柔性测试助力汽车传感器系统测试

图1测试系统原理图

运动控制模块主要是控制伺服电机的运动，使其带动目标轮按设定的参数运转，激励被测传感器产生信号。
矩阵开关模块是配合万用表模块及示波器模块使用，来完成传感器信号、供电电源、间隙信号到不同设备的切换。
此外通过计算机对电源进行控制，提供被测传感器的供电要求。

汽车轮速、位置传感器目前没有一个统一的行业标准，基本上是按照使用者的要求定制的，譬如目标轮及其转速、空气气隙及传感器的安装尺寸各不相同，即使是传感器装配到同一种车型上，也会随着安装位置的不同有一些差异。同一台设备不可能满足全部传感器的测试要求，由此引入模块化的设计思想，即系统中相同的部分，如测试仪器、测试软件、气动控制系统、主电路系统，作为公用资源(这里我们称之为主机)；对于系统中要求随着传感器变化的部分，如目标轮及马达、夹具及专用电路，作为模块的形式。主机和模块之间采用快插的方式完成电气的连接，并且接口标准化，满足后续的扩展需求。当测试不同传感器时选用不同的测试模块连接到主机上即可(如图2)。

图2 轮速、位置传感器测试系统中的模块化设计

图3爆震传感器测试系统

图 4爆震系统原理图

轮速、位置测试内容大致相同，但也会存在一定的差异性，所以测试软件要在一定范围内可以对测试内容进行增删和编辑。因此设计中自定义了脚本文件(包含各种端口分配信息、测试内容和测试步骤等)，软件按此脚本文件执行操作。针对不同传感器的测试，提供对应的脚本文件，便可解决软件的复用问题。

此外，系统设计了特殊的专用电路置于不同的模块上，当模块插入主机后，软件将会自动根据模块上的专用电路对应插入的模块，并自动调出对应的测试参数，让更换模块更方便快捷。

解决方案2：爆震传感器测试系统

爆震传感器测试系统外观如图3所示，主要有操作台和控制柜组成。

测试系统原理如图4所示。振动测试采用相对法，实现对汽车爆震传感器3kHz～40kHz频带范围内任意频率点的灵敏度测试，并可以对电容、绝缘电阻等检测。测试系统采用PXI构架，通过PXI模块化仪器或GPIB仪器实现控制及信号采集。

爆震传感器同轮速、位置传感器一样，没有统一的标准要求，但是测试原理相同，只是传感器的外观形状和测试参数会随着传感器不同而变化。爆震传感器测试安装一般通过M8螺栓安装到振台上，所以可以不考虑传感器头部的差异性，针对接口的不同采用不同的适配器接口，实现快速换型，接口适配器如图5所示。
接口适配器上装有辨识电路，当通过测试程序配置测试参数时，程序会自动调用和接口适配器对应的测试参数，防止误操作。

图5 可更换接口适配器

解决方案3：T-MAP传感器测试系统

T-MAP传感器即进气歧管压力-温度传感器，可以辅助调整喷油量进而控制空燃比，是汽车上比较重要的传感器。终检设备需要对该传感器进行电容检测、NTC(热敏电阻)检测，Ramp测试、Leakage测试等。系统结构如图6所示。

T-MAP测试时需要在气压变化过程中进行，测试时间较长，很难满足大批量生产要求。所以系统设计了3工位并行测试方式，分时占用测试硬件和气压系统资源，提高工作效率、降低硬件成本。

测试过程中的动作都是由气缸驱动，自动完成，操作人员只需要将被测件放入夹具中即可，测试完成工件由传送带传递到下一个工位。

考虑到系统的扩展性，把会随着被测对象变化的部分采用了模块化和接口标准化的设计思想，在产品无法兼容的情况下，增加相应的测试模块即可。

此外，该系统作为终检设备，需要和其他生产设备分享数据。一方面在测试前需要从前面测试设备中得到该系统测试所需要的必要参数，另一方面需要把测试数据放置到服务器上，供其他系统使用。结构和电气上加入了自动传送带和I/O信号，实现与前面工位及后续的打码设备间工件的自动传递。所以，此设备已经和生产线上的其他设备有机的融合在一起，形成了一套生产、测试线。

图6 T-MAP测试系统系统结构

图7 T-MAP测试模块

结语

"柔性测试"技术是多种技术的集大成者，是更偏向于生产应用的测试技术。基于"柔性测试"技术的汽车传感器测试系统集中体现了结构模块化、电气接口标准化及软件组件化的设计思想，并把机电一体化技术、虚拟仪器技术、软件技术等多种技术有机融合，让灵活性、扩展性、适应性三大优点得到体现。