CN215263965U - 传感器可靠性测试过程中断线检测及自动记录的测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种传感器可靠性测试过程中断线检测及自动记录的测试系统，包括有正弦波激励信号产生电路、振幅放大滤波电路、功率放大电路、检测信号整形滤波电路、AD采样转换电路、微处理器采集控制电路、总线通信扩展电路、人机交互电路、USB转串口电路、传感器接口电路和降压稳压电路；通过配合利用各个电路功能模块，可实现LVDT与RVDT传感器生产过程中进行可靠性测试时出现断线、短路等故障自动检测及记录的测试系统，节约大量的人力成本，本测试系统具有响应速度快、检测精度高、操作使用方便、故障输出直观、工作稳定、扩展性强和测量可靠性高的优点，可以填补了国内市场的空白。

Description

传感器可靠性测试过程中断线检测及自动记录的测试系统

技术领域

本实用新型涉及传感器测试领域技术，尤其是指一种传感器可靠性测试过程中断线检测及自动记录的测试系统。

背景技术

目前，国内外市场上并没有一种专门用于LVDT与RVDT传感器进行可靠性测试过程中出现断线，短路等故障自动检测及记录的测试系统。

由于LVDT与RVDT传感器在生产制造的过程中，需要测试很多的项目，尤其是在可靠性测试过程中更是需要同时对大量的产品进行长时间的连续监测，已保证产品的可靠性，从而浪费大量的人力成本。而目前，国内外市场上并没有一种专门用于LVDT与RVDT传感器进行可靠性测试过程中出现断线，短路等故障自动检测及记录的测试系统。

虽然市场上存在较多成熟的PCI或PXI型的测量板卡，但是价格通常都较为昂贵，不利于扩展等缺陷。因此，有必要研究一种方案以解决上述问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种传感器可靠性测试过程中断线检测及自动记录的测试系统，其可实现LVDT与RVDT传感器生产过程中进行可靠性测试时出现断线、短路等故障自动检测及记录的测试系统，节约大量的人力成本。

为实现上述目的，本实用新型采用如下之技术方案：

一种传感器可靠性测试过程中断线检测及自动记录的测试系统，包括有正弦波激励信号产生电路、振幅放大滤波电路、功率放大电路、检测信号整形滤波电路、AD采样转换电路、微处理器采集控制电路、总线通信扩展电路、人机交互电路、USB转串口电路、传感器接口电路和降压稳压电路；

所述正弦波激励信号产生电路用于生成一个频率固定的正弦波信号；

所述振幅放大滤波电路用于将正弦波激励信号产生电路产生的正弦波信号进行幅值放大滤波以便得到一个标准激励信号，振幅放大滤波电路连接正弦波激励信号产生电路；

所述功率放大电路用于驱动各个传感器的初级激励线圈，功率放大电路连接振幅放大滤波电路；

所述检测信号整形滤波电路用于将传感器的次级线圈接收到的信号进行整形滤波处理，以便后续的AD采样转换电路直接进行采样分析，检测信号整形滤波电路连接于AD采样转换电路和传感器接口电路之间；

所述AD采样转换电路用于将各次级线圈得到的模拟信号转换成微处理器能够识别的数字信号，方便程序控制处理，AD采样转换电路连接微处理器采集控制电路；

所述总线通信扩展电路用于多个产品同时监测时需要的扩展通信需要，总线通信扩展电路连接微处理器采集控制电路；

所述人机交互电路用于测试系统正常工作过程中故障系统运行状态的确认和操作，人机交互电路连接微处理器采集控制电路；

所述USB转串口电路用于将编译好的系统软件下载到微处理器上，USB转串口电路连接微处理器采集控制电路；

所述传感器接口电路用于连接LVDT或RVDT传感器，传感器接口电路连接功率放大电路；

所述降压稳压电路用于给其它各个电路正常工作提供稳定的电源电压，降压稳压电路连接微处理器采集控制电路。

优选的，所述正弦波激励信号产生电路、振幅放大滤波电路、功率放大电路、检测信号整形滤波电路、AD采样转换电路、微处理器采集控制电路、总线通信扩展电路、人机交互电路、USB转串口电路、传感器接口电路和降压稳压电路设置在同一个电路板上。

优选的，所述电路板为双面贴片电路板，正弦波激励信号产生电路、振幅放大滤波电路、功率放大电路、检测信号整形滤波电路、AD采样转换电路、微处理器采集控制电路、总线通信扩展电路、人机交互电路、USB转串口电路、传感器接口电路和降压稳压电路分别设置于电路板的正面或背面。

优选的，所述微处理器采集控制电路的主芯片采用内部集成8路12位AD转换模块的STC8A8K64S4A12的单片机。

优选的，所述USB转串口电路的主芯片采用SOP-8封装的专用USB通信转换芯片。

优选的，所述降压稳压电路的主芯片采用转换效率较高，芯片封装较小的S0T23-6DC-to-DC电源转换电路。

优选的，所述正弦波激励信号产生电路采用文氏电桥振荡电路。

本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知：

通过配合利用各个电路功能模块，可实现LVDT与RVDT传感器生产过程中进行可靠性测试时出现断线、短路等故障自动检测及记录的测试系统，节约大量的人力成本，本测试系统具有响应速度快、检测精度高、操作使用方便、故障输出直观、工作稳定、扩展性强和测量可靠性高的优点，可以填补了国内市场的空白。

附图说明

图1是本实用新型之较佳实施例的结构示意框图；

图2是本实用新型之较佳实施例中电路板的正面布局示意图；

图3是本实用新型之较佳实施例中电路板的背面布局示意图。

附图标识说明：

10、电路板 11、正弦波激励信号产生电路

12、振幅放大滤波电路 13、功率放大电路

14、检测信号整形滤波电路 15、AD采样转换电路

16、微处理器采集控制电路 17、总线通信扩展电路

18、人机交互电路 19、USB转串口电路

101、传感器接口电路 102、降压稳压电路

103、定位孔

具体实施方式

请参照图1至图3所示，其显示出了本实用新型之较佳实施例的具体结构，包括有正弦波激励信号产生电路11、振幅放大滤波电路12、功率放大电路13、检测信号整形滤波电路14、AD采样转换电路15、微处理器采集控制电路16、总线通信扩展电路17、人机交互电路18、USB转串口电路19、传感器接口电路101和降压稳压电路102。

所述正弦波激励信号产生电路11用于生成一个频率固定的正弦波信号；所述正弦波激励信号产生电路11采用文氏电桥振荡电路。

所述振幅放大滤波电路12用于将正弦波激励信号产生电路11产生的正弦波信号进行幅值放大滤波以得到一个标准激励信号，振幅放大滤波电路12连接正弦波激励信号产生电路11。

所述功率放大电路13用于驱动各个传感器的初级激励线圈，功率放大电路13连接振幅放大滤波电路12。

所述检测信号整形滤波电路14用于将传感器的次级线圈接收到的信号进行整形滤波处理以使后续AD采样转换电路15直接进行采样分析，检测信号整形滤波电路14连接于AD采样转换电路15和传感器接口电路101之间。

所述AD采样转换电路15用于将各次级线圈得到的模拟信号转换成微处理器能够识别的数字信号，方便程序控制处理，AD采样转换电路15连接微处理器采集控制电路16。

所述总线通信扩展电路17用于多个产品同时监测时需要的扩展通信需要，总线通信扩展电路17连接微处理器采集控制电路16；所述微处理器采集控制电路16的主芯片采用内部集成8路12位AD转换模块的STC8A8K64S4A12的单片机。

所述人机交互电路18用于测试系统正常工作过程中故障系统运行状态的确认和操作，人机交互电路18连接微处理器采集控制电路16，当产品出现故障后对应通道的指示灯不停闪烁，需要人为进去确认操作后才可去除故障报警状态，且可以通过按键对不需要进行监测的通道进行独立使能或关闭的操作，产品状态通过指示灯可一对一的直观显示出来，有故障---指示灯闪烁，无故障---指示灯常亮，不使用---指示灯常灭。

所述USB转串口电路19用于将编译好的系统软件下载到微处理器上，USB转串口电路19连接微处理器采集控制电路16；所述USB转串口电路19的主芯片采用SOP-8封装的专用USB通信转换芯片。

所述传感器接口电路101用于连接LVDT或RVDT传感器，传感器接口电路101连接功率放大电路13。

所述降压稳压电路102用于给其它各个电路正常工作提供稳定的电源电压，降压稳压电路102连接微处理器采集控制电路16。所述降压稳压电路102的主芯片采用转换效率较高，芯片封装较小的S0T23-6 DC-to-DC电源转换电路。

所述正弦波激励信号产生电路11、振幅放大滤波电路12、功率放大电路13、检测信号整形滤波电路14、AD采样转换电路15、微处理器采集控制电路16、总线通信扩展电路17、人机交互电路18、USB转串口电路19、传感器接口电路101和降压稳压电路102设置在同一个电路板10上，所述电路板10为双面贴片电路板，该正弦波激励信号产生电路11、振幅放大滤波电路12、功率放大电路13、检测信号整形滤波电路14、AD采样转换电路15、微处理器采集控制电路16、总线通信扩展电路17、人机交互电路18、USB转串口电路19、传感器接口电路101和降压稳压电路102分别设置于电路板10的正面或背面(如图2和图3)；所述电路板10的尺寸为130x100mm±1mm；所述电路板10的各个边角处均开设有定位孔103，定位孔103尺寸为122x92mm±1mm。

详述本实施例的工作原理如下：

制作时，首先通过SMT等焊接技术，将各个电路功能模块的电子元器件焊接到电路板10上；而后通过电路板10上的USB通信端口将编译好的应用程序下载到电路板10上的微处理器中，形成可以具有指定功能的故障检测自动记录测试系统；最后，将电路板10固定到相应的外壳上。

LVDT与RVDT传感器其主要结构都是由一个初级线圈、两个次级线圈、线圈骨架、铁芯以及外壳等构成。使用时，将LVDT或RVDT传感器连接传感器接口电路101，LVDT与RVDT传感器的工作原理类似于一个铁芯可变变压器，当铁芯移动时，两个次级线圈产生的感应电动势相反变化，通过后级电路进行运算处理，可以得出对应的位移量，并可以通过感应电动势的变化情况判断产品故障模式。

本实用新型的设计重点是：通过配合利用各个电路功能模块，可实现LVDT与RVDT传感器生产过程中进行可靠性测试时出现断线、短路等故障自动检测及记录的测试系统，节约大量的人力成本，本测试系统具有响应速度快、检测精度高、操作使用方便、故障输出直观、工作稳定、扩展性强和测量可靠性高的优点，可以填补了国内市场的空白。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种传感器可靠性测试过程中断线检测及自动记录的测试系统，其特征在于：包括有正弦波激励信号产生电路、振幅放大滤波电路、功率放大电路、检测信号整形滤波电路、AD采样转换电路、微处理器采集控制电路、总线通信扩展电路、人机交互电路、USB转串口电路、传感器接口电路和降压稳压电路；

所述正弦波激励信号产生电路用于生成一个频率固定的正弦波信号；

所述振幅放大滤波电路用于将正弦波激励信号产生电路产生的正弦波信号进行幅值放大滤波以得到一个标准激励信号，振幅放大滤波电路连接正弦波激励信号产生电路；

所述功率放大电路用于驱动各个传感器的初级激励线圈，功率放大电路连接振幅放大滤波电路；

所述检测信号整形滤波电路用于将传感器的次级线圈接收到的信号进行整形滤波处理，以便后续AD采样转换电路直接进行采样分析，检测信号整形滤波电路连接于AD采样转换电路和传感器接口电路之间；

所述AD采样转换电路用于将各次级线圈得到的模拟信号转换成微处理器能够识别的数字信号，方便程序控制处理，AD采样转换电路连接微处理器采集控制电路；

所述总线通信扩展电路用于多个产品同时监测时需要的扩展通信需要，总线通信扩展电路连接微处理器采集控制电路；

所述人机交互电路用于测试系统正常工作过程中故障系统运行状态的确认和操作，人机交互电路连接微处理器采集控制电路；

所述USB转串口电路用于将编译好的系统软件下载到微处理器上，USB转串口电路连接微处理器采集控制电路；

所述传感器接口电路用于连接LVDT或RVDT传感器，传感器接口电路连接功率放大电路；

所述降压稳压电路用于给其它各个电路正常工作提供稳定的电源电压，降压稳压电路连接微处理器采集控制电路等电路模块。

2.如权利要求1所述的传感器可靠性测试过程中断线检测及自动记录的测试系统，其特征在于：所述正弦波激励信号产生电路、振幅放大滤波电路、功率放大电路、检测信号整形滤波电路、AD采样转换电路、微处理器采集控制电路、总线通信扩展电路、人机交互电路、USB转串口电路、传感器接口电路和降压稳压电路设置在同一个电路板上。

3.如权利要求2所述的传感器可靠性测试过程中断线检测及自动记录的测试系统，其特征在于：所述电路板为双面贴片电路板，正弦波激励信号产生电路、振幅放大滤波电路、功率放大电路、检测信号整形滤波电路、AD采样转换电路、微处理器采集控制电路、总线通信扩展电路、人机交互电路、USB转串口电路、传感器接口电路和降压稳压电路分别设置于电路板的正面或背面。

4.如权利要求1所述的传感器可靠性测试过程中断线检测及自动记录的测试系统，其特征在于：所述微处理器采集控制电路的主芯片采用内部集成8路12位AD转换模块的STC8A8K64S4A12的单片机。

5.如权利要求1所述的传感器可靠性测试过程中断线检测及自动记录的测试系统，其特征在于：所述USB转串口电路的主芯片采用SOP-8封装的专用USB通信转换芯片。

6.如权利要求1所述的传感器可靠性测试过程中断线检测及自动记录的测试系统，其特征在于：所述降压稳压电路采用转换效率较高，芯片封装较小的S0T23-6 DC-to-DC电源转换电路。

7.如权利要求1所述的传感器可靠性测试过程中断线检测及自动记录的测试系统，其特征在于：所述正弦波激励信号产生电路采用文氏电桥振荡电路。

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