测试装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种测试装置(1)，其用于测试传感器(2)和/或执行器以及控制装置(3)，该测试装置包括用于与至少一个传感器(2)和/或执行器以及至少一个控制装置连接的模拟接口(4)，用于与上级控制设备(13)连接的数字接口(5)和用于与传感器(2)和/或执行器、控制装置(3)和上级控制设备(13)进行信号交换的控制单元(6)，控制单元设置用于：可选地在至少一个传感器和/或执行器与模拟接口连接时模拟控制装置的特性，在至少一个控制装置与模拟接口连接时模拟至少一个传感器和/或执行器的特性，以及记录至少一个传感器(2)和/或执行器与上级控制设备(13)之间的通信，上级控制设备模拟控制装置。

testing device

【技术实现步骤摘要】
测试装置
本专利技术涉及一种测试装置，该测试装置用于对传感器和/或执行器以及控制装置进行测试。尤其借助该测试装置能够实现，根据期望的应用情况来模拟传感器、执行器或控制装置。
技术介绍
由现有技术已知如下电子系统：所述电子系统包括传感器、执行器和控制装置。例如在车辆中经常使用具有超声传感器和所属控制装置的间距测量系统。如果要由传感器检测、预处理大量数据并且将所述大量数据实时地传输给控制装置，则为此通常在传感器中使用专用集成电路(ASIC)并且必要时在控制装置中使用另一专用集成电路。这种专用集成电路具有小的结构尺寸并且可以大批量地价格低廉地制造。相反，专用集成电路的开发是开销大的并且因此仅值得用于大批量生产。专用集成电路可以在现场可编程门阵列(FPGA)中进行仿真。所述FPGA因此特别适用于构造传感器模拟器，因为可以通过软件更新或硬件变化来改变专用集成电路。此外，对于传感器模拟器来说，还需要实现用于通过计算机接口进行控制的功能。这在硬件相关的ASIC描述语言中开销非常大。相反，与微处理器的组合使得能够将更高级的编程语言用于控制计算机和与计算机的通信。具有集成微处理器的FPGA为快速的内部数据交换提供了优势。对于高度集成的电子构件(例如FPGA、微控制器及其组合)而言，可使用测试电路板。这些测试电路板除了待检测的构件以外还包含不同的接口，所述接口用于操控、输入和输出。只要目标硬件尚不可用，则将测试电路板用于开发电子系统。在此通常省去壳体，以便确保容易接触到尤其用于测量信号的电子器件。但是测试电路板也可以是原型或产品的组成部分。然而在这种情况下，需要另外的部件(例如尤其壳体、操作接口、存储器等)来实现装置架构。测试电路板对于电的、机械的和热效应的稳健性较差。同样地，由现有技术已知单板机(Einplatinencomputer)。在对实时功能的要求较低的情况下，可以在电路板上使用微型化计算机，以便操控传感器和执行器。这种单板机使用具有简化功能范围的标准运行系统。因此，不能将单板机用于具有高可靠性要求的工业应用。整个系统需要另外的硬件部件。对于复杂传感器而言，作为传感器模拟器的使用方案是不可行的。此外，现有技术已知通用的控制装置，该控制装置能够借助不同的接口来操控不同的传感器或执行器。对于小批量而言，可以配置控制单元而无需高昂的开发成本。然而在此由于不存在FPGA，所以实时关键性系统只能非常受限地实现。作为传感器模拟器的使用方案是不可行的。由现有技术尤其已知作为基于软件的模拟器的传感器模拟器。为此尤其使用计算机程序，所述计算机程序将数字传感器信号提供用于另一程序中的进一步处理。在传统计算机上，只能非常受限地对实时关键性系统进行模拟。因此，与物理控制装置的连接是非常受限的。此外，传感器与控制装置之间的模拟接口大多实施成电压接口。电平、波特率和协议个体化地协调于传感器和待传输的数据。因此，传感器模拟器只能用于一种传感器类型或一个传感器系列。传感器模拟器通常无法直接在市场上获得，而是必须被个体化地制造。可用的装置通常基于微控制器架构并且因此仅受限地适用于对实时关键性系统的模拟。
技术实现思路
根据本专利技术的测试装置能够实现大量应用。尤其能够实现实时功能。此外，该测试装置不仅可以模拟传感器和/或执行器的特性，而且也可以操控传感器和/或执行器。因此，该测试装置具有非常高的适配能力，而不必削减对相应工业领域中常见的单个装置的已知和必要要求的满足程度。用于测试传感器、执行器和(用于传感器和/或执行器的)控制装置的测试装置包括：模拟接口、数字接口和控制单元。模拟接口用于与传感器和/或执行器以及控制装置连接。数字接口用于与上级控制设备连接。上级控制设备尤其可以是电子数据处理设备，特别有利地是个人计算机(PC)。在本专利技术的范畴内，“连接”始终应理解为：应在用于进行数据交换的通信意义上建立的连接。因此，通过模拟接口可以交换模拟信号，而通过数字接口可以交换数字信号。控制单元设置用于与传感器和/或执行器、控制装置以及上级控制设备进行信号交换。此外，控制单元设置用于以可选的方式实施如下功能中的一个：一方面，可以通过控制单元对控制装置的特性进行模拟，尤其在至少一个传感器和/或执行器与模拟接口连接时执行这一点。同样，在至少一个控制装置与模拟接口连接时，可以通过控制单元对至少一个传感器和/或执行器的特性进行模拟。最后，可以记录至少一个传感器和/或执行器与上级控制单元之间的通信，所述传感器和/或执行器与模拟接口连接，所述上级控制单元与数字接口连接。在此，上级控制单元包括对控制装置的模拟。因此，可以通过测试装置来检测和记录由所模拟的控制装置传输给现有传感器和/或执行器以及由传感器和/或执行器传输给所模拟的控制装置的数据。此外可以改变数据。这例如可以用于对数据传输错误的模拟。取决于应用情况，测试装置要么允许对传感器和/或执行器进行模拟，以便测试控制装置，要么允许对控制装置进行模拟，以便测试传感器和/或执行器。同样地，测试装置允许执行所谓的软件在环测试，在该软件在环测试中，在计算机中对控制装置进行模拟，其中，可以通过测试装置将所模拟的控制装置的输出输出给物理的传感器和/或执行器。由此，可以在现实条件下实施软件在环测试，其中，测试装置用于记录整个通信。因此，测试装置能够非常通用地被更换并且能够安全、可靠地测试不同部件。在下文中描述本专利技术的优选扩展方案。模拟接口优选包括模拟单元，其中，模拟单元具有用于电压信号的电平转换器。所述电压信号尤其来自与模拟接口连接的控制装置。同样地，模拟单元具有用于至少一个传感器和/或执行器(尤其多个传感器和/或执行器)的电流信号的电平转换器，其中，每个传感器和/或执行器由控制单元所模拟。最后，模拟单元包括对这些所模拟的传感器和/或执行器的负载模拟，所述传感器和/或执行器由与模拟接口连接的控制装置实时地操控。因此，模拟单元能够实现简单且开销少地执行控制装置的测试。控制装置尤其是用于车辆的控制装置，并且该控制装置可以在实际条件下在其工作能力方面被测试。为此，通过控制单元来模拟所操控的传感器和/或执行器的特性，从而控制装置可以如所设置的实际应用中那样被使用。也可以模拟有缺陷的传感器和/或执行器的错误图像，这使得能够在发生错误情况下检查控制装置的特性。此外，模拟接口有利地具有验证单元。该验证单元包括用于控制装置的电压信号的电平转换器，其中，控制装置由测试装置的控制单元所模拟。此外，验证单元包括用于与模拟接口连接的至少一个传感器和/或执行器的电流信号的电平转换器。附加地，验证单元包括至少一个传感器和/或执行器的电压供给。因此能够实现将传感器和/或执行器连接到测试装置上，其中，这些传感器和/或执行器由借助测试装置所模拟的控制装置来运行。因此，类似于所设置的应用情况地操控传感器和/或执行器。这尤其能够实现对传感器和/或执行器的测试以及质量检查。也可以检查和分析有缺陷的传感器和/或执行器的错误图像。特别有利地，验证单元包括过电压保护电路。该过电压保护电路用于保护测试装置。例如可以对传感器和/或执行器连接到测试装置的模拟接口上时的放电进行补偿。因此，尤其在生产环境中实现安全且可靠的操纵。特别有利地，验证单元包括实时时钟。这能够实现提供时间戳。因本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种测试装置(1)，所述测试装置用于对传感器(2)和/或执行器以及控制装置(3)进行测试，所述控制装置用于所述传感器(2)和/或执行器，所述测试装置包括：·模拟接口(4)，所述模拟接口用于与至少一个传感器(2)和/或执行器以及至少一个控制装置(3)连接，·数字接口(5)，所述数字接口用于与上级控制设备(13)连接，·控制单元(6)，所述控制单元用于与所述传感器(2)和/或执行器、所述控制装置(3)以及所述上级控制设备(13)进行信号交换，其中，所述控制单元(6)设置用于以可选的方式：·在至少一个传感器(2)和/或执行器与所述模拟接口(4)连接时，对控制装置(3)的特性进行模拟，·在至少一个控制装置(3)与所述模拟接口(4)连接时，对至少一个传感器(2)和/或执行器的特性进行模拟，·记录至少一个传感器(2)和/或执行器与上级控制设备(13)之间的通信，所述至少一个传感器和/或执行器与所述模拟接口(4)连接，所述上级控制设备与所述数字接口(5)连接，其中，所述上级控制设备(13)模拟所述控制装置(3)。

【技术特征摘要】
2018.01.30 DE 102018201380.21.一种测试装置(1)，所述测试装置用于对传感器(2)和/或执行器以及控制装置(3)进行测试，所述控制装置用于所述传感器(2)和/或执行器，所述测试装置包括：·模拟接口(4)，所述模拟接口用于与至少一个传感器(2)和/或执行器以及至少一个控制装置(3)连接，·数字接口(5)，所述数字接口用于与上级控制设备(13)连接，·控制单元(6)，所述控制单元用于与所述传感器(2)和/或执行器、所述控制装置(3)以及所述上级控制设备(13)进行信号交换，其中，所述控制单元(6)设置用于以可选的方式：·在至少一个传感器(2)和/或执行器与所述模拟接口(4)连接时，对控制装置(3)的特性进行模拟，·在至少一个控制装置(3)与所述模拟接口(4)连接时，对至少一个传感器(2)和/或执行器的特性进行模拟，·记录至少一个传感器(2)和/或执行器与上级控制设备(13)之间的通信，所述至少一个传感器和/或执行器与所述模拟接口(4)连接，所述上级控制设备与所述数字接口(5)连接，其中，所述上级控制设备(13)模拟所述控制装置(3)。2.根据上述权利要求中任一项所述的测试装置(1)，其特征在于，所述模拟接口(4)包括模拟单元(7)，其中，所述模拟单元(7)具有电平转换器以及负载模拟，所述电平转换器用于与所述模拟接口(4)连接的控制装置(3)的电压信号并且用于由所述控制单元(6)所模拟的至少一个传感器(2)和/或执行器的电流信号，所述负载模拟是由与所述模拟接口(4)连接的控制装置(3)所操控的所模拟的传感器(2)和/或执行器的负载模拟。3.根据上述权利要求中任一项所述的测试装置(1)，其特征在于，所述模拟接口(4)包括验证单元(8)，其中，所述验证单元(8)具有电平转换器以及所述至少一个传感器(2)和/或执行器的电压供给，所述电平转换器用于由所述控制单元(6)所模拟的控制装置(3)的电压信号并且用于与所述模拟接口(4)连接的至少一个传感器(2)和/或执行器的电流信号。4.根据权利要求3所述的测试装置(1)，其特征在于，所述验证单元(8)具有过电压保护电路和/或实时时钟和/或温度传感器和/或湿度传感器和/或蒸汽压力传感器和/或位置传感器和/或加速度传感器和/或用于分析处理至少一个所连接的参考传感器的信号的单元，借助所述过电压保护电路保护所述测试装置(1)免受连接在所述模拟接口(4)上的传感器(2)和/或执行器的影响。5.根据上述权利要求中任一项所述的测试装置(1)，其特征在于，所述模拟接口(4)包括传感器/执...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·尤哈斯，G·芬恩，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE