一种磁传感器测试装置及磁传感器测试方法与流程

1.本发明涉及传感器技术领域，具体而言，涉及一种磁传感器测试装置及磁传感器测试方法。


背景技术：

2.磁场探测尤其是弱磁场的精确探测已经涉及到国防建设、科学研究、工业生产以及日常生活等重要领域，如环境磁场监测、地磁场研究、石油矿藏勘探、磁性材料无损探伤、水面水下舰艇武器侦查、宇宙空间磁场测量等各个方面。要想对磁场进行精确探测，磁测方法与磁测仪器的研究是关键。
3.磁场传感器是电子测量领域及发展高水平控制系统的关键器件之一，使用磁性材料制成的磁传感器及相关器件在电机控制、工业机器人、医疗电子、自动化等领域得到广泛的应用。随着地磁导航技术及其他信息技术的发展，人们对磁传感器的大小、灵敏度、稳定性及功耗等提出了越来越高的要求。为了满足人们对磁传感器的大小、灵敏度、稳定性及功耗等要求，现有的生产商都会在生产过程中对磁传感器进行测试。
4.现有的传感器测试装置，一般包括测试台以及数据处理模块，技术人员通过将待测磁传感器安装在测试台上并调整磁传感器的位置，使得磁传感器对转测试接口后，再通过数据处理模块读取分析磁传感器数据，进而对磁传感器进行测试分析。然而此种磁传感器测试装置需要技术人员调整磁传感器姿态，自动化程度较低，其结构有待改进。


技术实现要素：

5.基于此，为了解决现有传感器测试装置需要技术人员调整磁传感器姿态，自动化程度较低的问题，本发明提供了一种，其具体技术方案如下：
6.一种磁传感器测试装置，包括测试模块、数据处理模块、摄像机、控制模块以及无磁转台，所述测试模块、所述数据处理模块以及所述无磁转台均与所述控制模块信号连接。
7.所述测试模块，被构造成具有用于连接待测磁传感器的接口，且所述接口与标准电路连接，通过所述标准电路校准所述测试模块的磁场参数；
8.所述无磁转台，被构造成与所述接口连接，并将待测磁传感器进行固定，用于带动所述待测磁传感器进行枢轴旋转；
9.所述摄像机，被构造成用于获取待测磁传感器的姿态并发送给所述控制模块；
10.所述数据处理模块，被构造成用于处理与测试模块接口连接的待测磁传感器在测试过程中，读出的磁场输出数据，进而得出待测磁传感器的偏置输出或灵敏度信息，同时发送给所述控制模块；
11.所述控制模块，被构造成用于根据所述摄像机提供的姿态以及所述数据处理模块提供的磁场输出数据来发送指令控制调整所述无磁转台。
12.上述的一种磁传感器测试装置，能够通过带有固定功能的无磁转台在一次测试中对待测磁传感器进行完整测试而无需将待测磁传感器拆下，同时通过所述摄像机配合无磁
转台进行动作，能够无需在意待测磁传感器在所述无磁转台上的姿态，方便快速测试，自动化智能化程度较高，减少了拆装的时间，具有很好的实用性。
13.进一步地，所述无磁转台包括用于承载待测磁传感器的承接台，所述承接台的顶面上设置有多个微孔，所述承接台内设置有真空腔，所述真空腔与所述微孔连通，所述真空腔与真空泵连通。
14.进一步地，所述控制模块具有参考线，所述参考线与当地磁场的磁力线平行。
15.进一步地，所述待测磁传感器包括中轴线特征，所述控制模块根据所述摄像机获取到的所述中轴线特征来判断所述待测磁传感器的各轴与所述参考线是否平行或垂直。
16.进一步地，所述承接台为陶瓷板结构。
17.进一步地，所述待测磁传感器为三轴磁传感器。
18.进一步地，所述无磁转台还包括用于驱动所述承接台围绕水平方向转动的第一驱动电机。
19.进一步地，所述无磁转台还包括与所述承接台枢轴连接的转动支架以及驱动所述转动支架围绕竖直方向转动的第二驱动电机。
20.进一步地，所述第一驱动电机以及所述第二驱动电机均具有屏蔽罩。
21.一种磁传感器测试方法，应用于所述的磁传感器测试装置，包括以下步骤：
22.s100、使用标准电路校准测试模块的接口x、y及z轴的磁场参数；
23.s200、将待测磁传感器放置于所述无磁转台上并接入测试模块的接口上，通过摄像机获取待测磁传感器的姿态并通过控制模块控制所述无磁转台调整姿态，将待测磁传感器的x轴与当地磁场的磁力线平行，y、z轴则与磁力线垂直，读出待测传感器的输出x1；
24.s300、将待测磁传感器的xy平面顺时针旋转90度，此时y轴与地磁场方向平行，读出此时待测传感器的输出y1；
25.s400、将待测磁传感器的xy平面顺时针旋转90度，此时x轴与地磁场方向平行，读出此时待测传感器的输出x2；
26.s500、将待测磁传感器的xy平面顺时针旋转90度，此时y轴与地磁场方向平行，读出此时待测传感器的输出y2；
27.s600、将待测磁传感器的z轴顺时针旋转90度，此时z轴与地磁场方向平行，读出此时待测传感器的输出z1；
28.s700、将待测磁传感器的z轴逆时针旋转180度，此时z轴与地磁场方向平行，读出此时待测传感器的输出z2；
29.s800、根据待测磁传感器的输出x1、x2、y1、y2、z1、z2，计算待测磁传感器x、y及z轴的偏置输出与灵敏度。
附图说明
30.从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。
31.图1是本发明一实施例中一种磁传感器测试装置的结构示意图；
32.图2是本发明一实施例中一种磁传感器测试装置的无磁转台的结构示意图。
33.附图标记说明：
34.1、无磁转台。
具体实施方式
35.为了使得本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。
36.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
37.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
38.本发明中所述“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。
39.如图1所示，本发明一实施例中的一种磁传感器测试装置，包括测试模块、数据处理模块、摄像机、控制模块以及无磁转台1，所述测试模块、所述数据处理模块以及所述无磁转台均与所述控制模块信号连接。
40.所述测试模块，被构造成具有用于连接待测磁传感器的接口，且所述接口与标准电路连接，通过所述标准电路校准所述测试模块的磁场参数；
41.所述无磁转台1，被构造成与所述接口连接，并将待测磁传感器进行固定，用于带动所述待测磁传感器进行枢轴旋转；
42.所述摄像机，被构造成用于获取待测磁传感器的姿态并发送给所述控制模块；
43.所述数据处理模块，被构造成用于处理与测试模块接口连接的待测磁传感器在测试过程中，读出的磁场输出数据，进而得出待测磁传感器的偏置输出或灵敏度信息，同时发送给所述控制模块；
44.所述控制模块，被构造成用于根据所述摄像机提供的姿态以及所述数据处理模块提供的磁场输出数据来发送指令控制调整所述无磁转台，并使磁传感器的数据接口与测试模块上的接口电连接。
45.上述的一种磁传感器测试装置，能够通过带有固定功能的无磁转台在一次测试中对待测磁传感器进行完整测试而无需将待测磁传感器拆下，同时通过所述摄像机配合无磁转台进行动作，能够无需在意待测磁传感器在所述无磁转台上的姿态，方便快速测试，自动化智能化程度较高，减少了拆装的时间，具有很好的实用性。
46.即是说，所述磁传感器测试装置在对磁传感器进行测试时，无需技术人员手动调整磁传感器姿态，可以通过摄像机获取待测磁传感器姿态并控制无磁转台旋转以自动调整待测磁传感器位置姿态，解决了现有传感器测试装置需要技术人员调整磁传感器姿态，自动化程度较低的问题，自动化程度较高。
47.实施例二：
48.如图1所示，本发明一实施例中的一种磁传感器测试装置，包括测试模块、数据处
理模块、摄像机、控制模块以及无磁转台，所述测试模块、所述数据处理模块以及所述无磁转台均与所述控制模块信号连接。
49.所述测试模块，被构造成具有用于连接待测磁传感器的接口，且所述接口与标准电路连接，通过所述标准电路校准所述测试模块的磁场参数；
50.所述无磁转台，被构造成与所述接口连接，并将待测磁传感器进行固定，用于带动所述待测磁传感器进行枢轴旋转；
51.所述摄像机，被构造成用于获取待测磁传感器的姿态并发送给所述控制模块；
52.所述数据处理模块，被构造成用于处理与测试模块接口连接的待测磁传感器在测试过程中，读出的磁场输出数据，进而得出待测磁传感器的偏置输出或灵敏度信息，同时发送给所述控制模块；
53.所述控制模块，被构造成用于根据所述摄像机提供的姿态以及所述数据处理模块提供的磁场输出数据来发送指令控制调整所述无磁转台，并使磁传感器的数据接口与测试模块上的接口电连接。
54.上述的一种磁传感器测试装置，能够通过带有固定功能的无磁转台在一次测试中对待测磁传感器进行完整测试而无需将待测磁传感器拆下，同时通过所述摄像机配合无磁转台进行动作，能够无需在意待测磁传感器在所述无磁转台上的姿态，方便快速测试，自动化智能化程度较高，减少了拆装的时间，具有很好的实用性。
55.即是说，所述磁传感器测试装置在对磁传感器进行测试时，无需技术人员手动调整磁传感器姿态，可以通过摄像机获取待测磁传感器姿态并控制无磁转台旋转以自动调整待测磁传感器位置姿态，解决了现有传感器测试装置需要技术人员调整磁传感器姿态，自动化程度较低的问题，自动化程度较高。
56.在本实施例中，所述待测磁传感器为三轴磁传感器，所述摄像机有三个且分别位于所述无磁转台1的上方以及侧边，位于侧边的两个所述摄像机的中线垂直，三个所述摄像机的中线相交于所述无磁转台1的中点上。所述控制模块再每次数据读取完后控制所述无磁转台1旋转指定角度。
57.所述无磁转台1包括用于承载待测磁传感器的承接台，所述承接台的顶面上设置有多个微孔，所述承接台内设置有真空腔，所述真空腔与所述微孔连通，所述真空腔与真空泵连通。通过所述真空泵对所述真空腔抽真空，与所述真空腔连通的微孔会由于气压变化而产生吸力，从而对设置在所述承接台上的所述待测磁传感器进行吸附完成固定。
58.作为一种优选的技术方案，所述控制模块具有参考线，所述参考线与当地磁场的磁力线平行。当地磁场的磁力线示意图可以通过有限次测试获得，在此不再赘述。
59.实施例三：
60.应当理解，本实施例至少包括上述实施例所有技术特征，并在上述实施例的基础上作进一步的具体描述。
61.在本实施例中，所述待测磁传感器包括中轴线特征，所述控制模块根据所述摄像机获取到的所述中轴线特征来判断所述待测磁传感器的各轴与所述参考线是否平行或垂直。具体的，所述中轴线特征是以所述待测磁传感器的中轴线作为特征，也就是贯穿所述待测磁传感器与导线连接的尾部以及与所述尾部相对的首部的中轴线。更具体的，所述摄像机可以为现有技术中常用的摄像设备，在此不再赘述。所述控制模块通过所述摄像机拍摄
的待测磁传感器画面与参考线匹配，获知此时所述待测磁传感器的位置偏差，进而调整所述无磁转台1以保证所述待测磁传感器的中轴线特征与所述磁力线平行。
62.所述承接台为陶瓷板结构，所述无磁转台1还包括用于驱动所述承接台围绕水平方向转动的第一驱动电机，所述无磁转台1还包括与所述承接台枢轴连接的转动支架以及驱动所述转动支架围绕竖直方向转动的第二驱动电机。第一驱动电机以及所述第二驱动电机均具有屏蔽罩。
63.通过所述无磁转台1与所述第一驱动电机以及所述第二驱动电机的设置，能够在不影响测试的情况下带动所述待测磁传感器进行三轴转动，从而能够一次固定就能完成测试，而无需再进行额外的拆装。
64.其中，所述测试模块可以为现有技术中已知的用于磁传感器的测试设备，在此不再赘述。
65.实施例四：
66.如图2所示，本实施例提供一种磁传感器测试方法，应用于磁传感器测试装置，包括以下步骤：
67.s100、使用标准电路校准测试模块的接口x、y及z轴的磁场参数；
68.s200、将待测磁传感器放置于所述无磁转台上并接入测试模块的接口上，通过摄像机获取待测磁传感器的姿态并通过控制模块控制所述无磁转台调整姿态，将待测磁传感器的x轴与当地磁场的磁力线平行，y、z轴则与磁力线垂直，读出待测传感器的输出x1；
69.s300、将待测磁传感器的xy平面顺时针旋转90度，此时y轴与地磁场方向平行，读出此时待测传感器的输出y1；
70.s400、将待测磁传感器的xy平面顺时针旋转90度，此时x轴与地磁场方向平行，读出此时待测传感器的输出x2；
71.s500、将待测磁传感器的xy平面顺时针旋转90度，此时y轴与地磁场方向平行，读出此时待测传感器的输出y2；
72.s600、将待测磁传感器的z轴顺时针旋转90度，此时z轴与地磁场方向平行，读出此时待测传感器的输出z1；
73.s700、将待测磁传感器的z轴逆时针旋转180度，此时z轴与地磁场方向平行，读出此时待测传感器的输出z2；
74.s800、根据待测磁传感器的输出x1、x2、y1、y2、z1、z2，计算待测磁传感器x、y及z轴的偏置输出与灵敏度。
75.具体而言，在本实施例中，所述的磁传感器测试装置包括测试模块、数据处理模块、摄像机、控制模块以及无磁转台，所述测试模块、所述数据处理模块以及所述无磁转台均与所述控制模块信号连接。
76.所述测试模块，被构造成具有用于连接待测磁传感器的接口，且所述接口与标准电路连接，通过所述标准电路校准所述测试模块的磁场参数；
77.所述无磁转台，被构造成与所述接口连接，并将待测磁传感器进行固定，用于带动所述待测磁传感器进行枢轴旋转；
78.所述摄像机，被构造成用于获取待测磁传感器的姿态并发送给所述控制模块；
79.所述数据处理模块，被构造成用于处理与测试模块接口连接的待测磁传感器在测
试过程中，读出的磁场输出数据，进而得出待测磁传感器的偏置输出或灵敏度信息，同时发送给所述控制模块；
80.所述控制模块，被构造成用于根据所述摄像机提供的姿态以及所述数据处理模块提供的磁场输出数据来发送指令控制调整所述无磁转台，并使磁传感器的数据接口与测试模块上的接口电连接。
81.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
82.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。