压力传感器总结报告.docx

压力传感器总结报告.docx

《压力传感器总结报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《压力传感器总结报告.docx（8页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

压力传感器总结报告

汽车压力传感器检测系统研究报告

本系统是根据用户技术要求，针对TMAP传感器进行批量生产时出厂检验和试验室性能测试。

本检测台可同时进行12个传感器的检验，并自动对每个被检测传感器进行合格判定。

一．设计依据

用户提出的技术要求

二．功能描述

检测台专用于生产厂家压力传感器器的自动检验。

可同时进行12只传感器的5点压力校验。

计算机精确控制测试回路压力处于依次升高的5个压力点（5个压力点的压力值由用户依据不同产品型号事先设定），并通过高精度标准压力传感器测得每个压力点的实际压力值

，同时采集12个被测传感器的输出电压

，

，……

。

计算机根据该型号传感器的理想特性线与

计算被测传感器的理论标准输出电压值

，同时计算12个传感器的当前输出电压

，

，……

与

的差值

，

，……

，与设定的允许误差范围

比较，并自动合格判断，不合格参数高亮或红色显示。

以上12个传感器的所有测试数据均由计算机软件界面通过数据表格列表显示。

用户通过软件预先设定对应于某型号传感器的5点压力值与输出电压，计算机软件根据设定自动确定理想特性线，并与传感器型号绑定保存，测试时用户只需从列表中选择被测传感器型号即可。

传感器输出信号的允许公差范围可由用户设定，并显示于软件主界面上，对每个传感器进行合格判断时依据此参数。

三．主要配置与技术指标

1、真空泵：

RS-1A型/排量1L/min

2、气泵：

WY5.2-A型/排量13L/min/105W

3、真空比例阀：

日本CKDEV2100V/0～-101.3KPa

4、气压比例阀：

日本SMCITV1090/0-600KPa，双阀控制

5、电磁阀：

日本CKD品牌，压力范围（0～1.0）MPa

6、标准压力测量：

MPM281型/（0～600）kPa绝压/0.05级精度

7、测试压力显示：

检测台面板数字显示，显示精度1KPa；

8、测试端口压力输出：

控制范围0-600KPa绝压，控制精度±2.5Kpa，压力稳定度±0.5KPa；

9、压力输出端口数量：

12个，预留2个

10、可调稳压电源：

电压0-30V可调，最大电流3A；工作电压检测台面板数字显示，显示精度：

0.01V。

11、数据采集：

台湾研华16位（精度1/65525）采集卡，最高采样率100K，16个模拟输入端口，16路I/O输入，16路I/O输出。

12、计算机系统：

P42.8G/2G内存/250G硬盘，配17寸液晶显示器，惠普/佳能彩色喷墨打印机

13、软件基本要求：

界面美观、方便操作；被测12个传感器依据用户需求表格显示，传感器电压显示精度：

0.001V；具有数据打印和自动存储功能；能够进行灵活的参数设置与显示，参数设置界面输入密码才能进入。

四．系统特点

1．独立操作控制台，配液晶显示、彩色打印机，实现控制、参数设置、结果显示，并数据保存、查询、打印；

2．设计有12个压力端口，可同时进行12个产品的测试。

3．系统由计算机控制，绝大部分测试工作，可根据设置好的参数自动完成。

4．用VC++编写的软件功能强大，使用方便，参数设置灵活，测试曲线计算机自动实时显示。

5．采取比例阀+反馈控制，实现压力控制的精度与稳定性。

6．检测台配启动、停止按钮，实现测试流程一键开始与一键停止功能。

五．测试原理与方法

1.软件主界面与操作步骤：

测试过程计算机实时进行高速数据采集，实时控制并显示测试数据与曲线。

软件界面友好，参数可灵活设置。

图1软件主界面示意图（参考）

此测试界面只作为参考界面设计过程中可根据实际检测内容进行更改

软件界面上根据产品型号自动显示电压—压力计算公式：

Vout=Vcc×（0.009P—0.095）；传感器测试台在实际量产时的测试基本不需要人为干预，完全按照软件设定的参数进行自动检测。

具体实现步骤如下：

1．首先需要对软件进行参数设置，比如选择型号、设定其对应的标准输出、允许范围等参数后，使用软件的[开始]按钮或操作台的开始按钮后系统开始运行。

2．计算机系统自动控制打开真空泵或气泵及相应的电磁阀，通过比例控制器将压力控制在压力点一：

15kPa（此压力可根据不同产品型号而设定），稳压一定时间后，采集第一组数据并显示在软件上，并且自动计算各个被测传感器误差。

（气压转换稳定时间约5S，高压力点下稳定时间会增加2-3S。

）

3．测试完第一压力点后，计算机系统通过控制器自动将压力控制在第二压力点45kPa（此压力可根据不同产品型号而设定），稳压一定时间后，采集第一组数据并显示在软件上，并且自动计算各个被测传感器误差。

4．同样的方法与步骤测试第三、四、五压力点。

5．数据测试结束后，系统根据软件设定好的最大允许误差自动判定产品是否合格并显示在软件上（底色加亮或红色显示）。

并根据此次测试结果对测试总数、不合格数及合格率自动计算并调整。

完成本次测试时，面板报警组件会依据合格与否进行指示，不合格会蜂鸣报警。

2.测试参数设置：

图2.参数设置界面示意图

菜单栏上点击“参数设置”按钮，输入密码，进入上述参数界面，界面①区当中显示当前压力传感器型号的参数值，若要选其他压力传感器的型号，可在界面②的列表区当中选择。

若要添加一种新的电磁阀型号，按添加按钮，弹出对话框，输入这种型号的电磁阀的需要输入的参数（型号、误差、压力、误差）。

若要删除某种传感器型号，在“传感器型号列表”选择某种传感器型号，按删除按钮。

若要修改某种传感器型号的参数，在“传感器型号列表”中选择某种传感器型号，点击配置参数，弹出对话框，输入这种型号的电磁阀的需要修改的参数（型号、误差、压力、误差）。

其中某种型号压力、电压值的输入后，软件可自动根据输入点的参数，算出这种型号的压力传感器的线性参数，为压力传感器的测量提供依据。

3.双压力源设计：

被测传感器品种多，工作压力范围覆盖绝压0~600KPa），因此压力源设计为双压力源，包括气压与真空各一套压力发生与调节装置。

正压发生装置包括小型低噪音气泵与电气比例阀，真空发生装置为真空泵与真空比例阀。

正压与负压共用一压力罐，两种压力源之间通过电磁阀由计算机控制自动切换。

双比例阀设计可使得正压与真空源各自独立控制，控制精度更高。

正压自动压力发生装置主要分为两个部分，即压力发生部件和压力测量部件。

其中压力发生采用外置气源（如氮气瓶或小型气泵等）和真空泵。

而压力测量部件主要采用高精度压力传感器对管路压力进行测量，并将测试结果显示在仪表上（或发送至计算机）。

4.测试压力的精确控制：

系统真空压力与正压压力控制采用真空比例阀+电气比例阀+高精度传感器的设计方案，实现测试压力的反馈控制。

控制系统根据根据高精度压力传感器测量值与压力设定值相比较，控制调节进气阀和排气阀的动作，从而使测试压力得到精确控制。

图3比例阀反馈控制示意图

六．检测台架构：

1．控制柜

台架用铝型材配以喷塑面板，构成独立控制柜：

内置工控机、液晶显示器与数据采集与控制系统，显示面板布置有电压、电流显示，测试压力显示，报警组件等。

（测试气压、供电电压、供电电流均可在测试台面板上以数显方式显示，输出电压值计算机软件界面以数字方式显示。

）

图4检测台外形图

2．计算机控制与数据采集处理系统：

计算机系统：

P42.8G/2G内存/250G硬盘，配17寸液晶显示器，惠普/佳能彩色喷墨打印机。

数据采集系统：

采用多功能PCI总线数据采集卡，具有16位A/D转换器,采样速率可达100kHz，16路单端模拟量输入。

满足了系统高速实时、高精度采样的要求。

开关量输出：

数据采集卡通过20芯扁平电缆接口连接到功率继电器输出板,实现系统的开关动作。

它带有16个SPST继电器通道,同时拥有最大的额定接触功率（250VAC@5A或30VDC@5A），可以控制系统中的电磁阀与真空泵等。

I/O输入：

数据采集卡通过20芯扁平电缆接口连接到I/O输入接口板,实现启动、停止按钮信号的输入。

图5数据采集与控制示意图

3．测试工装：

工装夹具设计充分考虑到不同产品的测试要求，可灵活更换，并进行防腐蚀处理。

接口气路板有12个压力接口，可同时进行12个传感器检测。

压力接口与被测传感器设计设计有过渡接口，过渡接口一端通过相应的螺纹接口与被测压力传感器相配合，另外一端靠四个安装螺丝与接口气路板连接，并靠压紧嵌在接口气路板凹槽内的O形圈来实现密封。

图6传感器气路接口示意图