机构带动芯片安装吸杆朝靠近胶体支撑环的方向移动，当感压芯片接触到胶体支撑环时，压力传感器和位移传感器以预设的采样频率分别记录压力值、位移值，当芯片安装吸杆移动了预设垂直距离后，停止移动芯片安装吸杆，且压力传感器和位移传感器停止采样，控制器根据记录的压力值和位移值，进而对固晶质量进行精细的检测，该方法能够有效识别出因为橡胶支撑环轻微不良导致的固晶质量问题。

Description

车用压差传感器固晶质量检测方法

技术领域

本发明涉及车用芯片检测技术领域，特别是涉及一种车用压差传感器固晶质量检测方法。

背景技术

近年来，随着汽车工业的快速发展，汽车用芯片加工领域的竞争也越来越激烈。车用压差传感器是汽车中常用的芯片之一，车用压差传感器主要用于测量汽车发动机尾气载体及颗粒捕集器（DPF）前后通道的尾气压力差，目前对车用压差传感器的传感精度及质量要求越来越高。

现有技术中，在对车用压差传感器进行固晶时，通常是先将基盘装夹到工位上，然后在基盘上打出橡胶支撑环，再将吸取了感压芯片的芯片安装吸杆移动到基盘的正上方，按规定速度将芯片安装吸杆下降到规定高度，实现芯片固晶，在芯片安装吸杆下降的过程中，需要监控该过程中芯片安装吸杆的最大压力是否在规定的范围内，在实际作业过程中，橡胶支撑环会存在气孔、夹杂、或尺寸偏差等不良，然而这种不良只有在较严重时才会反应在最大压力的波动上，若不良较轻微，就无法通过最大压力探测到；但是这种不良会在后续固胶烘烤后造成有效工作容积波动、压力标定一致性偏差、压差测量精度下降等问题，甚至会导致标定失效。因此，如何避免因橡胶支撑环轻微不良影响车用压差传感器的固晶质量是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

为此，本发明的目的在于提出一种车用压差传感器固晶质量检测方法，以避免因橡胶支撑环轻微不良影响车用压差传感器的固晶质量。

本发明提供一种车用压差传感器固晶质量检测方法，应用于车用压差传感器固晶装置，所述车用压差传感器固晶装置包括芯片安装吸杆、驱动机构、基盘、真空管路、控制器；

所述真空管路设于所述芯片安装吸杆中，所述芯片安装吸杆用于吸取感压芯片，且所述芯片安装吸杆位于所述基盘的上方，所述驱动机构用于带动所述芯片安装吸杆在竖直方向上进行运动，所述芯片安装吸杆内设有压力传感器和位移传感器，所述控制器分别与所述驱动机构、所述压力传感器和所述位移传感器电性连接；

所述方法包括：

步骤1，将基盘装夹到预设工位上；

步骤2，使用打胶针在基盘上打出胶体支撑环；

步骤3，将吸取了感压芯片的芯片安装吸杆移动到基盘中的通气孔的正上方，并使感压芯片与胶体支撑环对应设置，通过驱动机构带动芯片安装吸杆朝靠近胶体支撑环的方向移动，当感压芯片接触到胶体支撑环时，压力传感器和位移传感器以预设的采样频率分别记录压力值、位移值，当芯片安装吸杆移动了预设垂直距离后，停止移动芯片安装吸杆，且压力传感器和位移传感器停止采样，控制器根据记录的压力值和位移值，对固晶质量进行评定。

上述车用压差传感器固晶质量检测方法，其中，步骤3中，采用以下步骤对固晶质量进行评定：

根据预设的采样频率计算采样次数；

获取每次采样对应的压力值和位移值；

以位移值为x轴、以压力值为y轴绘制直角坐标系，并将每次采样对应的压力值和位移值绘制在直角坐标系中，以形成测试曲线；

计算测试曲线与x轴围成的封闭图形区域的面积；

获取相邻两次采样对应的压力值之间的压力差值，并获取压力差值的绝对值的最大值；

判断封闭图形区域的面积是否在预设面积范围内，且判断压力差值的绝对值的最大值是否小于等于预设值；

若封闭图形区域的面积在预设面积范围内，且压力差值的绝对值的最大值小于等于预设值，则判定固晶质量合格。

上述车用压差传感器固晶质量检测方法，其中，根据预设的采样频率计算采样次数的步骤中，采用下式计算采样次数：

n=h*t；

其中，n表示采样次数，t表示采样总时间，h表示采用频率。

上述车用压差传感器固晶质量检测方法，其中，计算测试曲线与x轴围成的封闭图形区域的面积的步骤中，采用下式计算测试曲线与x轴围成的封闭图形区域的面积：

E=(P₁*(H₁-0)+P₂*(H₂-H₁)+P₃*(H₃-H₂)+.....+P_n*(H_n-H_n-1)；

其中，E表示测试曲线与x轴围成的封闭图形区域的面积，P₁表示第一次采样对应的压力值，H₁表示第一次采样对应的位移值，P₂表示第二次采样对应的压力值，H₂表示第二次采样对应的位移值，P₃表示第三次采样对应的压力值，H₃表示第三次采样对应的位移值，H_n-1表示第n-1次采样对应的位移值，P_n表示第n次采样对应的压力值，H_n表示第n次采样对应的位移值。

上述车用压差传感器固晶质量检测方法，其中，判断压力差值的绝对值的最大值是否小于等于预设值步骤中，采用下式判断压力差值的绝对值的最大值是否小于等于预设值：

｛｜P₁-0｜,｜P₂-P₁｜,｜P₃-P₂｜,.....,｜P_n-P_n-1｜｝_max≤ξ；

其中，｛｜P₁-0｜,｜P₂-P₁｜,｜P₃-P₂｜,.....,｜P_n-P_n-1｜｝_max表示压力差值的绝对值的最大值，P_n-1表示第n-1次采样对应的压力值，ξ表示预设值。

上述车用压差传感器固晶质量检测方法，其中，判断封闭图形区域的面积是否在预设面积范围内，且压力差值的绝对值的最大值是否小于等于预设值的步骤之后，所述方法还包括：

若封闭图形区域的面积不在预设面积范围内，或，压力差值的绝对值的最大值大于预设值，则判定固晶质量不合格。

根据本发明提供的车用压差传感器固晶质量检测方法，通过驱动机构带动芯片安装吸杆朝靠近胶体支撑环的方向移动，当感压芯片接触到胶体支撑环时，压力传感器和位移传感器以预设的采样频率分别记录压力值、位移值，当芯片安装吸杆移动了预设垂直距离后，停止移动芯片安装吸杆，且压力传感器和位移传感器停止采样，控制器根据记录的压力值和位移值，进而对固晶质量进行精细的检测，该方法能够有效识别出因为橡胶支撑环轻微不良导致的固晶质量问题。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实施例了解到。

附图说明

本发明实施例的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明一实施例提供的车用压差传感器固晶装置的结构示意图；

图2是本发明一实施例提供的车用压差传感器固晶装置的电路连接；示意图；

图3是本发明一实施例提供的车用压差传感器固晶质量检测方法的流程图；

图4是一示例性的测试曲线图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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。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。

请参阅图1至图3，本发明一实施例提供的车用压差传感器固晶质量检测方法，应用于车用压差传感器固晶装置，所述车用压差传感器固晶装置包括芯片安装吸杆10、驱动机构20、基盘30、真空管路40、控制器50。

所述真空管路40设于所述芯片安装吸杆10中，所述芯片安装吸杆10用于吸取感压芯片60（具体通过真空管路40提供真空吸力吸取感压芯片60）。

所述芯片安装吸杆10位于所述基盘30的上方，基盘30中设有通气孔31，所述驱动机构20用于带动所述芯片安装吸杆10在竖直方向上进行运动，所述芯片安装吸杆10内设有压力传感器70和位移传感器80，所述控制器50分别与所述驱动机构20、所述压力传感器70和所述位移传感器80电性连接。

通过控制器50控制驱动机构20，以驱动芯片安装吸杆10在竖直方向上进行运动，进而带动感压芯片60朝靠近基盘30的方向移动。

压力传感器70和位移传感器80检测到的传感数据传输给控制器50，由控制器50进行处理计算，进而分析固晶质量是否合格。

本实施例提供的车用压差传感器固晶质量检测方法具体包括以下步骤：

步骤1，将基盘30装夹到预设工位上；

步骤2，使用打胶针在基盘30上打出胶体支撑环90；

步骤3，将吸取了感压芯片60的芯片安装吸杆10移动到基盘30中的通气孔31的正上方，并使感压芯片60与胶体支撑环90对应设置，通过驱动机构20带动芯片安装吸杆10朝靠近胶体支撑环90的方向移动，当感压芯片60接触到胶体支撑环90时，压力传感器70和位移传感器80以预设的采样频率分别记录压力值、位移值，当芯片安装吸杆10移动了预设垂直距离后（预设垂直距离可以根据待固晶的感压芯片60的型号进行确定），停止移动芯片安装吸杆10，且压力传感器70和位移传感器80停止采样，控制器50根据记录的压力值和位移值，对固晶质量进行评定。

具体的，步骤3中，采用以下步骤对固晶质量进行评定：

步骤3.1，根据预设的采样频率计算采样次数；

其中，采用下式计算采样次数：

n=h*t；

其中，n表示采样次数，t表示采样总时间，h表示采用频率。

步骤3.2，获取每次采样对应的压力值和位移值；

步骤3.3，以位移值为x轴、以压力值为y轴绘制直角坐标系，并将每次采样对应的压力值和位移值绘制在直角坐标系中，以形成测试曲线；

步骤3.4，计算测试曲线与x轴围成的封闭图形区域的面积；

其中，采用下式计算测试曲线与x轴围成的封闭图形区域的面积：

E=(P₁*(H₁-0)+P₂*(H₂-H₁)+P₃*(H₃-H₂)+.....+P_n*(H_n-H_n-1)；

其中，E表示测试曲线与x轴围成的封闭图形区域的面积，P₁表示第一次采样对应的压力值，H₁表示第一次采样对应的位移值，P₂表示第二次采样对应的压力值，H₂表示第二次采样对应的位移值，P₃表示第三次采样对应的压力值，H₃表示第三次采样对应的位移值，H_n-1表示第n-1次采样对应的位移值，P_n表示第n次采样对应的压力值，H_n表示第n次采样对应的位移值。

步骤3.5，获取相邻两次采样对应的压力值之间的压力差值，并获取压力差值的绝对值的最大值；

其中，压力差值的绝对值的最大值采用下式表示：

｛｜P₁-0｜,｜P₂-P₁｜,｜P₃-P₂｜,.....,｜P_n-P_n-1｜｝_max

其中，P_n-1表示第n-1次采样对应的压力值。

步骤3.6，判断封闭图形区域的面积是否在预设面积范围内，且压力差值的绝对值的最大值是否小于等于预设值；

步骤3.7，若封闭图形区域的面积在预设面积范围内，且压力差值的绝对值的最大值小于等于预设值，则判定固晶质量合格。

此外，可以理解的，若封闭图形区域的面积不在预设面积范围内，或，压力差值的绝对值的最大值大于预设值，则判定固晶质量不合格。

此次固晶质量评定完成后，再对新的感压芯片重复步骤S1~S3，由此，能够快速、准确的判断固晶质量是否合格，且实现批量检测。

一示例性的测试曲线如图4所示，图4中，曲线a表示固晶质量上限对应的测试曲线，曲线c表示固晶质量下限对应的测试曲线，曲线b则表示实际检测时，得到的测试曲线，曲线b与x轴围成的封闭图形区域的面积为E，即为图4中阴影部分的面积，图4中，P₃表示第三次采样对应的压力值，H₃表示第三次采样对应的位移值，

需要指出的是，为了便于后续计算，这里的面积可以只计算数值，不带单位（只要保证在得到曲线a、b、c时，压力传感器使用相同的测量单位，位移传感器也使用相同的测量单位），即，通过计算横坐标对应的数值与纵坐标对应的数值的乘积，来计算阴影部分的面积的数值。

曲线a和曲线c是通过对多个极限样本进行检测得到的，这些极限样本都是固晶质量合格的，曲线a与x轴围成的封闭图形区域的面积为E_max，曲线c与x轴围成的封闭图形区域的面积为E_min，则预设面积范围为[E_min，E_max]，也即，在进行固晶质量评定时，判断E_min≤E≤E_max是否成立，若成立，则说明封闭图形区域的面积在预设面积范围内。

若固晶过程由于相关零部件、环境等不良因素（例如橡胶支撑环存在气孔、夹杂、或尺寸偏差等不良）造成异常，检测曲线在某个瞬间识别为断连、波折等非光滑现象，因此，本实施例中，还需要判断压力差值的绝对值的最大值是否小于等于预设值，具体采用下式进行：

｛｜P₁-0｜,｜P₂-P₁｜,｜P₃-P₂｜,.....,｜P_n-P_n-1｜｝_max≤ξ；

其中，ξ表示预设值，ξ也是通过多个极限样本测试得到的，其单位可以与压力的单位一致，例如牛顿，或者，在实际计算时，压力差值的绝对值的最大值和光滑系数可以均取消单位，只看具体的数值。

因此，本实施例中，只有当封闭图形区域的面积在预设面积范围内，且压力差值的绝对值的最大值小于等于预设值时，才判定固晶质量合格，确保检测结果的准确性。

综上，根据上述的车用压差传感器固晶质量检测方法，通过驱动机构带动芯片安装吸杆朝靠近胶体支撑环的方向移动，当感压芯片接触到胶体支撑环时，压力传感器和位移传感器以预设的采样频率分别记录压力值、位移值，当芯片安装吸杆移动了预设垂直距离后，停止移动芯片安装吸杆，且压力传感器和位移传感器停止采样，控制器根据记录的压力值和位移值，进而对固晶质量进行精细的检测，该方法能够有效识别出因为橡胶支撑环轻微不良导致的固晶质量问题。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种车用压差传感器固晶质量检测方法，其特征在于，应用于车用压差传感器固晶装置，所述车用压差传感器固晶装置包括芯片安装吸杆、驱动机构、基盘、真空管路、控制器；

所述真空管路设于所述芯片安装吸杆中，所述芯片安装吸杆用于吸取感压芯片，且所述芯片安装吸杆位于所述基盘的上方，所述驱动机构用于带动所述芯片安装吸杆在竖直方向上进行运动，所述芯片安装吸杆内设有压力传感器和位移传感器，所述控制器分别与所述驱动机构、所述压力传感器和所述位移传感器电性连接；

所述方法包括：

步骤1，将基盘装夹到预设工位上；

步骤2，使用打胶针在基盘上打出胶体支撑环；

步骤3，将吸取了感压芯片的芯片安装吸杆移动到基盘中的通气孔的正上方，并使感压芯片与胶体支撑环对应设置，通过驱动机构带动芯片安装吸杆朝靠近胶体支撑环的方向移动，当感压芯片接触到胶体支撑环时，压力传感器和位移传感器以预设的采样频率分别记录压力值、位移值，当芯片安装吸杆移动了预设垂直距离后，停止移动芯片安装吸杆，且压力传感器和位移传感器停止采样，控制器根据记录的压力值和位移值，对固晶质量进行评定。

2.根据权利要求1所述的车用压差传感器固晶质量检测方法，其特征在于，步骤3中，采用以下步骤对固晶质量进行评定：

根据预设的采样频率计算采样次数；

获取每次采样对应的压力值和位移值；

以位移值为x轴、以压力值为y轴绘制直角坐标系，并将每次采样对应的压力值和位移值绘制在直角坐标系中，以形成测试曲线；

计算测试曲线与x轴围成的封闭图形区域的面积；

获取相邻两次采样对应的压力值之间的压力差值，并获取压力差值的绝对值的最大值；

判断封闭图形区域的面积是否在预设面积范围内，且判断压力差值的绝对值的最大值是否小于等于预设值；

若封闭图形区域的面积在预设面积范围内，且压力差值的绝对值的最大值小于等于预设值，则判定固晶质量合格。

3.根据权利要求2所述的车用压差传感器固晶质量检测方法，其特征在于，根据预设的采样频率计算采样次数的步骤中，采用下式计算采样次数：

n=h*t；

其中，n表示采样次数，t表示采样总时间，h表示采用频率。

4.根据权利要求3所述的车用压差传感器固晶质量检测方法，其特征在于，计算测试曲线与x轴围成的封闭图形区域的面积的步骤中，采用下式计算测试曲线与x轴围成的封闭图形区域的面积：

E=(P₁*(H₁-0)+P₂*(H₂-H₁)+P₃*(H₃-H₂)+.....+P_n*(H_n-H_n-1)；

其中，E表示测试曲线与x轴围成的封闭图形区域的面积，P₁表示第一次采样对应的压力值，H₁表示第一次采样对应的位移值，P₂表示第二次采样对应的压力值，H₂表示第二次采样对应的位移值，P₃表示第三次采样对应的压力值，H₃表示第三次采样对应的位移值，H_n-1表示第n-1次采样对应的位移值，P_n表示第n次采样对应的压力值，H_n表示第n次采样对应的位移值。

5.根据权利要求4所述的车用压差传感器固晶质量检测方法，其特征在于，判断压力差值的绝对值的最大值是否小于等于预设值步骤中，采用下式判断压力差值的绝对值的最大值是否小于等于预设值：

｛｜P₁-0｜,｜P₂-P₁｜,｜P₃-P₂｜,.....,｜P_n-P_n-1｜｝_max≤ξ；

其中，｛｜P₁-0｜,｜P₂-P₁｜,｜P₃-P₂｜,.....,｜P_n-P_n-1｜｝_max表示压力差值的绝对值的最大值，P_n-1表示第n-1次采样对应的压力值，ξ表示预设值。

6.根据权利要求5所述的车用压差传感器固晶质量检测方法，其特征在于，判断封闭图形区域的面积是否在预设面积范围内，且压力差值的绝对值的最大值是否小于等于预设值的步骤之后，所述方法还包括：

若封闭图形区域的面积不在预设面积范围内，或，压力差值的绝对值的最大值大于预设值，则判定固晶质量不合格。

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