CN220962224U - 一种故障选择和注入装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种故障选择和注入装置，包括控制系统、选择电路模块以及故障注入模块；控制系统用于向选择电路模块发出第一控制指令，向故障注入模块发出第二控制指令；故障注入模块的输出端与选择电路模块的输入端连接，故障注入模块用于根据第二控制指令向选择电路模块发送故障模拟信号；选择电路模块的输出端连接多个不同传感器输出端和传感器电路输入端，用于根据第一控制指令将故障模拟信号发送到对应的传感器电路中。该装置能够控制不同传感器电路之间自动切换，省去了手动切换传感器电路的过程，而且能让整个测试过程自动化执行，大大节省了人力，缩短验证周期，提高产品验证故障功能时的效率。

Description

一种故障选择和注入装置

技术领域

本实用新型涉及故障测试技术领域，尤其涉及一种故障选择和注入装置。

背景技术

随着电子技术的飞速发展，控制器的功能越来越复杂，对控制器进行全面综合的测试，尤其是故障情况和极限条件下的测试就格外重要了。故障注入就是模拟传感器可能发生的异常，对控制器进行更全面的测试验证。

一般产品做故障功能的验证时，由于故障功能较多，要对产品的大多数传感器进行断开并且从断开点注入故障。目前现有的测试技术中，大多采用手动方式进行，在传感器或执行器端口处增加导线，手动模拟各种故障状态，实际操作时存在诸多限制和效率较低等问题，且无法在控制器的长期运行中自动模拟。因此，传统的测试方法已经无法满足大规模的系统化的测试需要，对于多个传感器依次执行故障注入时受限于人工选择电路就会出现效率较低的问题。

实用新型内容

本实用新型提供了一种故障选择和注入装置，以实现提高产品做故障功能时的验证效率，而且能让整个测试过程自动化执行，大大节省了人力，缩短验证周期，提高验证效率。

根据本实用新型的一方面，提供了一种故障选择和注入装置，包括控制系统、选择电路模块以及故障注入模块；

所述控制系统分别与所述选择电路模块的控制端和所述故障注入模块的控制端连接，用于向所述选择电路模块发出第一控制指令，向所述故障注入模块发出第二控制指令；其中，所述第一控制指令中包含待测试的传感器电路标识，所述第二控制指令中包含待注入的故障类型标识；

所述故障注入模块的输出端与所述选择电路模块的输入端连接，所述故障注入模块用于根据所述第二控制指令向所述选择电路模块发送故障模拟信号；

所述选择电路模块的输出端连接多个不同传感器输出端和传感器电路输入端，用于根据所述第一控制指令将所述故障模拟信号发送到对应的传感器电路中。

进一步的，所述故障注入模块包括多个故障模拟单元和多个故障选择开关，每个所述故障模拟单元对应一个所述故障选择开关，所述故障模拟单元的输出端连接所述故障选择开关的第一端，所述故障选择开关的第二端作为所述故障注入模块的输出端，所述故障模拟单元用于产生所述故障模拟信号；其中，不同的所述故障模拟单元输出不同的故障模拟信号，不同的故障模拟信号对应的故障类型不同；

所述故障选择开关用于根据所述第二控制指令进行闭合和断开。

进一步的，所述故障模拟单元还用于在所述故障选择开关闭合后，将所述故障模拟信号通过所述故障注入模块的输出端发送到所述选择电路模块。

可选的，所述故障类型包括一般故障、开路、短路以及特殊故障，不同所述故障类型包含不同的故障模拟电压信号；其中，所述一般故障包括传感器失效故障、固定偏差故障、漂移偏差故障和精度下降故障；所述特殊故障包括基于传感器类型的故障。

进一步的，所述选择电路模块包括选择电路和测试选择开关，所述选择电路的输出端与所述传感器和所述传感器电路可拆卸连接，所述选择电路的输出端连接多个不同传感器输出端和传感器电路输入端，所述选择电路用于连接待测的传感器电路；

所述测试选择开关的第一端作为所述选择电路模块的输入端，所述测试选择开关的第二端连接所述选择电路的第一输入端，所述测试选择开关的第三端连接所述选择电路的第二输入端，所述测试选择开关用于控制所述测试选择开关的连接状态。

进一步的，所述测试选择开关的连接状态包括第一连接状态和第二连接状态；

所述第一连接状态为所述测试选择开关的第一端与所述测试选择开关的第二端连接；

所述第二连接状态为所述测试选择开关的第二端与所述测试选择开关的第三端连接。

进一步的，所述选择电路模块还包括工作单元，所述工作单元的输入端作为所述选择电路模块的控制端，所述工作单元的第一输出端与所述选择电路的控制端连接，所述工作单元的第二输出端与所述测试选择开关的控制端连接，所述工作单元用于根据所述第一控制指令分别控制所述选择电路和所述测试选择开关工作。

可选的，所述选择电路包括DB37接口。

进一步的，所述控制系统还用于按照不同所述传感器电路的测试顺序发送所述第一控制指令至所述选择电路模块，以使所述选择电路模块按照测试顺序连接不同所述传感器电路；

所述控制系统还用于按照不同所述故障类型的测试顺序发送所述第二控制指令至所述故障注入模块，以使所述故障注入模块按照不同所述故障类型的测试顺序向所述选择电路模块发送不同的故障模拟信号。

可选的，所述控制系统通过CAN总线和DO接口与所述选择电路模块的控制端和所述故障注入模块的控制端连接。

本实用新型实施例的技术方案，通过提供一种故障选择和注入装置，包括控制系统、选择电路模块以及故障注入模块；通过控制系统向选择电路模块发出第一控制指令，向故障注入模块发出第二控制指令，以控制选择电路模块自动选择待测试的传感器电路，控制故障注入模块自动向选择电路模块发送故障模拟信号，以实现控制不同传感器电路之间自动切换，省去了手动切换传感器电路的过程，而且能让整个测试过程自动化执行，大大节省了人力，缩短验证周期，提高产品验证故障功能时的效率。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本实用新型的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本实用新型的范围。本实用新型的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例中提供的一种故障选择和注入装置的原理示意图；

图2为本实用新型实施例中提供的一种故障注入产品示意图；

图3是本实用新型实施例中提供的一种故障选择和注入装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

图1为本实用新型实施例中提供的一种故障选择和注入装置的原理示意图。参考图1，该装置包括控制系统110、选择电路模块130以及故障注入模块120；

控制模块110分别与选择电路模块130的控制端和故障注入模块120的控制端连接，用于向选择电路模块130发出第一控制指令，向故障注入模块120发出第二控制指令；其中，第一控制指令中包含待测试的传感器电路标识，第二控制指令中包含待注入的故障类型标识；

故障注入模块120的输出端与选择电路模块130的输入端连接，故障注入模块120用于根据第二控制指令向选择电路模块130发送故障模拟信号；

选择电路模块130的输出端连接多个不同传感器输出端和传感器电路输入端，用于根据第一控制指令将故障模拟信号发送到对应的传感器电路中。

其中，图2为本实用新型实施例中提供的一种故障注入产品示意图，如图2所示，多个传感器分别连接对应的传感器电路，传感器1连接传感器电路1，传感器2连接传感器电路2，传感器3连接传感器电路3，传感器4连接传感器电路4，传感器N连接传感器电路N，多个传感器电路连接MCU(Microcontroller Unit；微控制单元)，MCU为产品的控制单元。在产品运行过程中，多个传感器获取的信号通过对应的传感器电路发送到MCU中，MCU根据传感器的信号产生相应的响应，在传感器进行信号采集和信号输出过程中可能出现以下几种故障：开路、对电源短路、对地短路等，MCU必须根据故障类型采取相应的故障处理措施，做出适时合理的响应，因此，需要对多个传感器电路进行测试，需要在不同传感器输出端和传感器电路输入端之间设置故障注入接口，如图2中所示的故障注入接口1、故障注入接口2、故障注入接口3、故障注入接口4和故障注入接口N，以连接上述的故障选择和注入装置。

具体的，通过选择电路模块130的输出端分别连接多个不同传感器输出端和传感器电路输入端之间的故障注入接口，以对传感器电路进行测试和对MCU做故障功能的验证。故障注入模块120中包含多种故障类型，可以通过控制系统110选择不同的故障类型给待测试的传感器电路注入相应的故障，也可以通过控制系统110控制故障注入模块120将多种故障类型依次对待测试的传感器电路进行注入，直至多种故障类型在该待测试的传感器电路测试完毕。其中，选择电路模块130在测试过程中，只选择出待测试的传感器进行接线连接，进行故障注入，从而不影响其他传感器电路正常运行。

控制系统110是整个装置的控制中心，主要采用CAN总线和DO口与选择电路模块130的控制端和故障注入模块120的控制端连接，用于向选择电路模块130发出第一控制指令，向故障注入模块120发出第二控制指令，来控制选择电路模块130和故障注入模块120按顺序执行指令，实现对传感器电路进行测试和对MCU做故障功能的验证。

本实用新型实施例的技术方案，通过提供一种故障选择和注入装置，包括控制系统、选择电路模块以及故障注入模块；通过控制系统向选择电路模块发出第一控制指令，向故障注入模块发出第二控制指令，以控制选择电路模块自动选择待测试的传感器电路，控制故障注入模块自动向选择电路模块发送故障模拟信号，以实现控制不同传感器电路之间自动切换，省去了手动切换传感器电路的过程，而且能让整个测试过程自动化执行，大大节省了人力，缩短验证周期，提高了产品验证故障功能时的效率。

图3是本实用新型实施例中提供的一种故障选择和注入装置的结构示意图。在上述实施技术方案的基础上进行优化，如图3所示，故障注入模块120包括多个故障模拟单元121和多个故障选择开关122，每个故障模拟单元121对应一个故障选择开关122，故障模拟单元121的输出端连接故障选择开关122的第一端，故障选择开关122的第二端作为故障注入模块120的输出端，故障模拟单元121用于产生故障模拟信号；其中，不同的故障模拟单元121输出不同的故障模拟信号，不同的故障模拟信号对应的故障类型不同；

故障选择开关122用于根据第二控制指令进行闭合和断开。

具体的，每个故障选择开关122能够控制对应的故障模拟单元121与测试选择开关131之间连接，在测试过程中，控制系统110通过第二控制指令顺序控制故障选择开关122接通，示例性的，如图3所示，在故障选择开关1接通时，故障选择开关2、故障选择开关3、故障选择开关4断开，故障模拟单元1通过故障选择开关1将故障模拟信号发送到选择电路模块130，待故障选择单元1中对应的故障类型测试完毕后，控制系统110再顺序控制其他故障选择开关122接通，将其他故障选择开关122中的故障模拟信号发送到选择电路模块130，实现提高产品做故障功能时的验证效率，而且能让整个测试过程自动化执行。

进一步的，故障模拟单元121还用于在故障选择开关122闭合后，将故障模拟信号通过故障注入模块120的输出端发送到选择电路模块130。

具体的，故障模拟单元121的输入端作为故障注入模块120的控制端，控制系统110分别连接多个故障模拟单元121的输入端，以发送第二控制指令至故障模拟单元121，通过第二控制指令控制多个故障选择开关122按指令断开和闭合，待故障选择开关122根据第二控制指令闭合后，故障模拟信号通过故障选择开关122的第二端发送到选择电路模块130，选择电路模块130再将故障模拟信号发送到对应的传感器电路中，从而实现控制故障注入模块120自动向选择电路模块130发送故障模拟信号。

进一步的，故障类型包括一般故障、开路、短路以及特殊故障，不同故障类型包含不同的故障模拟电压信号；其中，一般故障包括传感器失效故障、固定偏差故障、漂移偏差故障和精度下降故障；特殊故障包括基于传感器类型的故障。

具体的，每个故障模拟单元121中仅包含一种故障类型，示例性的，如图3所示，可以设置故障模拟单元1中包含一般故障类型，故障模拟单元2中包含开路故障，故障模拟单元3中包含短路故障，故障模拟单元4中包含特殊故障。通过注入不同的故障类型可以对传感器电路进行测试和对MCU做故障功能的验证。

进一步的，继续参考图3，选择电路模块130包括选择电路132和测试选择开关131，选择电路132的输出端与传感器和传感器电路可拆卸连接，选择电路132的输出端连接多个不同传感器输出端和传感器电路输入端，选择电路132用于连接待测的传感器电路；

测试选择开关131的第一端1作为选择电路模块130的输入端，测试选择开关131的第二端2连接选择电路132的第一输入端，测试选择开关131的第三端3连接选择电路132的第二输入端，测试选择开关131用于控制选择电路132与故障注入模块120的连接。其中，测试选择开关131的第一端1为故障注入模块120的输出端，测试选择开关131的第二端2为经过选择电路132选择的传感器电路输入端，测试选择开关131的第三端3为经过选择电路132选择的传感器输出端。

具体的，同一电路中对应的传感器输出端和传感器电路输入端之间通过选择电路132连接，传感器电路正常时，选择电路132控制传感器输出端和传感器电路输入端之间正常导通，在传感器电路需要进行测试时，选择电路132控制传感器输出端和传感器电路输入端接入测试选择开关131，以便进行故障注入。其中，在选择电路132控制传感器输出端和传感器电路输入端接入测试选择开关131时，选择电路132的第一输入端对应连接传感器电路输入端，选择电路132的第二输入端对应连接传感器输出端，以便实现故障注入模块120将故障注入到传感器电路输入端，对待测的传感器电路进行测试。

进一步的，测试选择开关131的连接状态包括第一连接状态和第二连接状态；

第一连接状态为测试选择开关131的第一端1与测试选择开关131的第二端2连接；

第二连接状态为测试选择开关131的第二端2与测试选择开关131的第三端3连接。

具体的，测试选择开关131可以根据第一控制指令控制测试选择开关131保持第一连接状态或第二连接状态，在第一连接状态时，故障注入模块120与待测传感器电路之间导通，进行故障注入；在第二连接状态时，故障模拟单元121与待测传感器电路之间不导通，传感器输出端和传感器电路输入端之间正常导通，以便切换待测传感器电路。从而通过第一连接状态和第二连接状态实现对待测的传感器电路进行测试和对MCU做故障功能的验证，实现控制不同传感器电路之间自动更换，省去了手动切换传感器电路的过程，实现提高产品做故障功能时的验证效率，而且能让整个测试过程自动化执行，大大节省了人力，缩短验证周期，提高验证效率。

进一步的，选择电路模块130还包括工作单元133，工作单元133的输入端作为选择电路模块130的控制端，工作单元133的第一输出端与选择电路132的控制端连接，工作单元133的第二输出端与测试选择开关131的控制端连接，工作单元133用于根据第一控制指令分别控制选择电路132和测试选择开关131工作。

具体的，工作单元133根据第一控制指令控制选择电路132和测试选择开关131共同工作，按照测试顺序依次对待测的传感器电路进行测试和对MCU做故障功能的验证。此外，工作单元133与测试选择开关131之间可以通过DO口连接。

可选的，选择电路132包括DB37接口。

具体的，选择电路132通过采用多个DB37接口，主要是把多个传感器和传感器电路接到本装置里，由于传感器有很多，所以需要接线的也比较多，采用多个DB37的接口，实现了对多个传感器和传感器电路的连接，以进行故障注入。

进一步的，控制系统110还用于按照不同传感器电路的测试顺序发送第一控制指令至选择电路模块130，以使选择电路模块130按照测试顺序连接不同传感器电路；

控制系统110还用于按照不同故障类型的测试顺序发送第二控制指令至故障注入模块120，以使故障注入模块120按照不同故障类型的测试顺序向选择电路模块130发送不同的故障模拟信号。

具体的，故障注入模块120按照不同故障类型的测试顺序向选择电路模块130发送不同的故障模拟信号，选择电路模块130按照测试顺序连接不同传感器电路，从而可以是实现故障选择和注入装置能够根据控制系统110的指令完成全自动测试过程，并且能够实现控制不同传感器电路之间自动更换，省去了手动切换传感器电路的过程，自动切换故障注入类型，提高故障验证效果，能让整个测试过程自动化执行，大大节省了人力，缩短验证周期，提高验证效率。

进一步的，控制系统110通过CAN总线和DO接口与选择电路模块的控制端和故障注入模块的控制端连接。

具体的，控制系统110是整个装置的控制中心，采用CAN总线和DO接口与选择电路模块130的控制端和故障注入模块120的控制端连接，用于向选择电路模块130发出第一控制指令，向故障注入模块120发出第二控制指令，来控制选择电路模块130和故障注入模块120按顺序执行指令，实现对传感器电路进行测试和对MCU做故障功能的验证。

本实用新型实施例的技术方案，通过提供一种故障选择和注入装置，包括控制系统、选择电路模块以及故障注入模块，可以自动切换故障注入类型，具有多种故障类型，提高故障验证效果，可以实现控制不同传感器电路之间自动更换，且不影响未测试传感器电路工作，省去了手动切换传感器电路的过程，实现提高产品做故障功能时的验证效率，而且能让整个测试过程自动化执行，大大节省了人力，缩短验证周期，提高验证效率。另外，本实用新型的技术方案成本较低、便于普及，适用范围更广。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本实用新型中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本实用新型的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

上述具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型保护范围之内。

Claims (10)

1.一种故障选择和注入装置，其特征在于，包括控制系统、选择电路模块以及故障注入模块；

所述控制系统分别与所述选择电路模块的控制端和所述故障注入模块的控制端连接，用于向所述选择电路模块发出第一控制指令，向所述故障注入模块发出第二控制指令；其中，所述第一控制指令中包含待测试的传感器电路标识，所述第二控制指令中包含待注入的故障类型标识；

所述故障注入模块的输出端与所述选择电路模块的输入端连接，所述故障注入模块用于根据所述第二控制指令向所述选择电路模块发送故障模拟信号；

所述选择电路模块的输出端连接多个不同传感器输出端和传感器电路输入端，用于根据所述第一控制指令将所述故障模拟信号发送到对应的传感器电路中。

2.根据权利要求1所述的故障选择和注入装置，其特征在于，所述故障注入模块包括多个故障模拟单元和多个故障选择开关，每个所述故障模拟单元对应一个所述故障选择开关，所述故障模拟单元的输出端连接所述故障选择开关的第一端，所述故障选择开关的第二端作为所述故障注入模块的输出端，所述故障模拟单元用于产生所述故障模拟信号；其中，不同的所述故障模拟单元输出不同的故障模拟信号，不同的故障模拟信号对应的故障类型不同；

所述故障选择开关用于根据所述第二控制指令进行闭合和断开。

3.根据权利要求2所述的故障选择和注入装置，其特征在于，所述故障模拟单元还用于在所述故障选择开关闭合后，将所述故障模拟信号通过所述故障注入模块的输出端发送到所述选择电路模块。

4.根据权利要求2所述的故障选择和注入装置，其特征在于，所述故障类型包括一般故障、开路、短路以及特殊故障，不同所述故障类型包含不同的故障模拟电压信号；其中，所述一般故障包括传感器失效故障、固定偏差故障、漂移偏差故障和精度下降故障；所述特殊故障包括基于传感器类型的故障。

5.根据权利要求1所述的故障选择和注入装置，其特征在于，所述选择电路模块包括选择电路和测试选择开关，所述选择电路的输出端与所述传感器和所述传感器电路可拆卸连接，所述选择电路的输出端连接多个不同传感器输出端和传感器电路输入端，所述选择电路用于连接待测的传感器电路；

所述测试选择开关的第一端作为所述选择电路模块的输入端，所述测试选择开关的第二端连接所述选择电路的第一输入端，所述测试选择开关的第三端连接所述选择电路的第二输入端，所述测试选择开关用于控制所述测试选择开关的连接状态。

6.根据权利要求5所述的故障选择和注入装置，其特征在于，所述测试选择开关的连接状态包括第一连接状态和第二连接状态；

所述第一连接状态为所述测试选择开关的第一端与所述测试选择开关的第二端连接；

所述第二连接状态为所述测试选择开关的第二端与所述测试选择开关的第三端连接。

7.根据权利要求5所述的故障选择和注入装置，其特征在于，所述选择电路模块还包括工作单元，所述工作单元的输入端作为所述选择电路模块的控制端，所述工作单元的第一输出端与所述选择电路的控制端连接，所述工作单元的第二输出端与所述测试选择开关的控制端连接，所述工作单元用于根据所述第一控制指令分别控制所述选择电路和所述测试选择开关工作。

8.根据权利要求5所述的故障选择和注入装置，其特征在于，所述选择电路包括DB37接口。

9.根据权利要求1所述的故障选择和注入装置，其特征在于，所述控制系统还用于按照不同所述传感器电路的测试顺序发送所述第一控制指令至所述选择电路模块，以使所述选择电路模块按照测试顺序连接不同所述传感器电路；

所述控制系统还用于按照不同所述故障类型的测试顺序发送所述第二控制指令至所述故障注入模块，以使所述故障注入模块按照不同所述故障类型的测试顺序向所述选择电路模块发送不同的故障模拟信号。

10.根据权利要求1所述的故障选择和注入装置，其特征在于，所述控制系统通过CAN总线和DO接口与所述选择电路模块的控制端和所述故障注入模块的控制端连接。