传感器在柔性自动化中的应用

现阶段我国的汽车制造业所生产的控制系统的种类是非常多样的。汽车的控制系统按照功能的不同可以分为多种类型，分别是传感器单元、控制单元以及执行单元。以上三个不同的单元共同构成了汽车上的控制系统。其中汽车的智能化特征就是通过传感器单元来体现的，在整个的汽车系统中占据非常重要的地位。汽车系统中的传感器单元的质量直接影响汽车整体的功能，因此需要加强对汽车传感器单元的有效监测，在监测和控制的过程中，确保汽车控制单元系统可以正常运转，为其他部件的正常运行提供保障，由此可以将汽车整体的性能提升。这就需要传感器的生产升厂家或者汽车的制造厂家，在传感器单元还未安装在汽车上时，就需要加强对传感器单元系统的全面化监测，在一系列的测试过程中，借助科学的验证技术，对传感器单元的性能进行评价和验证。

1 传感器测试的必要性及传感器设计的要求

1.1 传感器测试测必要性

汽车控系统中的重要元件就是传感器，传感器自身质量的优劣直接影响汽车整体的性能，加强对传感器性能和质量的监测是非常必要的，直接关系汽车驾驶员的生命安全，因此汽车上的传感器在正式安装之前，需要经过一系列的测试，对传感器的性能进行综合性测试。

1.2 厂家设计传感器的要求

传感器的使用范围是非常广泛的，通常情况下厂家在规定传感器的适用范围时，需要结合传感器自身的受力情况、安装形式、性能指标、弹性体材质特点以及结构型式等方面的内容综合考虑。举例来说，平台秤、计价秤以及案秤等使用的传感器一般为铝式悬臂梁式；电子皮带秤、料斗称以及分选称等使用的传感器一般为钢式悬臂梁式；汽车衡、轨道衡以及天车称等使用的传感器一般为钢质桥式；动态轨道衡、大吨位料斗衡以及汽车衡等一般使用的传感器为柱式传式。传感器的适用范围除了考虑到上述因素外，还要按照传感器自身的准确程度来选择。其中按照传感器的准确程度可以非常不同的等级，非线性、滞后性、重复性、蠕变恢复性以及灵敏性等都是衡量传感器准确等级的指标。其中在选择传感器等级时需要考虑到以下条件，所选择的传感器需要满足仪表输入的要求。称重显示仪表可以显示称量结果，其原因是它可以放大、A/D 转换处理传感器的输出信号，被放大处理后的传感器信息则会在显示仪表上显示出来。因此传感器输出信号至少等于仪表要求的输入信号，这样传感器的灵敏度才得以保证[1]。

2 汽车传感器测试技术的特点分析

2.1 被测对象的多样性和快速变化性

轮速传感器、温度传感器、爆震传感器、曲轴/凸轮轴位置传感器、压力传感器等是汽车上经常使用的传感器。伴随科学技术的不断发展，不同型号的汽车被研发出来，根据不同的车型需要选择合适的传感器。每个传感器的功能都是不一样的，在外形上也存在明显的差异。加上生产环境和测量指标等的不同更对传感器提出的更高层次的要求。传感器为了满足汽车生产厂家的需求，就需要适应被测对象的多样性和快速变化性的特点[2]。

2.2 测试内容的近似性

在实际生产工作中，不同类型的传感器在测试内容上存在一定的相似性。汽车传感器从测试原理上分析，可以分为主动被动式传感器、压力传感器以及温度传感器等。换句话说，不同类型的传感器在测试原理一样的情况下，他们的测试内容也存在较高的相似性。

2.3 测试设备的高效性和灵活性

汽车传感器的生产线对测试设备的要求较高，需要采用经济、自动、高效、灵活的测试设备。此外，选用的测试设备还要具有高产能、高自动化、高可靠性以及高效率等特点。传感器在投入之后，测试设备本身的功能也需要不断完善，以便更高满足新产品高性能的测试要求。

2.4 汽车传感器的发展趋势呈现集成化和智能化的特点

未来汽车传感器将朝着集成化和智能化的方向发展。为了更好满足人们需求，提升产品质量，传感器所采用的测试设备需要具备较强的生产过程统计能力，借助此种能力可以有效减少人为因素对生产质量带来的干扰。在集成化和智能化的要求下生产厂家需要确保生产线上的设备与测试设备做好无缝衔接，实现设备之间的数学和信息共享[3-4]。

3 柔性测试技术分析

从字面意思上分析柔性测试实际上属于一种技术，柔性测试就是以测试测量系统的功能及性能为关注对象，对满足测试测量系统需求的方法及手段进行研究及开发的技术。更趋近于测试测量的最终解决方案是柔性测试技术的优势所在。柔性测试技术的出现是时代发展的必然选择，对于汽车制造行业来说，柔性测试技术的出现可以开拓更为广阔的市场。汽车制造行业可以借助虚拟仪器技术和仪器设备等采集和分析较为简单的信号。但是针对一个具有明显特点的行业来说，所采用是的测试系统需要融合多种技术和多种手段，在技术和手段相互融合的基础上，实现对数据的采集、分析和处理。因此从事柔性测试技术的人员需要全面了解数据采集系统、数据分析处理系统、机电装置、传感设备以及专业背景的测试测量方案，明确柔性测试技术在各个领域中应用的不同特点。柔性测试技术是建立在其他技术基础之上的，可以满足测试的不同需求。现代的柔性测试技术融合了机电一体化技术、通信与网络技术、测试测量技术、软件技术以及虚拟仪器技术等，因此可以测试多种的信号。其中柔性测试技术具有以下特点，一灵活性，该技术可以根据客户的需求对测试系统的功能和性能进行变换，实现多技术的测试要求。二适应性，柔性测试技术适应多种测试环境的要求，可以在提供环境下提供不同的测试性能，集中了多种信号的测试能力。三可拓展性，柔性测试技术是紧跟科学技术的发展而不断完善的，在测试功能不断完善的过程中，可逐步提升原有的测试能力。汽车传感器测试系统中应用柔性测试技术，将其优势得到了更加全面的体现，生产出了基于柔性测试技术的系统产品，比如：汽车传感器通用测试系统、电路板功能测试系统-FCT for PCBA、汽车保险丝盒装配检测系统、噪声源定位分析系统等。

文章来源：《分析测试技术与仪器》 网址: http://www.fxcsjsyyq.cn/qikandaodu/2021/0727/794.html