水溫傳感器功能測試設備的制作方法
【專利摘要】本發明涉及水溫傳感器功能測試設備，包括計算機單元、測試控制單元和測試工位單元，測試控制單元主要由MCU1主控板、LED燈、繼電器板構成，測試工位單元包括4個測試工裝設備，每個測試工裝設備包括上下工裝兩部分；下工裝一次卡裝15個樣件用于測試；測試工裝設備配合工作臺和高溫循環水浴箱使用，工作臺整機有電源開關和急停開關各一個，共有四個測設工位，每個工位各一個啟動開關，每個工位有3根線連工裝識別接近開關；高溫循環水浴油箱有一個可調溫水浴箱和兩個恒溫水浴箱，其優點是：具有自動實時檢測水溫傳感器樣品的各項技術指標、自動定時測量、自動合格指標判斷、記錄測試數據及曲線、打印測試報表等功能，獨立工作、有電即可用。
【專利說明】水溫傳感器功能測試設備
【技術領域】
[0001]本發明涉及汽車測試設備，特別涉及一種水溫傳感器功能測試設備，用于高溫狀態下的汽車水溫傳感器多工位功能測試。
【背景技術】
[0002]隨著水溫傳感器在汽車行業中的使用越來越普遍，對于水溫傳感器性能檢測就顯得尤為重要。
[0003]目前，市場上的水溫傳感器功能測試設備還處于起步階段，現有的設備大多采用傳統的熱敏式溫度傳感器，以阻溫曲線測量方法對熱敏式溫度傳感器功能進行測試，現有技術自動化程度低，工作效率差。現有的水溫傳感器測試系統存在以下問題:
1.自動化程度低，測試效率差。手動化的測試設備導致單個樣品的測試時間長，無法滿足現在批量生產的要求。
[0004]2.測試精度低，產品合格率差。以人工測量為主的系統模式無法排除人工影響因素，導致測量誤差大。
[0005]3.非通用性，成本損耗大。現有的溫度傳感器測試設備不能適應不同型號的溫度傳感器，增加重復開發工作。
[0006]因此，急需設計一種新型的水溫傳感器功能測試設備來對測試系統升級。
【發明內容】
[0007]本發明的目的就是為克服現有技術的不足，提供一種水溫傳感器功能測試設備的技術方案，根據水溫傳感器的工作原理(用于檢測發動機冷卻液的溫度，內有負熱敏電阻元件，隨著溫度的改變而改變電阻)，模仿產品的工作環境，將水溫傳感器浸泡在水浴箱中，使其內部的電阻隨著溫度的改變而發生改變，再通過設備測試產品的絕緣電阻、熱敏電阻和儀表電阻值是否合格從而判斷產品是否合格。同時根據水溫傳感器的具體生產過程，針對不同型號傳感器的多參數、大批量測量的特點，以及對高可靠、高性能、高效率的要求，構建一種水溫傳感器專用自動化測試平臺。以計算機技術、自動化技術和測試技術為基礎，采用模塊式結構和PC1、RS-232總線等通信協議，根據測試原理，研制出的具有高度開發性、自動化和實用性的系統。
[0008]本發明是通過這樣的技術方案實現的:水溫傳感器功能測試設備，包括計算機單元、測試控制單元和測試工位單元，其特征在于:
計算機單元包括研華工控機、PC1-1612⑶通訊卡和NI萬用表卡；
測試控制單元主要由MCUl主控板、LED燈、繼電器板構成，MCUl主控板通過IO端口連接譯碼器，通過譯碼器控制15個LED燈，通過4個IO端口作為外部中斷開關接口來連接4個工位上的啟動開關，通過12個IO端口作為識別工裝接口來連接接近開關，通過4個IO端口控制對應的4個繼電器板，用于切換4個繼電器板電源，；
每個繼電器板包括15個繼電器，形成4個矩陣選通模塊，通過譯碼器控制4個矩陣選通模塊的60個繼電器線圈，60個繼電器用于控制每個工位上相應工件的數據測量；
測試控制單元通過I個RS232接口與工控機通信
測試控制單元通過廢品箱計數IO識別外部中斷；
測試工位單元包括4個測試工裝設備，每個測試工裝設備包括上下工裝兩部分；上工裝為矩形箱蓋狀，包括識錯板，識錯板的下平面為15個間隔凹進的型腔A，型腔內包括和一個待測水溫傳感器端子位置的三個探針，形成5X3矩陣；全部探針通過上工裝內部結構板固定；
全部探針的上端分別和電纜連接，電纜另一端通過連接端子與繼電器板連接；
下工裝為矩形箱狀，工位夾板上設有和待測水溫傳感器形狀配合的個間隔凹進型腔B，形成5X 3矩陣，15個間隔凹進型腔B用于放置待測水溫傳感器，待測水溫傳感器的端子位置和上工裝上對應的探針位置相對應；下工裝一次卡裝15個樣件用于測試；
測試工裝設備配合工作臺和高溫循環水浴箱使用，工作臺整機有電源開關和急停開關各一個，共有四個測設工位，每個工位各一個啟動開關，每個工位有3根線連工裝識別接近開關；高溫循環水浴油箱有一個PolyScience 9700系列的可調溫水浴箱和兩個PolyScience 8100系列的恒溫水浴箱。
[0009]所述水溫傳感器功能測試設備的測試步驟:
A、測試系統使用前，先連接好電源，按下工作臺總開關按鈕，再依次按下三臺水浴箱開關按鈕，開啟工控機，準備測試；
B、系統開機啟動需要一段時間，稍作等待，待系統進入Windows界面，雙擊桌面上的測試軟件快捷圖標，即可進入測試軟件窗口，將I號下工裝裝滿待測水溫傳感器，然后將下工裝放入一號工位，蓋上一號上工裝，等待測試；
C、在主界面上選擇生產測試，進入，選擇產品型號，按下一號工位開關按鈕，通知上位機開始測試；
D、上位機開始計時，3分鐘后，上位機首先通過測量每個傳感器的熱敏電阻，判斷是否15個位置都正確放置電阻，無電阻時所得值為NAN，并彈出對話框提示操作員是否繼續進行操作，若選是則進行小于15個產品的測試；
E、上位機讀取工裝編號，MCUl通過IO判斷編號，并將編號傳給上位機，上位機首先將一號工位水浴箱調至40°C，實時監測油箱實際溫度當溫度到達所設溫點后保溫一段時間，然后依次測試該溫點下絕緣電阻，待放置3分鐘后對熱敏電阻進行測試，完成后保存數據；
F、將上步驟中的一號工位工裝放入二號工位，一號工位放上新工裝，分別按下一號工位和二號工位開關，按照上述測試步驟操作等待軟件提示各工位測試完成，測試結束后保存數據；
G、將上步驟中的二號工位工裝放在三號工位上，一號工位工裝放在二號工位上，一號工位放上新工裝，分別按下一號、二號和三號工位開關，按上述測試步驟操作等待軟件提示各工位測試完成，測試結束后保存數據；
H、將上步驟中的三號工位工裝放在四號工位上，二號工位工裝放在三號工位上，一號工位工裝放在二號工位上，一號工位放上新工裝，分別按下一號、二號、三號和四號工位開關，按上述測試步驟等待軟件提示一號、二號和三號工位測試完成，測試結束后保存數據；
1、四號工位對工裝上產品進行吹干處理，上位機讀取工裝編號，然后通過讀取該工裝數據判斷是否已經完成一號、二號、三號工位測試，如果未完成則提示，不進行測量工作；
J、檢測通過后，上位機自動按三點測試法公式自動計算全溫電阻值，繪制全溫電阻曲線，然后根據結果判斷產品是否合格，在四號工位面板指示燈上提示不合格被測件；
K、操作員根據提示，打開四號工位上工裝，將廢件放入廢件箱，廢件箱傳感器自動計數，然后提示操作員蓋上上工裝；操作員蓋上上工裝后，按下四號工位開關，軟件通過測試每個位置熱敏電阻判斷是否將廢件全部處理，未處理完全則提示，處理完成后顯示測試完成，取出合格工件；
以此類推，所有工件測試完成后向左依次輪流循環測試；
L、全部測試完成后，依次按照下列步驟操作:點擊軟件關閉按鈕，退出測試系統，關閉工控機，關閉所有循環水浴箱，關閉設備右側總開關。
[0010]本發明的技術效果是具有自動實時檢測水溫傳感器樣品的各項技術指標、自動定時測量、自動合格指標判斷、記錄測試數據及曲線、打印測試報表等功能，獨立工作、有電即可用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1是本發明的系統組成框圖；
圖2是本發明的上工裝立體圖；
圖3是圖2中型腔A立體圖；
圖4是本發明的上工裝剖視圖；
圖5是本發明的下工裝俯視圖；
圖6是本發明的下工裝剖視圖；
圖7是本發明的整機接線原理圖。
[0012]圖中:1.上工裝，11.型腔A，12.探針，13.識錯板，14.50pin插頭，15.上工裝把手，16.結構板；2.下工裝，21.下工裝把手，22.凹進型腔B，23.工裝識別裝置，24.工位夾板，25.待測工件。
【具體實施方式】
[0013]為了更清楚的理解本發明，結合附圖和實施例詳細描述本發明:
如圖1至圖4所示，水溫傳感器功能測試設備，包括計算機單元、測試控制單元和測試工位單元，計算機單元包括研華工控機、PC1-1612⑶通訊卡和NI萬用表卡；
測試控制單元主要由MCUl主控板、LED燈、繼電器板構成，MCUl主控板通過IO端口連接譯碼器，通過譯碼器控制15個LED燈，通過4個IO端口作為外部中斷開關接口來連接4個工位上的啟動開關，通過12個IO端口作為識別工裝接口來連接接近開關，通過4個IO端口控制對應的4個繼電器板，用于切換4個繼電器板電源，；
每個繼電器板包括15個繼電器，形成4個矩陣選通模塊，通過譯碼器控制4個矩陣選通模塊的60個繼電器線圈，60個繼電器用于控制每個工位上相應工件的數據測量；
測試控制單元通過I個RS232接口與工控機通信 測試控制單元通過廢品箱計數IO識別外部中斷；
測試工位單元包括4個測試工裝設備，每個測試工裝設備包括上下工裝兩部分；上工裝I為矩形箱蓋狀，包括識錯板13，識錯板13的下平面為15個間隔凹進的型腔All，型腔11內包括和一個待測水溫傳感器端子位置的三個探針12，形成5X3矩陣；全部探針12通過上工裝I內部結構板16固定；
全部探針12的上端分別和電纜連接，電纜另一端通過連接端子與繼電器板連接；下工裝2為矩形箱狀，工位夾板24上設有和待測水溫傳感器形狀配合的15個間隔凹進型腔B22，形成5X3矩陣，15個間隔凹進型腔B22用于放置待測水溫傳感器，待測水溫傳感器的端子位置和上工裝I上對應的探針12位置相對應；下工裝2 —次卡裝15個樣件用于測試；
測試工裝設備配合工作臺和高溫循環水浴箱使用，工作臺整機有電源開關和急停開關各一個，共有四個測設工位，每個工位各一個啟動開關，每個工位有3根線連工裝識別接近開關；高溫循環水浴油箱有一個PolyScience 9700系列的可調溫水浴箱和兩個PolyScience 8100系列的恒溫水浴箱。
[0014]工裝識別裝置23為磁鐵，和工作臺上的接近開關配合使用，檢測下工裝相應位置，由接近開關檢測有無磁鐵，再由對應的邏輯編碼原理判斷相應工裝號。
[0015]根據上述說明，結合本領域技術可實現本發明的方案。
【權利要求】
1.水溫傳感器功能測試設備，包括計算機單元、測試控制單元和測試工位單元，其特征在于:計算機單元包括研華工控機、PC1-1612⑶通訊卡和NI萬用表卡； 測試控制單元主要由MCUl主控板、LED燈、繼電器板構成，MCUl主控板通過IO端口連接譯碼器，通過譯碼器控制15個LED燈，通過4個IO端口作為外部中斷開關接口來連接4個工位上的啟動開關，通過12個IO端口作為識別工裝接口來連接接近開關，通過4個IO端口控制對應的4個繼電器板，用于切換4個繼電器板電源，； 每個繼電器板包括15個繼電器，形成4個矩陣選通模塊，通過譯碼器控制4個矩陣選通模塊的60個繼電器線圈，60個繼電器用于控制每個工位上相應工件的數據測量； 測試控制單元通過I個RS232接口與工控機通信 測試控制單元通過廢品箱計數IO識別外部中斷； 測試工位單元包括4個測試工裝設備，每個測試工裝設備包括上下工裝兩部分；上工裝(I)為矩形箱蓋狀，包括識錯板(13)，識錯板(13)的下平面為15個間隔凹進的型腔A(11)，型腔(11)內包括和一個待測水溫傳感器端子位置的三個探針(12)，形成5X3矩陣；全部探針(12)通過上工裝(I)內部結構板(16)固定； 全部探針(12)的上端分別和電纜連接，電纜另一端通過連接端子與繼電器板連接； 下工裝(2)為矩形箱狀，工位夾板(24)上設有和待測水溫傳感器形狀配合的15個間隔凹進型腔B (22)，形成5X3矩陣，15個間隔凹進型腔B (22)用于放置待測水溫傳感器，待測水溫傳感器的端子位置和上工裝(I)上對應的探針(12)位置相對應；下工裝(2) —次卡裝15個樣件用于測試；` 測試工裝設備配合工作臺和高溫循環水浴箱使用，工作臺整機有電源開關和急停開關各一個，共有四個測設工位，每個工位各一個啟動開關，每個工位有3根線連工裝識別接近開關；高溫循環水浴油箱有一個PolyScience 9700系列的可調溫水浴箱和兩個PolyScience 8100系列的恒溫水浴箱。
2.利用權利要求1所述水溫傳感器功能測試設備的測試步驟: A、測試系統使用前，先連接好電源，按下工作臺總開關按鈕，再依次按下三臺水浴箱開關按鈕，開啟工控機，準備測試； B、系統開機啟動需要一段時間，稍作等待，待系統進入Windows界面，雙擊桌面上的測試軟件快捷圖標，即可進入測試軟件窗口，將I號下工裝裝滿待測水溫傳感器，然后將下工裝放入一號工位，蓋上一號上工裝，等待測試； C、在主界面上選擇生產測試，進入，選擇產品型號，按下一號工位開關按鈕，通知上位機開始測試； D、上位機開始計時，3分鐘后，上位機首先通過測量每個傳感器的熱敏電阻，判斷是否15個位置都正確放置電阻，無電阻時所得值為NAN，并彈出對話框提示操作員是否繼續進行操作，若選是則進行小于15個產品的測試； E、上位機讀取工裝編號，MCUl通過IO判斷編號，并將編號傳給上位機，上位機首先將一號工位水浴箱調至40°C，實時監測油箱實際溫度當溫度到達所設溫點后保溫一段時間，然后依次測試該溫點下絕緣電阻，待放置3分鐘后對熱敏電阻進行測試，完成后保存數據； F、將上步驟中的一號工位工裝放入二號工位，一號工位放上新工裝，分別按下一號工位和二號工位開關，按照上述測試步驟操作等待軟件提示各工位測試完成，測試結束后保存數據； G、將上步驟中的二號工位工裝放在三號工位上，一號工位工裝放在二號工位上，一號工位放上新工裝，分別按下一號、二號和三號工位開關，按上述測試步驟操作等待軟件提示各工位測試完成，測試結束后保存數據； H、將上步驟中的三號工位工裝放在四號工位上，二號工位工裝放在三號工位上，一號工位工裝放在二號工位上，一號工位放上新工裝，分別按下一號、二號、三號和四號工位開關，按上述測試步驟等待軟件提示一號、二號和三號工位測試完成，測試結束后保存數據；. I、四號工位對工裝上產品進行吹干處理，上位機讀取工裝編號，然后通過讀取該工裝數據判斷是否已經完成一號、二號、三號工位測試，如果未完成則提示，不進行測量工作； . J、檢測通過后，上位機自動按三點測試法公式自動計算全溫電阻值，繪制全溫電阻曲線，然后根據結果判斷產品是否合格，在四號工位面板指示燈上提示不合格被測件； . K、操作員根據提示，打開四號工位上工裝，將廢件放入廢件箱，廢件箱傳感器自動計數，然后提示操作員蓋上上工裝；操作員蓋上上工裝后，按下四號工位開關，軟件通過測試每個位置熱敏電阻判斷是否將廢件全部處理，未處理完全則提示，處理完成后顯示測試完成，取出合格工件； 以此類推，所有工件測試完成后向左依次輪流循環測試； . L、全部測試完成后，依次按照下列步驟操作:點擊軟件關閉按鈕，退出測試系統，關閉工控機，關閉所有循環 水浴箱，關閉設備右側總開關。
【文檔編號】G01K15/00GK103698055SQ201310721513
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月24日 優先權日:2013年12月24日
【發明者】丁娟, 陳廣水, 蘇煥鑫, 武鴻濤, 史屹君 申請人:天津市中環電子計算機有限公司