CN221123766U - 一种具有自动计数功能的压力冲击实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种具有自动计数功能的压力冲击实验装置，应用于敏感元件测试技术领域，包括定时开关、压力源、比较电路和计数器，所述定时开关分别与压力源和计数器电性连接，所述比较电路的输入端与压力传感器的输出端连接，比较电路的输出端与计数器电性连接。该具有自动计数功能的压力冲击实验装置，通过定时开关和压力源能够实现对产品的压力冲击测试，计数器能够对测试次数进行计数，此外，通过比较电路能够对压力传感器输出的电压进行分压处理后比较，使计数器能够在压力传感器输出电压异常时停止计数。

Description

一种具有自动计数功能的压力冲击实验装置

技术领域

本实用新型属于敏感元件测试技术领域，具体涉及一种具有自动计数功能的压力冲击实验装置。

背景技术

压力传感器是能感受压力信号，并能按照一定的规律将压力信号转换成电信号输出的器件或装置。压力传感器通常由压力敏感元件和信号处理单元组成。

压力冲击实验是验证压力传感器长期耐冲击性能的测试，实验方法一般为：在压力传感器上加载压力，并不断调整压力大小，在低压力和高压力之间不断转换，测试压力传感器的耐冲击性能。

出于测试可靠性考虑，测试次数非常多，测试次数大约为50万-1000万次；出于测试时间考虑，测试频率非常快，例如1-5Hz；但即使测试频率非常快，测试周期依然很长，通常需要耗费数天甚至数个月的时间。

现有的压力冲击实验中大多是对测试次数进行计数，当达到预设次数后停止压力冲击，表示该产品通过压力冲击实验而合格，但是在测试过程中，压力传感器产品可能会在中途失效，知晓产品出现失效时对应的压力冲击次数是非常有必要的。因此，需要改进压力冲击实验装置，使计数器能够在产品失效后停止对测试次数的计数，从而知晓产品失效时对应的压力冲击次数。

实用新型内容

鉴于现有技术中存在上述问题，本实用新型的目的是提供一种具有自动计数功能的压力冲击实验装置，能够实现对产品的压力冲击测试，且计数器能够在产品失效后停止对测试次数的计数，知晓产品失效时对应的压力冲击次数。

一种具有自动计数功能的压力冲击实验装置，包括定时开关、压力源、比较电路和计数器，所述定时开关分别与压力源和计数器电性连接，所述比较电路的输入端与压力传感器的输出端连接，比较电路的输出端与计数器电性连接。

为了比较压力传感器的输出电压是否在预设范围内，所述比较电路包括比较器一和比较器二，所述比较器一的正向输入端通过电阻一与压力传感器的输出端连接，比较器一的正向输入端与电阻一之间串联有电阻二和电阻三，电阻三的另一端接地，所述比较器一的反向输入端连接有分压电阻模块一，所述比较器一的输出端和与非门的一个输入端连接；

所述比较器二的正向输入端连接有分压电阻模块二，所述比较器二的反向输入端连接至电阻二、比较器一的正向输入端之间，所述比较器二的输出端和与非门的另一个输入端连接；

所述与非门的输出端与计数器电性连接。

为了对比较器一输入端的电压进行分压处理，所述分压电阻模块一包括电阻四、电阻五、电阻六、电阻七和电阻八，所述电阻四、电阻五、电阻六、电阻七串联，电阻四的另一端与电源连接，电阻七的另一端与比较器一的反向输入端连接，所述比较器一的反向输入端还与电阻八连接，电阻八的另一端接地。

为了对比较器二输入端的电压进行分压处理，所述分压电阻模块二包括电阻十、电阻十一、电阻十二、电阻十三和电阻十四，所述电阻十、电阻十一串联，电阻十的另一端与电源连接，电阻十一的另一端与比较器二的正向输入端连接，所述电阻十二、电阻十三和电阻十四串联，电阻十二的另一端与比较器二的正向输入端连接，电阻十四的另一端接地。

为了提高比较器一、比较器二输出信号的稳定性，所述比较器一、比较器二的输出端分别连接有电阻九、电阻十五，所述电阻九、电阻十五的另一端均与电源连接。

为了使加载至压力传感器上的压力载荷在低压力和高压力之间往复变化，所述压力源包括正压力源和负压力源，所述正压力源、负压力源分别与阀门一、阀门二连接。

为了控制测试频率，所述定时开关为继电器。

本实用新型的有益效果是：该具有自动计数功能的压力冲击实验装置，通过定时开关和压力源能够实现对产品的压力冲击测试，计数器能够对测试次数进行计数；此外，通过比较电路能够对压力传感器输出的电压进行分压处理后比较，判断压力传感器的输出值是否在预设范围内，使计数器能够在压力传感器输出电压异常时停止计数，从而知晓产品失效时对应的压力冲击次数，有利于研发人员根据测试结果对产品进行研究和改进。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的比较电路的电路图。

具体实施方式

实施例一

如图1所示，一种具有自动计数功能的压力冲击实验装置，包括定时开关、压力源、比较电路和计数器。定时开关分别与压力源和计数器电性连接，比较电路的输入端与压力传感器的输出端连接，比较电路的输出端与计数器电性连接。

其中，定时开关可为继电器，用于控制测试频率。例如，控制测试频率为1HZ时，则继电器每1s开关一次。

压力源包括正压力源和负压力源，正压力源、负压力源分别与阀门一、阀门二连接。通过闸门一控制正压力源输出的压力值，通过闸门二控制负压力源输出的压力值，通过对闸门一和闸门二的控制，能够调整正压力源、负压力源的输出压力，从而调整加载至压力传感器上的压力载荷大小，实现压力载荷在低压力和高压力之间的往复变化，从而实现对待测压力传感器的压力冲击实验。

通过比较电路和计数器之间的相互配合，使计数器能够采集该冲击实验过程中待测压力传感器通过的冲击次数，即继电器开关一次的过程中，通过比较电路判断压力传感器输出的电压是否正常，若正常则计数器加一，若不正常则表示压力传感器可能失效，计数器可停止计数。因此，计数器不仅在实验停止时停止计数还要在压力传感器失效时停止计数，记录失效压力传感器的冲击次数，便于研发人员根据结果分析产品性能，促进研发。

如图2所示，具体的，比较电路包括比较器一和比较器二，比较器一的正向输入端通过电阻一与压力传感器的输出端连接，比较器一的正向输入端与电阻一之间串联有电阻二和电阻三，电阻三的另一端接地，比较器一的反向输入端连接有分压电阻模块一，所述比较器一的输出端和与非门的一个输入端连接。

比较器二的正向输入端连接有分压电阻模块二，比较器二的反向输入端连接至电阻二、比较器一的正向输入端之间，比较器二的输出端和与非门的另一个输入端连接。

通过改变电阻一、电阻二和电阻三的阻值，可调整电压大小。在一个具体的实施例中，压力传感器经过电阻一、电阻二和电阻三分压后，电压值在0.32V至0.56V之间，通过两个比较器判断压力传感器的输出值是否在该区间内，若在该区间内，则计数器加一，若不在该区间内则停止计数。

例如，比较器的正向输入端大于反向输入端时，比较器的输出为高电平，反之输出为低电平。将压力传感器的输出电压分压后分别输入比较器一的正向输入端和比较器二的反向输入端，并通过分压电阻模块一、分压电阻模块二分别对电源电压进行分压得到所需的电压值后相应输入比较器一的反向输入端、比较器二的正向输入端。通过两个比较器分别对压力传感器电压范围的最高值和最低值进行比较，即可判断此时压力传感器输出电压是否正常。

与非门的输出端与计数器电性连接，根据与非门的逻辑特性，只有当两个输入端均为高电平时，输出为低电平，计数加一；若两个输入端中有一个为低电平，则输出为高电平，此时计数停止。

如图2所示，具体的，分压电阻模块一为了对比较器一反向输入端的电压进行分压处理，包括电阻四、电阻五、电阻六、电阻七和电阻八，电阻四、电阻五、电阻六、电阻七串联，电阻四的另一端与电源连接，电阻七的另一端与比较器一的反向输入端连接，比较器一的反向输入端还与电阻八连接，电阻八的另一端接地。

分压电阻模块二为了对比较器二正向输入端的电压进行分压处理，包括电阻十、电阻十一、电阻十二、电阻十三和电阻十四，电阻十、电阻十一串联，电阻十的另一端与电源连接，电阻十一的另一端与比较器二的正向输入端连接，电阻十二、电阻十三和电阻十四串联，电阻十二的另一端与比较器二的正向输入端连接，电阻十四的另一端接地。

改变分压电阻模块一、分压电阻模块二中电阻的阻值可以改变两个比较器限定的数值范围，从而能够满足不同产品的测试需求。

为了稳定比较器一、比较器二的输出信号，比较器一、比较器二的输出端分别连接有电阻九、电阻十五，所述电阻九、电阻十五的另一端均与电源连接。此外，电阻四和电阻八之间连接有电容一，电阻十和电阻十四之间连接有电容二。

工作原理：该具有自动计数功能的压力冲击实验装置，通过继电器调整测试频率，控制正压力源、负压力源和计数器的开关，同时通过阀门一、阀门二分别控制正压力源、负压力源的输出压力值，使加载至压力传感器上的压力载荷能够在低压力和高压力之间往复变化，实现对压力传感器的压力冲击实验，并通过计数器对压力冲击进行计数。

此外，计数器根据继电器的通断计数时，采集比较电路的输出值，比较电路通过两个比较器对压力传感器输出值的最大值和最小值分别进行比较，在冲击测试中，若压力传感器输出的电压值在预设范围内，则计数器加一，若压力传感器输出的电压值不在预设范围内，则表示压力传感器可能故障或失效，此时计数停止。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (7)

1.一种具有自动计数功能的压力冲击实验装置，其特征在于，包括定时开关、压力源、比较电路和计数器，所述定时开关分别与压力源和计数器电性连接，所述比较电路的输入端与压力传感器的输出端连接，比较电路的输出端与计数器电性连接。

2.根据权利要求1所述的具有自动计数功能的压力冲击实验装置，其特征在于，所述比较电路包括比较器一和比较器二，所述比较器一的正向输入端通过电阻一与压力传感器的输出端连接，比较器一的正向输入端与电阻一之间串联有电阻二和电阻三，电阻三的另一端接地，所述比较器一的反向输入端连接有分压电阻模块一，所述比较器一的输出端和与非门的一个输入端连接；

所述比较器二的正向输入端连接有分压电阻模块二，所述比较器二的反向输入端连接至电阻二、比较器一的正向输入端之间，所述比较器二的输出端和与非门的另一个输入端连接；

所述与非门的输出端与计数器电性连接。

3.根据权利要求2所述的具有自动计数功能的压力冲击实验装置，其特征在于，所述分压电阻模块一包括电阻四、电阻五、电阻六、电阻七和电阻八，所述电阻四、电阻五、电阻六、电阻七串联，电阻四的另一端与电源连接，电阻七的另一端与比较器一的反向输入端连接，所述比较器一的反向输入端还与电阻八连接，电阻八的另一端接地。

4.根据权利要求2所述的具有自动计数功能的压力冲击实验装置，其特征在于，所述分压电阻模块二包括电阻十、电阻十一、电阻十二、电阻十三和电阻十四，所述电阻十、电阻十一串联，电阻十的另一端与电源连接，电阻十一的另一端与比较器二的正向输入端连接，所述电阻十二、电阻十三和电阻十四串联，电阻十二的另一端与比较器二的正向输入端连接，电阻十四的另一端接地。

5.根据权利要求2所述的具有自动计数功能的压力冲击实验装置，其特征在于，所述比较器一、比较器二的输出端分别连接有电阻九、电阻十五，所述电阻九、电阻十五的另一端均与电源连接。

6.根据权利要求1所述的具有自动计数功能的压力冲击实验装置，其特征在于，所述压力源包括正压力源和负压力源，所述正压力源、负压力源分别与阀门一、阀门二连接。

7.根据权利要求1所述的具有自动计数功能的压力冲击实验装置，其特征在于，所述定时开关为继电器。