基于LabVIEW的汽車門把手傳感器測試系統

DHS(DOOr Handle Sensor)，是汽車無鑰匙進入系統中實現身份識別功能和發送請求信號的一組傳感器組合而成的。要實現智能開關門過程，DHS需要和遙控匙，還有PASE ECU完成識別通信過程。DHS由電容傳感器(開門過程識別人手)、按鈕開關(關門動作)和低頻天線(和遙控匙通信)組成。DHS的工作過程如下。當人手靠近汽車門把手后，電容傳感器向PASE ECU發出一個感應脈沖。然后，PASE ECU驅動低頻天線向外發送請求信號，遙控匙接收到此信號并對PASE ECU響應識別身份的射頻信號，身份識別完成后，最后由PASEECU控制車門自動打開。關門過程和開門過程類似，只是由按鈕開關替代了電容傳感器完成關門動作。同樣，關門動作同樣需要身份識別。系統

本系統設計滿足門把手傳感器的測試要求，能夠對汽車門把手傳感器進行天線端阻抗、Software Version、供電電流參數、信號輸出和Go／NoGo檢測。系統由PCI測量、多種總線儀器測量和結構控制系統組成。其系統框架圖見圖1。

測量系統具有通過多種總線完成儀器控制和信號測量的功能。主要利用NI，DAQ數據采集卡PCI-6251的多路模擬量輸入通道采集并分析得出Software Version、供電電流參數信號輸出，通過GPIB總線控制LCR表測量無線天線端阻抗。控制系統采用NI數字IO卡PCI-6514控制電磁閥，加上成熟可靠的氣動部件完成氣動控制，另有工業安全繼電器搭建的安全電路對氣動系統進行監控。上位機軟件控制數字IO進行各種機械動作的同時，安全電路監控系統開關和傳感器，可使系統急停或出現危險操作的情況后，自動切斷系統氣源，保證氣動執行部件處于失能狀態。

DHS測試工作結束以后，上位機軟件根據測試結果，自動運行不同的軟件流程。對合格產品，氣動結構自動將被測傳感器移動到激光打碼器鏡頭前完成產品序列號的打印：對不合格產品，軟件程序鎖死，只有操作員將被測件扔入廢品箱后，才能進行后續的測試。

系統硬件及功能

如圖2所示，該系統主要使用的硬件主要包括以下部分：

·PCIZ控機：作為上位機，利用軟件完成系統的測量和控制。

·PCI-625l板卡：M系列DAQ卡，實現電流、電壓、開關接觸電阻測量功能。

·PCI-6514板卡：32路輸入、32輸出工業IO卡，實現測量開關電路控制，以及氣路閥島控制，還有系統狀態和氣缸行程位置反饋。

·PcI—GPIB板卡：實現PcI和GPIB的數據總線轉接。

·Quadtechl920：LCR表，完成天線內部交流電阻和電感的測量。系統測量原理

首先將測量通道切換到DHS傳感器天線接口兩端，根據測試需求由LCR表測量其內部交流電阻和電感。然后將DACL昔模擬量采集通道切換并聯到DHS傳感器上拉電阻端，采集電阻兩端間的電壓。并根據精密電阻測量儀測得的電阻值，來計算供電電流，分析得到掃描時間、平均電流和低電平值等電流波形參數。

Software Version是預先寫入DHS傳感器芯片的一串芯片生產日期和芯片版本號。其測量的方法是采用數字IO同步觸發傳感器供電和DAQ卡模擬量輸入通道采集，采集DHS傳感器信號端得到芯片上電廣播波形數據。這些數據通過Law瑾w虛擬數字分析軟件模塊，將波形數據轉化為9600波特率的8421碼數據。Software Version的解碼程序，通過虛擬數字分析模塊，得到一系列布爾量的數組。然后將這些數組進行整合成數字波形，分析出起始位、終止位和數據位后，提取出每個字節，再用8421解碼得到芯片發送的數據。

Go／N0 Go測試，是判斷DHS電容傳感器好壞的關鍵測試流程。該測試利用氣動運動機構，釋放自由落體鐵塊，模擬人手和DHS電容傳感器之間電容大小的改變，繼而改變DHS傳感器輸出通道的電壓值。該測試同樣采取觸發氣缸動作和觸發DAQ采集同步執行，使得數據波形起點一致，便于軟件分析和判斷。

復雜氣路的安全控制

由于DHS被測件由四個部分組成。各個部分由6根導線組成的線纜連接而成，所以結構部分的夾具設計比較復雜，而且為了實現自動卸件和自動打碼，氣動組件用到了12組氣缸來控制測試過程的自動化。

這么多的氣缸組件，相互之間如果不遵循正常的邏輯控制，它們之間是會發生碰撞和沖突的。但因為氣缸在正常測試的情況下都裝有行程開關，所以軟件流程能夠保證執行機構的安全運行。在出現觸碰安全光柵或者按下急停按鈕的時候，氣源立即斷氣是通過安全繼電器的直接響應來切斷氣源完成。而不是采用軟件的方式，保證了安全控制不受軟件延時和軟件死機等問題的影響。急停后的復位，如果同樣采用硬件復位，復位過程中電磁閥全部一起上電，12個氣缸組件同時動作，無法保證避免它們之間的沖突碰撞。所以考慮將12個氣缸組件分為兩組，讓會產生沖突碰撞的氣缸分成兩組，由軟件控制其分開來復位。讓能阻礙其它氣缸運動的氣缸組第一步復位，剩下的氣缸組第二步復位，保證了系統復位的快速和安全。其硬件急停軟件復位的邏輯框架圖見圖3。

結語

通過上述測試結果分析我們可以看到。本文所述汽車門把手測試系統采用當今世界上先進的、模塊化、標準化測試技術和產品。硬件采用NI公司PCI數據采集系統，軟件采用流行的LabVIEw開發，使得測試系統能夠快速滿足生產測試需求。