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汽车爆震传感器测试系统的研制分析
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2017-11-29
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虚拟仪器技术是利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。虚拟仪器与传统的仪器相比具有可重复性高、测量速度快、由用户定义仪器功能、技术更新快等特点。
高效的软件、模块化I/O硬件和用于集成的软硬件平台三个组成部分是虚拟仪器技术的核心内容。灵活高效的软件能创建完全自定义的用户界面；模块化的硬件能方便地提供全方位的系统集成；标准的软硬件平台则能满足对同步和定时应用的需求。
本文将虚拟仪器技术引入压电式汽车爆震传感器生产线终检检测，开发出一种测量精度、自动化程度、可扩展性都比较高的汽车爆震传感器测试系统，不仅能够满足传感器产品多样性的需求，还能适应生产线上大批量快速检测的要求。
系统构成与工作原理
系统的硬件组成
PXI作为一种专为工业数据采集与自动化应用量身定制的模块化仪器平台，内建有高端的定时和触发总线，可配以各类模块化的I/O硬件和相应的测试测量开发软件，能够建立完全自定义的测试测量方案。
采用PXI高性能的硬件平台作为汽车爆震传感器测试系统的控制核心，使整个系统的可靠性、高效性和可扩展性都大大提高。系统的组成如图1所示，主要包括PXI控制器、PXI数字I/O板卡、振台、LCR表、高阻表、信号锁相放大器、信号通道切换模块、气动夹具系统等。
PXI控制器通过显示器、鼠标、键盘实现人机交互，并通过GPIB总线与LCR表、高阻表、信号锁相放大器等仪器进行通信，控制仪器实现各项测量任务。
PXI数字I/O板卡主要用于系统的状态反馈和动作控制。信号通道切换模块的动作、测试启动鼠尾开关、急停按钮等的状态，气动夹具、打标系统的控制，报警灯、蜂鸣器等状态指示、废品检测功能等的实现都是利用PXI数字I/O板卡配合相应的信号调理电路来完成的。
LCR表、高阻表采用专用的测量仪器，用于传感器电阻、绝缘电阻、电容等参数的检测。
信号锁相放大器主要用于输出激励信号实现对振台的控制，同时对灵敏度、线性度测试过程中两路传感器信号进行锁相和同步测量。
信号通道切换模块主要为电阻电容测量、绝缘电阻测量、灵敏度测量等测试任务建立相应的信号测量通道。
系统利用压电类振台为爆震传感器灵敏度、线性度提供一个标准的振动测试环境。该振台可以输出频率范围为3kHz～50kHz、1kg负载下加速度最高可达250g的振动。
在生产线上，灵敏度和线性度的检测需要通过紧固螺钉实现传感器与振台的连接。为保证测试条件的一致性，采用定扭矩扳手为紧固螺钉提供固定的扭紧力。为保护振台，系统中设计了专门的气动夹具系统，在装卸传感器过程中对振台实施保护。
高效的软件、模块化I/O硬件和用于集成的软硬件平台三个组成部分是虚拟仪器技术的核心内容。灵活高效的软件能创建完全自定义的用户界面；模块化的硬件能方便地提供全方位的系统集成；标准的软硬件平台则能满足对同步和定时应用的需求。
本文将虚拟仪器技术引入压电式汽车爆震传感器生产线终检检测，开发出一种测量精度、自动化程度、可扩展性都比较高的汽车爆震传感器测试系统，不仅能够满足传感器产品多样性的需求，还能适应生产线上大批量快速检测的要求。
系统构成与工作原理
系统的硬件组成
PXI作为一种专为工业数据采集与自动化应用量身定制的模块化仪器平台，内建有高端的定时和触发总线，可配以各类模块化的I/O硬件和相应的测试测量开发软件，能够建立完全自定义的测试测量方案。
采用PXI高性能的硬件平台作为汽车爆震传感器测试系统的控制核心，使整个系统的可靠性、高效性和可扩展性都大大提高。系统的组成如图1所示，主要包括PXI控制器、PXI数字I/O板卡、振台、LCR表、高阻表、信号锁相放大器、信号通道切换模块、气动夹具系统等。
PXI控制器通过显示器、鼠标、键盘实现人机交互，并通过GPIB总线与LCR表、高阻表、信号锁相放大器等仪器进行通信，控制仪器实现各项测量任务。
PXI数字I/O板卡主要用于系统的状态反馈和动作控制。信号通道切换模块的动作、测试启动鼠尾开关、急停按钮等的状态，气动夹具、打标系统的控制，报警灯、蜂鸣器等状态指示、废品检测功能等的实现都是利用PXI数字I/O板卡配合相应的信号调理电路来完成的。
LCR表、高阻表采用专用的测量仪器，用于传感器电阻、绝缘电阻、电容等参数的检测。
信号锁相放大器主要用于输出激励信号实现对振台的控制，同时对灵敏度、线性度测试过程中两路传感器信号进行锁相和同步测量。
信号通道切换模块主要为电阻电容测量、绝缘电阻测量、灵敏度测量等测试任务建立相应的信号测量通道。
系统利用压电类振台为爆震传感器灵敏度、线性度提供一个标准的振动测试环境。该振台可以输出频率范围为3kHz～50kHz、1kg负载下加速度最高可达250g的振动。
在生产线上，灵敏度和线性度的检测需要通过紧固螺钉实现传感器与振台的连接。为保证测试条件的一致性，采用定扭矩扳手为紧固螺钉提供固定的扭紧力。为保护振台，系统中设计了专门的气动夹具系统，在装卸传感器过程中对振台实施保护。
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