专利名称：测试组件以及用于获取测量数据的方法
技术领域：
本发明涉及一种测试组件和一种用于通过传感器单元获取测量数据的方 法，传感器单元的传感器元件提供测量信号，并JLit过测量m^传感器单元 连接的分析单;^#测量信号转^测量数据，借:tb^传感器单i^中或^^Ji设 置能够由分析单元^^句的传感器标识，并且具有^t单元，能够由分析单元读 出^ft^^单元中的、由查询的传感器标识^S己的第一^且传感器特定数据。
背景技术：
在测^i且件中，特别是在测试台环4中，例如，对于内;(^几、驱动系乡械 整车的测试，会使用许多传感器以使荻^种测量变量，例如压力、温度等， 对这些变量进行分析并对其进一步进行处理。即使那些相同类型和型号的单独 的传感^t是具有不同参数和校准数悟，例如测量范围、灵敏复、操怍时间等 的单独单元。jH^卜，附加的lt据，例如序列号、制造商、^fM寿命等也与传感 器有关。必须处理由传感器提供的数据的分析单元必须考虑传感器特定数据并 因此必须被提供该数据或被校准，以便^iUt确的测量结果。然而，这样的校 准过程，特别在具有很多传感器的环嫂中，是昂贵的并JbU:易产生^的过 程。鉴于这个原因，e^出了许多舰办法，至少使^^析单;^t传感器特定 数据的自动^^准成为可能。
从EP1302755B1和US5792951A已经知it^巨离插头中的传感器元fr-定 距离处iM—数据载体，其具有传感器特定lt据，例如校准数据，该插头用于
连接电缆以^ft感器与分析单; t^接。为了确保将6##的传感器特定数据清 楚、^4^SeiHt感器，插头必须与传感器元件不可^i^^——^有连接 电缆与插头的传感器元件从而形成了一个不可賴单元。如果必须更餅感器， 则必须因此更换整个单元，ilx增加了礼^，因为电锁禾插头在操怍中通常不 ^4皮损坏并且能因》 次使用。jH^卜，无法保i^已分配的插头中的数据载体 实际上也属于不可^k^接的传感器，即^^插头与传感器的固定连接中，也会ici^不育膝易^^角定的》v給。
EP1300657A2又描述了其中具有传感器标识的标识单元的位于传感器元件 之中或iUi的装置，通过该标识单元育fe t传感器单iti^iS只别。传感器标识可 以由分析单元读取，并且能够用于AU巨离传感器单元一&巨离的^f^单元中查
询传感器特定数据。于是，就保证了传感器单元的清楚识别以;sj^于传感器存
储的传感器特定数据的射己。然而，这样的分Se^"求传感器特定数据实际Ji^ 储^^单元中并iL^組确旨酉ei^某""^感器标识。 一方面，由于^#单 元必须总是^#更新而增加了管理的力度。另一方面，误差的问题由jtbi^从电 缆线#移到了在分析单元或M单元中传感器特定数据的传感器标识的分 配。
然而，例如在电缆劣洛中、#賭的数据中或在数据分配中在^-过程中 误差识别都是不可能的。因而，在这两个变量中，保留了一定的残差危险度， 其可能将以(不可廿^的)4!^的测量结束。
发明内容
因此，本发明的一个目的是指示一种用于通过分析单it^助自动校准获取
测量数据的方法和装置，该分析单;^同#[吏得>^交准中或在#^感11^&^
传感器特定^:据中的^JiJ^'J成为可能。
该问题通过以下方餅决，在传感器单;^L中或^h提^:据载体，在该 数振载体中存储了通过分析单元可^的第二组传感器特定数悟，其能够与存
储单元的第一组传感器特定数据进行H^，并iMfe第一^^第二组传感器特定 数^"-致时，分析单;^錄虑传感器特定数据将测量信号转妙测量数据。 由于存在双储感器特定数据，该冗余能用来识别并显示潜在的"^t从而以合 适的方i^上述^t作出M，该^t通过将第一《脉第二组传感器特定数据 进行膽而得到。
絲利的实施例中，传感器标识位于传感器元件之中或^Ji，通iiil样， 传感器标识牢固地与传感器元件连接，并且因jH^at^的》'^^成为可能。》y卜， 可以^^]^L其恶劣的环境例如高温、高压、侵蚀性媒^不敏感的传感器元 件，借》bil种传感器单元可以非常灵活^M^]。
fe^，数据载^^立于传感器元件的夕NP，并因》敏于传感器元件的直接(可能为恶劣)环嫂的夕h^，借jt沐利的是，可以^^"fit的电子元件。
在下文中，利用作为例子斜限于图i中示出的示奮性、有利的实施例描 ii^发明，图i示出了一^Hfe^的测^i且件。
胁实施方式
才娥图i中的实施例的例子，传感器单元i包括传感器元件2，例如用于获 !OM^的、电气的、物理的或化学的测量变量的传感器；传感ll^头3，用于连
接测量继9。传感器元件2和传感絲头3通过传感器鹏8连接。有利的是， 为了预防具有数据载体7的传感||#头3和具有传感器标识6的传感器元件2 之间的fSte^^,传感器元件2和传感||#头3通过传感器* 8 匕不可分 iiki^接。但是传感緒头3也可以同才桃直她于传感器元件2上，借此可以 无需传感器线路8。由传感器元件2提供的、并由测量线路9发i^^析单元4 的测量信号在分析单元4中被转^U目应的测量数据。由此，能够在分析单元4 中提供多个测量通道，如图1所示，通常，该分析单元能够与多个传感器单元2 相连接。分析单元4能够向高m理单元，例如中央微台，提供测量数据， 如图1中箭头所示。
传感器标识6位于传感器元件2之中或^Ji，传感器标识6清楚地识别各 ^#感器元件2。传感器标识6可以被不同地设计，例如，当传感器元件2^i 电读iL记录器时，它能够由压电元件本身形成。通过利用逆医电效应，压电元 件能够操怍为振荡元件被操作，该振荡元件的谐振频语可用于传感器标识。对 于这种类型的谐振激励和分析的可能性和具体实施例是已知的，例如来自 CH657457A5、 AT387286B或;lh^" AT393416B。自然地，^jH^t^^的配置 中，通常用于标准测量操怍的连接电缆或测量^^能够同时用于查询传感器元 件2的传感器标识6。由此，在优选的方式中，作为设计测量的结果，传感器元 件2的振荡棒性能够被单^^设计，使得改絲感器才封只6的分离精度。例如， 这能够通过设计传感器元件或其环*^身或通过一个或多个附加的振荡元件的 4树性设iHMi行。才娥不同的M实施例，传感器标识6能够i殳计i^表面 i&^t件，其能够通过高频乐辦来充电并且为传感器fH只提^f言号作为应答。在》bit程中，在压电材料表面上净g励的波以这种方式受到转换器isl^器的联 接、开关或者F脉负载的影响，使得能够>^^件对高频乐辦的应答到获#(言息，
例如简单的标识码。这种类型的装I^身在例如DE4405647A中描述，并且它 适于能够被重复查询的有f^lt量的位的单个务賭。这种类型的元件工作时完全 是无源的，借此高频(典型;liL^^l过400MHz的范围内)允i午有效的电感井給 而无需与测量^i皆振频率交互作用。例如，可以使用i^口石英、GaP04或者硅 酸镓镧作为这些表面滋^L件的压电基仗。^^发明的特定优逸实施例中，压电 测量本身也能辦为表面^^/f牛的皿。4娥本发明的另外的皿实施例，传 感器元件2的传感器标识6也能够设计为振荡元件，该振荡元件能够对具有不 同谐振频率的积械振荡产生电气激励，借此能够^^^t^力频率的一个变化查询 的谐振频率的形式用来识别传感器。在这个过程中，因》沐一种结构，其能够
在具有肯M皮电m^的一定数量的元件的传感器元件2中才A^^荡，例如以
^结构的压电晶^陶资，借jH^-"个能够振荡的单独的舌^^够具有一个或 多个谐振频率。这些元件的固有频4^^一个范围内，该范围对于测量是不 需要的或不^^皮伪造或不会受到其它传感器结构的影响。能够,m励的振荡元 件在^t^力时显示了在其固有频率方面J^的谐振故大，其能够作为传感器标识 的形式被识别。甚至在传感器元件2中传感器标识的这种实现也能够容易地用 在恶劣环嫂中。^^明的进一步的狄中，传感器标识6也能够被设计为无 源电气元件， 为已知电阻值，能够被查询的其阻值能用于传感器标识。无 源电^iL件，谅4。提及的电阻器、电容器、电感器、波，件或复杂连接的阻 M能够容易皿受较高温度或其它不利的环嫂影响，并iLE少使简辨感器 标识成为可能，i^tfS午多目的来i)L^够了。除上面M的实现传感器标识6 的可能性以外，当然还有一系列其它合适的实施例，虽然没有^E列出，但 也能够用拟^^本发明的装置中。
传感器标识6能够由分析单元4通过测量銜洛9，或者可負腿过其自己的数 据^^查询。为此，测量鄉9以絲许甚至传感器舰8树肯沐多条引线， 例如，大量引线(mass lead)和/或用于测量信号的一条或更多条的引线、和/ 或用于传感器标识6的查询的-^"或更多条引线。为了从(例如，直接通过数 据电缆狄间接通过网络)与分析单元4连接的^^单元5中齡数据，贴 可以1^J查询到的传感器标识6，用于射2i^感器标识6的传感器特定数据，例如测量范围、谐##性、温度漂移、传感器灵M、辨时间或者先前的损 坏、关于校准的数據以及单独地识别^"个这种类型的传感器并且也能够lt^
传感器的^^1寿*过程 的相似的数据。于是，分析单元4育鹏因j^皮参 数^^校准，借此能够进行将来自传感器元件2的测量信号JE^转^广受欢 迎的测量数据。
为了确保射eiH^感器标识6的查询到的传感器特定数据实际上也属于已 i^接的传感器^t/f牛2，附加的数据载体7，例inEEPROM，被安^E传感器单 元1上，在该传感器单元1 Ji4^了传感器元件2的传感器特定数据。拟娥 图1的实施例的例子中，数据载体7位于传感##头3中。自然地，数据载体7 也能^于传感器单元1的另一个位置上，例如在传感器銜洛8中或者直接在 传感器元件2上。数据载体7雞也能^~ititv测量鄉9或者其自己的数 据电缆以Mitit过传感器继8——而被分析单元4"W^因而，分析单元4 接收两组传感器特定数提，它们在无"^条降下与第一组传感器特定数^^# 一致，并且能够在分析单元4中与由^#单元5提供的第""l且传感器特定数据 进行》腺。因此，如果例如只有第一组和第二組传感器特定数梧的一部分，例 力4'J造商或序列号，被to匕t嫩，那么il也已经A^够了。这^^木着，并不A^斤 有用于才li测量所需的传感器特定数据都^ t必须^ft在数据载体上。仅当第 "^j^第二组传感器特定数^^致时，分析单元4净iUII数据校^MMNfcl^:化， 并JL^虑了传感器特定数悟的情况下，分析单元4中的传感器元件2的测量 信械转城广受欢迎的测量数据。
如^传感器特定数悟的tb^中结果是不同的，那么必须iA^在测试J且件 中存在误差，例如#^感器元件2 4t^^e^t据载体(例如，在交换以及 新的电主M^其连^J^)，或者^t单元5中4t^k^了传感器标识6 的数据桑赋者接WJ被破坏的传感器标识。然而，涉及传感器特定数据的测量 系统中存在的冗^f吏得至少能够识别这种误差。在误差的情况下，相应的"^t 信号然后能由分析单元4产生，并脉一>1^^适的,存>^布，例如在测试台中央
控制的监控器J^^布报fH言号，^t人员能够对辦出M。以这种方式，错
误的测量能够被识别并且^tliLF艮制在一^t定的测量链(传感器元件-^感
器,测量m——^"析单元)中。4Wt常应用中的实际情况，itt许多传 感器元件以;5L^析单元，这已錄明在^识别与检测方面的当浙能性的显著改善。
自然地，可以想到对测^Ua件中^^元件的所示出的布置的许多 级。例
如，^"^单元5也能够位于分析单元4中或测量舰9中，数据载体7能够位 于传感器元件2之中或^LJi，传感器标识6能够位于传感器元件2的夕h^ (例 如，在传感器鄉8的一段中或者在传感絲头3之中或^Ji)等等。
也可以想到通过清楚的传感器标识，整个测量设备乜能够被检测。例如，
能够记录哪#感器单元i净icii接i^该净ic^接在分析单元4的哪个测量itil
上。这可以用来以图解形式说明例如在测试台的监控器上的测量配置。同样地， 以这种方式，能够识别测量配置中的任何 文变，并且自动图示出来(例如，通
iiS己置的循环勤句)。对特定测量配置的自动验证，例如，拟緣特定指令构建 测试台之后，W夸能够实现。
权利要求
1、一种用于通过传感器单元(1)获取测量数据的测试组件，传感器单元(1)的传感器元件(2)提供测量信号；并且分析单元(4)通过测量线路(9)与传感器单元连接，该分析单元将测量信号转换成测量数据；借此在传感器单元(1)之中或之上设置传感器标识(6)，该传感器标识能够通过分析单元(4)查询，并且具有存储单元(5)，在该存储单元中存储了通过查询到的传感器标识(6)分配给传感器单元(1)的第一组传感器特定数据，该第一组传感器特定数据能由分析单元(4)读取，其特征在于，在传感器单元(1)之中或之上设置数据载体(7)，在该数据载体上存储了第二组传感器特定数据，该第二组传感器特定数据能够由分析单元(4)读取并且能够与存储单元(5)中的第一组传感器特定数据进行比较；并且在第一组和第二组传感器特定数据一致时，分析单元(4)通过考虑传感器特定数据将测量信号转换成测量数据。
2、 ^^^'j要求1所述的测^^且件，^#站于，传感器标识(6 )位于 传感器单元(1 )的传感器元件(2 )之中或^Ji。
3、 才^^U'J^"求1或2所述的测^l且件，^#絲于，在传感器单元(1 ) 中M传感H^头(3 )，并厕述数据载体(7 )位于所述传感餘头(3 ) 之中或^Ji。
4、 一种用于获取测量数据的方法，其中传感器单元(1 )的传感器元件(2 ) 获取至少一个测量变量，并且将测量信号通过测量^ ( 9 )发itJij分析单元(4 )，分析单元(4 )对iM4传感器单元(1 )之中或^Ji的传感器标识(6 ) 进行查询，以A^传感器标识(6 )的^ft单元(5 )中查询分配的第-^且传 感器特定数据，^#絲于，分析单元(4 )从io:在传感器单元(1 )之中 或^Ji的、M了第二组传感器特定数据的数据载体(7 )中查询第二组传感 器特定数据，在分析单元(4 )中，将第一组和第二组传感器特定数据进行比 较，并JL^^者一致时，在考虑传感器特定数据的情况下将第一多脉第二組传 感器特定数据的测^f言号转M测量数据。
全文摘要
本发明涉及测试组件以及用于获取测量数据的方法。为了例如在电缆线路中、存储的数据中或数据分配中、为了校准与传感器单元相连的分析单元而对传感器相关数据分配传感器单元中的误差识别成为可能，提出了一种位于传感器单元(1)之中或之上的传感器标识(6)，其能够通过分析单元(4)查询，在存储单元(5)中分配传感器特定数据给传感器标识，在传感器单元(1)之中或之上设置数据载体(7)，能由分析单元(4)读取的第二组传感器特定数据存储在该数据载体中，并且该第二组传感器特定数据能与存储单元(5)中的第一组传感器特定数据进行比校。当第一组和第二组传感器特定数据一致时，通过考虑传感器特定数据，将测量信号转换成测量数据。
文档编号G01D21/02GK101629835SQ20091016399
公开日2010年1月20日 申请日期2009年7月10日 优先权日2008年7月10日
发明者J·格吕阿, R·泰希曼, 克劳斯-克里斯托夫·哈姆斯, 马丁·热霍尔斯卡 申请人:Avl里斯脱有限公司