傳感器在柔性自動(dòng)化中的應(yīng)用研究

1、傳感器在柔性自動(dòng)化中的應(yīng)用研究摘要基于柔性測(cè)試技術(shù)的汽車(chē)傳感器測(cè)試系統(tǒng)集中表達(dá)了構(gòu)造模塊化、電氣接口標(biāo)準(zhǔn)化及軟件組件化的設(shè)計(jì)思想，并把機(jī)電一體化技術(shù)、虛擬儀器技術(shù)、軟件技術(shù)等多種技術(shù)有機(jī)交融，使測(cè)試技術(shù)的靈敏性、適應(yīng)性、可擴(kuò)展性三大優(yōu)點(diǎn)得到充分表達(dá)。關(guān)鍵詞汽車(chē)；傳感器；柔性自動(dòng)化目前，汽車(chē)上所使用的控制系統(tǒng)從功能上可分為傳感器單元、控制單元和執(zhí)行單元3部分。其中，傳感器單元是汽車(chē)智能化的標(biāo)志，具有獨(dú)特而重要的地位，其質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響到能否實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車(chē)其他部位的有效監(jiān)測(cè)和控制，從而影響汽車(chē)的整體性能。因此，傳感器消費(fèi)廠商或整車(chē)消費(fèi)廠商在傳感器出廠或安裝到整車(chē)前，需要一種手段來(lái)對(duì)傳感器進(jìn)展評(píng)價(jià)和驗(yàn)

2、證。1、汽車(chē)傳感器測(cè)試的特點(diǎn)汽車(chē)上常用的傳感器類(lèi)型包括輪速傳感器、曲軸/凸輪軸位置傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器、爆震傳感器等。針對(duì)層出不窮的車(chē)型，每個(gè)功能一樣的傳感器在外形上又有著各種各樣的差異，再加上測(cè)量指標(biāo)、消費(fèi)環(huán)境等要求越來(lái)越苛刻，使得傳統(tǒng)單一的測(cè)試工作臺(tái)無(wú)法兼顧如此多樣的傳感器消費(fèi)。在實(shí)際消費(fèi)中，不同傳感器的測(cè)試內(nèi)容又有著一定的近似性。因?yàn)閺臏y(cè)試原理上講，汽車(chē)傳感器主要分為主動(dòng)式/被動(dòng)式、溫度、壓力等類(lèi)型。汽車(chē)傳感器消費(fèi)線都要求采用經(jīng)濟(jì)、高效、自動(dòng)、靈敏的測(cè)試設(shè)備，而且要具備高自動(dòng)化、高效率、高產(chǎn)能、高可靠性的特點(diǎn)。傳感器消費(fèi)廠家希望一次性投入以后，測(cè)試設(shè)備本身還能不斷地進(jìn)展擴(kuò)大，有

3、效地支持最新產(chǎn)品和更高的性能指標(biāo)要求，從而保證設(shè)備資本投入的有效性。為了保證消費(fèi)質(zhì)量，設(shè)備需要具備一定的消費(fèi)過(guò)程統(tǒng)計(jì)才能，并有助于減少由于人為因素造成的消費(fèi)質(zhì)量降低的問(wèn)題。集成化、智能化是汽車(chē)傳感器的開(kāi)展趨勢(shì)。2、柔性測(cè)試技術(shù)分析隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，不單是汽車(chē)傳感器，其他各種電子裝置也日益智能化、復(fù)雜化，以滿足消費(fèi)者舒適性、易用性的要求。在此情況下，泛華測(cè)控在總結(jié)過(guò)去經(jīng)歷的根底上，針對(duì)電子產(chǎn)品的消費(fèi)測(cè)試，提出一系列解決方案，稱(chēng)為柔性測(cè)試技術(shù)。柔性測(cè)試技術(shù)是以相關(guān)技術(shù)為依托，滿足測(cè)試測(cè)量需求的技術(shù)?，F(xiàn)代測(cè)試技術(shù)以虛擬儀器技術(shù)、測(cè)試測(cè)量技術(shù)、機(jī)電一體化技術(shù)、軟件技術(shù)以及通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為核心，具有如

4、下特性：適應(yīng)性：滿足多種測(cè)試環(huán)境要求，提供多種測(cè)試性能，交融多種信號(hào)測(cè)試才能；靈敏性：根據(jù)客戶需求變換測(cè)試系統(tǒng)的功能及性能，應(yīng)用多種技術(shù)滿足測(cè)試要求；可擴(kuò)展性：跟隨相關(guān)技術(shù)的開(kāi)展，保證應(yīng)用系統(tǒng)的先進(jìn)性，實(shí)現(xiàn)測(cè)試才能的不斷進(jìn)步。汽車(chē)傳感器測(cè)試系統(tǒng)正是基于柔性測(cè)試技術(shù)構(gòu)建的，在多年的實(shí)際產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中，柔性測(cè)試技術(shù)的優(yōu)勢(shì)得到了集中的表達(dá)。3、柔性技術(shù)助力傳感器測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1輪速與位置傳感器測(cè)試系統(tǒng)汽車(chē)輪速與位置傳感器的動(dòng)/靜態(tài)參數(shù)測(cè)量是該測(cè)試系統(tǒng)的核心內(nèi)容，系統(tǒng)需要有較高的測(cè)試精度和重復(fù)精度，對(duì)某些測(cè)試參數(shù)需要根據(jù)實(shí)際情況自定義測(cè)試算法。虛擬儀器是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心的測(cè)試測(cè)量系統(tǒng)，可以滿足上述

5、系統(tǒng)的軟/硬件要求，所以選用虛擬儀器作為開(kāi)發(fā)的技術(shù)手段。此外，系統(tǒng)需要提供I/O接口對(duì)外部動(dòng)作進(jìn)展控制，需要運(yùn)動(dòng)控制卡對(duì)轉(zhuǎn)速進(jìn)展準(zhǔn)確控制，是一套機(jī)電軟結(jié)合的柔性系統(tǒng)。在系統(tǒng)原理中，傳感器測(cè)試系統(tǒng)的核心是PXI系統(tǒng)，主要由控制器、萬(wàn)用表模塊、示波器模塊、數(shù)字I/O模塊、運(yùn)動(dòng)控制模塊、矩陣開(kāi)關(guān)模塊等組成。同一臺(tái)設(shè)備不可能滿足全部傳感器的測(cè)試要求，由此引入模塊化的設(shè)計(jì)思想，即將系統(tǒng)中一樣的部分，如測(cè)試儀器、測(cè)試軟件、氣動(dòng)控制系統(tǒng)、主電路系統(tǒng)作為公用資源主機(jī)；對(duì)于系統(tǒng)中要求隨著傳感器變化的部分，如目的輪及馬達(dá)、夾具及專(zhuān)用電路，均作為模塊的形式。3.2爆震傳感器測(cè)試系統(tǒng)爆震傳感器測(cè)試系統(tǒng)，主要由操作臺(tái)和

6、控制柜組成。在測(cè)試系統(tǒng)原理中，振動(dòng)測(cè)試采用相對(duì)法，實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車(chē)爆震傳感器300040000Hz頻帶范圍內(nèi)任意頻率點(diǎn)的靈敏度測(cè)試，并可以對(duì)電容、絕緣電阻等進(jìn)展檢測(cè)。測(cè)試系統(tǒng)采用PXI構(gòu)架，通過(guò)PXI模塊化儀器或GPIB儀器實(shí)現(xiàn)控制及信號(hào)采集。爆震傳感器同輪速與位置傳感器一樣，沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)要求，但是測(cè)試原理一樣，只是傳感器的外觀形狀和測(cè)試參數(shù)會(huì)隨著傳感器不同而變化。爆震傳感器的測(cè)試安裝一般通過(guò)M8螺栓安裝到振臺(tái)上，所以可以不考慮傳感器頭部的差異性，針對(duì)接口的不同采用不同的適配器接口，實(shí)現(xiàn)快速換型。接口適配器上裝有辨識(shí)電路，當(dāng)通過(guò)測(cè)試程序配置測(cè)試參數(shù)時(shí)，程序會(huì)自動(dòng)調(diào)用與接口適配器對(duì)應(yīng)的測(cè)試參數(shù)，防止

7、誤操作。3.3T-MAP傳感器測(cè)試系統(tǒng)T-MAP傳感器即進(jìn)氣歧管壓力-溫度傳感器，可以輔助調(diào)整噴油量進(jìn)而控制空燃比，是汽車(chē)上比較重要的傳感器。終檢設(shè)備需要對(duì)該傳感器進(jìn)展電容檢測(cè)、NTC熱敏電阻檢測(cè)、Ramp坡道測(cè)試、Leakage泄漏測(cè)試等。T-MAP測(cè)試需要在氣壓變化過(guò)程中進(jìn)展，測(cè)試時(shí)間較長(zhǎng)，很難滿足大批量消費(fèi)的要求。所以系統(tǒng)設(shè)計(jì)了3工位并行測(cè)試方式，分時(shí)占用測(cè)試硬件和氣壓系統(tǒng)資源，進(jìn)步工作效率，降低硬件本錢(qián)。測(cè)試過(guò)程中的動(dòng)作都由氣缸驅(qū)動(dòng)，自動(dòng)完成，操作人員只需要將被測(cè)件放入夾具中即可，測(cè)試完成，工件由傳送帶傳遞到下一個(gè)工位?？紤]到系統(tǒng)的擴(kuò)展性，把會(huì)隨著被測(cè)對(duì)象變化的部分采用模塊化和接口標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)，在產(chǎn)品無(wú)法兼容的情況下，增加相應(yīng)的測(cè)試模塊即可。此外，該系統(tǒng)作為終檢設(shè)備，需要和其他消費(fèi)設(shè)備分享數(shù)據(jù)。一方面，在測(cè)試前需要從前面測(cè)試設(shè)備中得到該系統(tǒng)測(cè)試所需要的必要參數(shù)；另一方面，需要把測(cè)試數(shù)據(jù)放置到效勞器上，供其他系統(tǒng)使用。構(gòu)造和電氣上參加了自動(dòng)傳送帶和I/O信號(hào)，實(shí)現(xiàn)與前面工位及后續(xù)的打碼設(shè)備間工件的自動(dòng)傳遞。所以，此設(shè)備已經(jīng)和消費(fèi)線上的其他設(shè)備有機(jī)地交融在一起，形成了一套消費(fèi)、測(cè)試線。4、完畢語(yǔ)在柔性自動(dòng)控制的精益消費(fèi)中，為了實(shí)現(xiàn)柔性自動(dòng)控制，最前端的