CN101067589A - 通用化汽车仪表检测仪及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种检测仪，是一种通用化汽车仪表检测仪及其检测方法，包括CPU控制模块、频率信号发生模块、网络电阻输出模块、可编程电压输出模块、汽车仪表指示灯检测模块、显示模块、键盘控制模块。CPU控制模块对其它6个模块进行全局控制，时刻根据键盘控制模块输入的指令来控制各个模块的输出，可以通过键盘任意的输入、修改和保存各校验参数，满足任何品种仪表的校验要求。本发明是一种通用化的汽车仪表检测设备，可以任意满足各种类型汽车仪表中里程表、转速表、水温表、燃油表、机油压力表、气压表、电压表、仪表盘各指示灯检测要求，且简单操作。

Description

通用化汽车仪表检测仪及其检测方法

技术领域

本发明涉及一种检测仪，具体的说是一种通用化汽车仪表检测仪及其检测方法。

背景技术

目前，汽车仪表种类繁多，如里程表、转速表、水温表、燃油表、机油压力表、气压表、电压表等，每一种类的汽车仪表校验参数都各不相同。当前，各仪表的检测都是通过定做专门的检测设备来满足检测要求的，缺少一种通用化的汽车仪表检测设备，可以任意满足各种类型汽车仪表中里程表、转速表、水温表、燃油表、机油压力表、气压表、电压表、仪表盘各指示灯的检测要求。如果没有专门的检测设备，对于汽车仪表中的里程表和转速表的检测，必须要采用稳压电源搭配信号发生器来满足其检测要求；对于汽车仪表中的水温表、燃油表、机油压力表、气压表、电压表的检测，必须要采用稳压电源搭配电阻箱来完成其检测要求；对于仪表盘各指示灯检测，也必须通过专门的检测设备来完成。以上各专用检测设备检测确度也不是很高，频率确度在0.2％左右，电阻确度在±0.5欧姆左右，电压精度在±0.5伏左右，电机转速精度在±1转左右。另外，以上各检测设备的校验方法操作烦琐，给正常的生产秩序带来很大不便，工人劳动强度大，工厂生产成本高，工作效率低。

发明内容

本发明的目的在于提出一种能够满足所有品种汽车仪表的校验要求，简单操作，并能够快速的完成各类仪表的初校、总成校验、基本误差检测的通用化汽车仪表检测仪及其检测方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

通用化汽车仪表检测仪，包括以下模块：

键盘输入模块，用于输入检测指令及各种校验参数；

CPU主控模块，根据键盘的操作指令从数据存储区调入相关参数，并将参数传递给参数显示模块，同时读取键盘输入模块的输入指令并进行处理，将处理后的各种数据及指令通过并行数据传输的方式传递给参数显示模块、频率信号发生模块、网络电阻输出模块、可编程电压输出模块、仪表指示灯检测模块；

参数显示模块，根据CPU主控模块传递来的数据进行显示处理，为操作者进行直观的数据参数显示和提示；

频率信号发生模块，与汽车仪表总成相连，根据CPU主控模块传送过来的数据进行频率信号合成，并进行输出控制；

网络电阻输出模块，与汽车仪表总成相连，根据CPU主控模块传送过来的数据进行电阻信号合成，并进行输出控制；

可编程电压输出模块，与汽车仪表总成相连，根据CPU主控模块传送过来的数据进行可编程电压信号合成，并进行输出控制；

仪表指示灯检测模块，与汽车仪表总成相连，根据CPU主控模块传送过来的仪表指示灯显示指令，进行输出控制。

通用化汽车仪表检测仪的检测方法，按如下步骤进行：

①程序初始化，显示关机前的校验参数；

②判定设定键是否按下，若是，则进行设定处理程序，接受操作者将各类仪表的校验参数输入CPU处理模块，或者更改存储器已经存在的数据参数，根据操作者的要求，对输入的各种校验参数进行合理分类管理和存储，以便操作者快速的调用，设定处理程序完成后，进入步骤③，若否，则直接进入步骤③；

③判定表型转换键是否按下，若是，则进行调用表型转换处理程序，根据操作者的检测要求，从CPU主控模块中调入该表型全部校验参数并进入数据缓冲区，为步骤④做好数据缓冲作用，调用表型转换处理程序完成后，进入步骤④，若否，则直接进入步骤④；

④判定检验按键是否按下，若是，则进行调用校验处理程序，对仪表总成中里程表、转速表、水温表、燃油表、机油压力表、气压表、电压表分别进行定档校验或者扫描校验，对仪表盘上各指示灯进行全亮和全暗检测，操作者根据检测要求对键盘模块进行操作，将操作指令传送给CPU主控模块，CPU主控模块根据指令要求，分别对频率信号发生模块、网络电阻输出模块、可编程电压输出模块、仪表指示灯检测模块进行输出控制，各个控制模块根据CPU模块传送的指令和数据进行信号合成处理后，直接将信号终端对仪表各小表和面板指示灯进行输出控制，调用校验处理程序完成后，返回步骤②，若否，则直接返回步骤②，并循环进行，直至关机。

本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现：

前述的通用化汽车仪表检测仪，其中所述CPU主控模块包括以下子模块：

参数显示控制子模块，根据键盘的输入指令，在不同的程序段控制不同的的数据显示；

频率信号控制子模块，结合硬件电路进行频率信号合成，合成后的信号，首先进行光电隔离，然后再进行放大处理，最后直接传送给仪表的终端去控制里程表或者是转速表；

网络电阻控制子模块，对16种不同阻值的精密电阻进行切换合成出符合要求的电阻信号，并将该电阻信号直接传送给仪表的终端去控制对应的燃油表、水温表、机油压力表、气压表中的一种小表；

可编程电压控制子模块，对三端稳压电路的取样电阻进行切换控制，合成出符合要求的电压信号，并将该电压信号直接传送给仪表的终端去控制检测对应的电压表；

仪表指示灯控制子模块，控制每一个继电器，通过继电器的极性选择触点来切换不同的电源极性，切换出的电源极性直接输出去控制仪表盘上的各种指示灯。

前述的通用化汽车仪表检测仪，其中CPU主控模块还包括一个容量至少为256K的存储器，存储器中存储有各种仪表的校验参数。

前述的通用化汽车仪表检测仪的检测方法，其中所述校验处理程序包括以下步骤：

i选择校验表的种类；

ii判定定档检测键是否按下，若是，则进入定档处理子程序，对步骤i选择某一种类型仪表总成上的某一种小表进行定档校验，定档处理子程序完成后，进入步骤iii，若否，则直接进入步骤iii；

iii判定自动扫描按键是否按下，若是则进入调用自动扫描处理子程序，对步骤i选择的某一种类型仪表总成上的某一种小表进行扫描校验，调用自动扫描处理子程序完成后，进入步骤iv，若否，则直接进入步骤iv；

iv判定校验按键是否弹开，若是，则结束校验处理程序，若否，则重返步骤i。

前述的通用化汽车仪表检测仪的检测方法，其中所述设定处理程序包括以下步骤：

i输入仪表总成的校验代码，输入完成后，进入步骤ii；

ii选择该仪表总成的小表种类后进入步骤iii；

iii输入该小表各档校验数据和校验档位数，输入完成后返回步骤ii，并重复进行，若长按确定键则结束设定处理子程序。

本发明的优点为：本发明通过CPU控制模块对其它6个模块进行全局控制，时刻根据键盘控制模块输入的指令来控制各个模块的输出，可以通过键盘任意的输入、修改和保存各校验参数，满足任何品种仪表的校验要求。本发明是一种通用化的汽车仪表检测设备，可以任意满足各种类型汽车仪表中里程表、转速表、水温表、燃油表、机油压力表、气压表、电压表、仪表盘各指示灯检测要求，且简单操作。

附图说明

图1为本发明的硬件构成框图。

图2为本发明流程框图。

图3为校验处理程序流程框图。

图4为设定处理程序流程框图。

具体实施方式

本发明是一种通用化汽车仪表检测仪，总共有7大模块构成。7大模块分别为：CPU控制模块、频率信号发生模块、网络电阻输出模块、可编程电压输出模块、汽车仪表指示灯检测模块、显示模块、键盘控制模块。

CPU主控模块主要由CPU、CPU基本的外围电路、256K的存储器、数据总线驱动、地址总线驱动5大部分组成。CPU基本的外围电路主要是CPU正常运行必要前提，256K的存储器主要为存储输入数据提供空间，该存储器和CPU采用IIC总线的方式进行通讯。数据和地址总线驱动主要是CPU向各控制模块进行数据传输和地址控制提供可靠运行的保证。CPU主控模块读取键盘输入模块的输入指令并进行处理，将处理后的各种数据及指令通过并行数据传输的方式传递给参数显示模块、频率信号发生模块、网络电阻输出模块、可编程电压输出模块、仪表指示灯检测模块；其中频率信号发生模块、网络电阻输出模块、可编程电压输出模块、仪表指示灯检测模块这四个模块合成出仪表总成检测所需各种信号，并直接和汽车仪表总成进行相连，对汽车仪表进行检测和校验。CPU主控模块包括参数显示控制子模块、频率信号控制子模块、网络电阻控制子模块、可编程电压控制子模块、仪表指示灯控制子模块。

参数显示控制子模块，主要是由译码电路、片选驱动电路、显示数码管组成。译码电路主要是对CPU主控模块传送过来的数据进行译码，然后再通过片选驱动控制电路对要显示的数码管进行选通控制，参数显示控制子模块就可以根据CPU传送过来数据进行数据显示。例如在校验处理子程序中，主要是显示各个校验小表的校验参数和校验档数；在设定处理子程序中，主要是显示键盘输入数据。

频率信号控制子模块，主要由并行I/O转换接收器、定频信号发生器，BCD码比例乘法器、1/10分频器、光电隔离电路、信号放大电路、频率幅值调整电路组成。并行I/O转换接收器接收CPU传送的数据，并将接受的数据分配给BCD码比例乘法器，BCD码比例乘法器结合1/10分频器和定频信号发生器合成出符合要求的频率信号。将合成的频率信号通过光电隔离电路进行抗干扰处理后，在通过信号放大电路和频率幅值调整电路，得到最终符合里程表和转速表校验的频率信号。

网络电阻控制子模块，主要有并行I/O转换接收器、16种标准精密电阻、16个切换精密电阻的继电器、继电器驱动电路组成。并行I/O转换接收器接收CPU传送的数据，并将接受的数据分配给继电器驱动电路，驱动电路驱动继电器进行动作，将16种精密电阻进行串联切换合成，最终输出的电阻信号完全符合燃油表、水温表、机油压力表、气压表各小表的校验参数要求。

可编程电压控制子模块，主要有并行I/O转换接收器、调压取样电路、电压稳压电路、整流滤波电路。该模块首先通过整流滤波电路将交流电转换成为稳定的直流电源，然后根据并行I/O转换接收器接收CPU传送的数据，并将接受的数据分配给调压取样电路，再结合电压稳压电路可以合成出任意的可编程电压信号，可以满足汽车仪表上电压表的校验要求。

仪表指示灯控制子模块，主要有并行I/O转换接收器、继电器驱动电路、继电器触点转换电源极性电路。并行I/O转换接收器接收CPU传送的数据，并将接受的数据分配给继电器驱动电路，驱动电路再去驱动控制转换电源极性继电器的常开或者常闭触点。切换出的电源极性直接输出给仪表终端的仪表盘上的各种指示灯。

频率信号发生模块根据CPU主控模块传送过来的数据进行频率信号合成，并进行输出控制。

网络电阻输出模块根据CPU主控模块传送过来的数据进行电阻信号合成，并进行输出控制。

可编程电压输出模块根据CPU主控模块传送过来的数据进行可编程电压信号的合成，并进行输出控制。

仪表指示灯检测模块根据CPU主控模块传送过来的仪表指示灯显示指令，进行输出控制。

CPU控制模块对其它6个模块进行全局控制，时刻根据键盘控制模块输入的指令来控制各个模块的输出。为满足通用化的设计思想，CPU模块中配备了256K的EEPROM，该容量可以存储150种仪表的校验参数，可以通过键盘任意的输入、修改和保存各校验参数，满足任何品种仪表的校验要求。

CPU控制模块和键盘控制模块时刻进行通讯，CPU模块读取键盘的操作指令并进行快速的处理，将处理后的各种数据通过并行传速的方式传递给显示模块、频率信号发生模块、网络电阻输出模块、可编程电压输出模块、汽车仪表指示灯检测模块。各控制模块根据CPU处理模块传送过来的指令和数据，进行相应的输出控制。

本发明的通用化汽车仪表检测仪的检测方法，按如下步骤进行：

①程序初始化，显示关机前的校验参数；

②判定设定键是否按下，若是，则进行设定处理程序，接受操作者将各类仪表的校验参数输入CPU处理模块，或者更改存储器已经存在的数据参数，CPU处理模块根据操作者的要求，对输入的各种校验参数进行合理分类管理和存储，以便操作者快速的调用，设定处理程序完成后，进入步骤③，若否，则直接进入步骤③；

③判定表型转换键是否按下，若是，则进行调用表型转换处理程序，根据操作者的检测要求，从CPU主控模块中调入该表型全部校验参数并进入数据缓冲区，为步骤④做好数据缓冲作用，调用表型转换处理程序完成后，进入步骤④，若否，则直接进入步骤④；

④判定检验按键是否按下，若是，则进行调用校验处理程序，对仪表总成中里程表、转速表、水温表、燃油表、机油压力表、气压表、电压表分别进行定档校验或者进行扫描校验的过程，对仪表盘上各指示灯进行全亮和全暗的检测过程，操作者根据检测要求对键盘模块进行操作，将操作指令传送给CPU主控模块。CPU模块根据指令要求，分别对频率信号发生模块、网络电阻输出模块、可编程电压输出模块、仪表指示灯检测模块进行输出控制。各个控制模块根据CPU模块传送的指令和数据进行信号合成处理后，直接将信号终端对仪表各小表和面板指示灯进行控制。调用校验处理程序完成后，返回步骤②，若否，则直接返回步骤②，并循环进行，直至关机。

校验处理程序包括以下步骤：

i选择校验表的种类；

ii判定定档检测键是否按下，若是，则进入定档处理子程序，定档处理子程序就是对步骤i选择某一种类型仪表总成上的某一种小表进行定档校验的过程，根据某一种小表的种类，CPU从数据缓冲区调入该小表的每一档的校验数据和校验档位数，并将该档的校验数据传送给相关的控制模块，控制模块合成出符合要求的信号，直接对仪表总成上的该小表进行检测。每传送一档数据后，都要等待定档按键再次按下，才将下一档的数据传送给相关的控制模块。直到将所有的校验档位数的校验数据全部传送完毕后，才完成定档校验处理子程序。定档处理子程序完成后，进入步骤iii，若否，则直接进入步骤iii；

iii判定自动扫描按键是否按下，若是则进入调用自动扫描处理子程序，自动扫描处理子程序就是对步骤i选择的某一种类型仪表总成上的某一种小表进行扫描校验的过程。根据某一种小表的种类，CPU从数据缓冲区调入该小表各个档位全部的校验数据，自动按从第一档到最高档再到第一档的次序依次向相关的控制模块进行传送数据，控制模块合成出符合要求的信号，直接对仪表总成上的该小表进行自动扫描检测。在每档传送数据的过程中都有1到2秒时间的停顿，以保证汽车仪表上该小表的响应和检测。直到第一档到最高档再到第一档的次序依次向将所有的数据都传送完毕后，才完成自动扫描校验处理子程序。调用自动扫描处理子程序完成后，进入步骤iv，若否，则直接进入步骤iv；

iv判定校验按键是否弹开，若是，则结束校验处理程序，若否，则重返步骤i。

设定处理程序包括以下步骤：

i输入该仪表总成的数字代码，输入完成后，定动确认键进入步骤ii；

ii选择该仪表总成的小表种类，点动确认键后进入步骤iii；

iii输入该小表各档校验数据和校验档位数，输入完成后再点动确认键后，该步骤完成后重复步骤ii，再选择仪表总成中的其他小表种类，进行数据的输入和校验档位；

iv长按确定键可以结束设定处理子程序。

实施例一

本实施例对某一款重卡仪表进行检测，该仪表总成检测包括对里程表、转速表、水温表、燃油表、机油压力表、气压表、电压表7个小表的各校验点进行定档检测，对仪表盘各指示灯进行全亮和全暗两种状态的检测。检测过程如下：

从通用化汽车仪表检测仪中调出该仪表总成的校验代码，CPU自动将该表型的所有检测参数调入CPU的数据缓冲区。

在操作键盘上选择仪表总成上各小表的种类，并按工艺要求进行定挡校验。例如对电子里程表进行定挡校验。CPU控制系统首先将电子里程表的的第一档校验参数传送给频率信号控制模块，频率信号控制模块根据传送过来的数据信号和指令进行频率信号合成，并将第一档处理过后的最终频率信号传递给电子里程表。操作者根据电子里程表的指针指示来判断该里程表是否符合检测要求。操作者再点动一下定档键，调入2档的校验参数。2档频率信号合成过程和检测过程同1档的过程相同。直到将该里程表的六档校验参数全部调出后和对该里程表检测完毕后。方可在通用化汽车仪表检测进行选择其它小表如电子转速表、水温表、燃油表、机油压力表、气压表、电压表中的任何一种小表进行定档检测。检测过程和电子里程表的检测过程相似。如果操作者想对仪表盘各指示灯进行全亮和全暗两种状态的检测，只需要在校验子程序中，操作一下灯全亮和灯全暗两个功能键即可。

各个小表的检测参数(输入数据)要求如下表：

                                    表1

名称	1档参数	2档参数	3档参数	4档参数	5档参数	6档参数	每档参数允许误差	单位
									里程表	66.7	133.4	200.1	266.8	333.5	400.2	±0.2％	HZ
转速表	33.3	66.6	99.9	133.2	166.5		±0.2％	Hz
									燃油表	200	85	9				±0.5	Ω
水温表	320	165	18				±0.5	Ω
									机油压力表	260	178	45				±0.5	Ω
气压表	285	164	32				±0.5	Ω
									电压表	18	24	28	32			±0.5	V

在实际检测的过程中，分别对控制模块输出的各参数进行了检测和测量，测量后的数据如下表：

                                            表2

名称	1档参数	2档参数	3档参数	4档参数	5档参数	6档参数	每档参数允许误差	单位
									里程表	66.71	133.39	200.09	266.81	333.49	400.18	±0.2％	HZ
转速表	33.29	66.58	99.87	133.21	166.48		±0.2％	Hz
									燃油表	200.2	85.1	9.1				±0.5	Ω

水温表	320.1	165.2	18.3				±0.5	Ω
									机油压力表	260.2	178.2	45.1				±0.5	Ω
气压表	285.3	164.2	32.1				±0.5	Ω
									电压表	18.2	24.1	28.0	32.1			±0.5	V

根据表1和表2的数据进行比较可以明显的看出：通用化汽车仪表检测仪能够很好的满足汽车仪表的检测工艺要求。频率信号的精度可以控制在0.1％，电阻信号的精度控制在±0.3Ω，可编程电压信号的精度控制在±0.3V。此外，专用的汽车仪表检测设备的频率信号的精度只能控制在0.2％，电阻信号的精度只能控制在±0.5Ω，可编程电压信号的精度只能控制在±0.5V。精度提高的百分比详见下表：

                                表3

参数名称	一般检测设备参数精度误差	通用化检测仪参数精度误差	精度提高百分比	备注
					频率信号	0.2％Hz	0.1％Hz	50％
电阻信号	±0.5Ω	±0.3Ω	40％
					可编程电压信号	±0.5V	±0.3V	40％

Claims (6)

1.通用化汽车仪表检测仪，其特征在于：包括以下模块：

键盘输入模块，用于输入检测指令及各种校验参数；

CPU主控模块，根据键盘的操作指令从数据存储区调入相关参数，并将参数传递给参数显示模块，同时读取键盘输入模块的输入指令并进行处理，将处理后的各种数据及指令通过并行数据传输的方式传递给参数显示模块、频率信号发生模块、网络电阻输出模块、可编程电压输出模块、仪表指示灯检测模块；

参数显示模块，根据CPU主控模块传递来的数据进行显示处理，为操作者进行直观的数据参数显示和提示；

频率信号发生模块，与汽车仪表总成相连，根据CPU主控模块传送过来的数据进行频率信号合成，并进行输出控制；

网络电阻输出模块，与汽车仪表总成相连，根据CPU主控模块传送过来的数据进行电阻信号合成，并进行输出控制；

可编程电压输出模块，与汽车仪表总成相连，根据CPU主控模块传送过来的数据进行可编程电压信号合成，并进行输出控制；

仪表指示灯检测模块，与汽车仪表总成相连，根据CPU主控模块传送过来的仪表指示灯显示指令，进行输出控制。

2.如权利要求1所述的通用化汽车仪表检测仪，其特征在于：所述CPU主控模块包括以下子模块：

参数显示控制子模块，根据键盘的输入指令，在不同的程序段控制不同的的数据显示；

频率信号控制子模块，结合硬件电路进行频率信号合成，合成后的信号，首先进行光电隔离，然后再进行放大处理，最后直接传送给仪表的终端去控制里程表或者是转速表；

网络电阻控制子模块，对16种不同阻值的精密电阻进行切换合成出符合要求的电阻信号，并将该电阻信号直接传送给仪表的终端去控制对应的燃油表、水温表、机油压力表、气压表中的一种小表；

可编程电压控制子模块，对三端稳压电路的取样电阻进行切换控制，合成出符合要求的电压信号，并将该电压信号直接传送给仪表的终端去控制检测对应的电压表；

仪表指示灯控制子模块，控制每一个继电器，通过继电器的极性选择触点来切换不同的电源极性，切换出的电源极性直接输出去控制仪表盘上的各种指示灯。

3.如权利要求1或2所述的通用化汽车仪表检测仪，其特征在于：所述CPU主控模块还包括一个容量至少为256K的存储器，所述存储器中存储有各种仪表的校验参数。

4.如权利要求1所述的通用化汽车仪表检测仪的检测方法，其特征在于：按如下步骤进行：

①程序初始化，显示关机前的校验参数；

②判定设定键是否按下，若是，则进行设定处理程序，接受操作者将各类仪表的校验参数输入CPU处理模块，或者更改存储器已经存在的数据参数，根据操作者的要求，对输入的各种校验参数进行合理分类管理和存储，以便操作者快速的调用，设定处理程序完成后，进入步骤③，若否，则直接进入步骤③；

③判定表型转换键是否按下，若是，则进行调用表型转换处理程序，根据操作者的检测要求，从CPU主控模块中调入该表型全部校验参数并进入数据缓冲区，为步骤④做好数据缓冲作用，调用表型转换处理程序完成后，进入步骤④，若否，则直接进入步骤④；

④判定检验按键是否按下，若是，则进行调用校验处理程序，对仪表总成中里程表、转速表、水温表、燃油表、机油压力表、气压表、电压表分别进行定档校验或者扫描校验，对仪表盘上各指示灯进行全亮和全暗检测，操作者根据检测要求对键盘模块进行操作，将操作指令传送给CPU主控模块，CPU主控模块根据指令要求，分别对频率信号发生模块、网络电阻输出模块、可编程电压输出模块、仪表指示灯检测模块进行输出控制，各个控制模块根据CPU模块传送的指令和数据进行信号合成处理后，直接将信号终端对仪表各小表和面板指示灯进行输出控制，调用校验处理程序完成后，返回步骤②，若否，则直接返回步骤②，并循环进行，直至关机。

5.如权利要求4所述的通用化汽车仪表检测仪的检测方法，其特征在于：所述校验处理程序包括以下步骤：

i选择校验表的种类；

ii判定定档检测键是否按下，若是，则进入定档处理子程序，对步骤i选择某一种类型仪表总成上的某一种小表进行定档校验，定档处理子程序完成后，进入步骤iii，若否，则直接进入步骤iii；

iii判定自动扫描按键是否按下，若是则进入调用自动扫描处理子程序，对步骤i选择的某一种类型仪表总成上的某一种小表进行扫描校验，调用自动扫描处理子程序完成后，进入步骤iv，若否，则直接进入步骤iv；

iv判定校验按键是否弹开，若是，则结束校验处理程序，若否，则重返步骤i。

6.如权利要求4所述的通用化汽车仪表检测仪的检测方法，其特征在于：所述设定处理程序包括以下步骤：

i输入仪表总成的校验代码，输入完成后，进入步骤ii；

ii选择该仪表总成的小表种类后进入步骤iii；

iii输入该小表各档校验数据和校验档位数，输入完成后返回步骤ii，并重复进行，若长按确定键则结束设定处理子程序。

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