CN117589846A - 一种氧传感器激活时间测试方法、台架及电路 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种氧传感器激活时间测试方法、台架及电路，属于测试领域，方法包括，设置氧传感器台架；所述氧传感器台架包括隔离舱和隔离舱通道口；所述隔离舱通道口分别连接氧传感器和气氛管路；所述气氛管路制造所述隔离舱内的气氛环境；控制气氛环境，采集氧传感器的电信号；解读所述氧传感器的电信号，校验对应所述隔离舱内的气氛环境以及测试所述氧传感器的工作特性。通过上述方案，设计隔离舱，简化氧传感器激活时间测试台架，将气氛环境预先在外部设置好后，按照需要的流速和配比注入隔离舱激发氧传感器的测试端，使气氛环境控制容易，模拟准确。通过氧传感器激活时间测试电路同步控制氧传感器的加热和采样，提高采样结果一致性。
Description
技术领域
本申请涉及测试领域，尤其涉及一种氧传感器激活时间测试方法、台架及电路。
背景技术
现有技术中，车辆使用的氧传感器由YSZ（钇稳定氧化锆）作为固体电解质。当YSZ随着温度的上升，其阻抗渐渐降低，从而进入正常工作状态检测氧气浓度，因而氧传感器起效，需要经过加热进入到正常工作状态，所经历时间为冷态起效时间。目前，在这相关方面的测量技术，是通过对起燃时间和激活时间的测量，反映传感器的冷态起效时间。对起燃时间的测量，需要在浓燃气氛中对高电压进行检测。传统利用发动机台架做检测，由于需要控制浓燃气氛的成分和设置数据采样的时机，导致测量起燃时间的精度不足、测试效率低。
因此，需要一种氧传感器激活时间测试的方案，可以简化制造浓燃气氛的装置，容易精准操控对氧传感器的测试，从而提高测试精度和效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种氧传感器激活时间测试方法、台架及电路，至少解决上述的一个技术问题。
本发明提供了下述方案：
根据本发明的一个方面，提供一种氧传感器激活时间测试方法，其特征在于，所述氧传感器激活时间测试方法包括：
设置氧传感器台架；
所述氧传感器台架包括隔离舱和隔离舱通道口；
所述隔离舱通道口分别连接氧传感器和气氛管路；
所述气氛管路制造所述隔离舱内的气氛环境；
控制气氛环境，采集氧传感器的电信号；
解读所述氧传感器的电信号，校验对应所述隔离舱内的气氛环境以及测试所述氧传感器的工作特性。
进一步的，所述采集氧传感器的电信号包括：
构建所述氧传感器的加热回路和信号回路；
控制所述氧传感器的加热回路；
根据所述加热回路启动加热，同步采集所述信号回路的能斯特电动势；
根据所述信号回路的能斯特电动势，测试所述氧传感器的激活时间。
进一步的，所述控制气氛环境包括：
改变所述气氛管路的流量和气氛成分，控制所述隔离舱内的气氛环境；
根据控制所述隔离舱内的气氛环境，采集所述信号回路的能斯特电动势，记录所述氧传感器的激活时间数据；
根据所述氧传感器的激活时间数据对应所述气氛管路的流量和气氛成分。
根据本发明的二个方面，提供一种氧传感器激活时间测试台架，用于实现所述的氧传感器激活时间测试方法，所述氧传感器激活时间测试台架包括：氧传感器法兰和隔离舱；
所述隔离舱上部开设有第一隔离舱通道口，侧部开设有第二隔离舱通道口和第三隔离舱通道口；
所述氧传感器法兰中间开设有第一安装孔；
所述氧传感器法兰连接所述隔离舱的上部，所述第一安装孔与所述第一隔离舱通道口对应。
进一步的，
所述氧传感器法兰还开设有U型槽和第一栓孔；
所述隔离舱上部设置有U型凸台和内螺纹孔；
所述U型槽与所述U型凸台轮廓契合，所述第一栓孔与所述内螺纹孔同圆心；
螺栓穿过所述第一栓孔，螺纹连接所述内螺纹孔，固定所述氧传感器法兰与所述隔离舱。
进一步的，
所述第一安装孔与所述氧传感器法兰下表面交接处设置有环形倒角，与所述隔离舱上部，形成环形凹槽；
所述氧传感器外部设置有环形凸台；
所述环形凸台与所述环形凹槽轮廓契合。
进一步的，还包括：所述第二隔离舱通道口和第三隔离舱通道口设置有内螺纹；
气氛管路通过内螺纹连接所述第二隔离舱通道口和第三隔离舱通道口；
所述气氛管路进出气氛物质，控制所述隔离舱内的气氛环境。
根据本发明的三个方面，提供一种氧传感器激活时间测试电路，用于实现所述的氧传感器激活时间测试方法，所述氧传感器激活时间测试电路包括：加热回路、信号回路和中枢回路；
所述加热回路，用于控制氧传感器的热电阻升温；
所述信号回路，用于采集氧传感器的能斯特电动势；
所述中枢回路，用于控制氧传感器的热电阻升温和采集氧传感器的能斯特电动势同步。
进一步的，所述信号回路包括：第一电压源、分压电阻和氧传感器的感应极片；
所述感应极片设置有第一引脚和第二引脚；
所述第一电压源的正极连接所述第一引脚；
所述第一电压源的负极经过所述分压电阻，连接所述第二引脚。
进一步的，所述加热回路包括：第二电压源、继电器的开关触点和氧传感器的热电阻；
所述热电阻设置有第三引脚和第四引脚；
所述第二电压源的负极连接所述第四引脚；
所述第二电压源的正极经过所述继电器的开关触点，连接所述第三引脚；
所述中枢回路包括输入端、输出端、公共地端和继电器的线包；
所述输入端连接所述第一引脚，所述公共地端连接所述第二引脚；
所述输出端和所述公共地端分别连接所述继电器的线包的两端；
所述输出端控制所述继电器的线包，控制所述继电器的开关触点动作；
所述输入端采集所述第一引脚和所述第二引脚间的能斯特电动势；
根据所述输出端控制所述继电器的线包，所述继电器的开关触点导通，同步记录能斯特电动势的压降变化。
通过上述方案，获得如下有益的技术效果：
本申请通过设计隔离舱，简化氧传感器激活时间测试台架，将气氛环境预先在外部设置好后，按照需要的流速和配比注入隔离舱激发氧传感器的测试端，使气氛环境控制容易，模拟准确。
本申请通过氧传感器激活时间测试电路同步控制氧传感器的加热和采样，提高采样结果一致性，消除手动操作或非同步操作产生的数据偏差，使数据精准。
本申请通过模块化氧传感器激活时间测试台架和氧传感器激活时间测试电路，通过使用一个外部气氛源批量测量多个不同型号的氧传感器，批量获取各个氧传感器的电压数据，提高效率，减少浪费。
附图说明
图1是本发明一个或多个实施例提供的一种氧传感器激活时间测试方法的流程图。
图2是本发明一个或多个实施例提供的一种氧传感器激活时间测试台架的分解结构图一。
图3是本发明一个或多个实施例提供的一种氧传感器激活时间测试台架的分解结构图二。
图4是本发明一个或多个实施例提供的一种氧传感器激活时间测试台架的剖面结构图。
图5是本发明一个或多个实施例提供的一种氧传感器激活时间测试电路的结构图。
图6是本发明一个或多个实施例提供的一种氧传感器激活时间测试装置的结构图。
图7是本发明一个具体实施例的开关型氧传感器激活时间测量电路的示意图。
图8是本发明一个具体实施例的氧传感器激活时间的示意图。
图9是本发明一个具体实施例的氧传感器激活时间流程的示意图。
图10是本发明一个具体实施例的氧传感器引脚功能的示意图。
图11是本发明一个或多个实施例提供的氧传感器激活时间测试方法的一种电子设备结构框图。
附图标号：1、隔离舱；2、第一隔离舱通道口；3、第二隔离舱通道口；4、第三隔离舱通道口；5、第一安装孔；6、U型槽；7、第一栓孔；8、U型凸台；9、环形倒角；10、环形凹槽；11、环形凸台；12、内螺纹孔；13、气氛管路；14、螺栓；15、底板；16、氧传感器法兰；17、感应前端；18、氧传感器；27、第二栓孔；
20、第二电压源；21、第一电压源；23、继电器；24、分压电阻；25、热电阻；PIN1、第一引脚；PIN2、第二引脚；PIN3、第三引脚；PIN4、第四引脚；IN、输入端；OUT、输出端；GND、公共地端；28、感应极片；
A、中枢回路；B、加热回路；C、信号回路。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明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。
图1是本发明一个或多个实施例提供的一种氧传感器测试方法的流程图。
如图1所示的氧传感器激活时间测试方法包括：
步骤S1，设置氧传感器台架；
步骤S2，氧传感器台架包括隔离舱1和隔离舱通道口；
步骤S3，隔离舱通道口分别连接氧传感器18和气氛管路13；
步骤S4，气氛管路13制造隔离舱1内的气氛环境；
步骤S5，控制气氛环境，采集氧传感器18的电信号；
步骤S6，解读氧传感器18的电信号，校验对应隔离舱1内的气氛环境以及测试氧传感器18的工作特性。
具体而言，设置氧传感器台架，模拟氧传感器18在预设的气氛工作环境中感应氧气含量的变化，根据气氛环境的变化耦合成电信号。氧传感器台架主体为隔离舱1，模拟氧传感器18所工作的气氛空间，隔绝其他气体的干扰，预留隔离舱通道口，使隔离舱1空间内的气氛环境获得控制和感应到隔离舱1空间内的气氛环境状态。通过气氛管路13将气源的气氛物质导入隔离舱1，或流动通过，或存续在隔离舱1内，接受进一步的操作和处理。可以通过流动速度、成分置换、成分配比或电离分解等控制方法，控制隔离舱1内的气氛环境。氧传感器18的感应前端17通过隔离舱通道口探入隔离舱1内。通过感应气氛环境，耦合出电信号，如能斯特电动势（能斯特电动势可通过采样电阻或分压电阻24间接获取）。如，通过解读能斯特电动势的电压变化，分析得出气氛环境的变化、氧传感器18进入工作状态等信息。如，随着隔离舱1的气氛中氧气被电离，能斯特电动势升高逼近电源电压。还可以基于同一种气氛环境和气氛控制流程，对不同型号，不同厂家的氧传感器18的能斯特电动势曲线进行比较，获得不同氧传感器18各自的激活时间等，根据不同的氧传感器18激活时间，适配到车辆气氛管线的对应位置等。
在本实施例中，采集氧传感器的电信号包括：
构建氧传感器18的加热回路B和信号回路C；
控制氧传感器18的加热回路B；
根据加热回路B启动加热，同步采集信号回路C的能斯特电动势；
根据信号回路C的能斯特电动势，测试氧传感器18的激活时间。
具体而言，由于氧传感器18由YSZ（钇稳定氧化锆）作为固体电解质。当YSZ随着温度的上升，其阻抗渐渐降低，才能逐渐起效，因此，在构建氧传感器18信号回路C的同时，还要构建氧传感器18的加热回路B。通过启动加热回路B进行加热的同时，同步开始记录集信号回路C的电信号，如，能斯特电动势。从启动加热回路B进行加热的时间为起始时间，到能斯特电动势达到预设电压阈值（如从450mV开始到达300mv结束）为终止时间，测量起始时间到终止时间的时间区间，作为受测氧传感器18的激活时间。比如，某个氧传感器18的信号回路C电源电压可以设置为450mv，通过测量能斯特电动势从450mv开始逼近或降至300mv，设置终止时间。
期间，将氧传感器18的感应前端17浸入在预设的气氛环境中，所采集的电信号除了受温度影响，阻抗值降低，还受到气氛环境中成分的影响。如，通过预设气氛环境中氧含量，可以观察到升温到什么程度，可以获得准确的氧含量测量值。如，开关型传感器的温度与预设氧含量没直接关系，通过测量加热器电阻温度或pt电阻间接得到的温度影响测量气氛环境的信息，通过测量分压电阻24，间接获得气氛环境的信息；如，宽域氧传感器可以直接准确测得气氛环境的氧含量信息。
在本实施例中，控制气氛环境包括：
改变气氛管路13的流量和气氛成分，控制隔离舱1内的气氛环境；
根据控制隔离舱1内的气氛环境，采集信号回路C的能斯特电动势，记录氧传感器18的激活时间数据；
氧传感器18的激活时间数据对应气氛管路13的流量和气氛成分。
具体而言，气氛管路13可以模拟发动机动态过程，不断的生成新的气氛物质来的氧传感器18的感应前端17，还可以模拟一个固定区域的气氛环境，通过氧传感器18的感应前端17探测气氛成分。
由于氧传感器18随着加热的进行，增强了对氧分子的电离，引起能斯特电动势的变化。配合气氛管路13的流量和气氛成分控制气氛环境，可以模拟多种气氛环境工况，记录多种气氛环境工况下各种型号氧传感器18的电信号数据。
图2是本发明一个或多个实施例提供的一种氧传感器激活时间测试台架的分解结构图一。
图3是本发明一个或多个实施例提供的一种氧传感器激活时间测试台架的分解结构图二。
图4是本发明一个或多个实施例提供的一种氧传感器激活时间测试台架的剖面结构图。
如图2、3、4所示的用于实现氧传感器激活时间测试方法，氧传感器激活时间测试台架包括：氧传感器法兰16和隔离舱1；
隔离舱1上部开设有第一隔离舱通道口2，侧部开设有第二隔离舱通道口3和第三隔离舱通道口4；
氧传感器法兰16中间开设有第一安装孔5；
氧传感器法兰16连接隔离舱1的上部，第一安装孔5与第一隔离舱通道口2对应。
具体而言，隔离舱1内部中空，四周开设隔离舱通道口，用于安装氧传感器18和气氛管路13。透过隔离舱通道口将氧传感器18的感应前端17探入到隔离舱1的空腔内，气氛管路13导入气氛物质到隔离舱1的空腔，氧传感器18在隔离舱1内，隔绝与外部环境的接触。
氧传感器法兰16作为氧传感器18与隔离舱1的中间件，密闭连接氧传感器18的感应前端17和隔离舱1。
隔离舱1整体可以采用管状或桶状结构。采用管状结构时，隔离舱1底部增设底板15，用于封堵隔离舱1底部。
还可以级连多个桶状的隔离舱分段，组成一个隔离舱整体，拓展隔离舱1的内部空间，隔离舱1底部使用底板15封堵。底板15上开设有第二栓孔27，与隔离舱1底部开设的内螺纹孔12对应，螺栓14连接。级连多个桶状的隔离舱分段时，隔离舱1底部一段和中间段开设对应内螺纹孔12的第二栓孔27，使螺栓14可以贯穿，连接在最上段的隔离舱1的分段上。
底板15封堵隔离舱1底部一面还可以设置有可调的凸起物，用于限制独立段的隔离舱1的内部空间。
在本实施例中，还包括：氧传感器法兰16安装在隔离舱1上部；
其中，
氧传感器法兰16还开设有U型槽6和第一栓孔7；
隔离舱1上部设置有U型凸台8和内螺纹孔12；
U型槽6与U型凸台8轮廓契合，第一栓孔7与内螺纹孔12同圆心；
螺栓14穿过第一栓孔7，螺纹连接内螺纹孔12，固定氧传感器法兰16与隔离舱1。
具体而言，氧传感器法兰16可以开设有多个U型槽6和多个第一栓孔7；隔离舱1上部可以设置有多个U型凸台8和多个内螺纹孔12。
氧传感器法兰16盖在隔离舱1上部的平面上，通过氧传感器法兰16的U型槽6和隔离舱1上部U型凸台8，限制氧传感器法兰16在隔离舱1上部的横向移动，通过螺栓14限制氧传感器法兰16在隔离舱1上部的纵向移动，使氧传感器法兰16安装在隔离舱1上部，确保氧传感器18与隔离舱1间位置稳定，密闭良好。
在本实施例中，还包括：
氧传感器18安装在氧传感器台架上；
其中，
第一安装孔5与氧传感器法兰16下表面交接处设置有环形倒角9，与隔离舱1上部，形成环形凹槽10；
氧传感器18外部设置有环形凸台11；
环形凸台11与环形凹槽10轮廓契合。
具体而言，氧传感器18外部有一圈凸起的环，高于氧传感器18柱体侧表面。通过限制氧传感器18外部的环形凸台11，穿过氧传感器法兰16的第一安装孔5以及进一步穿过隔离舱1，使氧传感器18固定在隔离舱1与氧传感器法兰16之间。利用环形凸台11的斜面或弧面，密闭隔离舱1的腔室，保持氧传感器18的感应前端17在隔离舱1腔室的相对位置稳定。
第一安装孔5与氧传感器法兰16下表面交接处的空间设置有环形倒角9，氧传感器法兰16下表面与隔离舱1上部组合在一起时，形成环形凹槽10。
第一隔离舱通道口2和第一安装孔5的内径大于氧传感器18的外径，小于氧传感器18外部一圈凸起环的外径。氧传感器18外部一圈凸起环嵌入氧传感器法兰16与隔离舱1组合在一起时形成环形凹槽10，实现密闭。
氧传感器18、氧传感器法兰16和隔离舱1安装时，可以使用柔性衬垫或不易流动的膏体进一步密封之间的接触面，防止遗留微小缝隙。
还可以在隔离舱1上部的第一隔离舱通道口2上设置有环形倒角9，与氧传感器法兰16上的环形倒角9，组成一个环形凹槽10。
也可以在隔离舱1上部的第一隔离舱通道口2上设置有环形倒角9，形成一个环形凹槽10，氧传感器法兰16保持平整。
无论哪种环形凹槽10，都对应氧传感器18外部设置的环形凸台11的轮廓，使环形凸台11与环形凹槽10轮廓契合。
在本实施例中，还包括：第二隔离舱通道口3和第三隔离舱通道口4设置有内螺纹；
气氛管路13通过内螺纹连接第二隔离舱通道口3和第三隔离舱通道口4；
气氛管路13进出气氛物质，控制隔离舱1内的气氛环境。
具体而言，气氛管路13螺纹连接第二隔离舱通道口3和第三隔离舱通道口4，使气氛物质可以进入隔离舱1内。第二隔离舱通道口3和第三隔离舱通道口4可以作为一个进气口和一个出气口，使气氛向一个方向流动，也可以两个即作为进气口也作为出气口，交替气氛进出做喘息流动。如，外部气源采用 “风箱”供气方式，进气口和出气口交替转换。
通过螺纹，对接更换不同的气氛管路13，如混合气氛用到的气管分支件、阀门件、压力表件、流量表件、气源等。
图5是本发明一个或多个实施例提供的一种氧传感器激活时间测试电路的结构图。
如图5所示的用于实现氧传感器激活时间测试方法，氧传感器激活时间测试电路包括：加热回路B、信号回路C和中枢回路A；
加热回路B，用于控制氧传感器18的热电阻25升温；
信号回路C，用于采集氧传感器18的能斯特电动势；
中枢回路A，用于控制氧传感器18的热电阻25升温和采集氧传感器18的能斯特电动势同步。
具体而言，加热回路B中包括有热电阻25，嵌入在氧传感器18的感应前端17附近，是氧传感器18的可控热源部件，通过电加热的方式，控制氧传感器18的感应前端17升高温度。
信号回路C中设置有YSZ（钇稳定氧化锆）材质的感应极片28，跟随温度升高，其阻抗渐渐降低，期间不断电离氧分子，获得能斯特电动势值。感应极片28是感应前端17的电极材料部件。
中枢回路A主要由NI数据采集卡或MCU控制板与模数转换模块组合而成，连接的PC机作为上位机。通过开关量控制加热回路B工作，通过模数转换模块将信号回路C的模拟量转换成数字量后记录。
氧传感器18的第三引脚PIN3与第四引脚PIN4通过获得第二电压源20的电流来驱动热电阻25发热。在加热回路B中，继电器23的开关触点，用于控制第二电压源20对热电阻25的驱动。
感应前端17接触气氛环境后，氧传感器18的第一引脚PIN1与第二引脚PIN2通过获得感应极片28耦合的电信号。在信号回路C中，通过分压电阻24的分压值，间接反应出氧传感器18内部因温度和气氛环境产生的阻抗变化，即，感应极片28的氧化锆材料与气氛环境的电耦合变化。
NI数据采集卡的输出端OUT，控制继电器23的线包，NI数据采集卡的输入端IN，采集电压信号。上位机下达控制指令和控制NI数据采集卡执行控制指令的时序，比如输出端OUT控制继电器23的线包，使加热回路B工作的同时，从输入端IN接收电压信号，上位机进行记录。
在本实施例中，信号回路C包括：第一电压源21、分压电阻24和氧传感器18的感应极片28；
感应极片28设置有第一引脚PIN1和第二引脚PIN2；第一电压源21的正极连接第一引脚PIN1；
第一电压源21的负极经过分压电阻24，连接第二引脚PIN2。
具体而言，氧传感器18的四个引脚分别为第一引脚PIN1命名泵电流、第二引脚PIN2命名虚拟地、第三引脚PIN3命名加热器正极、第四引脚PIN4命名加热器负极。第一电压源21可以设置为450mv的DC，（根据具体的型号有所不同）。第一电压源21的正极和负极分别连接氧传感器18的第一引脚PIN1、第二引脚PIN2，相当于连接YSZ（钇稳定氧化锆）材质的感应极片28。为防止其阻抗降低，导致短路，使第一电压源21直接入地，在第一电压源21的负极一侧，设置分压电阻24。通过检测氧传感器18的第一引脚PIN1和第二引脚PIN2间的电压值，耦合出气氛环境的成分状态。
在本实施例中，加热回路B包括：第二电压源20、继电器23的开关触点和氧传感器18的热电阻25；
热电阻25设置有第三引脚PIN3和第四引脚PIN4；
第二电压源20的负极连接第四引脚PIN4；
第二电压源20的正极经过继电器23的开关触点，连接第三引脚PIN3；
中枢回路A包括输入端IN、输出端OUT、公共地端GND和继电器23的线包；
输入端IN连接第一引脚PIN1，公共地端GND连接第二引脚PIN2；
输出端OUT和公共地端GND分别连接继电器23的线包的两端；
输出端OUT控制继电器23的线包，控制继电器23的开关触点动作；
输入端IN采集第一引脚PIN1和第二引脚PIN2间的能斯特电动势；
根据输出端OUT控制继电器23的线包，继电器23的开关触点导通，同步记录能斯特电动势的压降变化。
具体而言，第二电压源20专门用来为加热回路B中的热电阻25供电，可以选用DC电源。为防止第一引脚PIN1和第二引脚PIN2间的能斯特电动势采样过程被干扰，第二电压源20、第一电压源21、NI板卡、PC设备等的电源可以各自使用单独的供电，而不必用分压处理的方式共用同一电源。继电器23的开关触点串联在加热回路B中，由中枢回路A的输出端OUT驱动继电器23的线包来控制加热回路B的加热工作状态。中枢电路A的输入端IN前可以先设置一个模数转换模块，或利用MCU内部的模数转换模块，将能斯特电动势转换成数字量数据进行记录。中枢回路A将加热氧传感器18和记录能斯特电动势数据进行同步，或根据预设的前后顺序启动加热回路B加热氧传感器18和记录能斯特电动势数据，使采样的能斯特电动势与加热回路B的加热工作状态紧密关联。
图6是本发明一个或多个实施例提供的一种氧传感器18测试装置的结构图。
如图6所示的氧传感器激活时间测试装置包括：台架模块、连接模块、气氛模块、信号模块、解读模块；
台架模块，用于设置氧传感器台架，氧传感器台架包括隔离舱1和隔离舱通道口；
连接模块，用于隔离舱通道口分别连接氧传感器18和气氛管路13；
气氛模块，用于气氛管路13制造隔离舱1内的气氛环境；
信号模块，用于控制气氛环境，采集氧传感器18的电信号；
解读模块，用于解读氧传感器18的电信号，校验对应隔离舱1内的气氛环境以及测试氧传感器18的工作特性。
值得注意的是，虽然本系统只披露了台架模块、连接模块、气氛模块、信号模块、解读模块，相对，本发明所要表达的意思是，在上述基本功能模块的基础之上，本领域技术人员可以结合现有技术任意添加一个或多个功能模块，形成无穷多个实施例或技术方案，也就是说本系统是开放式的而非封闭式的，不能因为本实施例仅披露了个别基本功能模块，就认为本发明权利要求的保护范围局限于上述公开的基本功能模块。
通过上述方案，获得如下有益的技术效果：
本申请通过设计隔离舱1，简化氧传感器激活时间测试台架，将气氛环境预先在外部设置好后，按照需要的流速和配比注入隔离舱1激发氧传感器的测试端，使气氛环境控制容易，模拟准确。
本申请通过氧传感器激活时间测试电路同步控制氧传感器的加热和采样，提高采样结果一致性，消除手动操作或非同步操作产生的数据偏差，使数据精准。
本申请通过模块化氧传感器激活时间测试台架和氧传感器激活时间测试电路，通过使用一个外部气氛源批量测量多个不同型号的氧传感器，批量获取各个氧传感器的电压数据，提高效率，减少浪费。
图7是本发明一个具体实施例的开关型氧传感器激活时间测量电路的示意图。
图8是本发明一个具体实施例的氧传感器激活时间的示意图。
图9是本发明一个具体实施例的氧传感器激活时间流程的示意图。
图10是本发明一个具体实施例的氧传感器引脚功能的示意图。
在一具体实施例中，如图7所示，左侧为一种开关型氧传感器，连接在右侧的电路中。PIN1是产生泵电流的引脚，PIN2作为虚拟地的引脚，提供参考电位，PIN3、PIN4分别为传感器加热器正极、负极的引脚，控制传感器的工作温度。450mv的DC电源（相当于第一电压源21）连接引脚PIN1和PIN2， R1可选用1MΩ（相当于分压电阻24）。13.5V的DC电源（相当于第二电压源20）为引脚PIN3、PIN4的回路供电，继电器J1（相当于继电器23）的开关触点控制引脚PIN3、PIN4的回路，使电阻RH发热（相当于热电阻25）。继电器J1的线包由NI数据采集卡控制，NI数据采集卡连接有PC机作为上位机。AO0端为NI数据采集卡的输出端（相当于输出端OUT），控制继电器J1，进而控制引脚PIN3、PIN4的回路。AI0端为NI数据采集卡的输入端（相当于输入端IN），采样引脚PIN1和PIN2之间的电压。
在另一具体实施例中，如图8所示，在室温空气环境下，将450 mV的电压（相当于第二电压源20）加载到传感器引脚PIN1，由于传感器还未进行加热，传感器引脚PIN1、PIN2引脚间的阻抗极大，此时450mV的电压都加载引脚PIN1上，AI0端测得的数据为450mV。
通过NI板卡AO0控制继电器J1吸合，将13.5V（第二电压源20）加载到加热器两端（PIN3、PIN4引脚）的同时设置第一个时间t1。随着传感器的温度的上升，传感器PIN1和PIN2引脚间的阻抗慢慢减小，可以用等效电阻Rs表示，部分电压通过传感器内部再通过引脚PIN2加载到1MΩ电阻R1上，使得PIN1和PIN2引脚间的电压从450 mV开始下降。当NI板卡AI0引脚采集的电压跌落到300 mV时记录第二个时间t2，获得激活时间∆t= t2-t1。
在另一具体实施例中，如图9所示，NI板卡上游通过上位机控制实验过程。
当PIN3、PIN4引脚加载电源同时，记录当前PIN1和PIN2引脚间的电压是否为450mv，如果是，记录t1时刻。记录当前PIN1和PIN2引脚间的电压是否为300mv，如果是，记录t2时刻。获得激活时间∆t= t2-t1。反复测试并记录测试结果，获得N个∆t。将N个∆t求平均值。可以将∆t的平均值，作为此型号产品的标准数据。
传感器编号为，HXUW1、 HXUW2、HXUW4、HXUW7的传感器，测得激活时间为，7.82、7.73、7.58、7.53秒；传感器编号为，HXUY1 、HXUY2、 HXUY3、 HXUY4、HXUY5、HXUY6、 HXUY7、HXUY8、HXUY9、 HXUY10的传感器，测得激活时间为，8.23、7.83、8.03、9.03、9.04、7.83、7.92、7.73、7.52、10.24秒；传感器编号为，WZUW3、 WZUW4 、WZUW5、 WZUW6、WZUW8 、WZUW10的传感器，测得激活时间为，8.73、8.94、8.94、8.33、8.41秒；传感器编号为，WZUY1 、WZUY2、WZUY3、WZUY4 、WZUY5 、WZUY6 、WZUY7、WZUY8 、WZUY9 、WZUY10的传感器，测得激活时间为，7.83、7.83、8.22、8.14、8.13、7.93、7.73、8.23、8.63秒；传感器编号为，WZUW2、WZUW3、WZUW5、WZUW7的传感器，测得激活时间为，6.53、6.32、6.81、6.96秒；传感器编号为，WZUY1 、WZUY2、WZUY3 、WZUY4 、WZUY5 、WZUY6、WZUY7、WZUY8 、WZUY9 、WZUY10的传感器，测得激活时间为，6.21、6.54、6.32、5.91、6.43、6.23、6.22、5.82、6.43、6.52秒。
在另一具体实施例中，如图10所示，氧传感器18外形为柱形，下方为感应前端17，上方有连接引脚PIN1、PIN2、PIN3、PIN4，中间有环形凸台11。氧传感器18的感应前端17探入要感应的气氛环境。
图11是本发明一个或多个实施例提供的氧传感器18测试方法的一种电子设备结构框图。
如图11所示，本申请提供一种电子设备，包括：处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；
存储器中存储有计算机程序，当计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行一种氧传感器激活时间测试方法的步骤。
本申请还提供一种计算机可读存储介质，其存储有可由电子设备执行的计算机程序，当计算机程序在电子设备上运行时，使得电子设备执行一种氧氧传感器激活时间测试方法的步骤。
本申请还提供一种测试控制系统，包括：
电子设备，用于实现氧传感器激活时间测试方法的步骤；
处理器，处理器运行程序，当程序运行时从电子设备输出的数据执行氧传感器激活时间测试方法的步骤；
存储介质，用于存储程序，程序在运行时对于从电子设备输出的数据执行氧传感器激活时间测试方法的步骤。
上述电子设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect，PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
电子设备包括硬件层，运行在硬件层之上的操作系统层，以及运行在操作系统上的应用层。该硬件层包括中央处理器(CPU，Central Processing Unit)、内存管理单元(MMU，MemoryManagement Unit)和内存等硬件。该操作系统可以是任意一种或多种通过进程(Process)实现电子设备控制的计算机操作系统，例如，Linux操作系统、Unix操作系统、Android操作系统、iOS操作系统或windows操作系统等。并且在本发明实施例中该电子设备可以是智能手机、平板电脑等手持设备，也可以是桌面计算机、便携式计算机等电子设备，本发明实施例中并未特别限定。
本发明实施例中的电子设备控制的执行主体可以是电子设备，或者是电子设备中能够调用程序并执行程序的功能模块。电子设备可以获取到存储介质对应的固件，存储介质对应的固件由供应商提供，不同存储介质对应的固件可以相同可以不同，在此不做限定。电子设备获取到存储介质对应的固件后，可以将该存储介质对应的固件写入存储介质中，具体地是往该存储介质中烧入该存储介质对应固件。将固件烧入存储介质的过程可以采用现有技术实现，在本发明实施例中不做赘述。
电子设备还可以获取到存储介质对应的重置命令，存储介质对应的重置命令由供应商提供，不同存储介质对应的重置命令可以相同可以不同，在此不做限定。
此时电子设备的存储介质为写入了对应的固件的存储介质，电子设备可以在写入了对应的固件的存储介质中响应该存储介质对应的重置命令，从而电子设备根据存储介质对应的重置命令，对该写入对应的固件的存储介质进行重置。根据重置命令对存储介质进行重置的过程可以现有技术实现，在本发明实施例中不做赘述。
为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元、模块分别描述。当然在实施本申请时可以把各单元、模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。
通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器或者网络设备等）执行本申请各个实施方式或者实施方式的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种氧传感器激活时间测试方法，其特征在于，所述氧传感器激活时间测试方法包括：
设置氧传感器台架；
所述氧传感器台架包括隔离舱和隔离舱通道口；
所述隔离舱通道口分别连接氧传感器和气氛管路；
所述气氛管路制造所述隔离舱内的气氛环境；
控制气氛环境，采集氧传感器的电信号；
解读所述氧传感器的电信号，校验对应所述隔离舱内的气氛环境以及测试所述氧传感器的工作特性。
2.根据权利要求1所述的氧传感器激活时间测试方法，其特征在于，所述采集氧传感器的电信号包括：
构建所述氧传感器的加热回路和信号回路；
控制所述氧传感器的加热回路；
根据所述加热回路启动加热，同步采集所述信号回路的能斯特电动势；
根据所述信号回路的能斯特电动势，测试所述氧传感器的激活时间。
3.根据权利要求2所述的氧传感器激活时间测试方法，其特征在于，所述控制气氛环境包括：
改变所述气氛管路的流量和气氛成分，控制所述隔离舱内的气氛环境；
根据控制所述隔离舱内的气氛环境，采集所述信号回路的能斯特电动势，记录所述氧传感器的激活时间数据；
根据所述氧传感器的激活时间数据对应所述气氛管路的流量和气氛成分。
4.一种氧传感器激活时间测试台架，其特征在于，用于实现权利要求3所述的氧传感器激活时间测试方法，所述氧传感器激活时间测试台架包括：氧传感器法兰和隔离舱；
所述隔离舱上部开设有第一隔离舱通道口，侧部开设有第二隔离舱通道口和第三隔离舱通道口；
所述氧传感器法兰中间开设有第一安装孔；
所述氧传感器法兰连接所述隔离舱的上部，所述第一安装孔与所述第一隔离舱通道口对应。
5.根据权利要求4所述的氧传感器激活时间测试台架，其特征在于，
所述氧传感器法兰还开设有U型槽和第一栓孔；
所述隔离舱上部设置有U型凸台和内螺纹孔；
所述U型槽与所述U型凸台轮廓契合，所述第一栓孔与所述内螺纹孔同圆心；
螺栓穿过所述第一栓孔，螺纹连接所述内螺纹孔，固定所述氧传感器法兰与所述隔离舱。
6.根据权利要求5所述的氧传感器激活时间测试台架，其特征在于，
所述第一安装孔与所述氧传感器法兰下表面交接处设置有环形倒角，与所述隔离舱上部，形成环形凹槽；
所述氧传感器外部设置有环形凸台；
所述环形凸台与所述环形凹槽轮廓契合。
7.根据权利要求6所述的氧传感器激活时间测试台架，其特征在于，所述第二隔离舱通道口和第三隔离舱通道口设置有内螺纹；
气氛管路通过内螺纹连接所述第二隔离舱通道口和第三隔离舱通道口；
所述气氛管路进出气氛物质，控制所述隔离舱内的气氛环境。
8.一种氧传感器激活时间测试电路，其特征在于，用于实现权利要求3所述的氧传感器激活时间测试方法，所述氧传感器激活时间测试电路包括：加热回路、信号回路和中枢回路；
所述加热回路，用于控制氧传感器的热电阻升温；
所述信号回路，用于采集氧传感器的能斯特电动势；
所述中枢回路，用于控制氧传感器的热电阻升温和采集氧传感器的能斯特电动势同步。
9.根据权利要求8所述的氧传感器激活时间测试电路，其特征在于，所述信号回路包括：第一电压源、分压电阻和氧传感器的感应极片；
所述感应极片设置有第一引脚和第二引脚；
所述第一电压源的正极连接所述第一引脚；
所述第一电压源的负极经过所述分压电阻，连接所述第二引脚。
10.根据权利要求9所述的氧传感器激活时间测试电路，其特征在于，所述加热回路包括：第二电压源、继电器的开关触点和氧传感器的热电阻；
所述热电阻设置有第三引脚和第四引脚；
所述第二电压源的负极连接所述第四引脚；
所述第二电压源的正极经过所述继电器的开关触点，连接所述第三引脚；
所述中枢回路包括输入端、输出端、公共地端和继电器的线包；
所述输入端连接所述第一引脚，所述公共地端连接所述第二引脚；
所述输出端和所述公共地端分别连接所述继电器的线包的两端；
所述输出端控制所述继电器的线包，控制所述继电器的开关触点动作；
所述输入端采集所述第一引脚和所述第二引脚间的能斯特电动势；
根据所述输出端控制所述继电器的线包，所述继电器的开关触点导通，同步记录能斯特电动势的压降变化。
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| GR01 | Patent grant | ||
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