汽車(chē)爆震傳感器測(cè)試系統(tǒng)的研制分析

虛擬儀器技術(shù)是利用高性能的模塊化硬件，結(jié)合高效靈活的軟件來(lái)完成各種測(cè)試、測(cè)量和自動(dòng)化的應(yīng)用。虛擬儀器與傳統(tǒng)的儀器相比具有可重復(fù)性高、測(cè)量速度快、由用戶定義儀器功能、技術(shù)更新快等特點(diǎn)。
　　高效的軟件、模塊化I/O硬件和用于集成的軟硬件平臺(tái)三個(gè)組成部分是虛擬儀器技術(shù)的核心內(nèi)容。靈活高效的軟件能創(chuàng)建完全自定義的用戶界面；模塊化的硬件能方便地提供全方位的系統(tǒng)集成；標(biāo)準(zhǔn)的軟硬件平臺(tái)則能滿足對(duì)同步和定時(shí)應(yīng)用的需求。
　　本文將虛擬儀器技術(shù)引入壓電式汽車(chē)爆震傳感器生產(chǎn)線終檢檢測(cè)，開(kāi)發(fā)出一種測(cè)量精度、自動(dòng)化程度、可擴(kuò)展性都比較高的汽車(chē)爆震傳感器測(cè)試系統(tǒng)，不僅能夠滿足傳感器產(chǎn)品多樣性的需求，還能適應(yīng)生產(chǎn)線上大批量快速檢測(cè)的要求。
　　系統(tǒng)構(gòu)成與工作原理
　　系統(tǒng)的硬件組成
　　PXI作為一種專(zhuān)為工業(yè)數(shù)據(jù)采集與自動(dòng)化應(yīng)用量身定制的模塊化儀器平臺(tái)，內(nèi)建有高端的定時(shí)和觸發(fā)總線，可配以各類(lèi)模塊化的I/O硬件和相應(yīng)的測(cè)試測(cè)量開(kāi)發(fā)軟件，能夠建立完全自定義的測(cè)試測(cè)量方案。
　　采用PXI高性能的硬件平臺(tái)作為汽車(chē)爆震傳感器測(cè)試系統(tǒng)的控制核心，使整個(gè)系統(tǒng)的可靠性、高效性和可擴(kuò)展性都大大提高。系統(tǒng)的組成如圖1所示，主要包括PXI控制器、PXI數(shù)字I/O板卡、振臺(tái)、LCR表、高阻表、信號(hào)鎖相放大器、信號(hào)通道切換模塊、氣動(dòng)夾具系統(tǒng)等。
　　
　　PXI控制器通過(guò)顯示器、鼠標(biāo)、鍵盤(pán)實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，并通過(guò)GPIB總線與LCR表、高阻表、信號(hào)鎖相放大器等儀器進(jìn)行通信，控制儀器實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)測(cè)量任務(wù)。
　　PXI數(shù)字I/O板卡主要用于系統(tǒng)的狀態(tài)反饋和動(dòng)作控制。信號(hào)通道切換模塊的動(dòng)作、測(cè)試啟動(dòng)鼠尾開(kāi)關(guān)、急停按鈕等的狀態(tài)，氣動(dòng)夾具、打標(biāo)系統(tǒng)的控制，報(bào)警燈、蜂鳴器等狀態(tài)指示、廢品檢測(cè)功能等的實(shí)現(xiàn)都是利用PXI數(shù)字I/O板卡配合相應(yīng)的信號(hào)調(diào)理電路來(lái)完成的。
　　LCR表、高阻表采用專(zhuān)用的測(cè)量?jī)x器，用于傳感器電阻、絕緣電阻、電容等參數(shù)的檢測(cè)。
　　信號(hào)鎖相放大器主要用于輸出激勵(lì)信號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)振臺(tái)的控制，同時(shí)對(duì)靈敏度、線性度測(cè)試過(guò)程中兩路傳感器信號(hào)進(jìn)行鎖相和同步測(cè)量。
　　信號(hào)通道切換模塊主要為電阻電容測(cè)量、絕緣電阻測(cè)量、靈敏度測(cè)量等測(cè)試任務(wù)建立相應(yīng)的信號(hào)測(cè)量通道。
　　系統(tǒng)利用壓電類(lèi)振臺(tái)為爆震傳感器靈敏度、線性度提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的振動(dòng)測(cè)試環(huán)境。該振臺(tái)可以輸出頻率范圍為3kHz～50kHz、1kg負(fù)載下加速度最高可達(dá)250g的振動(dòng)。
　　在生產(chǎn)線上，靈敏度和線性度的檢測(cè)需要通過(guò)緊固螺釘實(shí)現(xiàn)傳感器與振臺(tái)的連接。為保證測(cè)試條件的一致性，采用定扭矩扳手為緊固螺釘提供固定的扭緊力。為保護(hù)振臺(tái)，系統(tǒng)中設(shè)計(jì)了專(zhuān)門(mén)的氣動(dòng)夾具系統(tǒng)，在裝卸傳感器過(guò)程中對(duì)振臺(tái)實(shí)施保護(hù)。