CN218411681U - 一种数显式快速检测传感器装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种数显式快速检测传感器装置，包括：撞击装置；数字矩阵开关切换电路安装至波形对比装置内部；工装底座底部安装至波形对比装置上方，工装底座顶部安装两个待测传感器；信号放大器安装至波形对比装置内部，信号放大器连接至待测传感器；数据采集器安装至波形对比装置内部；波形对比装置表面设有触摸显示屏。本实用新型有益效果：可快速检测判断传感器的信号线断开或短路，阻抗异常；可快速检测判断激励电源线断开或短路，阻抗异常；可快速对比检测出传感器的芯片受损产生严重杂波信号的故障；可快速对比检测传感器芯片受损，在某一区间的冲击力下输出发生偏差。

Description

一种数显式快速检测传感器装置

技术领域

本实用新型属于汽车碰撞安全测试用传感器检测领域，尤其是涉及一种数显式快速检测传感器装置。

背景技术

汽车碰撞测试中，为了测试碰撞的加速度，会在车身的很多关键位置安装加速度传感器和电流钳传感器，这些传感器由于是复用的，在使用过程中可能会发生损坏，这种损坏通常有如下几种情况：1、信号线断开或短路。2、激励电源线断开或短路，3、传感器的芯片受损，虽然能够有输出响应，但存在严重杂波信号。4、传感器芯片受损，在某一区间的冲击力下输出发生偏差。由于加速度传感器的损坏而造成碰撞试验的数据采集不到或者有严重的失真，对试验的结果影响很大，因此，在安装和固定这些加速度传感器之前，为了保证每一个加速度传感器的状态良好，需要对加速度传感器进行检测和标定。这些检测和标定，目前有下面几种方式进行，一是全都通过驳接数据采集设备进行测试，通过敲击等方式观察传感器的输出。这种方法会占用数据采集设备资源，而且仅能测出1，2项的故障传感器而不能测出3， 4项故障的传感器，二是用万用表对输入输出的阻抗进行测量。这种方法也只能评估以上1，2项的故障情况。三是将传感器固定在专门的标定台上进行标定测试，这种方式非常复杂和耗时。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种数显式快速检测传感器装置，以解决上述现有技术提出的不足。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种数显式快速检测传感器装置，包括：

撞击装置，所述撞击装置用于给待测传感器提供冲击力度；

数字矩阵开关切换电路，所述数字矩阵开关切换电路安装至波形对比装置内部，所述数字矩阵开关切换电路用于测量待测传感器电阻值并记录；

工装底座，所述工装底座底部安装至波形对比装置上方，所述工装底座顶部安装两个所述待测传感器，所述工装底座用于固定两个所述待测传感器；

信号放大器，所述信号放大器安装至波形对比装置内部，所述信号放大器连接至所述待测传感器，所述信号放大器用于放大待测传感器的信号；

数据采集器，所述数据采集器安装至所述波形对比装置内部，且所述数据采集器与所述信号放大器相连接，所述数据采集器用于将经所述信号放大器放大后的信号传送给波形对比装置；

波形对比装置，所述波形对比装置表面设有触摸显示屏，所述波形对比装置用于自动对比学习所述数据采集器采集回来的波形偏离度，给出偏离度值，偏离度值显示于所述触摸显示屏上。

进一步的，所述工装底座为长方体结构。

进一步的，两个所述待测传感器互相平行设置于所述工装底座上方。

进一步的，两个所述待测传感器对称设置于所述工装底座上方。

进一步的，所述撞击装置的撞击力度为0-2000g。

进一步的，所述数字矩阵开关切换电路包括多个电路芯片，多个电路芯片用于与待测传感器的ID读取以及四线制电阻测量的通道复用。

进一步的，所述电路芯片的型号为CD4051。

进一步的，所述待测传感器为加速度传感器或者电流钳传感器。

进一步的，所述信号放大器的增益调节范围为1-10000。

进一步的，所述信号放大器放大2通道250Khz传感器数据。

进一步的，所述数据采集器记录2通道10Khz传感器数据。

相对于现有技术，本实用新型所述的一种数显式快速检测传感器装置具有以下优势：

本实用新型所述的一种数显式快速检测传感器装置，可快速检测判断传感器的信号线断开或短路，阻抗异常；可快速检测判断激励电源线断开或短路，阻抗异常；可快速对比检测出传感器的芯片受损产生严重杂波信号的故障；可快速对比检测传感器芯片受损，在某一区间的冲击力下输出发生偏差。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的整体结构原理示意图；

图2为本实用新型实施例所述的波形对比装置示意图；

图3为本实用新型实施例所述的撞击装置示意图；

图4为本实用新型实施例所述的撞击装置的原理示意图；

图5为本实用新型实施例所述的工装底座示意图；

图6为本实用新型实施例所述的工装底座安装待测传感器示意图；

图7为本实用新型实施例所述的用于四线制电阻测量的5个电路芯片示意图；

图8为本实用新型实施例所述的8个传感器串口示意图；

图9为本实用新型实施例所述的ID读取电路示意图；

图10为本实用新型实施例所述的滤波电路示意图；

图11为本实用新型实施例所述的不同待测传感器接口电路示意图。

附图标记说明：

1、撞击装置；2、数字矩阵开关切换电路；3、工装底座；4、待测传感器；5、信号放大器；6、数据采集器；7、波形对比装置；8、触摸显示屏。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，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，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1至图11所示，一种数显式快速检测传感器装置，组成部分：数字矩阵开关切换电路2(包括四线制电阻测量部分)；0-2000g范围可变冲击力度产生装置(即撞击装置1)；2通道250Khz传感器动态信号放大器(即信号放大器5)，增益1-10000可调；2通道10Khz传感器数据记录(即数据采集器6)；2通道波形对比装置(即波形对比装置7)；工装模块(即工装底座3)。此外，需说明的是，本申请所涉及到的电器件均为现有技术。

图1中，标号1为采用电磁方式的撞击装置，通过调节电磁铁的电流改变冲击的力度，可在100g-2000g之间调节；标号2为采用数字矩阵开关切换电路2在2x2组两线中测量并记录电阻值；标号3为两个加速度传感器的固定工装底座；标号4为两个待测的加速度传感器或电流钳传感器；标号5 为动态信号放大器增益可在1-10000之间调节；标号6为每通道10kHZ,采集撞击前后各100ms的数据采集器；标号7为波形对比软件可自动对比学习两组采集回来的波形的偏离度，给出偏离度值；标号8为触摸显示屏。

在以往的加速度传感器的检测中，由于是单个进行测试，检测结果无法进行学习和对比。并且会耗费大量的资源和时间。本申请的目的是做一个活动的可拆卸式的加速度传感器检测对标装置及系统。可以让使用者快速地检测出待测传感器的好坏。

本申请是基于背景技术而做出的，采用2个传感器进行对照测试(其中一个传感器必须是认定为良好的传感器)，其设计让使用者快速方便地安装2 个加速度传感器，同时可以方便的设置同时给2个被测传感器施加的冲击力。并能采集同一时刻2个传感器的输出曲线，对比并给出两条曲线的偏离度。再确定其中一个传感器是良好的情况下，通过在不同的加速度区间进行测试，对比学习，就能快速地评估两者的偏离度，从而给出检测的结果。

实施例1

本申请使用在的加速度传感器和电流钳传感器的检测标定中，整台系统功能性和可靠性可通过数采系统或者传感器标定平台进行印证。

本申请中的1、采用数字矩阵开关切换电路2在组两线中测量并记录电阻值；

2、采用电磁方式的撞击装置1，通过调节电磁铁的电流大小，改变冲击的力度，可获得0g-2000g之间的冲击力(加速度)。

3、同时，流过电磁铁的电流，又可以作为检测2个目标电流钳传感器的测试电流。如下图所示。

4、可固定2个加速度传感器接受相同冲击力和方向的工装块(工装底座3)。

5、采用CD4051的矩阵切换电路，内部包括四线制电阻测量模块和一组 ID读取模块。

如下图所示，采用了5个CD4051来实现ID读取以及四线制电阻测量的通道复用。

在每一个传感器(待测传感器4)的7芯LEMO接头中,shell和PIN2是有关ID读取，PIN3,4,5,6分别是信号正，激励电源正，激励电源负，信号负。传感器测试将测量信号正与信号负之间的阻抗，通过矩阵开关切换，用一组四线制电阻测量模块和一组ID读取模块，实现对多达8个传感器的ID 读取以及每个传感器的输入输出阻抗的切换测量。

本申请可以根据传感器检测的需求，在工装块上安装2个相同方向的加速度传感器，能够快速地检测对标所加载的2个加速度传感器的：1、加速度传感器的输入和输出阻抗偏离度。2、在1-2000g范围内的响应曲线的偏离度。

本申请的有益效果：

1、可快速检测判断传感器的信号线断开或短路。阻抗异常。

2、可快速检测判断激励电源线断开或短路。阻抗异常。

3、可快速对比检测出传感器的芯片受损产生严重杂波信号的故障。

4、可快速对比检测传感器芯片受损，在某一区间的冲击力下输出发生偏差。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种数显式快速检测传感器装置，其特征在于：包括：

撞击装置(1)，所述撞击装置(1)用于给待测传感器(4)提供冲击力度；

数字矩阵开关切换电路(2)，所述数字矩阵开关切换电路(2)安装至波形对比装置(7)内部，所述数字矩阵开关切换电路(2)用于测量待测传感器(4)电阻值并记录；

工装底座(3)，所述工装底座(3)底部安装至波形对比装置(7)上方，所述工装底座(3)顶部安装两个所述待测传感器(4)，所述工装底座(3)用于固定两个所述待测传感器(4)；

信号放大器(5)，所述信号放大器(5)安装至波形对比装置(7)内部，所述信号放大器(5)连接至所述待测传感器(4)，所述信号放大器(5)用于放大待测传感器(4)的信号；

数据采集器(6)，所述数据采集器(6)安装至所述波形对比装置(7)内部，且所述数据采集器(6)与所述信号放大器(5)相连接，所述数据采集器(6)用于将经所述信号放大器(5)放大后的信号传送给波形对比装置(7)；

波形对比装置(7)，所述波形对比装置(7)表面设有触摸显示屏(8)，所述波形对比装置(7)用于自动对比学习所述数据采集器(6)采集回来的波形偏离度，给出偏离度值，偏离度值显示于所述触摸显示屏(8)上。

2.根据权利要求1所述的一种数显式快速检测传感器装置，其特征在于：两个所述待测传感器(4)互相平行设置于所述工装底座(3)上方。

3.根据权利要求1所述的一种数显式快速检测传感器装置，其特征在于：两个所述待测传感器(4)对称设置于所述工装底座(3)上方。

4.根据权利要求1所述的一种数显式快速检测传感器装置，其特征在于：所述撞击装置(1)的撞击力度为0-2000g。

5.根据权利要求1所述的一种数显式快速检测传感器装置，其特征在于：所述数字矩阵开关切换电路(2)包括多个电路芯片，多个电路芯片用于与待测传感器(4)的ID读取以及四线制电阻测量的通道复用。

6.根据权利要求5所述的一种数显式快速检测传感器装置，其特征在于：所述电路芯片的型号为CD4051。

7.根据权利要求1所述的一种数显式快速检测传感器装置，其特征在于：所述待测传感器(4)为加速度传感器或者电流钳传感器。

8.根据权利要求1所述的一种数显式快速检测传感器装置，其特征在于：所述信号放大器(5)的增益调节范围为1-10000。

9.根据权利要求1所述的一种数显式快速检测传感器装置，其特征在于：所述信号放大器(5)放大2通道250Khz传感器数据。

10.根据权利要求1所述的一种数显式快速检测传感器装置，其特征在于：所述数据采集器(6)记录2通道10Khz传感器数据。

Images