CN110672187B - 传感器对称性检测方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种传感器对称性检测方法和装置，该方法包括：向传感器的高次级绕组两端先后施加不同的第一电压值和第二电压值；基于在第一电压值切换至第二电压值时产生的高次级绕组的阻值变化，获得输出电压值；根据输出电压值计算获得表示高次级绕组的对称性的数值。本发明提供的传感器对称性检测方法和装置的技术方案，不仅可以提高测试效率，实现批量检测，而且可以避免造成传感器的焊接点和电路板的焊盘损伤，以及对电路板的清洁度的破坏。

Description

传感器对称性检测方法和装置

技术领域

本发明涉及传感器检测技术领域，具体地，涉及一种传感器对称性检测方法和装置。

背景技术

气体质量流量控制器作为一种精密测量仪器，在半导体行业、化工行业、环保行业等多个领域起着重要作用。气体质量流量传感器作为气体质量流量控制器中的一个核心部件，它的性能直接影响气体质量流量控制器的各项性能指标，如精度、零漂、线性、响应时间等重要指标参数。其中，传感器的高次级绕组(位于上游和下游的两个绕组)的对称性是气体质量流量传感器的一个非常重要的指标，它决定了气体质量流量控制器对气体的控制优劣。因此，需要对气体质量流量传感器进行对称性测试，以确定是否满足对称性要求。

传统的对称性测试是将传感器安装气体质量流量控制器中，并将气体质量流量控制器接入气路中，然后通过向气路中通入气体来测试传感器的对称性。但是，这种方法的测试效率低，不适合传感器的批量检测。而且，由于需要将传感器焊接在气体质量流量控制器的电路板上，测试完成后还需要再通过焊接将传感器拆卸下来，这会对传感器的焊接点和电路板的焊盘造成一定的损伤甚至脱落，同时焊接还会对电路板的清洁度造成破坏。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种传感器对称性检测方法和装置，其不仅可以提高测试效率，实现批量检测，而且可以避免造成传感器的焊接点和电路板的焊盘损伤，以及对电路板的清洁度的破坏。

为实现上述目的，本发明提供了一种传感器对称性检测方法，包括：

向传感器的高次级绕组两端先后施加不同的第一电压值和第二电压值；

基于在所述第一电压值切换至第二电压值时产生的所述高次级绕组的阻值变化，获得输出电压值；

根据所述输出电压值计算获得表示所述高次级绕组的对称性的数值。

可选的，所述第一电压值和第二电压值分别为流体在流经所述传感器的流体管路之前和之后，在所述高次级绕组两端产生的两个电压值。

可选的，所述第一电压值为6V；所述第二电压值为14V。

可选的，在所述向传感器的高次级绕组两端先后施加不同的第一电压值和第二电压值的步骤之前，还包括：

将所述高次级绕组与两个预设电阻和一个可变电阻组成惠斯通电桥电路；

在所述基于在所述第一电压值切换至第二电压值时产生的所述高次级绕组的阻值变化，获得输出电压值的步骤中，

利用所述惠斯通电桥电路在施加所述第一电压值或者第二电压值时输出相应的电压值。

可选的，所述向传感器的高次级绕组两端先后施加不同的第一电压值和第二电压值的步骤，进一步包括：

向所述高次级绕组两端施加所述第一电压值；

调节所述可变电阻的阻值，以使所述惠斯通电桥电路输出的第四电压值为0V；

将所述第一电压值切换至第二电压值。

可选的，在所述调节所述可变电阻的阻值，以使所述惠斯通电桥电路输出的第四电压值为0V的步骤之后，还包括：

将所述第四电压值转换为读数零，并进行显示。

可选的，在所述根据所述输出电压值计算获得表示所述高次级绕组的对称性的数值的步骤之后，还包括：

将所述数值进行显示。

本发明还提供一种传感器对称性检测装置，包括：

电压提供单元，用于向传感器的高次级绕组两端先后施加不同的第一电压值和第二电压值；

电压输出单元，用于基于在所述第一电压值切换至第二电压值时产生的所述高次级绕组的阻值变化，获得输出电压值；

计算单元，用于根据所述输出电压值计算获得表示所述高次级绕组的对称性的数值。

可选的，所述电压提供单元包括：

第一电源控制电路，用于将220V交流电压降压至第一交流电压值；

第二电源控制电路，与所述第一电源控制电路电连接，用以将所述第一交流电压值转换为基准电压值；

电压切换电路，用于选择性地将所述基准电压值切换至所述第一电压值或者第二电压值，并施加在所述高次级绕组两端。

可选的，所述电压输出单元包括两个预设电阻和一个可变电阻，且与所述高次级绕组组成惠斯通电桥电路。

可选的，还包括显示单元，用于对所述计算单元获得的所述数值进行显示。

可选的，还包括数字面板表，所述数字面板表集成有所述计算单元和所述显示单元。

可选的，所述第一电源控制电路还用于将220V交流电压降压至第二交流电压值；

所述电压提供单元还包括第三电源控制电路，与所述第一电源控制电路电连接，用以将所述第二交流电压值转换为直流电压值，并输出至数字面板表。

本发明的有益效果：

本发明提供的传感器对称性检测方法和装置的技术方案中，通过向传感器的高次级绕组两端先后施加不同的第一电压值和第二电压值，可以在第一电压值切换至第二电压值时，模拟气体流经传感器的管路前后高次级绕组产生的阻值变化，以达到测试高次级绕组的对称性的目的。由于可以直接测试传感器，而不需要将传感器安装在气体质量流量控制器中，这不仅可以提高测试效率，实现批量检测，而且可以避免造成传感器的焊接点和电路板的焊盘损伤，以及对电路板的清洁度的破坏。

附图说明

图1为本发明第一实施例提供的传感器对称性检测方法的流程框图；

图2为本发明第二实施例提供的传感器对称性检测方法的流程框图；

图3为本发明第三实施例提供的传感器对称性检测装置的原理框图；

图4为本发明第四实施例提供的传感器对称性检测装置的原理框图；

图5为本发明第四实施例采用的电压转换电路的电路图；

图6为本发明第四实施例采用的惠斯通电桥电路的电路图。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明提供的传感器对称性检测方法和装置进行详细描述。

第一实施例

请参阅图1，本实施例提供的传感器对称性检测方法，其可以应用于质量流量传感器的高次级绕组的对称性测试。其中，高次级绕组分别为位于上游和下游的两个绕组，这两个绕组为热敏电阻丝，具有热敏电阻的特性。当这两个绕组的两端电压的大小发生变化时，两个绕组会产生热量，根据热敏电阻的特性，两个绕组的阻值会产生变化。本实施例提供的传感器对称性检测方法是基于上述原理实现对称性测试的。

具体地，本实施例提供的传感器对称性检测方法包括以下步骤：

S1，向传感器的高次级绕组两端先后施加不同的第一电压值和第二电压值。

S2，基于在第一电压值切换至第二电压值时产生的高次级绕组的阻值变化，获得输出电压值。

S3，根据输出电压值计算获得表示高次级绕组的对称性的数值。

传统的对称性测试是将传感器安装气体质量流量控制器中，并将气体质量流量控制器接入气路中，然后通过向气路中通入气体来测试传感器的对称性。当传感器工作时，会有恒定的电流流过高次级绕组，此时高次级绕组会因产生热量而升温，当气体通过气路流入传感器的流体管路中时，会将高级绕组的部分热量带到次级绕组，高次级绕组的热量变化同时会引起高次级绕组的阻值变化。基于此，本实施例提供的传感器对称性检测方法，通过向传感器的高次级绕组两端先后施加不同的第一电压值和第二电压值，可以在第一电压值切换至第二电压值时，模拟气体流经传感器的流体管路前后高次级绕组产生的阻值变化，以达到测试高次级绕组的对称性的目的。也就是说，通过使高次级绕组两端的电压变化来代替通入气体的方式，直接测试传感器，不再需要将传感器安装在气体质量流量控制器中，这不仅可以提高测试效率，实现批量检测，而且可以避免造成传感器的焊接点和电路板的焊盘损伤，以及对电路板的清洁度的破坏。

可选的，上述第一电压值和第二电压值分别为流体在流经传感器的流体管路之前和之后，在高次级绕组两端产生的两个电压值。这样，可以模拟气体流经传感器的流体管路前后高次级绕组产生的阻值变化。例如，第一电压值为6V；第二电压值为14V。

第二实施例

请参阅图2，本实施例提供的传感器对称性检测方法，其包括以下步骤：

S101，将高次级绕组与两个预设电阻和一个可变电阻组成惠斯通电桥电路。

S102，向高次级绕组两端先后施加不同的第一电压值和第二电压值。

S103，利用惠斯通电桥电路在施加第一电压值或者第二电压值时输出相应的电压值。

S104，根据输出电压值计算获得表示高次级绕组的对称性的数值。

上述惠斯通电桥电路的输出电压能够随高次级绕组两端的电压变化而变化，从而惠斯通电桥电路能够将高次级绕组的阻值变化转换为电压大小变化，进而能够根据该电压大小变化计算获得表示高次级绕组的对称性的数值，即达到测试高次级绕组的对称性的目的。

容易理解，上述惠斯通电桥电路在第一电压值切换至第二电压值时输出的电压值即为步骤S104中的输出电压值。

可选的，上述步骤S102进一步包括：

S1021，向高次级绕组两端施加第一电压值；

S1022，调节可变电阻的阻值，以使惠斯通电桥电路输出的第四电压值为0V；

S1023，将第一电压值切换至第二电压值。

这样，在高次级绕组两端的电压为加第一电压值时，通过调节可变电阻的阻值，使惠斯通电桥电路输出的电压值为0V，可以实现对表示高次级绕组的对称性的数值调零。

可选的，在步骤S1022之后，还包括：

将上述第四电压值转换为读数零，并进行显示。

这样，在高次级绕组两端的电压为加第一电压值时，可以向用户显示读数零。

第三实施例

请参阅图3，本实施例提供的传感器对称性检测装置1，其包括电压提供单元11、电压输出单元12和计算单元13。其中，电压提供单元11用于向传感器2的高次级绕组21两端先后施加不同的第一电压值和第二电压值；电压输出单元12用于基于在第一电压值切换至第二电压值时产生的高次级绕组21的阻值变化，获得输出电压值；计算单元13用于根据输出电压值计算获得表示高次级绕组21的对称性的数值。

本实施例提供的传感器对称性检测装置1，通过向传感器2的高次级绕组21两端先后施加不同的第一电压值和第二电压值，可以在第一电压值切换至第二电压值时，模拟气体流经传感器的流体管路前后高次级绕组产生的阻值变化，以达到测试高次级绕组的对称性的目的。也就是说，通过使高次级绕组21两端的电压变化来代替通入气体的方式，直接测试传感器，不再需要将传感器安装在气体质量流量控制器中，这不仅可以提高测试效率，实现批量检测，而且可以避免造成传感器的焊接点和电路板的焊盘损伤，以及对电路板的清洁度的破坏。

第四实施例

请参阅图4，本实施例提供的传感器对称性检测装置，其是上述第三实施例的一种具体实施方式。具体地，电压提供单元11包括第一电源控制电路111、第二电源控制电路112和电压切换电路113，其中，第一电源控制电路111用于将220V交流电压降压至第一交流电压值。例如，上述第一交流电压值为18V，第一电源控制电路111向第二电源控制电路112提供电压为18V(电流为1.4A)的交流电。第二电源控制电路112与第一电源控制电路111电连接，用以将第一交流电压值转换为基准电压值。电压切换电路113用于选择性地将基准电压值切换至第一电压值或者第二电压值，并施加在高次级绕组21两端。

在本实施例中，请参阅图5，电压切换电路113包括起到分压作用的四个电阻(R11、R12、R13、R14)，以及选择开关S2。其中，第二电源控制电路112在将第一交流电压值转换为基准电压值U0之后，将该基准电压值U0输送至电压切换电路113。具体地，该基准电压值例如满足下述公式：

U0＝1.25×(1+R12/R11)

电压切换电路113具有两个输出端，分别用于输出第一电压值和第二电压值。例如，第一电压值为6V；第二电压值为14V。选择开关S2用于在两个输出端之间切换，以选择性地输出第一电压值或者第二电压值。可选的，选择开关S2为拨动开关等。

在本实施例中，请参阅图6，电压输出单元12包括两个预设电阻(R15、R16)和一个可变电阻(RP3)，且与高次级绕组(Rx和Rs)组成惠斯通电桥电路。具体地，传感器2具有三条信号引出线(A、B、C)。其中，两个预设电阻(R15、R16)和一个可变电阻(RP3)串联在一条电路上，该电路的第一端接地，第二端作为电压切换电路113的输入端。可变电阻(RP3)位于两个预设电阻(R15、R16)之间，且可变电阻(RP3)的活动端与传感器2的引出线B两端为惠斯通电桥电路的电压输出端，且输出电压值为U1。传感器2的两条引出线(A、C)分别连接在电阻R15和电阻R16的两端。由此，组成惠斯通电桥电路。

可选的，上述可变电阻(RP3)为可调电位器。

当将拨动开关S2与输出6V的输出端接通时，U0＝6V，此时可以通过可变电阻(RP3)对惠斯通电桥电路进行调零，以使输出电压值U1＝0V。

当将拨动开关S2自输出6V的输出端切换至输出14V的输出端时，U0＝14V，此时在惠斯通电桥电路中，高次级绕组(Rx和Rs)的阻值基于热敏电阻的特性而产生变化，从而输出电压值U1随之发生变化。计算单元13用于根据输出电压值U1计算获得表示高次级绕组21的对称性的数值，该数值能够反映对称性是否满足要求。

可选的，传感器对称性检测装置1还包括显示单元，用于对计算单元13获得的数值进行显示，从而可以直观的获知传感器的对称性。

可选的，传感器对称性检测装置1还包括数字面板表4，该数字面板表4集成有上述计算单元13和显示单元。在此基础上，可选的，第一电源控制电路111还用于将220V交流电压降压至第二交流电压值。电压提供单元还包括第三电源控制电路114，其与第一电源控制电路111电连接，用以将第二交流电压值转换为直流电压值，并输出至数字面板表4。例如，第二交流电压值为8.5V，第一电源控制电路111向第三电源控制电路114提供电压为8.5V(电流为0.35A)的交流电。第三电源控制电路114将该交流电转换为5V的直流电，并输出值数字面板表4，以使其能够正常工作。

综上所述，本发明上述各实施例提供的传感器对称性检测方法和装置的技术方案中，通过向传感器的高次级绕组两端先后施加不同的第一电压值和第二电压值，可以在第一电压值切换至第二电压值时，模拟气体流经传感器的管路前后高次级绕组产生的阻值变化，以达到测试高次级绕组的对称性的目的。由于可以直接测试传感器，而不需要将传感器安装在气体质量流量控制器中，这不仅可以提高测试效率，实现批量检测，而且可以避免造成传感器的焊接点和电路板的焊盘损伤，以及对电路板的清洁度的破坏。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种传感器对称性检测方法，其特征在于，包括：

将高次级绕组与两个预设电阻和一个可变电阻组成惠斯通电桥电路；

先向传感器的高次级绕组两端施加第一电压值，后向所述传感器的高次级绕组两端施加与所述第一电压值不同的第二电压值；所述高次级绕组包括分别为位于上游和下游的高级绕组和次级绕组；所述高级绕组和次级绕组均为热敏电阻丝；

基于在所述第一电压值切换至第二电压值时产生的所述高次级绕组的阻值变化，利用所述惠斯通电桥电路在施加所述第一电压值或者第二电压值时输出相应的电压值；

根据输出的所述电压值计算获得表示所述高次级绕组的对称性的数值。

2.根据权利要求1所述的传感器对称性检测方法，其特征在于，所述第一电压值和第二电压值分别为流体在流经所述传感器的流体管路之前和之后，在所述高次级绕组两端产生的两个电压值。

3.根据权利要求2所述的传感器对称性检测方法，其特征在于，所述第一电压值为6V；所述第二电压值为14V。

4.根据权利要求1所述的传感器对称性检测方法，其特征在于，所述向传感器的高次级绕组两端先后施加不同的第一电压值和第二电压值的步骤，进一步包括：

向所述高次级绕组两端施加所述第一电压值；

调节所述可变电阻的阻值，以使所述惠斯通电桥电路输出的第四电压值为0V；

将所述第一电压值切换至第二电压值。

5.根据权利要求4所述的传感器对称性检测方法，其特征在于，在所述调节所述可变电阻的阻值，以使所述惠斯通电桥电路输出的第四电压值为0V的步骤之后，还包括：

将所述第四电压值转换为读数零，并进行显示。

6.根据权利要求1所述的传感器对称性检测方法，其特征在于，在所述根据所述输出电压值计算获得表示所述高次级绕组的对称性的数值的步骤之后，还包括：

将所述数值进行显示。

7.一种传感器对称性检测装置，其特征在于，包括：

电压提供单元，用于先向传感器的高次级绕组两端施加第一电压值，后向所述传感器的高次级绕组两端施加与所述第一电压值不同的第二电压值；所述高次级绕组包括分别为位于上游和下游的高级绕组和次级绕组；所述高级绕组和次级绕组均为热敏电阻丝；

电压输出单元，用于基于在所述第一电压值切换至第二电压值时产生的所述高次级绕组的阻值变化，以输出相应的电压值；所述电压输出单元包括两个预设电阻和一个可变电阻，且与所述高次级绕组组成惠斯通电桥电路；

计算单元，用于根据输出的所述电压值计算获得表示所述高次级绕组的对称性的数值。

8.根据权利要求7所述的传感器对称性检测装置，其特征在于，所述电压提供单元包括：

第一电源控制电路，用于将220V交流电压降压至第一交流电压值；

第二电源控制电路，与所述第一电源控制电路电连接，用以将所述第一交流电压值转换为基准电压值；

电压切换电路，用于选择性地将所述基准电压值切换至所述第一电压值或者第二电压值，并施加在所述高次级绕组两端。

9.根据权利要求7所述的传感器对称性检测装置，其特征在于，还包括显示单元，用于对所述计算单元获得的所述数值进行显示。

10.根据权利要求9所述的传感器对称性检测装置，其特征在于，还包括数字面板表，所述数字面板表集成有所述计算单元和所述显示单元。

11.根据权利要求8所述的传感器对称性检测装置，其特征在于，所述第一电源控制电路还用于将220V交流电压降压至第二交流电压值；

所述电压提供单元还包括第三电源控制电路，与所述第一电源控制电路电连接，用以将所述第二交流电压值转换为直流电压值，并输出至数字面板表。

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