一种自动测试霍尔开关器件动作延迟时间的方法和系统与流程

1.本发明涉及霍尔开关器件延迟检测技术领域，具体涉及一种自动测试霍尔开关器件动作延迟时间的方法和系统。


背景技术：

2.目前绝大多数霍尔开关器件厂家不在出厂时测试此参数，通常只通过设计保证，无法准确检测霍尔开关延迟。测试霍尔器件的动作延迟时，需要改变霍尔器件承受的磁场强度，使其越过开关所需的阈值。但是由于磁场的变化间隔时间远低于霍尔器件动作延迟时间，且每个霍尔被测器件的开关阈值也存在一定差异，上述两个影响因素均影响霍尔器件动作起始时间的准确性，进而影响霍尔器件延时测量的准确性。同时普通的测试方法在每次测试时，均需要人工手动调整双踪示波器的测量功能，测量速度慢，且主观因素对测试结果造成影响较大。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明要解决的问题是提供一种自动测试霍尔开关器件动作延迟时间的方法和系统，能够更为准确获取霍尔器件实际的切换阈值，以更为准确的获取霍尔器件的实际切换时间。
4.为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种自动测试霍尔开关器件动作延迟时间的方法和系统，包括步骤一，磁场发生器流通第一电流，以产生磁场强度变化一个单位所需时间远小于霍尔器件延迟的第一变化磁场，高频采样设备采集霍尔器件动作时的电流值并定义成电流阈值；步骤二，第二电流输入磁场发生器以产生磁场快速变化的第二变化磁场，接收霍尔器件在第二变化磁场下的实际动作时对应的第一动作时刻，依据电流阈值获取第二电流刚好超过电流阈值时对应的第二动作时刻，获取第一动作时刻与第二动作时刻之间的时差差值以生成该霍尔器件的检测延时值。
5.进一步的，所述第一电流为规律变化的周期电流，所述第一电流的第一变化率由缩小若干倍的最小变化率；所述最小变化率为磁场变化一个单位强度时对应的电流差值。
6.进一步的，所述最小变化率的缩小倍数不低于1000倍，使磁场强度变化间隔时间远大于霍尔器件的延迟时间。
7.进一步的，所述第二电流的变化率由增大若干倍的最小变化率构成，所述最小变化率的增大倍数不低于1000倍，使磁场强度变化间隔时间远小于霍尔器件的延迟时间。
8.进一步的，所述第一电流为上升沿和下降沿缓慢的方波电流。
9.进一步的，所述第二电流为上升和下降时间均最小的方波电流。
10.进一步的，包括用于提供电流的电路驱动器和用于示波和计算延时值的双踪示波器，所述电路驱动器通过电流传感器与磁场发生器电连接，以提供电流，所述电流传感器通
过比较器与双踪示波器电连接，所述被测的霍尔器件的输出端分别与双踪示波器和主控模块电连接，所述电流传感器通过电压采集器与主控模块电连接，所述主控模块通过索寞转换器与比较器的阈值端电连接。
11.进一步的，所述主控模块和电压采集器均为高频运行设备，所述比较器、主控模块和电压采集器的延时远小于被测器件的延时。
12.本发明具有的优点和积极效果是：通过第一电流使磁场发生器产生强度慢速变化的磁场，且磁场强度变化的时间间隔远大于霍尔器件的延时时间，结合高频运行的主控模块和电压采集器，更为准确的采集霍尔器件动作的电流阈值。第二电流的使磁场发生器产生强度快速变化的磁场，以更为准确的获取表示霍尔器件理论动作时对应的第二动作时刻。同时依据霍尔器件的实际输出获取实际动作时对应的的第一动作时刻，第一动作时刻与第二动作时刻之间的差值为检测延时值，通过准确获取霍尔器件的实际的电流阈值，使第二动作时刻更接近霍尔器件的标准动作时刻，以提高检测延时值的准确性。
附图说明
13.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：图1是本发明的一种自动测试霍尔开关器件动作延迟时间的方法和系统的整体系统连接结构图。
具体实施方式
14.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
15.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例的目的，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。
16.本发明提供一种自动测试霍尔开关器件动作延迟时间的方法和系统，如图1所示，测试系统包括产生磁场的磁场发生器，磁场发生器采用线圈产生磁场，由于线圈参数固定，其磁场强度只取决于电流强度。磁场发生器的输入端电连接电流驱动器，电流驱动器用于提供持续变化的电流，使磁场发生器产生持续变化的磁场。
17.电流驱动器的输入端电连接有信号源（对应图1中的计算机），信号源用于给电流驱动器提供控制电压，供控制电压使电流驱动器输出第一电流和第二电流，由于电流驱动器的输出端串连接有磁场发生器，即使控制电压的上升沿或下降沿很快，电流驱动器输出电流波形的上升沿或下降沿很慢。供控制电压值及难量化的表示磁场强度，通过监测电流驱动器输出电流值，可以更为准确的量化表示磁场发生器的磁场强度。
18.为能够时刻监测磁场的强度变化速度和强度变化情况，电流驱动器与磁场发生器
之间连接有电流传感器（监测电流），电流传感器通过电压采集器与主控电连接，主控与霍尔器件（图1中的被测器件）的输出端电连接，霍尔器件放置在磁场发生器产生的磁场内，当磁场强度超过霍尔器件的动作阈值时，霍尔器件动作。主控接收霍尔器件的输出后，控制电压采集器获取电流传感器当前的电压值。
19.电流传感器通过比较器与双踪示波器电连接，主控通过数模转换器与比较器的阈值端电连接，给比较器提供阈值电压。当电流传感器上电压低于阈值端电压，比较器输出低压，当电流传感器上电压高于阈值端电压，比较器输出高压，双踪示波器显示比较器的高低压状态。
20.双踪示波器与霍尔器件的输出端电连接，用于接收霍尔器件输出信号，当霍尔器件未导通时，霍尔特器件输出电压为零，当霍尔器件导通时，霍尔器件输出电压不为零，双踪示波器依据接收电压的高低显示霍尔器件的导通情况。
21.双踪示波器获取比较器和霍尔器件的动作切换信号，并自动计算两切换时间的差值，并定义成霍尔器件的延时值。双踪示波器通过计算机与电路驱动器电连接，计算机用于直接控制整个系统的运行和获取霍尔器件的延迟时间。
22.依据上述系统的测试方法为：步骤一，磁场发生器流通第一电流，以产生磁场强度变化一个单位所需时间远小于霍尔器件延迟的第一变化磁场，高频采样设备采集霍尔器件动作时的电流值并定义成电流阈值。
23.电流驱动器给磁场发生器提供第一电流，第一电流为上升沿和下降沿缓慢的方波电流。第一电流变化速度的获取方法为：电流驱动器往磁场发生器输入第三电流，第三电流为方波电流，同时磁场内设置磁场检测设备，用于检测磁场强度变化情况，由于磁场强度变化较慢，及当电流值的跨度较小时，磁场强度不变化。
24.主控接收检测设备的信号，当接收到磁场强度变化一个最小单位时，主控通过电压采集模块采集一个电流值。依据采集电流值可获取磁场产生变化时电流变化的最小值n(安/秒)。当磁场强度变化速度过慢，使磁场强度变化的时间间隔高于霍尔器件的延时时间，可直接将采集到的电流值定义成霍尔器件的电流阈值。
25.第一电流的电流变化速度为1000n安/秒（变化速度减慢了1000倍），以使第一变化磁场磁场强度的变化延时远大于霍尔器件的延时。霍尔器件预备动作到实际完成动作之间的间隔为霍尔器件的延时，第一变化磁场其磁场强度变化的时间间隔大于霍尔延时时，当前采集的电流值及为霍尔器件动作的实际的电流阈值。
26.为能够进一步保证电流阈值的准确性，电压采集器和主控具为高频设备，使得电压采集器和主控的延时时间远小于霍尔器件的延时，避免主控和电压采集器的延时影响电流阈值的准确性。本技术的一个实施例为：电压采集器的采样率不低于100msps，主控的工作频率不低于200mhz。
27.步骤二，第二电流输入磁场发生器以产生磁场快速变化的第二变化磁场，接收霍尔器件在第二变化磁场下的实际动作时对应的第一动作时刻，依据电流阈值获取第二电流刚好超过电流阈值时对应的第二动作时刻，获取第一动作时刻与第二动作时刻之间的时差差值以生成该霍尔器件的检测延时值。
28.为提高霍尔器件的测试效率，同时提高测试的准确性，第二电流为方波电流，且电
流驱动器设置方波电流上升和下降时间最小，使得电流值的变化度最快（第二变化磁场的磁场强度变化速度最快，保证第二电流其最小变化率的增大倍数不低于电流阈值的1000倍），电流传感器上电流值跨过阈值的时间最短，同时比较器的延迟时间应远小于霍尔器件的延迟时间，以实现电流值快速跨过阈值，比较器快速给出比较反馈并传输至双踪示波器内，有效的提高标准信号的准确性。双踪示波器接收霍尔器件实际的输出信号，以生成延迟信号。
29.由于标准信号与延迟信号均为陡然变化的脉冲信号（开关信号），双踪示波器计算两信号之间的延时，不受主观设定的影响，提高了检测的准确性。
30.以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。

技术特征：
1.一种自动测试霍尔开关器件动作延迟时间的方法，其特征在于，包括步骤一，磁场发生器流通第一电流，以产生磁场强度变化一个单位所需时间远小于霍尔器件延迟的第一变化磁场，高频采样设备采集霍尔器件动作时的电流值并定义成电流阈值；步骤二，第二电流输入磁场发生器以产生磁场快速变化的第二变化磁场，接收霍尔器件在第二变化磁场下的实际动作时对应的第一动作时刻，依据电流阈值获取第二电流刚好超过电流阈值时对应的第二动作时刻，获取第一动作时刻与第二动作时刻之间的时差差值以生成该霍尔器件的检测延时值。2.根据权利要求1所述的一种自动测试霍尔开关器件动作延迟时间的方法，其特征在于，所述第一电流为规律变化的周期电流，所述第一电流的第一变化率由缩小若干倍的最小变化率；所述最小变化率为磁场变化一个单位强度时对应的电流差值。3.根据权利要求2所述的一种自动测试霍尔开关器件动作延迟时间的方法，其特征在于，所述第一电流其最小变化率的缩小倍数不低于1000倍，使磁场强度变化间隔时间远大于霍尔器件的延迟时间。4.根据权利要求2所述的一种自动测试霍尔开关器件动作延迟时间的方法，其特征在于，所述第二电流的变化率由增大若干倍的最小变化率构成，所述第二电流其最小变化率的增大倍数不低于1000倍，使磁场强度变化间隔时间远小于霍尔器件的延迟时间。5.根据权利要求1所述的一种自动测试霍尔开关器件动作延迟时间的方法，其特征在于，所述第一电流为上升沿和下降沿缓慢的方波电流。6.根据权利要求1所述的一种自动测试霍尔开关器件动作延迟时间的方法，其特征在于，所述第二电流为上升和下降时间均最小的方波电流。7.一种自动测试霍尔开关器件动作延迟时间的系统，基于权利要求1-6任意一项所述的一种自动测试霍尔开关器件动作延迟时间的方法，其特征在于，包括用于提供电流的电路驱动器和用于示波和计算延时值的双踪示波器，所述电路驱动器通过电流传感器与磁场发生器电连接，以提供电流，所述电流传感器通过比较器与双踪示波器电连接，所述被测的霍尔器件的输出端分别与双踪示波器和主控模块电连接，所述电流传感器通过电压采集器与主控模块电连接，所述主控模块通过索寞转换器与比较器的阈值端电连接。8.根据权利要求7所述的一种自动测试霍尔开关器件动作延迟时间的系统，其特征在于，所述主控模块和电压采集器均为高频运行设备，所述比较器、主控模块和电压采集器的延时远小于被测器件的延时。

技术总结
本发明提供一种自动测试霍尔开关器件动作延迟时间的方法和系统，包括步骤一，磁场发生器流通第一电流，以产生磁场强度变化一个单位所需时间远小于霍尔器件延迟的第一变化磁场，高频采样设备采集霍尔器件动作时的电流值并定义成电流阈值；步骤二，第二电流输入磁场发生器以产生磁场快速变化的第二变化磁场，接收霍尔器件在第二变化磁场下的实际动作时对应的第一动作时刻，依据电流阈值获取第二电流刚好超过电流阈值时对应的第二动作时刻，获取第一动作时刻与第二动作时刻之间的时差差值以生成该霍尔器件的检测延时值。本发能够更为准确获取霍尔器件实际的切换阈值，以便准确的获取霍尔器件的实际切换时间。获取霍尔器件的实际切换时间。获取霍尔器件的实际切换时间。


技术研发人员：张大伟 耿雪冰 屈粮富 马慧娟 姚文达
受保护的技术使用者：天津普智芯网络测控技术有限公司
技术研发日：2023.08.14
技术公布日：2023/9/13