[发明专利]宽域氧传感器负载仿真器

说明书

技术领域

本发明涉及汽车电子零部件测试领域，特别是涉及一种宽域氧传感器负载仿真器。

背景技术

氧传感器汽车发动机燃油反馈控制系统的重要部件，在空燃比控制中有着非常重要的作用，宽域氧传感器能够实现空燃比的准确控制。宽域氧传感器主要包括感应室、泵氧元和加热器，感应室利用氧化锆传感对大气和测试腔中的氧气进行检查并形成一个反馈电压，该电压会和一参考电压如0.45V的电压进行比较；当反馈电压和参考电压有差别时，形成一控制信号控制泵氧元进行泵氧的动作，泵氧元通过将氧从排气中泵入到感应室的测试腔中或者将氧从测试腔泵出到排气中来实现测试腔中的氧含量平衡并使感应室的反馈电压保持为参考电压值，通过检测泵氧元的泵电流则能准确测试出排气中的乘余空气含量系数，从而实现空燃比的准确控制。另外，氧化锆传感需要工作在高温，所以需要通过加热器来保持氧化锆传感的工作条件。

宽域氧传感器需要配合相应的驱动或负载电路等汽车电子产品才能在汽车上使用。而在现代汽车电子开发过程中需对整个电子产品的可靠性进行详细测试，而对于宽域氧传感器这类特殊负载因为在传统测试过程中无法或者很难提供一个真实的测试环境如提供相应的氧含量的排气、高温、短路、断路等实车环境，因此现有汽车电子产品的测试中无法覆盖此类驱动/负载电路的可靠性验证，直接导致产品设计中可能存在的风险或缺陷无法暴露，一旦引起召回等严重后果，损失不可估量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种宽域氧传感器负载仿真器,能够在非实车条件下有效模拟宽域氧传感器在实车条件下的工作状态，在汽车电子产品测试中为产品内部电路提供真实负载，使测试可100％覆盖整个氧传感器的驱动和负载电路，能够充分暴露氧传感器驱动和负载电路存在的设计缺陷和使用风险。

为解决上述技术问题，本发明提供的宽域氧传感器负载仿真器包括：电源模块，处理器模块，传感器膜片反馈电压控制模块，传感器泵电流反馈控制模块，加热电流测量控制模块。

所述电源模块通过外部电源输入端口连接外部电源，用于为所述处理器模块、所述传感器膜片反馈电压控制模块、所述传感器泵电流反馈控制模块和所述加热电流测量控制模块供电。

所述处理器模块通过CAN总线和上位机相连，所述处理器模块用于控制所述传感器膜片反馈电压控制模块、所述传感器泵电流反馈控制模块和所述加热电流测量控制模块的工作模式并采集所述传感器膜片反馈电压控制模块、所述传感器泵电流反馈控制模块和所述加热电流测量控制模块的工作状态数据。

所述传感器膜片反馈电压控制模块包括一个膜片反馈电压输出端，所述膜片反馈电压输出端用于输出膜片反馈电压到外部被测电路。

所述传感器膜片反馈电压控制模块的工作模式包括一种正常工作模式和三种故障模式；正常工作模式用于仿真宽域氧传感器在正常工作温度下工作的情形，正常工作模式下所述处理器模块控制输出一个正常范围的所述膜片反馈电压，所述被测电路根据所述膜片反馈电压输出一个加热控制信号到所述加热电流测量控制模块并控制所述加热电流测量控制模块的加热电流值，所述处理器模块采集所述加热电流值实现对所述膜片反馈电压的闭环控制。

在所述传感器膜片反馈电压控制模块的第一种故障模式下，所述处理器模块使所述膜片反馈电压对电源短路，所述处理器模块采集所述膜片反馈电压输出端的数据并通过所述CAN总线传输到所述上位机，由所述上位机判断所述被测电路是否通过测试。

在所述传感器膜片反馈电压控制模块的第二种故障模式下，所述处理器模块使所述膜片反馈电压对地短路，所述处理器模块采集所述膜片反馈电压输出端的数据并通过所述CAN总线传输到所述上位机，由所述上位机判断所述被测电路是否通过测试。

在所述传感器膜片反馈电压控制模块的第三种故障模式下，所述处理器模块控制输出一个偏离正常范围的所述膜片反馈电压，所述处理器模块采集所述膜片反馈电压输出端的数据并通过所述CAN总线传输到所述上位机，由所述上位机判断所述被测电路是否通过测试。

所述传感器泵电流反馈控制模块包括泵电流输入端、传感器标定电阻输入端和泵电流回路地端，泵电流输入端用于从外部所述被测电路输入泵电流，所述传感器标定电阻输入端用于从所述被测电路输入标定电阻电流，所述泵电流回路地端用于提供虚拟地。