传感器的测试方法以及环境测试系统与流程

    专利2025-12-19  4


    本技术涉及传感器测试的,具体来说是一种传感器的测试方法以及环境测试系统。


    背景技术:

    1、传感器,可以用于对压力、温度、湿度等物理量进行测量,在制造和维护过程中,需要对传感器进行测试。

    2、相关技术中,根据待测传感器确定一个测试温度点,环境试验设备对控温机构进行控制,使控温机构和测试温场的温度共同从当前温度变化至测试温度点,当测试温场的温度稳定于测试温度点时,对待测传感器进行测量,之后,根据待测传感器确定下一个测试温度点,直至遍历测试所需的全部测试温度点。

    3、对于每个测试温度点,都需要控温机构和测试温场共同进行温度变化,由此导致,测试时间较长,测试效率较低。


    技术实现思路

    1、本技术提供了一种传感器的测试方法以及环境测试系统,通过介质模块将传热介质的温度调节至测试温度点,通过目标介质模块为温场模块提供具有目标测试点的传热介质,从而减少测试过程中的温度变化时间。

    2、第一方面,本技术实施例提供了一种传感器的测试方法,测试方法应用于环境测试系统,环境测试系统包括温场模块和至少两个介质模块,温场模块用于提供测试温场,待测传感器位于测试温场中,测试方法包括:根据待测传感器确定至少两个测试温度点;控制介质模块中存储的传热介质的温度稳定在测试温度点,使至少两个测试温度点和至少两个介质模块一一对应;确定目标测试点,目标测试点为至少两个测试温度点中的一个;确定与目标测试点相对应的目标介质模块,目标介质模块为至少两个介质模块中的一个;控制温场模块与目标介质模块相连通,驱动传热介质从目标介质模块进入温场模块,使测试温场达到目标测试点,对待测传感器进行测量,得到与目标测试点相对应待测测量值;遍历至少两个测试温度点,得到与每个测试温度点相对应的待测测量值。

    3、在本技术实施例中,可以根据待测传感器确定至少两个测试温度点,通过对至少两个介质模块进行温度控制,使至少两个介质模块与至少两个测试温度点一一对应,在确定目标测试点时,可以驱动具有目标测试点的温度的传热介质从目标介质模块达到目标测试点,使测试温场的温度达到目标测试点,相比于在确定目标测试点之后再开始控制传热介质的温度,可以减少测试温场的温度变化时间,进而减少测试过程的测试时间,提高测试效率。

    4、结合第一方面,本技术实施例的一种实现方式中,介质模块包括介质存储单元、控温机构、测温单元和控制单元,介质存储单元用于存储传热介质,控温机构用于控制介质存储单元中的传热介质温度,测温单元能用于测量介质存储单元中的传热介质温度;控制介质模块中存储的传热介质的温度稳定在测试温度点,包括,控制单元预置第一控温准确度;控制单元获取测试温度点,根据测试温度点和第一控温准确度确定第一控温范围;控制单元从测温单元获取第一温度测量值,根据第一温度测量值和第一控温范围对控温机构进行控制,使第一温度测量值在第一控温范围内;其中,第一控温准确度高于温场模块的准确度,第一控温准确度低于或者等于测温单元的准确度。

    5、在本技术实施例中,介质模块中的测温单元的准确度高于温场模块的准确度,介质模块中的控制单元根据测温单元对控温机构进行控制,使介质存储单元中的传热介质的温度达到与测试温度点相对应的第一控温范围,第一控温范围满足温场模块的准确度要求,当该介质模块作为目标介质模块时,传热介质用于对测试温场的温度进行调整,可以提高测试温场的准确度,进而提高测试结果的可信度。

    6、结合第一方面,本技术实施例的一种实现方式中,环境测试系统还包括制冷模块,制冷模块提供的介质温度低于介质模块的量程最低温度,制冷模块分别与至少两个介质模块相连通,使制冷模块同时向至少两个介质模块提供传热介质,控温机构包括加热单元、冷却盘管和流量单元,加热单元用于加热介质存储单元中的传热介质,冷却盘管用于冷却介质存储单元的温度,流量单元用于控制冷却盘管中的传热介质的流量,流量单元连通于冷却盘管与制冷模块之间;根据第一温度测量值和第一控温范围对控温机构进行控制,包括,控制单元确定第二控温范围,第二控温范围大于第一控温范围;控制单元根据第一温度测量值进行判断;若第一温度测量值低于第二控温范围的最小值,控制单元控制流量单元,以降低冷却盘管中的传热介质的流量;若第一温度测量值大于等于第二控温范围的最小值,且小于第一控温范围的最小值,控制单元控制加热单元,以提高加热功率;若第一温度测量值大于第一控温范围的最大值,且小于等于第二控温范围的最大值,控制单元控制加热单元,以降低加热功率;若第一温度测量值大于第二控温范围的最大值,控制单元控制流量单元,以提高冷却盘管中的传热介质的流量。

    7、在本技术实施例中,通过同一个制冷模块为不同的介质模块的冷却单元提供用于冷却的传热介质,可以提高制冷模块的工作效率,降低用于制冷的能耗,进一步的,根据冷却单元和加热单元不同的控温特点,设置大于第一控温范围的第二控温范围,当第一温度测量值低于第二控温范围的最小值,或者大于第二控温范围的最大值,通过调整冷却盘管的流量进行温度调节,相比于提高加热单元的功率,可以减小介质存储单元中的介质波动,提高介质模块的温度准确度,当第一温度测量值大于等于第二控温范围的最小值,小于等于第二控温范围的最大值时,通过调整加热单元的功率进行温度调节,相比于调整冷却盘管中的流量,可以减小介质存储单元中的介质波动,提高介质模块的温度准确度。

    8、结合第一方面,本技术实施例的一种实现方式中,目标介质模块包括目标介质存储单元、目标控温机构、目标测温单元和目标控制单元;测试方法还包括,温场模块与目标介质模块相连通之前,目标控制单元按照第一频率周期性地从目标测温单元获取目标温度测量值;温场模块与目标介质模块相连通时,目标控制单元根据目标测试点确定第三控温范围,第三控温范围包含第一控温范围,若目标温度测量值超出第三控温范围,目标控制单元按照第二频率周期性地从目标测温单元获取目标温度测量值,若目标温度测量值在第三控温范围内,目标控制单元按照第三频率周期性地从目标测温单元获取目标温度测量值;其中,第一频率小于第二频率,第三频率小于第二频率,第一频率小于或者等于第三频率。

    9、在本技术实施例中,温场模块与目标介质模块相连通时,温场模块与目标介质模块之间存在传热介质的交换,此时,若目标温度测量值超出第三控温范围,目标控制单元按照第二频率周期性地从目标测温单元获取目标温度测量值,并可以根据目标温度测量值对目标控温机构进行控制,由于第二频率大于第一频率,可以提高目标介质模块的控温效率,缩短目标温度测量值达到目标测试点的时间,提高测试效率,若目标温度测量值在第三控温范围内,目标控制单元按照第三频率周期性地从目标测温单元获取目标温度测量值,并可以根据目标温度测量值对目标控温机构进行控制,由于第三频率大于等于第一频率,可以减小目标温度测量值的温度波动,由于第三频率小于第二频率,第三频率时的目标测温单元的准确度高于第二频率时的目标测温单元的准确度,进而提高目标介质模块的温度准确度。

    10、结合第一方面,本技术实施例的一种实现方式中,目标介质模块还包括混流单元,混流单元用于控制传热介质在目标介质存储单元内的循环速度;测试方法还包括,温场模块与目标介质模块相连通之前,目标控制单元控制混流单元,使传热介质按照第一循环速度流动;温场模块与目标介质模块相连通时,若目标温度测量值超出第三控温范围,目标控制单元控制混流单元,使传热介质按照第二循环速度流动,若目标温度测量值在第三控温范围内,目标控制单元控制混流单元,使传热介质按照第三循环速度流动;其中,第一循环速度小于第三循环速度,第三循环速度小于第二循环速度。

    11、在本技术实施例中,温场模块与目标介质模块相连通时,温场模块与目标介质模块之间存在传热介质的交换,此时,若目标温度测量值超出第三控温范围,控制混流单元按照高于第一循环速度的第二循环速度进行混流,提高目标控温机构对于整个目标介质存储单元的温度调节能力,缩短目标温度测量值达到目标测试点的时间,若目标温度测量值在第三控温范围内,控制混流单元按照第三循环速度进行混流,由于第三循环速度高于第一循环速度,可以减小传热介质回流可能导致的介质温度不均,由于第三循环速度小于第二循环速度,可以在维持温场均匀的同时减少混流所需能耗;进一步的,第二循环速度的混流与第二频率的目标温度测量值的采集相配合,可以进一步提高目标介质模块的控温效率,第三循环速度的混流与第三频率的目标温度测量值的采集相配合,可以在较低能耗的情况下提高目标介质模块的温度准确度和均匀度。

    12、结合第一方面,本技术实施例的一种实现方式中,环境测试系统还包括测量模块和系统模块,测量模块用于测量测试温场的温度,温场模块包括第一工作腔、传热单元和驱动单元,第一工作腔用于容纳测试温场,传热单元用于根据流经的传热介质调节第一工作腔的温度,传热单元与第一工作腔传热连接,驱动单元用于驱动传热介质;测试方法还包括,系统模块根据温场模块的准确度和目标测试点确定第四控温范围;温场模块与目标介质模块相连通时,系统模块从测量模块获取第二温度测量值,根据第二温度测量值和第四控温范围对驱动单元进行控制;若第二温度测量值超出第四控温范围,控制驱动单元,使传热介质按照第一介质流速从目标介质模块流向传热单元;若第二温度测量值在第四控温范围内,控制驱动单元,使传热介质按照第二介质流速从目标介质模块流向传热单元;其中,第一介质流速大于第二介质流速。

    13、在本技术实施例中,当第二温度测量值超出第四控温范围,使传热介质按照大于第二介质流速的第一介质流速从目标介质模块流向传热单元,可以减小温场模块的温度变化时间,提高测试效率。

    14、结合第一方面,本技术实施例的一种实现方式中,温场模块包括第一温场模块和第二温场模块,至少两个测试温度点包括第一测试温度点,至少两个介质模块包括第一介质模块,第一介质模块的介质温度稳定在第一测试温度点;测试方法还包括:确定第一测试温度点为第一温场模块的目标测试点;第一温场模块与第一介质模块相连通之前,根据第二温场模块的温度场温度进行判断;若第二温场模块的温场温度未达到第一测试温度点,控制第一温场模块与第一介质模块相连通,使第一温场模块的温场温度达到第一测试温度点;若第二温场模块的温场温度达到第一测试温度点,控制第一温场模块与第一介质模块不连通。

    15、在本技术实施例中,根据第二温场模块的温场温度进行判断,若第二温场模块的温场温度达到第一测试温度点,则可以认为第二温场模块正在执行对应于第一测试温度点的测试过程,此时,控制第一温场模块与第一介质模块不连通,相比于第一温场模块的接入,提高了第二温场模块的测试可信度,若第二温场模块的温场温度未达到第一测试温度点,控制第一温场模块与第一介质模块相连通,相比于等待第二温场模块完成全部测试再使用第一介质模块,可以提高测试效率。

    16、结合第一方面,本技术实施例的一种实现方式中,至少两个测试温度点还包括第二测试温度点,至少两个介质模块还包括第二介质模块,第二介质模块的介质温度稳定在第二测试温度点;第一温场模块与第一介质模块相连通之前,根据第二温场模块的温度场温度进行判断,还包括,若第二温场模块的温场温度达到第一测试温度点,根据预期等待时间和预设时间阈值进行判断;若预期等待时间小于等于预设时间阈值,控制第一温场模块处于等待状态,直至第二温场模块与第一介质模块不连通时,控制第一温场模块与第一介质模块相连通;若预期等待时间大于预设时间阈值,确定第二测试温度点为目标测试点,控制第一温场模块与第二介质模块相连通,使第一温场模块的温场温度达到第二测试温度点;其中,预期等待时间为第二温场模块与第一介质模块相连通的预期持续时间。

    17、在本技术实施例中,如果第一温场模块具有第一测试温度点和第二测试温度点,可以结合预期等待时间和预设时间阈值进行判断,若预期等待时间小于等于预设时间阈值,则控制第一温场模块继续等待,若预期等待时间大于预设时间阈值,则安排第一温场模块先提供对应于第二测试温度点的测试温场,从而可以从环境测试系统整体层面提高对温场模块以及介质模块的利用效率,进而缩短测试时间,提高测试效率。

    18、结合第一方面,本技术实施例的一种实现方式中,环境测试系统还包括参考传感器,参考传感器和待测传感器用于测量相同物理量,参考传感器的测量准确度高于待测传感器,参考传感器位于温度恒定的参考温场中;测试方法还包括,将参考传感器和待测传感器连接到相同的测试物理量;对待测传感器进行测量时,从参考传感器得到参考测量值;根据与每个测试温度点相对应的待测测量值和参考测量值,产生测试结果。

    19、在本技术实施例中,提供了参考温场,将准确度高于待测传感器的参考传感器设置在参考温场中,通过参考传感器和待测传感器对相同测试物理量进行连接测量,提高了参考传感器所提供的参考测量值的可信度,进而提高测试结果的可信度。

    20、第二方面,本技术实施例提供了一种环境测试系统,包括,温场模块,用于提供测试温场;至少两个介质模块,介质模块用于对存储于其中的传热介质的温度进行调节;系统模块,用于执行计算机指令,以使环境测试系统执行如前述第一方面中任意一项实现方式所述的测试方法。

    21、本技术实施例的第二方面的有益效果,可以参考前述第一方面的相应说明,此处不再赘述。


    技术特征:

    1.一种传感器的测试方法,其特征在于,所述测试方法应用于环境测试系统,所述环境测试系统包括温场模块和至少两个介质模块,所述温场模块用于提供测试温场,待测传感器位于所述测试温场中,所述测试方法包括:

    2.根据权利要求1所述的测试方法,其特征在于,所述介质模块包括介质存储单元、控温机构、测温单元和控制单元,所述介质存储单元用于存储传热介质,所述控温机构用于控制所述介质存储单元中的传热介质温度,所述测温单元能用于测量所述介质存储单元中的传热介质温度;

    3.根据权利要求2所述的测试方法,其特征在于,所述环境测试系统还包括制冷模块,所述制冷模块提供的介质温度低于所述介质模块的量程最低温度,所述制冷模块分别与至少两个所述介质模块相连通,使所述制冷模块同时向至少两个所述介质模块提供传热介质,所述控温机构包括加热单元、冷却盘管和流量单元,所述加热单元用于加热所述介质存储单元中的传热介质,所述冷却盘管用于冷却所述介质存储单元的温度,所述流量单元用于控制所述冷却盘管中的传热介质的流量,所述流量单元连通于所述冷却盘管与所述制冷模块之间;

    4.根据权利要求2所述的测试方法,其特征在于,所述目标介质模块包括目标介质存储单元、目标控温机构、目标测温单元和目标控制单元;所述测试方法还包括,

    5.根据权利要求4所述的测试方法,其特征在于,所述目标介质模块还包括混流单元,所述混流单元用于控制传热介质在所述目标介质存储单元内的循环速度;所述测试方法还包括,

    6.根据权利要求1所述的测试方法,其特征在于,所述环境测试系统还包括测量模块和系统模块,所述测量模块用于测量所述测试温场的温度,所述温场模块包括第一工作腔、传热单元和驱动单元,所述第一工作腔用于容纳所述测试温场,所述传热单元用于根据流经的传热介质调节所述第一工作腔的温度,所述传热单元与所述第一工作腔传热连接,所述驱动单元用于驱动传热介质;所述测试方法还包括,

    7.根据权利要求1所述的测试方法,其特征在于,所述温场模块包括第一温场模块和第二温场模块,所述至少两个测试温度点包括第一测试温度点,所述至少两个介质模块包括第一介质模块,所述第一介质模块的介质温度稳定在所述第一测试温度点;所述测试方法还包括:

    8.根据权利要求7所述的测试方法,其特征在于,所述至少两个测试温度点还包括第二测试温度点,所述至少两个介质模块还包括第二介质模块,所述第二介质模块的介质温度稳定在所述第二测试温度点;

    9.根据权利要求1所述的测试方法,其特征在于,所述环境测试系统还包括参考传感器,所述参考传感器和所述待测传感器用于测量相同物理量,所述参考传感器的测量准确度高于所述待测传感器,所述参考传感器位于温度恒定的参考温场中;所述测试方法还包括,

    10.一种环境测试系统,其特征在于,包括,


    技术总结
    本申请提供了一种传感器的测试方法以及环境测试系统,包括:根据待测传感器确定至少两个测试温度点;控制介质模块中存储的传热介质的温度稳定在测试温度点,使至少两个测试温度点和至少两个介质模块一一对应;确定目标测试点;确定与目标测试点相对应的目标介质模块;控制温场模块与目标介质模块相连通,驱动传热介质从目标介质模块进入温场模块,使测试温场达到目标测试点,对待测传感器进行测量,得到与目标测试点相对应的待测测量值;遍历至少两个测试温度点,得到与每个测试温度点相对应的待测测量值。本申请通过目标介质模块为温场模块提供具有目标测试点的传热介质,可以减少测试过程的测试时间,提高测试效率。

    技术研发人员:陈高飞,张娟,杨华,廉王龙,赵洁,陈国刚,刘丽红,万全寿,尹兴智,朱振宇,金娟,金丽莉
    受保护的技术使用者:北京康斯特仪表科技股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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