汽车按键开关测评体系开发

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1、汽车按键开关测评体系开发第1章绪论1.1课题研究的目的及意义本课题于某汽车公司。目的是测试汽车按键开关的性能。汽车按键开关测试系统（以下简称测试系统）主要用于测试按键开关性能，通过该测试系统的测试能够直观的反映开关压力与位移曲线及导通电压与位移曲线之间的关系，系统内部有按键开关特征点显示模块，通过与供货商提供的数据进行对比，从而验证按键开关的质量。质量是企业具有核心竞争力的前提；质量是企业赢得客户信赖的保证；质量是企业站稳市场的体现。总之，产品质量是企业能否良好发展的重要生命线。测试设备是验证产品质量

2、的物质基础，换而言之，新产品在出厂前必须经过精密的测试设备进行检验[1]。随着国家的高新技术发展，越来越多的具有新技术的电子器件应用到整车的装配中，大量分立元件和集成电路组成汽车电器部件替代了传统机械部件[2]。由于电子器件的应用，更加满足了用户对汽车驾驶安全性，舒适性和便捷性的要求。电子器件在整车性能中扮演越来越重要的角色。汽车按键开关是汽车重要电器部件之一，其性能好坏直接影响整车性能及人们生命安全。当汽车按键开关导通时所需的力过大或过小都会影响驾驶员对开关操作的舒适性；当汽车按键开关导通状态不明显

3、时，极易造成车辆在行驶过程中的安全事故。该汽车公司是整车企业，大量引进汽车零部件，因此应该使用检测设备对购入的零部件进行检测，以免公司不必要的损失。由此可以看出汽车按键开关测试系统开发的必要性。1.2自动测试系统的发展概况自动测试系统（ATS）是指能够对被测单元自动进行检测、状态监控、性能测试、故障诊断；对各种被测的激励信号进行数据采集、数据处理、数据存储与分析、数据传递，并以适当的方式显示或输出检测结果。自动测试系统是融合了电子、计算机、测试计量、仪器、信息、人工智能等技术，形成了强大的测试平台。自

4、动测试系统主要由三大部分构成：自动测试设备（ATE）、测试程序（TPS）以及测试程序的软件开发工具[3]，如图1.1所示。自动测试系统大致分为四个时期的发展：早期（1950年-1969年）、中期（1960年-1970年初）、成熟期（1975年-1980年初）、完善期（1985年-至今），通过四个时期的发展，形成了三代的测试系统[4]。第一代自动测试系统是针对已给定测试指标，通过特定型的设计，开发出的具有专门用途的测试系统。该测试系统可以从三方面来考虑设计：第一，机械性的反复测试；第二，对可靠性要求高的

5、繁琐测试；第三，在恶劣工况下，不便于测试人员完成的测试任务。第一代自动测试系统在批量产品测试、特定产品测试等应用领域发挥着重要作用，但是专用自动测试系统往往是针对特定的资源进行设计，测试系统往往是非标设计，当系统比较繁琐时，研制工作量大并且费用高，这类系统适应性不强。第二代自动测试系统是以程控仪器为主构建的自动测试系统。组成自动测试系统的程控设备都具有统一的标准接口，因此，产品开发工程师对接口电路进行专门设计，仅仅需要对相应的电缆连接设备进行连接，最终组成系统。众所周知，台式仪器串行总线传输速率不高，

6、对于组建高速的自动测试系统基本不可能。此外，系统构成由于重复配置，系统的体积和重量增加，很难组建便携式的测试系统[5]。第2章测试系统设计过程中相关技术研究2.1傅里叶变换傅里叶变换是将时间函数和频率函数建立相对应的转换关系。对信号分析的过程中，经常要知道时域信号和所对应的频域之间的对应关系并且对于二者的转化规律要有一个深入的了解，因此有必要对傅里叶变换进行阐述。气动装置通过气缸来完成按键的动作，由于气动装置为开环的控制系统，无法精确控制按压开关的行程以及加载力的大小，极易造成开关的损坏，影响产品质量

7、。显然这两种方法不能准确的了解按键开关在整个测试中开关压力性能和导通压降动态变化规律，这会给企业对产品质量、性能的了解以及产品改造方面带来诸多不便，甚至会影响企业的进一步发展[8-10]。因此，寻找一种可靠的自动测试手段，实现对汽车按键开关在线动态检测是本文讨论的主要内容。2.2数据采集如图2.5所示，为数据采集系统的构成图。由图可以看出，被测信号由传感器感知，通过传感器将被测物理量转化成电信号（电压），传感器的输出电压仅仅几毫伏，然而数据采集卡的A/D转换的电平远远高于毫伏电压（一般A/D的输入电平

8、在0~5V），所以必须采用信号调理电路将传感器的输出信号与数据采集卡中A/D转换相匹配。如果传感器的输出电平过大，信号调离电路将作为衰减器。当传感器输出信号在传输过程中混入了干扰成分，就需要信号调节与处理环节将信号进行滤波，将不必要的信号滤除。对于阻抗变换、信号线性处理以及屏蔽等都属于处理的范畴[7]。对于弱信号检测来说，放大及滤波是最为基本的环节。数据采集卡的模拟量通道、数字量通道、采样频率等由计算机控制，计算机是数据采集系统的重要组成部分，由于计算机