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汽车爆震传感器测试系统技术解析
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2017-11-30
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压电式爆震传感器广泛应用于发动机机体或气缸的爆震检测中。汽车防爆震系统通过检测出压电传感器的电压值来判断爆震强度。
因此，功能完善、性能稳定、操作简单、测试精度高，可满足大批量生产测试需要的爆震传感器测试系统成为研发的重点。
汽车爆震传感器简介
为防止爆震现象对汽车发动机带来的损害，可以通过汽车爆震传感器实现对发动机机体或气缸的爆震检测。按原理的不同可将爆震传感器分为磁致伸缩式与压电式两种，其中压电式爆震传感器的工作原理为：当发动机缸体出现振动且振动传递到传感器外壳上时，外壳与配重块之间产生相对运动，夹在这两者之间的压电元件所受压力发生变化，从而产生电压。汽车防爆震系统检测出该电压，并根据数值的大小判断爆震强度。
测试系统的工作原理
本文所述汽车爆震传感器测试系统主要用于压电式爆震传感器的终检测试，可对传感器内电阻、绝缘电阻、电容、灵敏度及线性度等指标进行检测。其中，电阻、电容等指标可通过相应的测量仪器来测量，而灵敏度和线性度的测试较难实现。压电式爆震传感器灵敏度的一种表示方式为某振动频率下其输出电压与振动加速度之比。本系统采用背靠背对比法检测爆震传感器的灵敏度，即采用一个标准加速度传感器作为参考，将爆震传感器与标准加速度传感器背靠背安装，在相同加速度下同步测量二者的输出电压，由于标准加速度传感器的灵敏度已知，因此通过两种传感器的输出电压之比就可以求出爆震传感器在该频率下的灵敏度。
压电式爆震传感器的线性度检测主要通过连续改变振台的振动频率，即采用扫频的方式，将振台的振动加速度稳定在设定范围内，对各个频率下的传感器灵敏度进行检测，输出各个灵敏度与频率相对应的连续曲线，并检测该曲线是否符合该传感器产品的线性度要求，其测试流程如图1所示。
图1 线性度测试流程
为满足灵敏度精确测量的需要，在系统中利用信号锁相放大器的信号输出功能，提供一定频率的正弦激励信号，经过滤波器电路处理和功率放大器放大后，驱动振台按设定频率进行振动，软件通过闭环方式控制激励信号电压幅值，使振台在该频率下产生稳定的加速度振动，并利用信号锁相放大器的锁相功能实现爆震传感器与标准加速度传感器两路信号的同步测量，保证系统线性度测试过程的精确和高效。
因此，功能完善、性能稳定、操作简单、测试精度高，可满足大批量生产测试需要的爆震传感器测试系统成为研发的重点。
汽车爆震传感器简介
为防止爆震现象对汽车发动机带来的损害，可以通过汽车爆震传感器实现对发动机机体或气缸的爆震检测。按原理的不同可将爆震传感器分为磁致伸缩式与压电式两种，其中压电式爆震传感器的工作原理为：当发动机缸体出现振动且振动传递到传感器外壳上时，外壳与配重块之间产生相对运动，夹在这两者之间的压电元件所受压力发生变化，从而产生电压。汽车防爆震系统检测出该电压，并根据数值的大小判断爆震强度。
测试系统的工作原理
本文所述汽车爆震传感器测试系统主要用于压电式爆震传感器的终检测试，可对传感器内电阻、绝缘电阻、电容、灵敏度及线性度等指标进行检测。其中，电阻、电容等指标可通过相应的测量仪器来测量，而灵敏度和线性度的测试较难实现。压电式爆震传感器灵敏度的一种表示方式为某振动频率下其输出电压与振动加速度之比。本系统采用背靠背对比法检测爆震传感器的灵敏度，即采用一个标准加速度传感器作为参考，将爆震传感器与标准加速度传感器背靠背安装，在相同加速度下同步测量二者的输出电压，由于标准加速度传感器的灵敏度已知，因此通过两种传感器的输出电压之比就可以求出爆震传感器在该频率下的灵敏度。
压电式爆震传感器的线性度检测主要通过连续改变振台的振动频率，即采用扫频的方式，将振台的振动加速度稳定在设定范围内，对各个频率下的传感器灵敏度进行检测，输出各个灵敏度与频率相对应的连续曲线，并检测该曲线是否符合该传感器产品的线性度要求，其测试流程如图1所示。
图1 线性度测试流程
为满足灵敏度精确测量的需要，在系统中利用信号锁相放大器的信号输出功能，提供一定频率的正弦激励信号，经过滤波器电路处理和功率放大器放大后，驱动振台按设定频率进行振动，软件通过闭环方式控制激励信号电压幅值，使振台在该频率下产生稳定的加速度振动，并利用信号锁相放大器的锁相功能实现爆震传感器与标准加速度传感器两路信号的同步测量，保证系统线性度测试过程的精确和高效。
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