CN210037868U - 单、双芯片差分式轮速传感器测试工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种单、双芯片差分式轮速传感器测试工装，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；横柱上安装有铁芯，铁芯的上装有缠绕有导电线圈线圈骨架，导电线圈通过串联或并联或串并联组合后构成一个输入端用于与外电路连接；铁芯的两端磁极端面上嵌装有短路环，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传感器安装孔。本实用新型结构简单、成本低、精度高，其能够十分方便的一次固定批量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，其工装能够形成有效的差分磁场去激励差分式轮速传感器使其输出信号，完成可靠性、质量稳定性等耐久老化测试。

Description

单、双芯片差分式轮速传感器测试工装

技术领域

本实用新型涉及一种传感器老化测试技术领域，尤其涉及一种单芯片、双芯片差分式轮速传感器测试工装。

背景技术

随着自主驾驶技术的飞速发展中，伴随着自主驾驶而来的是传感器发展，虽然传感器只是自主驾驶的一部分，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。差分式轮速传感器的工作原理是：差分式轮速传感器内部的两个霍尔探头之间距离是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。

通过检索没有发现与本实用新型相同技术的专利文献报道，与本专利有一定关系的专利主要有以下几个：

1、公开专利文献公开了申请号为201621443687.7，名称为“速度传感器老化试验箱”的专利，该实用新型专利公开了一种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；结构简单、一次性可以对多个速度传感器进行测试，测试效率高。

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、公开专利文献公开了申请号为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，该专利公开了一种基于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、公开专利文献公开了申请号为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，该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、公开专利文献公开了申请号为20161032170.6，名称为“一种实车ABS四轮轮速传感器信号再现系统”的专利，该专利公开了一种实车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。具有节省人力、财力、物力，重复性好，无危险，再现信号更真实、可靠，系统使用安全方便。

通过上述公开文献可以发现，现有的轮速传感器测试系统存在的缺点主要体现在：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。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、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。通过检索发现，目前尚无一种能够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测试工装。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种单芯片、双芯片差分式轮速传感器测试工装，它能够十分方便的一次安装批量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，其工装能够形成有效的差分磁场去激励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。

本实用新型工装连同其上的单芯片、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。

本实用新型的目的可以采用如下技术方案来实现。本实用新型是一种单芯片、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；在铁芯的两端磁极端面上嵌装有一个由金属材料制成的短路环；

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。

本实用新型所述的单芯片、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：每个竖槽的宽度小于2.5mm，2个竖槽的中心距为4.7mm，短路环由铜或铝或铁金属制成。

本实用新型所述的单芯片、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。

本实用新型所述的单芯片、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：当待测传感器为单芯片侧面感应的差分式轮速传感器时，通过调节横式支架上下移动和传感器固定板移动，使待测传感器的侧面感应面垂直中心线位置和磁极端面上的其中一个竖槽垂直中心对齐；当待测传感器为双芯片侧面感应的差分式轮速传感器时，通过调节横式支架上下移动和传感器固定板移动，使待测传感器的侧面感应面垂直中心线位置和磁极端面上的两个竖槽的垂直中心线位置对齐。

本实用新型所述的单芯片、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，传感器安装孔的位置正对铁芯的端面。

本实用新型所述的单芯片、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：当待测传感器为单芯片正面感应的差分式轮速传感器时，通过调节立式支架前后水平移动和传感器固定板移动，使待测传感器10的正面感应面垂直中心线位置和磁极端面上的其中一个竖槽垂直中心对齐；待测传感器是双芯片正面感应的差分式轮速传感器时，通过调节立式支架前后水平移动和传感器固定板移动，使待测传感器的正面感应面垂直中心线位置和磁极端面上的两个竖槽的垂直中心线位置对齐。

本实用新型所述的单芯片、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、立柱、横柱、线圈骨架、支架、传感器固定板采用耐高温且非导磁性材料制成，比如铜和铝。

本实用新型所述的单芯片、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：所述的底座采用矩形结构，2根立柱分别安装在矩形结构底座的一组对边上。

本实用新型所述的单芯片、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：当支架采用立式支架时，立式支架为4根，对称安装在立柱所在的矩形结构底座的那组对边上，每条边上设有2根，分别位于立柱的两侧。

本实用新型所述的单芯片、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：在铁芯的两端磁极端面上各开设有2个竖槽，短路环嵌装在竖槽中。

本实用新型中，铁芯的数目可以根据工装的尺寸以及一次需要测量的传感器数目来确定。导电线圈通过串联或并联或串并联组合连接后形成一个输入端连接到外电路，连接方式根据外电路的需求确定。铁芯的两端磁极端面上开的2个竖槽的中心距一般是根据双芯片差分式轮速传感器内部两个芯片的距离确定，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2个竖槽的中心距的尺寸优选4.7mm。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型是一种单芯片、双芯片差分式轮速传感器测试工装，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，因而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。系统适用于需要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。

附图说明

图1是本实用新型的单芯片、双芯片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是本实用新型的单芯片、双芯片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是本实用新型的铁芯端面及短路环结构示意图。

具体实施方式

下面，结合附图和具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，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。

实施例1，如图1－3所示：一种单芯片、双芯片差分式轮速传感器测试工装，包括底座1、立柱2、横柱8、铁芯4、线圈骨架5、线圈6、支架、传感器固定板9、待测传感器10。

底座1采用矩形结构，在底座1的左右两边中间位置各安装有一个立柱2，立柱2两边的底座1上设有第一滑槽7，立柱2的前后两侧设有第二滑槽3，在两根立柱2之间安装有横柱8。

在横柱8上安装有若干铁芯4，铁芯4的数目根据工装的尺寸以及一次需要测量的传感器数目来确定，铁芯4采用高导磁率材料，铁芯4的中部开有安装孔，铁芯4通过此孔安装固定于横柱8上。

在铁芯4的两端磁极端面上开有2个竖槽，每个竖槽的宽度小于2.5mm，2个竖槽的中心距根据双芯片差分式轮速传感器内部两个芯片的距离确定，比如针对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，2个竖槽的中心距的尺寸取4.7mm，在竖槽中嵌装上一个短路环14，短路环14由铜或铝或铁等金属材料制成。

在铁芯4的两端套装有线圈骨架5，线圈骨架5上缠绕有导电线圈6，所有导电线圈6通过串联或并联或串并联组合连接，导电线圈6连接后形成一个输入端连接到外电路，连接方式根据外电路的需求确定。

待测传感器10可以为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。

当待测传感器10为侧面感应的差分式轮速传感器，则工装如图1所示，支架采用横式支架12，横式支架12垂直安装于立柱2上，横式支架12通过立柱2上的第二滑槽3可以上下移动调节位置，横式支架12的侧面设有第三滑槽13。传感器固定板9通过横式支架12的第三滑槽安装在横式支架12上，同时通过横式支架12的第三滑槽，可以使传感器固定板9前后水平移动调节，传感器固定板9开有传感器安装孔11，传感器安装孔11的数目和铁芯4的端面数目相同，传感器安装孔11的位置正对铁芯4的端面，待测传感器10安装在传感器固定板9的传感器安装孔11上。

对于待测传感器10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12上下移动和传感器固定板9前后、左右移动，使待测传感器10的侧面感应面垂直中心线位置和磁极端面上的其中一个竖槽垂直中心对齐；

对于待测传感器10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12上下移动和传感器固定板9前后、左右移动，使待测传感器10的侧面感应面垂直中心线位置和磁极端面上的两个竖槽的垂直中心线位置对齐。

对于待测传感器10为正面感应的差分式轮速传感器，工装则如图2所示，立式支架15垂直安装于底座1上，立式支架15通过底座1上的第一滑槽可以前后水平移动调节位置，立式支架15的侧面设有第四滑槽16。传感器固定板9通过立式支架15的第四滑槽16安装在立式支架15上，同时通过立式支架15的第四滑槽16，可以使传感器固定板9上下移动调节，传感器固定板9开有传感器安装孔11，传感器安装孔11的数目和铁芯4的端面数目相同，传感器安装孔11的位置正对铁芯4的端面，待测传感器10安装在传感器固定板9的传感器安装孔11上；

对于待测传感器10是单芯片正面感应的差分式轮速传感器，则通过调节传感器安装孔11前后水平移动和传感器固定板9上下、左右移动，使待测传感器10的正面感应面垂直中心线位置和磁极端面上的其中一个竖槽垂直中心对齐；

对于待测传感器10是双芯片正面感应的差分式轮速传感器，则通过调节传感器安装孔11前后水平移动和传感器固定板9上下、左右移动，使待测传感器10的正面感应的垂直中心线位置和磁极端面上的两个竖槽的垂直中心线位置对齐。

底座1、立柱2、横柱8、线圈骨架5、支架、传感器固定板9均采用耐高温且非导磁性铝制成。

Claims (10)

1.一种单、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；在铁芯的两端磁极端面上嵌装有一个由金属材料制成的短路环；

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。

2.根据权利要求1所述的单、双芯片差分式轮速传感器测试工装，其特征在于：每个竖槽的宽度小于2.5mm，2个竖槽的中心距为4.7mm，短路环由铜或铝或铁金属制成。

3.根据权利要求1所述的单、双芯片差分式轮速传感器测试工装，其特征在于：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。

4.根据权利要求3所述的单、双芯片差分式轮速传感器测试工装，其特征在于：当待测传感器为单芯片侧面感应的差分式轮速传感器时，通过调节横式支架上下移动和传感器固定板移动，使待测传感器的侧面感应面垂直中心线位置和磁极端面上的其中一个竖槽垂直中心对齐；当待测传感器为双芯片侧面感应的差分式轮速传感器时，通过调节横式支架上下移动和传感器固定板移动，使待测传感器的侧面感应面垂直中心线位置和磁极端面上的两个竖槽的垂直中心线位置对齐。

5.根据权利要求1所述的单、双芯片差分式轮速传感器测试工装，其特征在于：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。

6.根据权利要求5所述的单、双芯片差分式轮速传感器测试工装，其特征在于：当待测传感器为单芯片正面感应的差分式轮速传感器时，通过调节立式支架前后水平移动和传感器固定板移动，使待测传感器10的正面感应面垂直中心线位置和磁极端面上的其中一个竖槽垂直中心对齐；待测传感器是双芯片正面感应的差分式轮速传感器时，通过调节立式支架前后水平移动和传感器固定板移动，使待测传感器的正面感应面垂直中心线位置和磁极端面上的两个竖槽的垂直中心线位置对齐。

7.根据权利要求1所述的单、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、立柱、横柱、线圈骨架、支架、传感器固定板采用耐高温且非导磁性材料制成。

8.根据权利要求1所述的单、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，2根立柱分别安装在矩形结构底座的一组对边上。

9.根据权利要求8所述的单、双芯片差分式轮速传感器测试工装，其特征在于：当支架采用立式支架时，立式支架为4根，对称安装在立柱所在的矩形结构底座的那组对边上，每条边上设有2根，分别位于立柱的两侧。

10.根据权利要求1所述的单、双芯片差分式轮速传感器测试工装，其特征在于：在铁芯的两端磁极端面上各开设有2个竖槽，短路环嵌装在竖槽中。

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