壓力傳感器總結(jié)報告

.../汽車壓力傳感器檢測系統(tǒng)研究報告本系統(tǒng)是根據(jù)用戶技術(shù)要求,針對TMAP傳感器進(jìn)行批量生產(chǎn)時出廠檢驗和試驗室性能測試。本檢測臺可同時進(jìn)行12個傳感器的檢驗,并自動對每個被檢測傳感器進(jìn)行合格判定。設(shè)計依據(jù)用戶提出的技術(shù)要求功能描述檢測臺專用于生產(chǎn)廠家壓力傳感器器的自動檢驗。可同時進(jìn)行12只傳感器的5點壓力校驗。計算機精確控制測試回路壓力處于依次升高的5個壓力點〔5個壓力點的壓力值由用戶依據(jù)不同產(chǎn)品型號事先設(shè)定,并通過高精度標(biāo)準(zhǔn)壓力傳感器測得每個壓力點的實際壓力值,同時采集12個被測傳感器的輸出電壓,,……。計算機根據(jù)該型號傳感器的理想特性線與計算被測傳感器的理論標(biāo)準(zhǔn)輸出電壓值,同時計算12個傳感器的當(dāng)前輸出電壓,,……與的差值,,……,與設(shè)定的允許誤差范圍比較,并自動合格判斷,不合格參數(shù)高亮或紅色顯示。以上12個傳感器的所有測試數(shù)據(jù)均由計算機軟件界面通過數(shù)據(jù)表格列表顯示。用戶通過軟件預(yù)先設(shè)定對應(yīng)于某型號傳感器的5點壓力值與輸出電壓,計算機軟件根據(jù)設(shè)定自動確定理想特性線,并與傳感器型號綁定保存,測試時用戶只需從列表中選擇被測傳感器型號即可。傳感器輸出信號的允許公差范圍可由用戶設(shè)定,并顯示于軟件主界面上,對每個傳感器進(jìn)行合格判斷時依據(jù)此參數(shù)。主要配置與技術(shù)指標(biāo)真空泵：RS-1A型/排量1L/min氣泵：WY5.2-A型/排量13L/min/105W真空比例閥：日本CKDEV2100V/0～-101.3KPa氣壓比例閥：日本SMCITV1090/0-600KPa,雙閥控制電磁閥：日本CKD品牌,壓力范圍<0～1.0>MPa標(biāo)準(zhǔn)壓力測量：MPM281型/<0～600>kPa絕壓/0.05級精度測試壓力顯示：檢測臺面板數(shù)字顯示,顯示精度1KPa；測試端口壓力輸出：控制范圍0-600KPa絕壓,控制精度±2.5Kpa,壓力穩(wěn)定度±0.5KPa；壓力輸出端口數(shù)量：12個,預(yù)留2個可調(diào)穩(wěn)壓電源：電壓0-30V可調(diào),最大電流3A；工作電壓檢測臺面板數(shù)字顯示,顯示精度：0.01V。數(shù)據(jù)采集：XX研華16位〔精度1/65525采集卡,最高采樣率100K,16個模擬輸入端口,16路I/O輸入,16路I/O輸出。計算機系統(tǒng)：P42.8G/2G內(nèi)存/250G硬盤,配17寸液晶顯示器,惠普/佳能彩色噴墨打印機軟件基本要求：界面美觀、方便操作；被測12個傳感器依據(jù)用戶需求表格顯示,傳感器電壓顯示精度：0.001V；具有數(shù)據(jù)打印和自動存儲功能；能夠進(jìn)行靈活的參數(shù)設(shè)置與顯示,參數(shù)設(shè)置界面輸入密碼才能進(jìn)入。系統(tǒng)特點獨立操作控制臺,配液晶顯示、彩色打印機,實現(xiàn)控制、參數(shù)設(shè)置、結(jié)果顯示,并數(shù)據(jù)保存、查詢、打??；設(shè)計有12個壓力端口,可同時進(jìn)行12個產(chǎn)品的測試。系統(tǒng)由計算機控制,絕大部分測試工作,可根據(jù)設(shè)置好的參數(shù)自動完成。用VC++編寫的軟件功能強大,使用方便,參數(shù)設(shè)置靈活,測試曲線計算機自動實時顯示。采取比例閥+反饋控制,實現(xiàn)壓力控制的精度與穩(wěn)定性。檢測臺配啟動、停止按鈕,實現(xiàn)測試流程一鍵開始與一鍵停止功能。測試原理與方法軟件主界面與操作步驟：測試過程計算機實時進(jìn)行高速數(shù)據(jù)采集,實時控制并顯示測試數(shù)據(jù)與曲線。軟件界面友好,參數(shù)可靈活設(shè)置。圖1軟件主界面示意圖〔參考此測試界面只作為參考界面設(shè)計過程中可根據(jù)實際檢測內(nèi)容進(jìn)行更改軟件界面上根據(jù)產(chǎn)品型號自動顯示電壓—壓力計算公式：Vout=Vcc×<0.009P—0.095>；傳感器測試臺在實際量產(chǎn)時的測試基本不需要人為干預(yù),完全按照軟件設(shè)定的參數(shù)進(jìn)行自動檢測。具體實現(xiàn)步驟如下：首先需要對軟件進(jìn)行參數(shù)設(shè)置,比如選擇型號、設(shè)定其對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)輸出、允許范圍等參數(shù)后,使用軟件的[開始]按鈕或操作臺的開始按鈕后系統(tǒng)開始運行。計算機系統(tǒng)自動控制打開真空泵或氣泵及相應(yīng)的電磁閥,通過比例控制器將壓力控制在壓力點一：15kPa〔此壓力可根據(jù)不同產(chǎn)品型號而設(shè)定,穩(wěn)壓一定時間后,采集第一組數(shù)據(jù)并顯示在軟件上,并且自動計算各個被測傳感器誤差?！矚鈮恨D(zhuǎn)換穩(wěn)定時間約5S,高壓力點下穩(wěn)定時間會增加2-3S。測試完第一壓力點后,計算機系統(tǒng)通過控制器自動將壓力控制在第二壓力點45kPa〔此壓力可根據(jù)不同產(chǎn)品型號而設(shè)定,穩(wěn)壓一定時間后,采集第一組數(shù)據(jù)并顯示在軟件上,并且自動計算各個被測傳感器誤差。同樣的方法與步驟測試第三、四、五壓力點。數(shù)據(jù)測試結(jié)束后,系統(tǒng)根據(jù)軟件設(shè)定好的最大允許誤差自動判定產(chǎn)品是否合格并顯示在軟件上〔底色加亮或紅色顯示。并根據(jù)此次測試結(jié)果對測試總數(shù)、不合格數(shù)及合格率自動計算并調(diào)整。完成本次測試時,面板報警組件會依據(jù)合格與否進(jìn)行指示,不合格會蜂鳴報警。測試參數(shù)設(shè)置：圖2.參數(shù)設(shè)置界面示意圖菜單欄上點擊"參數(shù)設(shè)置"按鈕,輸入密碼,進(jìn)入上述參數(shù)界面,界面①區(qū)當(dāng)中顯示當(dāng)前壓力傳感器型號的參數(shù)值,若要選其他壓力傳感器的型號,可在界面②的列表區(qū)當(dāng)中選擇。若要添加一種新的電磁閥型號,按添加按鈕,彈出對話框,輸入這種型號的電磁閥的需要輸入的參數(shù)〔型號、誤差、壓力、誤差。若要刪除某種傳感器型號,在"傳感器型號列表"選擇某種傳感器型號,按刪除按鈕。若要修改某種傳感器型號的參數(shù),在"傳感器型號列表"中選擇某種傳感器型號,點擊配置參數(shù),彈出對話框,輸入這種型號的電磁閥的需要修改的參數(shù)〔型號、誤差、壓力、誤差。其中某種型號壓力、電壓值的輸入后,軟件可自動根據(jù)輸入點的參數(shù),算出這種型號的壓力傳感器的線性參數(shù),為壓力傳感器的測量提供依據(jù)。雙壓力源設(shè)計：被測傳感器品種多,工作壓力范圍覆蓋絕壓0~600KPa>,因此壓力源設(shè)計為雙壓力源,包括氣壓與真空各一套壓力發(fā)生與調(diào)節(jié)裝置。正壓發(fā)生裝置包括小型低噪音氣泵與電氣比例閥,真空發(fā)生裝置為真空泵與真空比例閥。正壓與負(fù)壓共用一壓力罐,兩種壓力源之間通過電磁閥由計算機控制自動切換。雙比例閥設(shè)計可使得正壓與真空源各自獨立控制,控制精度更高。正壓自動壓力發(fā)生裝置主要分為兩個部分,即壓力發(fā)生部件和壓力測量部件。其中壓力發(fā)生采用外置氣源〔如氮氣瓶或小型氣泵等和真空泵。而壓力測量部件主要采用高精度壓力傳感器對管路壓力進(jìn)行測量,并將測試結(jié)果顯示在儀表上〔或發(fā)送至計算機。測試壓力的精確控制：系統(tǒng)真空壓力與正壓壓力控制采用真空比例閥+電氣比例閥+高精度傳感器的設(shè)計方案,實現(xiàn)測試壓力的反饋控制?？刂葡到y(tǒng)根據(jù)根據(jù)高精度壓力傳感器測量值與壓力設(shè)定值相比較,控制調(diào)節(jié)進(jìn)氣閥和排氣閥的動作,從而使測試壓力得到精確控制。圖3比例閥反饋控制示意圖檢測臺架構(gòu)：控制柜臺架用鋁型材配以噴塑面板,構(gòu)成獨立控制柜：內(nèi)置工控機、液晶顯示器與數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng),顯示面板布置有電壓、電流顯示,測試壓力顯示,報警組件等。<測試氣壓、供電電壓、供電電流均可在測試臺面板上以數(shù)顯方式顯示,輸出電壓值計算機軟件界面以數(shù)字方式顯示。>圖4檢測臺外形圖計算機控制與數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)：計算機系統(tǒng)：P42.8G/2G內(nèi)存/250G硬盤,配17寸液晶顯示器,惠普/佳能彩色噴墨打印機。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：采用多功能PCI總線數(shù)據(jù)采集卡,具有16位A/D轉(zhuǎn)換器,采樣速率可達(dá)100kHz,16路單端模擬量輸入。滿足了系統(tǒng)高速實時、高精度采樣的要求。開關(guān)量輸出：數(shù)據(jù)采集卡通過20芯扁平電纜接口連接到功率繼電器輸出板,實現(xiàn)系統(tǒng)的開關(guān)動作。它帶有16個SPST繼電器通道,同時擁有最大的額定接觸功率<250VAC@5A或30VDC@5A>,可以控制系統(tǒng)中的電磁閥與真空泵等。I/O輸入：數(shù)據(jù)采集卡通過20芯扁平電纜接口連接到I/O輸入接口板,實現(xiàn)啟動、停止按鈕信號的輸入。圖5數(shù)據(jù)采集與控制示意圖測試工裝：工