CN104569493B - 齿距误差测试*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种齿距误差测试***，该***包括：信号采集装置，用于采集目标轮的传感器信号和电机编码器信号；信号处理装置，用于根据上述传感器信号和上述电机编码器信号得到上述目标轮旋转一周的多个脉冲信号，计算上述多个脉冲信号的周期，并根据上述周期生成齿距误差;测试装置，用于根据齿距误差标准测试上述齿距误差是否合格。本发明解决了相关技术中齿距误差测试耗时过长的问题，具有减少测试时间的有益效果。
Description
技术领域
本发明涉及汽车领域，具体而言，涉及一种齿距误差测试***。
背景技术
防抱死制动***(Anti-lock Braking System，简称ABS)是一种具有防滑、防锁死等优点的汽车安全控制***，通过安装在车轮上的轮速传感器发出车轮将被抱死的信号，控制器指令调节器降低该车轮制动缸的油压，减小制动力矩，经一定时间后，再恢复原有的油压，不断的这样循环，始终使车轮处于转动状态而又有最大的制动力矩。
轮速传感器是汽车防抱死制动***中获取车辆运行参数的关键器件。轮速传感器是保证防抱死制动***的正常工作、保证汽车运行安全的重要部件，其齿距误差是轮速传感器的重要参数之一，是判断轮速传感器是否合格的标准参数。齿距误差包括单齿距误差、累计齿距误差和总计累计齿距误差，其中，单齿距误差是每个脉冲的周期处有一平均值的百分比；每个累计齿距误差是从0到i的单齿距误差合，为了确定所有齿距的误差，必须计算累计齿距误差；总计累计齿距误差是累计齿距误差的最大值与最小值的绝对值之和。
相关技术中，计算齿距误差的方法是从示波器读取并保存csv格式的测试数据，然后在Excel中计算得出结果。但是，这样的测试方法耗时过长。
针对相关技术中齿距误差测试耗时过长的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明提供了一种齿距误差测试***，以至少解决上述问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种齿距误差测试***，包括：信号采集装置，用于采集目标轮的传感器信号和电机编码器信号；信号处理装置，用于根据所述传感器信号和所述电机编码器信号得到所述目标轮旋转一周的多个脉冲信号，计算所述多个脉冲信号的周期，并根据所述周期生成齿距误差；测试装置，用于根据齿距误差标准测试所述齿距误差是否合格。
可选地，所述信号采集装置为示波器，所述示波器的采样类型设置为高分辨率。
可选地，设置所述示波器的边沿触发及触发电压，触发所述电机编码器信号为参考信号，其中，所述电机编码器信号包括相邻Z相脉冲。
可选地，所述信号处理装置通过通用接口总线GPIB与所述信号采集装置相连。
可选地，所述信号处理装置标记所述电机编码器信号一个周期的起始位置和终止位置，根据所述起始位置和终止位置提取所述传感器信号，得到所述目标轮旋转一周的所述多个脉冲信号。
可选地，所述信号处理装置根据所述多个脉冲信号计算每个脉冲信号的周期值以及所述多个脉冲信号的平均周期值，并根据所述每个脉冲信号的周期值和所述多个脉冲信号的平均周期值计算齿距误差。
可选地，其特征在于，所述测试装置还用于根据所述齿距误差确定所述传感器是否合格，其中，所述传感器是轮速传感器。
可选地，所述***还包括设置装置，用于设置不同的偏移量值和空气间隙值，以得到不同的齿距误差。
可选地，在所述齿距误差大于齿距误差标准的情况下，所述设置装置还用于减小所述空气间隙值；和/或在所述齿距误差小于所述齿距误差标准的情况下，所述设置装置还用于增大所述空气间隙值；和/或在所述齿距误差小于所述齿距误差标准、且偏移量值小于偏移量阈值的情况下，所述设置装置还用于改变所述偏移量值。
可选地，所述测试装置还用于根据所述齿距误差的测试结果判断目标轮的轮速传感器是否合格。
本发明通过采用以下方案：信号采集装置，用于采集目标轮的传感器信号和电机编码器信号；信号处理装置，用于根据所述传感器信号和所述电机编码器信号得到所述目标轮旋转一周的多个脉冲信号，计算所述多个脉冲信号的周期，并根据所述周期生成齿距误差；测试装置，用于根据齿距误差标准测试所述齿距误差是否合格，解决了相关技术中齿距误差测试耗时过长的问题，从而达到了减少测试时间的效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的齿距误差测试***的结构示意图；
图2是根据本发明实施例的齿距误差测试***的工作流程示意图；
图3是根据本发明优选实施例的齿距误差测试***的结构示意图；
图4是根据本发明优选实施例的齿距误差测试***的工作流程示意图；
图5是根据本发明实施例的传感器信号及参考信号的提取示意图；以及
图6是根据本发明实施例的传感器信号周期的示意图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
图1是根据本发明实施例的齿距误差测试***的结构示意图，如图1所示，该***包括：信号采集装置102，用于采集目标轮的传感器信号和电机编码器信号；信号处理装置104，用于根据所述传感器信号和所述电机编码器信号得到所述目标轮旋转一周的多个脉冲信号，计算所述多个脉冲信号的周期，并根据所述周期生成齿距误差；测试装置106，用于根据齿距误差标准测试所述齿距误差是否合格。该齿距误差测试***的工作流程如图2所示，包括以下步骤：
步骤S202，信号采集。
信号采集装置102采集目标轮的传感器信号和电机编码器信号，并通过GPIB将所采集的传感器信号和电机编码器信号传送到信号处理装置104。
步骤S204，数据处理。
信号处理装置104通过GPIB连接到信号采集装置102。
信号处理装置104接收到目标轮的传感器信号和电机编码器信号之后，计算目标轮旋转一周的传感器信号，此时的传感器信号是多个脉冲信号，并计算多个脉冲信号的周期，然后根据所计算的周期计算齿距误差。
信号处理装置104将所计算的齿距误差发送给测试装置106。
步骤S206，结果判断及显示。
测试装置106判断齿距误差是否在齿距误差标准范围之内，如果齿距误差在齿距误差标准范围之外，则显示结果不合格，否则，则显示结果合格。
图3是根据本发明实施例的齿距误差测试***的结构示意图，如图3所示，该***包括计算机302、示波器304，设置装置308，所述示波器304和所述计算机302通过GPIB306相连。其中，计算机302相当于图1中的信号处理装置104，示波器304相当于图1中的信号采集装置104。该齿距误差测试***的工作流程如图4所示，包括以下步骤：
步骤S402，设置偏移量初值和空气间隙初值。
设置装置308在计算机302的控制下，设置初始偏移量和空气间隙初值。
步骤S404，采集信号。
采集信号的步骤具体由以下步骤S4040～4048构成：
步骤S4040，计算机302通过GPIB306读取示波器304GPIB地址并初始化。
步骤S4042，示波器304自动设置。
步骤S4044，示波器304将采样类型设置为高分辨率。
通过将采样类型设置为高分辨率，可以减少噪声对传感器信号的影响。
步骤S4046，设置4通道边沿触发及触发电压。
示波器304的4通道为电机编码器z相脉冲信号，1通道为传感器信号。电机旋转一周产生一个脉冲信号，根据判断两个相邻z相脉冲信号之间的时间，可以得到传感器采集目标轮旋转一周得到的传感器信号。具体地说，可以通过设置边沿触发及触发电压触发4通道信号作为参考。
步骤S4048，读取波形数据。
计算机302从示波器304读取1通道的传感器信号和4通道的电机编码器信号的波形数据。
步骤S406，数据处理。
数据处理步骤可以具体包括以下步骤S4062～4068：
步骤S4062，标记4通道一个周期的起始和终止位置。
图5是根据本发明实施例的传感器信号及参考信号的提取示意图，如图5所示，通过采集到的示波器304的4通道波形数据找到并记录脉冲的上升或下降沿位置和下一个脉冲的上升或下降沿位置，并对其进行标记。上述位置实际上便是4通道一个周期的起始和终止位置。
步骤S4064，从标记的起始和终止位置提取1通道的信号数据。
如图5所示，根据4通道两个脉冲的时间位置即起始位置和终止位置，提取1通道相应时间位置的信号数据，其中，1通道提取的数据对应的区域成为提取区域。根据图5所示，提取区域只是一部分传感器信号，而不是全部的传感器信息。
步骤S4066，计算提取区域每个脉冲的周期值，及该区域的周期平均值。即，计算所述起始位置和终止位置提取对应的部分传感器信号，及该部分传感器信号的周期平均值。
图6是根据本发明实施例的传感器信号周期的示意图，，如图6所示，T1是一个脉冲的周期，T2是两个脉冲的周期，以此类推，T(n-1)是n-1个脉冲的周期，T(n)是n个脉冲的周期。
步骤S4068，计算齿距误差。
根据公式|fp|＝(Ts-Tref)/Tref×100％、|FP|＝(T(n)-n×Tref)/Tref×100％计算齿距误差结果，其中，|fp|是单齿距误差，|FP|是累计齿距误差，Tref＝(T(npp))/npp，Tref是平均周期，T(npp)是目标轮总齿数的周期，npp是目标轮的齿数，Ts＝T(n)-T(n-1)，n是正整数，表示脉冲数。
步骤S408，结果判断及显示。
结果判断及显示步骤可以包括以下步骤：
S4082，判断齿距误差是否在齿距误差标准范围之内。
根据齿距误差标准判断得到的齿距误差结果是否在齿距误差标准范围之内，比如，可以判断|fp|是否大于2％，其中|fp|是单齿距误差的绝对值，2％是预设的齿距误差标准。如果超出该范围，至执行步骤S4084，否则执行步骤S4086。
步骤S4084，提示齿距误差结果超差。
控制设置装置308减小空气间隙值并再次测试。
步骤S4086，判断齿距误差是否等于齿距误差标准。
如果不等于齿距误差标准，则控制设置装置308增大空气间隙值并再次测试。如果齿距误差等于齿距误差标准，则执行步骤S410。
步骤S410，判断偏移量是否达到测试范围。
判断偏移量是否到达测试范围，如果在测试范围内，则执行步骤S412，否则，增大或减小偏移量继续测试，直到偏移量达到测试范围为止。
步骤S412，记录偏移量和空气间隙值。
从以上的描述中，可以看出，本发明实现了如下技术效果：为保证ABS***的正常工作，获取车辆运行的参数，需要有合格的轮速传感器，本发明用于ABS轮速传感器的测试。本发明将传感器信号通过示波器采集，并处理示波器采集的信号，计算齿距误差，根据齿距误差确定轮速传感器是否合格。本发明简化了操作过程，提高了测试效率。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种齿距误差测试***，其特征在于，包括：
信号采集装置，用于采集目标轮的传感器信号和电机编码器信号；
信号处理装置，用于根据所述传感器信号和所述电机编码器信号得到所述目标轮旋转一周的多个脉冲信号，计算所述多个脉冲信号的周期，并根据所述周期生成齿距误差；其中，所述信号处理装置标记所述电机编码器信号一个周期的起始位置和终止位置，根据所述起始位置和终止位置提取对应的部分传感器信号，得到所述目标轮旋转一周的所述多个脉冲信号；
测试装置，用于根据齿距误差标准测试所述齿距误差是否合格；及
设置装置，用于设置不同的偏移量值和空气间隙值，以得到不同的齿距误差；其中，
在所述齿距误差大于齿距误差标准的情况下，所述设置装置还用于减小所述空气间隙值；和/或
在所述齿距误差小于所述齿距误差标准的情况下，所述设置装置还用于增大所述空气间隙值；和/或
在所述齿距误差小于所述齿距误差标准、且偏移量值小于偏移量阈值的情况下，所述设置装置还用于改变所述偏移量值。
2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述信号采集装置为示波器，所述示波器的采样类型设置为高分辨率。
3.根据权利要求2所述的***，其特征在于，设置所述示波器的边沿触发及触发电压，触发所述电机编码器信号为参考信号，其中，所述电机编码器信号包括相邻Z相脉冲。
4.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述信号处理装置通过通用接口总线GPIB与所述信号采集装置相连。
5.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述信号处理装置根据所述多个脉冲信号计算每个脉冲信号的周期值以及所述多个脉冲信号的平均周期值，并根据所述每个脉冲信号的周期值和所述多个脉冲信号的平均周期值计算齿距误差。
6.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述测试装置还用于根据所述齿距误差确定所述传感器是否合格，其中，所述传感器是轮速传感器。
7.根据权利要求1、4或5所述的***，其特征在于，所述齿距误差根据公式|fp|＝(Ts-Tref)/Tref×100％、|FP|＝(T(n)-n×Tref)/Tref×100％计算得出，其中，|fp|是单齿距误差，|FP|是累计齿距误差，Tref＝(T(npp))/npp，Tref是平均周期，T(npp)是目标轮总齿数的周期，npp是目标轮的齿数，Ts＝T(n)-T(n-1)，T(n-1)是n-1个脉冲的周期，T(n)是n个脉冲的周期，n是正整数，表示脉冲数。
8.根据权利要求1所述的***，其特征在于，2％是预设的齿距误差标准，根据判断单齿距误差的绝对值是否大于预设的齿距误差标准，测试所述齿距误差是否合格。
9.根据权利要求1-6及权利要求8中任一项所述的***，其特征在于，所述测试装置还用于根据所述齿距误差的测试结果判断目标轮的轮速传感器是否合格。
10.根据权利要求7所述的***，其特征在于，所述测试装置还用于根据所述齿距误差的测试结果判断目标轮的轮速传感器是否合格。
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