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本系統(tǒng)是一套基于柔性測試技術(shù)理念開發(fā)的平臺式位置傳感器標(biāo)定與檢測系統(tǒng)，能夠完成對多種位置傳感器進(jìn)行標(biāo)定與檢測。經(jīng)過組裝的位置傳感器輸出的信號是不準(zhǔn)確的，在使用前必須經(jīng)過標(biāo)定、校準(zhǔn)和檢測，只有標(biāo)定后通過校準(zhǔn)和測試的傳感器才能在實(shí)際中使用。標(biāo)定和測試過程都需要在高精度的磁場變換環(huán)境中進(jìn)行，系統(tǒng)采用直線與旋轉(zhuǎn)兩個工作臺實(shí)現(xiàn)對直線型、旋轉(zhuǎn)型位置傳感器的標(biāo)定和檢測。同時本系統(tǒng)集成了完善的溫度控制功能，可以對傳感器的測試環(huán)境進(jìn)行恒溫控制，并對需要的傳感器進(jìn)行必要的恒溫環(huán)境下校準(zhǔn)與檢測，對傳感器的輸出信號進(jìn)行溫度補(bǔ)償，以提高對溫度影響敏感類傳感器輸出的精度。本系統(tǒng)可以建立0℃～125℃范圍內(nèi)任意溫度點(diǎn)的恒溫環(huán)境控制，并且可以達(dá)到較高的精度。
在完整功能測試的模式下，系統(tǒng)會將測試箱內(nèi)的傳感器及測試夾具穩(wěn)定在一個設(shè)定的溫度，同時運(yùn)動控制系統(tǒng)會控制磁極沿著傳感器磁感應(yīng)方向做步進(jìn)式移動，同時采集傳感器的反饋信號作為原始數(shù)據(jù)，并根據(jù)特定的算法計(jì)算出傳感器的標(biāo)定參數(shù)，然后根據(jù)不同的傳感器通訊協(xié)議將參數(shù)寫入傳感器的芯片，完成對傳感器的標(biāo)定。如果傳感器標(biāo)定需要考慮溫度的影響，可以在低溫和高溫兩個溫度下進(jìn)行相應(yīng)的原始數(shù)據(jù)采集和標(biāo)定處理，來進(jìn)行溫度的補(bǔ)償校準(zhǔn)，同時系統(tǒng)還可以對經(jīng)過標(biāo)定和校準(zhǔn)的傳感器進(jìn)行全功能的檢測，檢查傳感器是否符合生產(chǎn)要求，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)原理如圖1所示。傳感器的標(biāo)定和檢測流程都需要在高精度的位置控制環(huán)境下完成，本系統(tǒng)最高控制精度可以達(dá)到1μm。
硬件設(shè)計(jì)
系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時選用了NI公司高精度、高速度的數(shù)字萬用表卡完成數(shù)據(jù)采集。同時選用了NI公司數(shù)字I/O卡來完成對傳感器、開關(guān)、按鈕等狀態(tài)信息的查詢和繼電器、電子鎖等元器件的控制，并且將設(shè)備反饋信息及時反饋到上位機(jī)進(jìn)行處理。針對被測傳感器的多樣性，系統(tǒng)設(shè)計(jì)了“柔性”的硬件平臺，即為不同種類的傳感器配置了不同規(guī)格的測試夾具或測試臺，對于直線位置傳感器，分別配置了75mm、150mm和225mm等多種規(guī)格的夾具，更換傳感器時，只需要更換對應(yīng)的夾具即可，對于角度位置傳感器和旋轉(zhuǎn)位置傳感器，只需要更換測試臺即可，靈活的硬件配置使系統(tǒng)具有良好的適應(yīng)性和擴(kuò)展性。
系統(tǒng)采用快速加熱器對位置傳感器及其測試環(huán)境進(jìn)行加熱�？焖偌訜崞魇且环N智能高低溫吹風(fēng)機(jī)，可以根據(jù)目標(biāo)溫度和當(dāng)前溫度的差異自動輸出不同溫度和不同流量的氣體對物體進(jìn)行加熱或者制冷。
