用于传感器及线缆的快速检测装置的制作方法

1.本发明涉及机电领域，尤其涉及一种用于传感器及线缆的检测装置。


背景技术：

2.现有技术中，在进行nvh实验测试过程中需要用到大量的加速度传感器，实验开始前需要运用专门的检测前端对传感器及线缆进行完好确认。
3.但是通常仪器准备及连接电脑需要30min，检测15个传感器需要时间15min左右，整体花费时间较长；若有坏的传感器及线缆没有进行标识确认，实验中需要到设备管理室反复确认，影响实验完成情况；而且目前的情况可能导致损坏的传感器及线缆反复流出计测室，无法及时对传感器损坏原因进行调查及维修，造成设备浪费。


技术实现要素：

4.基于以上问题，本发明提出一种用于传感器及线缆的检测装置，解决了现有技术中无法及时对传感器损坏原因进行调查及维修，造成设备浪费的技术问题。
5.本发明提出一种用于传感器及线缆的检测装置，包括：
6.稳压电路、稳流电路、电压比较电路和检测接头；
7.稳流电路的电源端与稳压电路的输出端连接，稳流电路的输出端分别与电压比较电路的输入端和检测接头的一端连接，检测接头的另一端连接待检测传感器及传感器电缆，检测接头与电压比较电路并联；
8.电压比较电路包括第一电压比较电路、第二电压比较电路、第一指示元件和第二指示元件；
9.第一电压比较电路包括第一电压比较器，第一电压比较器的同相端与稳流电路的输出端连接，第一电压比较器的输出端与第一指示元件连接；
10.第二电压比较电路包括第二电压比较器，第二电压比较器的逆相端与稳流电路的输出端连接，第二电压比较器的输出端与第二指示元件连接；
11.第一电压比较器的逆相端和第二比较器的同向端通过各自的分压电路连接至稳压电路；
12.当稳压电路连接至外部电源时，第一电压比较器的同相端和第二电压比较器的逆相端电位相同，第一电压比较器的逆相端电位小于第二电压比较器的同相端电位；
13.当待检测传感器及传感器线缆接入检测装置进行检测时，通过第一指示元件和第二指示元件的变化判断传感器及传感器线缆是否发生故障。
14.此外，当稳压电路连接至外部电源时，第一电压比较器的同相端和第二电压比较器的逆相端电位相同包括：
15.第一电压比较器的同相端和第二电压比较器的逆相端并联。
16.此外，第一电压比较电路还包括：第一保护器件和两个以上分压器件组成的第一分压电路，第一分压电路一端接稳压电源，另一端接地；
17.第一电压比较器的逆相端接入第一分压电路的中间，第一保护器件的两端分别连接第一电压比较器的输出端和第一指示元件；
18.第一分压电路提供给第一电压比较器的逆相端的电位小于同相端的电位。
19.此外，第二电压比较电路还包括：第二保护器件和两个以上分压器件组成的第二分压电路，第二分压电路一端接稳压电源，另一端接地；
20.第二电压比较器的同相端接入第二分压电路的中间，第二保护器件的两端分别连接第二电压比较器的输出端和第二指示元件；
21.第二分压电路提供给第二电压比较器的同相端的电位大于逆向端的电位。
22.此外，传感器线缆发生故障时，第一电压比较器的同相端的电位大于逆向端的电位，第一指示元件输出高电平；
23.第二电压比较器的同相端的电位小于逆向端的电位，第二指示元件输出低电平。
24.此外，传感器发生故障时，第一电压比较器的同相端的电位小于逆向端的电位，第一指示元件输出低电平；
25.第二电压比较器的同相端的电位大于逆相端的电位，第二指示元件输出高电平。
26.此外，传感器和传感器线缆正常时，第一电压比较器的同相端的电位大于逆相端的电位，第一指示元件输出高电平；
27.第二电压比较器的同相端的电位大于逆相端的电位，第二指示元件输出高电平。
28.此外，稳流电路的输出端与电压比较电路的输入端之间串接分压器件，当传感器和传感器线缆正常时，第一电压比较器的同相端的电位与第二电压比较器的逆相端的电位均大于第一电压比较器的逆相端的电位，均小于第二电压比较器的同相端的电位。
29.此外，传感器接头和稳流电路之间设置单项限流装置，单项限流装置用于对所述传感器及线缆检测时，限制电流由传感器接头向稳流电路回流。
30.此外，稳流电路的电阻端连接电阻后接入稳流电路的输出端与电压比较电路的输入端之间。
31.本发明解决了现有技术中无法及时对传感器损坏原因进行调查及维修，造成设备浪费的技术问题，本发明中对被检测电路的正弦波信号直接进行判断，被检测电路的信号输入直接与电压比较电路并联，不需要额外设置电路进行信号转化，结构简单，成本低，适用性高；本发明中通过两个指示元件的不同状态直观地判断传感器以及传感器线缆是否发生断路和短路，不需要额外的电路或者后处理软件进行处理，更直观，更快捷。
附图说明
32.图1为本发明一个实施例提供的用于传感器及线缆的快速检测装置的电路原理图。
具体实施方式
33.以下结合具体实施方案和附图对本发明进行进一步的详细描述。其只意在详细阐述本发明的具体实施方案，并不对本发明产生任何限制，本发明的保护范围以权利要求书为准。
34.参照图1，本发明提出一种用于传感器及线缆的检测装置，包括：
35.稳压电路1、稳流电路2、电压比较电路3和检测接头4；
36.稳流电路1的电源端与稳压电路2的输出端连接，稳流电路2的输出端分别与电压比较电路3的输入端和检测接头4的一端连接，检测接头4的另一端连接待检测传感器及传感器电缆，检测接头与电压比较电路3并联；
37.电压比较电路3包括第一电压比较电路、第二电压比较电路、第一指示元件d1和第二指示元件d2；
38.第一电压比较电路包括第一电压比较器lp1，第一电压比较器lp1的同相端与稳流电路的输出端连接，第一电压比较器lp1的输出端与第一指示元件d1连接；
39.第二电压比较电路包括第二电压比较器lp2，第二电压比较器lp2的逆相端与稳流电路1的输出端连接，第二电压比较器lp2的输出端与第二指示元件d2连接；
40.第一电压比较器lp1的逆相端和第二比较器lp2的同向端通过各自的分压电路连接至稳压电路1；
41.当稳压电路1连接至外部电源时，第一电压比较器lp1的同相端和第二电压比较器lp2的逆相端电位相同，第一电压比较器lp1的逆相端电位小于第二电压比较器lp2的同相端电位；
42.当待检测传感器及传感器线缆接入检测装置进行检测时，通过第一指示元件d1和第二指示元件d2的变化判断传感器及传感器线缆是否发生故障。
43.现有技术中，判断电路断路或者短路时直接运用电压表测试电压，电压为ov时为短路，电压为无穷大时为断路。现有技术中，传感器断路或者短路是通过测试软件中的时域电流信号的有无进行判断，断路时电流信号为一条直线，无信号状态；短路时电流信号则为无穷大。
44.现有技术中的专利“一种检测速度传感器线路断路或短路的电路”的缺点：
45.①
检测电路仅可识别方波信号，需要另外设定电路转化故障信号(而本发明通过限幅电路中的二极管元件实现转化)
46.②
该专利仅能直观判断电路断路现象，对于电路短路或正常工作不能直接判断，需要将窗口比较器电路输出的逻辑信号送入经过编制的微处理器软件进行判断，结构复杂，成本大。
47.现有技术中的专利“一种车辆轮速检测电路”的缺点为：
48.①
检测电路同样仅可识别故障方波信号，通过设定运算方法器电器元件实现转化。
49.②
该专利的电路图通过故障检测电路(由电阻元件r15、r16组成)两端输出电压的变化值进行判断，输出电压为0v，判断电路断路，输出电压低于4v，判断电路短路，判断时需要额外对电压进行测试。另外比较电路对整个电路不起判断作用，仅作为运算放大器为故障检测电路输出适用范围检测的电压。
50.本发明整个电路包括四部分：
51.稳压电路1、稳流电路2、电压比较电路3和检测接头4；
52.稳压电路1为整个检测装置提供电压，以提供12v电压为例进行说明，通过电源输入端子_12v与外部电源连接，通过开关控制电路的连通与断开，保证整个电路可以稳定输入12v电压。电路正常连接时，第三指示元件d3亮，可选地，d3为指示灯。
53.稳流电路2通过恒流元器件提供恒定电流，恒流元器件例如为芯片lm334sm。第三指示元件d3可以判断稳流电路2是否可用，第三指示元件d3亮表示稳流电路2可用，第三指示元件d3不亮表示稳流电路2不可用。
54.当稳压电路1连接至外部电源时，第一电压比较器lp1的同相端和第二电压比较器lp2的逆相端电位相同，第一电压比较器lp1的逆相端电位小于第二电压比较器lp2的同相端电位；通过第一电压比较器lp1和第二电压比较器lp2输出的高电平或低电平控制第一指示元件d1和第二指示元件d2的变化，从而判断传感器及传感器线缆是否发生故障。
55.当待检测传感器及传感器线缆接入检测装置进行检测时，通过第一指示元件d1和第二指示元件d2的变化判断传感器及传感器线缆是否发生故障。
56.可选地，当传感器线缆(例如振动传感器线缆)发生断路时，第一指示元件d1亮，第二指示元件d2不亮；当振动传感器发生短路时，第一指示元件d1亮，第二指示元件d2亮；当振动传感器正常时，第一指示元件d1、第二指示元件d2都亮。可选地，d1和d2为指示灯，为方便查看故障结果，对d1和d2进行颜色区分，使第一指示灯为红灯，第二指示灯为绿灯。
57.本发明解决了现有技术中无法及时对传感器损坏原因进行调查及维修，造成设备浪费的技术问题，本发明中对被检测电路的正弦波信号直接进行判断，被检测电路的信号输入直接与电压比较电路并联，不需要额外设置电路进行信号转化，结构简单，成本低，适用性高；本发明中通过两个指示元件的不同状态直观地判断传感器以及传感器线缆是否发生断路和短路，不需要额外的电路或者后处理软件进行处理，更直观，更快捷。
58.在其中的一个实施例中，当稳压电路连接至外部电源时，第一电压比较器lp1的同相端和第二电压比较器lp2的逆相端电位相同包括：
59.第一电压比较器lp1的同相端和第二电压比较器lp2的逆相端并联。
60.通过使第一电压比较器lp1的同相端和第二电压比较器lp2的逆相端电位相同，从而使传感器或传感器线缆发生故障时，第一指示元件d1和第二指示元件d2发生不同的变化。
61.在其中的一个实施例中，第一电压比较电路还包括：第一保护器件和两个以上分压器件组成的第一分压电路，第一分压电路一端接稳压电源，另一端接地；
62.第一电压比较器lp1的逆相端接入第一分压电路的中间，第一保护器件的两端分别连接第一电压比较器lp1的输出端和第一指示元件d1；
63.第一分压电路提供给第一电压比较器的逆相端的电位小于同相端的电位。
64.例如第一保护器件为电阻，电阻可以为一个也可以为多个。
65.可选地，电阻为电阻r4和r7的组合，第一电压比较器lp1的输出端(引脚1)串接电阻r7，电源引脚12串接电阻r4后接入输出端(引脚1)，电阻r7串接第一指示元件d1，第一指示元件d1接地。第一电压比较器lp1的接地端为引脚3。
66.分压器件为电阻，电阻的个数不限，例如电阻r5和电阻r6串联的方式，电阻r5的一端接高电平，电阻r6的一端接地。
67.在其中的一个实施例中，第二电压比较电路还包括：第二保护器件和两个以上分压器件组成的第二分压电路，第二分压电路一端接稳压电源，另一端接地；
68.第二电压比较器lp2的同相端接入第二分压电路的中间，第二保护器件的两端分别连接第二电压比较器lp2的输出端和第二指示元件d2；
69.第二分压电路提供给第二电压比较器lp2的同相端的电位大于逆向端的电位。
70.例如第二保护器件为电阻，电阻可以为一个也可以为多个。
71.可选地，第二保护器件为电阻r10和r11的组合，第二电压比较器lp2的输出端(引脚2)串接电阻r11，电源引脚12串接电阻r10后接入输出端(引脚2)，电阻r11串接第三指示灯d3，第三指示灯d3接地。
72.分压器件为电阻，电阻的个数不限，例如电阻r8和电阻r9串联，电阻r8的一端接高电平，电阻r9的一端接地。
73.在其中的一个实施例中，传感器线缆发生故障时，第一电压比较器的同相端的电位大于逆向端的电位，第一指示元件输出高电平；
74.第二电压比较器的同相端的电位小于逆向端的电位，第二指示元件输出低电平。
75.传感器线缆发生故障时，第一电压比较器lp1的同相输入端(引脚7)的端子电位大于逆向输入端(引脚6)的端子电位，第一指示元件d1输出高电平；
76.第一比较器lp1的同相输入端(引脚5)的端子电位小于逆向输入端(引脚4)的端子电位，第二指示元件d2输出低电平。
77.当传感器线缆发生故障时，稳流电路与传感器之间断路，二者之间的电阻近似于无穷大“ ∞”，整个电压比较电路3不再有电流流入。此时第一电压比较器lp1的同相输入端(引脚7)的端子电位为12v，第二电压比较器lp2的逆向输入端(引脚4)的端子电位也为12v。
78.各自分压电路提供不同的电位，例如当第一电压比较器lp1的逆向输入端(引脚6)的端子电位恒定为3v，第二电压比较器lp2的同相输入端(引脚5)的端子电位恒定为9v时，通过电压比较，电路断路时，第一电压比较器lp1的同相输入端(引脚7)的端子电位(12v)大于逆向输入端(引脚6)的端子电位(3v)，第一指示元件d1输入电位为高电平12v，第一指示元件d1亮；第二电压比较器lp2的同相输入端(引脚5)的端子电位(9v)小于逆向输入端(引脚4)的端子电位(12v)，第二指示灯d2的输入电压为低电平ov，第二指示灯d2不亮。
79.本实施例能够快速检测出传感器线缆发生故障。
80.在其中的一个实施例中，传感器发生故障时，第一电压比较器lp1的同相端的电位小于逆向端的电位，第一指示元件d1输出低电平；
81.第二电压比较器lp2的同相端的电位大于逆相端的电位，第二指示元件d2输出高电平。
82.当传感器发生故障时，稳流电路与传感器之间发生短路，稳流电路与传感器之间的电阻近似于0，此时第一电压比较器lp1的同相输入端(引脚7)的端子电位为0v，第二电压比较器lp2的逆向输入端(引脚4)的端子电位也为0v。
83.当第一电压比较器lp1的逆向输入端(引脚6)的端子电位恒定为3v，第二电压比较器lp2的同相输入端(引脚5)的端子电位恒定为9v时，通过电位比较，电路短路时，第一电压比较器lp1的同相输入端(引脚7)的端子电位(0v)小于逆向输入端(引脚6)的端子电位(3v)，第一指示元件d1的输入电位为低电平0v，第一指示元件d1不亮；第二电压比较器lp2的同相输入端(引脚5)的端子电位(9v)大于逆向输入端(引脚4)的端子电位(0v)，第二指示元件d2的输入电压为高电平12v，第二指示元件d2亮。
84.在其中的一个实施例中，传感器和传感器线缆正常时，第一电压比较器lp1的同相端的电位大于逆相端的电位，第一指示元件d1输出高电平；
85.第二电压比较器lp2的同相端的电位大于逆相端的电位，第二指示元件d2输出高电平。
86.当传感器和传感器线缆正常时，稳流电路2与传感器之间电路正常。此时稳流电路2提供正常的恒定电流，此时第一电压比较器lp1的同相输入端(引脚7)的端子电位为3v到9v中的某个电压值，具体数值为某b伏特，第二电压比较器lp2的逆向输入端(引脚4)的端子电位也为3v到9v中的某个电压值，具体数值也为某b伏特。
87.第一电压比较器lp1的逆向输入端(引脚6)的端子电位恒定为3v，第二电压比较器lp2的同相输入端(引脚5)的端子电位恒定为9v。
88.通过电压比较，电路正常时，第一电压比较器lp1的同相输入端(引脚7)的端子电位(b伏)大于逆向输入端(引脚6)的端子电位(3v)，第一指示元件d1的输入电压为高电平12v，第一指示元件d1亮；第二电压比较器lp2的同相输入端(引脚5)的端子电位(9v)大于逆向输入端(引脚4)的端子电位(b伏)，第二指示元件d2的输入电压为高电平12v，第二指示元件d2亮。
89.通过本实施例提供的用于传感器及线缆的快速检测装置能够快速检测传感器及传感器线缆是否发生故障，既可以提高检测效率，也可以及时检测出发生故障的传感器和传感器线缆，可以有针对性的对传感器或者传感器线缆进行维修。
90.在其中的一个实施例中，稳流电路2的输出端与电压比较电路的输入端之间串接分压器件，当传感器和传感器线缆正常时，第一电压比较器lp1的同相端的电位与第二电压比较器lp2的逆相端的电位均大于第一电压比较器lp1的逆相端的电位，均小于第二电压比较器lp2的同相端的电位。稳流电路2的输出端与电压比较电路的输入端之间的分压器件使第一电压比较器lp1的同相端的电位与第二电压比较器lp2的逆相端的电位满足一定范围。
91.例如分压器件为电阻，可选地，为电阻r12和r13串联，电阻r12的一端连接稳流电路2的输出端，电阻r13的一端接地。可选地，电阻r12和r13电阻值相同。
92.在其中的一个实施例中，传感器接头和稳流电路之间设置单项限流装置，单项限流装置用于对所述传感器及线缆检测时，限制电流由传感器接头向稳流电路回流。可选地，单项限流装置为单向二极管。
93.在其中的一个实施例中，稳流电路2的电阻端连接电阻后接入稳流电路的输出端与电压比较电路的输入端之间。电阻起到调节输出电流的作用。例如电阻为r2和r3并联。r2和r3的接入位置可以在单项限流装置之前，之后或者跨接单项限流装置。
94.此处电阻r2、r3起到调节输出电流的作用。r2、r3跟恒流元器件lm334sm共同调节电路中的输出电流，保证电路中的电流为传感器所需的电流值。两个电阻的大小不限，连接方式为并联，只要保证输出电流满足要求即可。
95.在其中的一个实施例中，电阻r12与电阻r13的电阻值相同。
96.通过使电阻r12与电阻r13的电阻值相同，使电压被电阻r13分压，使在稳流电路2提供正常的恒定电流时，第一电压比较器的同相输入端的端子电位在3v到9v中的某个电压值。第二电压比较器lp2的逆向输入端(引脚4)的端子电位也为3v到9v中的某个电压值。从而使第一电压比较器lp1的同相输入端(引脚7)的端子电位(b伏)大于逆向输入端(引脚6)的端子电位(3v)，第一指示灯d1的输入电压为高电平12v，第一指示灯d1亮；第二电压比较器lp2的同相输入端(引脚5)的端子电位(9v)大于逆向输入端(引脚4)的端子电位(b伏)，第
二指示灯d2的输入电压为高电平12v，第二指示灯d2亮。
97.在其中的一个实施例中，电阻r8与电阻r9的电阻值比值为1:3。通过设定比值，使第二电压比较器lp2的同相输入端的端子电位为恒压9v，设定了基准电压。
98.在其中的一个实施例中，电阻r5与电阻r6的电阻值比值为3:1。通过设定比值，使第一电压比较器lp1的逆向输入端的端子电位恒定为3v，设定基准电压。
99.在其中的一个实施例中，稳流电路2包括：恒流芯片、恒流芯片的电压正极引脚接稳压电路的输出端，电压负极引脚接检测二极管，电阻引脚接两条电阻支路，一条电阻支路串接第二电阻r2后接入到检测二极管的输入端，另一条电阻支路串接电阻r3后接入到检测二极管的输出端。
100.可选地，稳流电路中的恒流芯片型号为lm334sm。电压比较电路中的第一电压比较器和第二电压比较器的型号分别为：lp339a和lp339ab。
101.可选地，稳压电路1为外部稳压电路，通过电源输入端子_12v与外部电源连接，通过开关控制电路的连通与断开，稳压电路1中通过电子元器件二极管d11、稳压二极管、电容c1、c2等对电源进行滤波、防护，保证整个电路可以稳定输入12v电压。电路正常连接时，绿灯d3会亮。
102.以上所述的仅是本发明的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本发明原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本发明的保护范围。