一种高精度压力传感器综合自动测试方法和系统技术方案

本发明专利技术属于自动测试领域，涉及一种高精度压力传感器综合自动测试方法和系统。由计算机、开关盒、电源、采集设备、气源、压力控制器、转接板、高低温箱以及待测的待测传感器等部分组成。根据实际工作需求，能够同时自动地对不同量程、不同输出形式的高精度压力传感器进行老化、标定或测试工作，并自动记录、判断测试结果。采用本发明专利技术中的方案，可以在测试过程中保证各个设备的协同，所有的测试激励、测试工作、记录工作均自动完成，并可选择不同的工作模式，可以保证老化、标定、测试工作的连续性，除系统启动需要人工干预外，其余过程均可实现无人值守，大大降低人工成本，提高生产效率。提高生产效率。提高生产效率。

【技术实现步骤摘要】
一种高精度压力传感器综合自动测试方法和系统


[0001]本专利技术属于自动测试领域，涉及一种高精度压力传感器综合自动测试方法和系统。

技术介绍

[0002]高精度压力传感器用于各型飞机的大气数据系统，用于精确感测飞机飞行过程中的总压、静压。为保证大气数据系统在全温区、整个感压范围内高精度的特性，需要对高精度压力传感器进行温度补偿，其输出信号通常为一路压力信号(输出形式多为频率信号)以及一路温度补偿信号(输出形式多为频率信号或电压信号)。有别其他常规领域的传感器，机载产品所使用的高精度压力传感器工作环境苛刻，工作温度区间广，可靠性和精度要求极高，其精度需要高于机载产品的精度要求，因而在机载产品进行装配前需要对高精度压力传感器开展老化工作，以释放其内应力，保证其性能趋于稳定；然后在机载产品工作的温度区间和感压范围内均匀地选取多个温度标定点和压力标定点，在各个温度标定点下对传感器施加压力并记录传感器的输出信号，并根据传感器在所有温度标定点和压力标定点下的输出信号解算出每一只传感器独有的系数矩阵，此过程称为标定；接着，在机载产品工作的温度区间和感压范围内均匀地选取多个温度测试点和压力测试点对传感器进行测试，并利用传感器输出的压力信号和温度补偿信号以及标定得到的系数矩阵计算传感器受感的压力值，并判断传感器精度是否满足要求；最后将满足要求的传感器装配至机载产品。
[0003]目前，仍多采用人工的方法完成标定和测试工作，由于标定和测试的点较多，耗费了大量的人力，也无法保证压力信号和温度补偿信号记录的同步性，同时也对记录的准确性、容错性存在较高的要求。也存在一定自动化得测试系统，但其系统各个设备间的协同性较差。采用本专利技术中的方案，可以在测试过程中保证各个设备的协同，所有的测试激励、测试工作、记录工作均自动完成，并可选择不同的工作模式，可以保证老化、标定、测试工作的连续性，除系统启动需要人工干预外，其余过程均可实现无人值守，大大降低人工成本，提高生产效率。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种高精度压力传感器综合自动测试方法和系统，根据实际工作需求，能够同时自动地对不同量程、不同输出形式的高精度压力传感器进行老化、标定或测试工作，并自动记录、判断测试结果。
[0005]技术方案
[0006]本专利技术的技术解决方案：一种高精度压力传感器综合自动测试方法和系统，其包括如下内容：
[0007]一种高精度压力传感器综合自动测试方法，包括如下步骤：
[0008]S1步骤选择传感器输出类型和量程类型，输出类型包括频率
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电压输出和频率
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频率输出，量程类型包括单一量程和两种量程。
[0009]S2步骤设备初始化设置，与各设备建立通信连接并将各设备设为远程控制模式，根据S1中输出类型的选择，设置信号采集设备的信号采集类型、测量范围、采样速率、滤波功能，此步骤必须在S1之后进行。
[0010]S3录入传感器编号并标识量程类型，程序根据录入的传感器编号统计待测对象数量及量程类型，并自动生成对应待测传感器编号的测试记录表。
[0011]S4选择工作模式，可选择的工作模式包括：标定模式，测试模式，老化模式。S1、S3、S4相互之间无固定顺序要求。
[0012]S5选择测试条件并开始测试，测试条件包括：确定传感器的测试压力、温度条件。
[0013]S6程序监控，与测试程序相互独立，监控测试程序运行进程并判断各设备是否存在掉线。
[0014]S7测试结束判断，确定下一工作流程。
[0015]S8设备连接异常判断，通过接收设备返回信息判断设备是否出现掉线。
[0016]S9重新建立设备连接，通过初始化操作尝试与设备重新建立连接。
[0017]S10设备连接异常再次判断设备是否出现掉线。
[0018]进一步的，所述S6步骤执行选择测试条件并开始测试，测试条件可根据系统设置，从已有测试模板中导入测试的温度点和压力点，也可根据实际需要手动录入需要测试的温度点和压力点，手动录入温度点和压力点，需要进行操作者身份审核。
[0019]进一步的，程序监控S6与测试过程相互独立，且计算机在每次测试前，向各设备发送数据并回读设备返回的信息，以确认各设备是否存在掉线情况，计算机确认各设备连接正常后方可进行后续测试。计算机会向各设备发送查询指令，并等待设备向计算机返回状态指令，计算机根据此状态指令来确认设备是否掉线。如果计算机检查到有设备存在掉线的情况，则对该设备重新进行初始化操作，尝试重新连接，然后再向设备发送指令，查询其状态。若尝试重新连接的次数高于设定的重新连接次数时，计算机仍然判断该设备掉线，则计算机发出指令使各个受控设备关闭，尤其是电源、压力控制器和气源，发出警告提醒并结束测试工作。
[0020]进一步的，在标定模式下，传感器全程通电，直至完成最后一个测试点后，传感器方可下电，以保证传感器内部温度稳定。标定模式下，系统记录传感器在所有测试点的输出值。
[0021]进一步的，在测试模式下，传感器仅在测试前通电，在保温期间和测试完成后不通电，来模拟实际机载设备的使用状态。测试模式下，系统记录传感器在所有测试点的输出值，并根据系数矩阵计算传感器在各温度点、各压力点的压力值和(或)压力误差并记录。
[0022]进一步的，在老化模式下，传感器仅在进行压力交变期间和温度变化期间通电，其余时间不通电，以完全释放传感器内应力，使其性能在装配前达到稳定，避免后续机载产品使用过程中发生超差。老化模式下，可根据实际需求对传感器的输出数据是否保存进行选择。上述记录传感器输出值的工作中，针对同一只传感器，需同时对传感器的压力信号和温度补偿信号进行采集，以降低采集对标定结果的不良影响。
[0023]一种采用高精度压力传感器综合自动测试方法的系统，其特征在于由：计算机1、开关盒2、电源3、采集设备4、气源5、压力控制器6、转接板7、高低温箱8以及待测的待测传感器9等部分组成。通过计算机1，可实现对开关盒2、电源3、采集设备4、压力控制器6和高低温
箱8的运行状态(含数据)进行读取和控制。所述计算机1控制逻辑为：计算机1首先控制高低温箱至指定温度测试点，保温时长达到要求时间后，计算机1控制电源3通过转接板7为待测传感器9供电，然后计算机1通过控制开关盒2来控制气源5工作，接着计算机1按照预设的压力测试点控制压力控制器6为待测传感器9施加指定的压力值，计算机1控制采集设备4采集待测传感器9的输出信号，并保存在计算机1中，完成当前压力点的传感器信号采集后，计算机1再控制压力控制器6为待测传感器9施加下一指定的压力值并控制采集设备4采集待测传感器9的输出信号、保存，直至完成当前温度点下所有压力点的测试工作。完成当前温度点的测试工作后，计算机1控制高低温箱至下一指定温度点，然后执行上述操作，直至完成所有温度点、所有压力点下的测试工作。
[0024]进一步的，计算机1自动控制开关盒2来控制气源5是否向压力控制器6提供本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高精度压力传感器综合自动测试方法，其特征在于，包括如下步骤：S1步骤选择传感器输出类型和量程类型，输出类型包括频率
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电压输出和频率
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频率输出，量程类型包括单一量程和两种量程；S2步骤设备初始化设置，与各设备建立通信连接并将各设备设为远程控制模式，根据S1中输出类型的选择，设置信号采集设备的信号采集类型、测量范围、采样速率、滤波功能，此步骤必须在S1之后进行；S3录入传感器编号并标识量程类型，程序根据录入的传感器编号统计待测对象数量及量程类型，并自动生成对应待测传感器编号的测试记录表；S4选择工作模式，可选择的工作模式包括：标定模式，测试模式，老化模式；S1、S3、S4相互之间无固定顺序要求；S5选择测试条件并开始测试，测试条件包括：确定传感器的测试压力、温度条件；S6程序监控，与测试程序相互独立，监控测试程序运行进程并判断各设备是否存在掉线；S7测试结束判断，确定下一工作流程；S8设备连接异常判断，通过接收设备返回信息判断设备是否出现掉线；S9重新建立设备连接，通过初始化操作尝试与设备重新建立连接；S10设备连接异常再次判断设备是否出现掉线。2.根据权利要求1所述的一种高精度压力传感器综合自动测试方法，其特征在于，所述S6步骤执行选择测试条件并开始测试，测试条件可根据系统设置，从已有测试模板中导入测试的温度点和压力点，也可根据实际需要手动录入需要测试的温度点和压力点，手动录入温度点和压力点，需要进行操作者身份审核。3.根据权利要求1所述的一种高精度压力传感器综合自动测试方法，其特征在于，程序监控S6与测试过程相互独立，且计算机在每次测试前，向各设备发送数据并回读设备返回的信息，以确认各设备是否存在掉线情况，计算机确认各设备连接正常后方可进行后续测试；计算机会向各设备发送查询指令，并等待设备向计算机返回状态指令，计算机根据此状态指令来确认设备是否掉线；如果计算机检查到有设备存在掉线的情况，则对该设备重新进行初始化操作，尝试重新连接，然后再向设备发送指令，查询其状态；若尝试重新连接的次数高于设定的重新连接次数时，计算机仍然判断该设备掉线，则计算机发出指令使各个受控设备关闭，尤其是电源、压力控制器和气源，发出警告提醒并结束测试工作。4.根据权利要求1所述的一种高精度压力传感器综合自动测试方法，其特征在于，在标定模式下，传感器全程通电，直至完成最后一个测试点后，传感器方可下电，以保证传感器内部温度稳定；标定模式下，系统记录传感器在所有测试点的输出值。5.根据权利要求1所述的一种高精度压力传感器综合自动测试方法，其特征在于，在测试模式下，传感器仅在测试前通电，在保温期间和测试完成后不通电，来模拟实际机载设备的使用状态；测试模式下，系统记录传感器在所有测试点的输出值，并根据系数矩阵计算传感器在各温度点、各压力点的压力值和(或)压力误差并记录。6.根据权利要求1所述的一种高精度压力传感器综合自动测试方法，其特征在于，在老化模式下，传感器仅在进行压力交变期间和温度变化期间通电...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯志远，马民，李根，李万红，
申请(专利权)人：武汉航空仪表有限责任公司，
类型：发明
国别省市：