汽車爆震傳感器測(cè)試系統(tǒng)技術(shù)解析

　壓電式爆震傳感器廣泛應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體或氣缸的爆震檢測(cè)中。汽車防爆震系統(tǒng)通過檢測(cè)出壓電傳感器的電壓值來判斷爆震強(qiáng)度。
　　因此，功能完善、性能穩(wěn)定、操作簡單、測(cè)試精度高，可滿足大批量生產(chǎn)測(cè)試需要的爆震傳感器測(cè)試系統(tǒng)成為研發(fā)的重點(diǎn)。
　　汽車爆震傳感器簡介
　　為防止爆震現(xiàn)象對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)帶來的損害，可以通過汽車爆震傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體或氣缸的爆震檢測(cè)。按原理的不同可將爆震傳感器分為磁致伸縮式與壓電式兩種，其中壓電式爆震傳感器的工作原理為：當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體出現(xiàn)振動(dòng)且振動(dòng)傳遞到傳感器外殼上時(shí)，外殼與配重塊之間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，夾在這兩者之間的壓電元件所受壓力發(fā)生變化，從而產(chǎn)生電壓。汽車防爆震系統(tǒng)檢測(cè)出該電壓，并根據(jù)數(shù)值的大小判斷爆震強(qiáng)度。
　　測(cè)試系統(tǒng)的工作原理
　　本文所述汽車爆震傳感器測(cè)試系統(tǒng)主要用于壓電式爆震傳感器的終檢測(cè)試，可對(duì)傳感器內(nèi)電阻、絕緣電阻、電容、靈敏度及線性度等指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)。其中，電阻、電容等指標(biāo)可通過相應(yīng)的測(cè)量儀器來測(cè)量，而靈敏度和線性度的測(cè)試較難實(shí)現(xiàn)。壓電式爆震傳感器靈敏度的一種表示方式為某振動(dòng)頻率下其輸出電壓與振動(dòng)加速度之比。本系統(tǒng)采用背靠背對(duì)比法檢測(cè)爆震傳感器的靈敏度，即采用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)加速度傳感器作為參考，將爆震傳感器與標(biāo)準(zhǔn)加速度傳感器背靠背安裝，在相同加速度下同步測(cè)量二者的輸出電壓，由于標(biāo)準(zhǔn)加速度傳感器的靈敏度已知，因此通過兩種傳感器的輸出電壓之比就可以求出爆震傳感器在該頻率下的靈敏度。
　　壓電式爆震傳感器的線性度檢測(cè)主要通過連續(xù)改變振臺(tái)的振動(dòng)頻率，即采用掃頻的方式，將振臺(tái)的振動(dòng)加速度穩(wěn)定在設(shè)定范圍內(nèi)，對(duì)各個(gè)頻率下的傳感器靈敏度進(jìn)行檢測(cè)，輸出各個(gè)靈敏度與頻率相對(duì)應(yīng)的連續(xù)曲線，并檢測(cè)該曲線是否符合該傳感器產(chǎn)品的線性度要求，其測(cè)試流程如圖1所示。
　　
　　圖1 線性度測(cè)試流程
　　為滿足靈敏度精確測(cè)量的需要，在系統(tǒng)中利用信號(hào)鎖相放大器的信號(hào)輸出功能，提供一定頻率的正弦激勵(lì)信號(hào)，經(jīng)過濾波器電路處理和功率放大器放大后，驅(qū)動(dòng)振臺(tái)按設(shè)定頻率進(jìn)行振動(dòng)，軟件通過閉環(huán)方式控制激勵(lì)信號(hào)電壓幅值，使振臺(tái)在該頻率下產(chǎn)生穩(wěn)定的加速度振動(dòng)，并利用信號(hào)鎖相放大器的鎖相功能實(shí)現(xiàn)爆震傳感器與標(biāo)準(zhǔn)加速度傳感器兩路信號(hào)的同步測(cè)量，保證系統(tǒng)線性度測(cè)試過程的精確和高效。