CN104302914A - 电气诊断工具 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于监控负载电路中的组件的诊断工具。该诊断工具包括壳体，该壳体容纳有继电器，至少一个电传感器，计算机可读存储器和处理器。该继电器配置为根据控制电路选择性地打开和关闭负载电路。该至少一个传感器配置为测量负载电路中的电流和/或电压，并对应于通过负载电路拖曳的电负载产生信号。该处理器与一个或多个传感器和计算机可读存储器电连接，以对应于传感器产生的信号在计算机可读存储器中存储数据。

Description

电气诊断工具

技术领域

本发明大体涉及电气诊断领域，更具体地涉及用于监控电气组件的工具。

背景技术

当前市场上的许多可用的电气诊断工具相当复杂，需要大量的时间进行设定，需要对被监控的组件进行修改，而且仅提供有限的数据量。通常情况下，诊断工具仅能够检测到实时数据，这些数据对于试图诊断间断的(不连续的)问题来说可能并不总是有用的。因此，许多电气车辆和非车辆的电气组件的诊断问题通常是耗时且昂贵的。例如，如果车辆的燃料泵发生故障，机修工常常需要在测试前就将燃料泵从车辆上拆除下来。仅拆除燃料泵就相当费时，而且还需要借助特殊的部件和工具来进行拆除。就算是拆下来了，如果电气问题是间断的，机修工可能难以在车辆外再现该故障。

发明内容

本发明的一个方面提供一种用于监控第一电路中的组件的诊断工具。该诊断工具包括壳体，该壳体容纳有继电器，至少一个电传感器，处理器和计算机可读存储器。该继电器配置为根据第二电路选择性地打开和关闭该第一电路。该至少一个电传感器配置为测量第一电路中的电流和/或电压，并对应于通过所述第一电路拖曳(drawn)的电负载产生信号。在运行过程中，该处理器接收来自于一个或多个传感器的一个或多个信号，并对应于该一个或多个信号在计算机可读存储器中存储数据。该数据随后可被上传给远程计算机进行处理。

对于那些通过其他方法可能难以靠近的组件来说，该诊断工具有利于快捷地和廉价地对其进行监控，而不需要进行广泛的修改。例如，如果该组件是客运车辆燃料泵，该诊断工具可被插入车辆的保险丝盒或继电器/保险丝功率中心以代替燃料泵的继电器。车辆随后在路上行驶，采集的数据可被上传给远程计算机并被分析以确定该燃料泵是否存在故障。与其他已知的用于监控燃料泵的过程相比，这种方式简单得多而且更有效，通常已知的用于监控燃料泵的过程需要从车辆上将燃料泵拆除下来。此外，该诊断工具可用来寻找短路和其他电气问题。通过分析存储在计算机可读存储器中的数据，电压或电流骤降或尖峰可能象征着电气短路的发生。

本发明的另一个方面提供一种监控第一电路中的组件的方法。该方法包括提供诊断工具的步骤，该诊断工具包括壳体，该壳体容纳有继电器，至少一个电传感器和处理器。该方法接下来包括提供计算机可读存储器。该方法接下来包括利用继电器根据第二电路选择性地打开和关闭所述第一电路的步骤。该方法接下来包括利用该至少一个传感器对应于通过所述第一电路拖曳的电负载产生至少一个信号的步骤。该方法接下来包括利用处理器处理来自于所述至少一个传感器的至少一个信号，并对应于该至少一个信号在所述计算机可读存储器上存储数据的步骤。

附图说明

通过结合所附附图和下面的详细描述，本发明的这些和其他特征及优点将更清楚和更为容易理解，其中：

图1是第一典型实施例的诊断工具的透视图；

图2是第一典型实施例的诊断工具的剖视图；

图3是配置为监控燃料泵和燃料管线的第一典型实施例的诊断工具的示意图；以及

图4是第二典型实施例的诊断工具的剖视图。

具体实施方式

更具体地参考附图，其中，在所有附图中，相似的附图标记用于指示相应的部件，用于监控电气组件22的性能的第一典型实施例的电气诊断工具20如图1-图3所示。参考图3的示意图，该诊断工具20包括壳体24，该壳体容纳有继电器26和多根引线28，该引线28配置为插入例如客运车辆(图未示)的保险丝盒(图未示)或继电器/保险丝功率中心(图未示)中。因此，该电诊断工具20可被插入以代替现有的继电器，该继电器与待监控的组件22电连接。在客运车辆中，能够利用电气诊断工具20监控的电气组件22包括，例如，燃料泵22，起动器，冷却风扇，空调压缩机，刮水器系统，前照灯等。可替换地，该电气诊断工具20可被用来在大范围的其他车辆或非车辆应用中监控电气组件22，所涉及的应用包括，例如，建筑物供暖，通风和空调(HVAC)系统；重型卡车；汽车；船；全地形车辆；雪地车等。

现在参考图1，典型的诊断工具20的壳体24的形状类似于国际标准组织(ISO)的传统的汽车继电器(图未示)。现在参照图2，第一典型实施例的诊断工具20是固态继电器，它包括印刷电路板(PCB 32)，该印刷电路板配置具有根据第二电路(以下称为“控制电路36”)自动打开和关闭第一电路(以下称为“负载电路34”)的电子电路。换句话说，第一典型实施例的诊断工具20的壳体24内含有的固态继电器不具有传统的机电继电器中常见的电磁铁和开关。

再参照图3，与传统的固态继电器不同的是，该诊断工具20还包括至少一个电传感器40，用于感测负载电路34中的电负载。在第一典型实施例中，电传感器40被集成到印刷电路板32的电路中。然而，应当理解的是，可替换地，一个电传感器或多个传感器40可与印刷电路板32分开。从它在车辆的保险丝盒或继电器/保险丝功率中心内的位置来看，其位于负载电路34的前端，该诊断工具20可监控组件22的性能。例如，如果组件22是客运车辆的燃料泵22(如图3的示意图中所示)，则根据内藏在壳体24中的一个电传感器或多个传感器40的类型，该诊断工具20将监控被供给至燃料泵22的电流和/或电压。由此，燃料泵22的性能得以监控。例如，如果燃料泵22比预期消耗更多的电流，则它的马达可能出现故障，并且如果燃料泵22正经历周期性的电压骤降或电压尖峰，则有可能在负载电路34中存在短路。

该典型的诊断工具20还包括计算机可读存储器42，诸如固态硬盘(SSD)，以及在壳体24内被安装在印刷电路板32上的处理器44。该处理器44与一个或多个传感器40电通信，并与该计算机可读存储器42电通信，用于对来自于一个或多个传感器40的信号进行处理并对应于通过一个电传感器或多个传感器40采集的电流和/或电压测量值在计算机可读存储器42中存储数据。可替换地，该诊断工具20可以具有无线发射器/接收器45，它可以与壳体24外部的计算机可读存储器通信。该无线发射器/接收器45可以被集成到印刷电路板32的电路中，或者可以是单独的组件。在被监控的组件22的运行过程中，该一个电传感器或多个传感器40和处理器44可被配置为对在任意所需频率下被施加到燃料泵22的电流和/或电压进行采样。

该负载数据将被存储在计算机存储器42中，以便它可以被上传到外部计算机(图未示)，诸如膝上型计算机，智能电话，平板电脑或任何其他类型的电气设备，以用于分析。在第一典型实施例中，诊断工具20包括一个通用串行总线(USB)端口46，它与计算机可读存储器42电通信，用于直接与计算机(或类似的电气设备)连接，并允许计算机从计算机可读存储器42中下载负载数据。然而，应当理解的是，可替换地，该无线发射器/接收器45可以以无线的方式将负载数据发送到外部计算机。然后，计算机可对该负载数据进行处理，并确定被监控的组件22是运行正常还是存在故障。因此，利用该诊断工具20，用户可确定组件22是否正常工作，而无需实际靠近该组件22。这对于那些难以接近的组件来说是特别有利的，例如客运车辆中的燃料泵2，该燃料泵通常只能通过拆除车辆的燃料箱才能靠近。此外，通过分析电压或电流骤降或尖峰的负载数据，该诊断工具20可用于通过允许用户寻找电短路来找到车辆的电气问题。

返回参照图3，无线发射器/接收器45被示出为与客运车辆的燃料管线52上的燃料压力传感器50通信。该无线通信可以通过射频(RF)信号，蓝牙信号或任何其他类型的无线信号完成。该燃料压力传感器50将燃料压力数据输送给诊断工具20，该诊断工具将燃料压力数据连同上述的负载数据存储在它的存储器42上。该燃料压力数据可以以与上面所述的负载数据相同的方式被上传到远程计算机，平板电脑，智能电话，或任何其他电气设备。但是应当理解，其它非电气的数据可以以类似的方式无线地发送到诊断工具20。

现在参考图4，第二典型实施例的诊断工具120的附图标记与上述的第一典型实施例的相应的附图标记相差因子100。该第二典型实施例与上述的第一典型实施例的区别在于继电器126为机电式。具体而言，该继电器126包括集成到控制电路136中的电磁铁138和集成到负载电路134中的一对触点154和开关155。此外，该电传感器140被集成到负载电路134中，而不是像上述第一典型实施例那样集成到印刷电路板132中。

本发明的另一个方面是一种监控负载电路34，134中的组件22的方法。该方法包括提供一种诊断工具20，120的步骤，该诊断工具包括壳体24，124，该壳体容纳继电器26，126，至少一个电传感器40，140，计算机可读存储器42，142和处理器44，144。在诊断工具20，120中的继电器26，126可以是一个固态继电器26或具有电磁铁138和一组触点154的机电继电器126。该方法接下来包括利用继电器26，126根据控制电路36，136选择性地打开和关闭负载电路34，134的步骤。该方法接下来包括利用一个或多个传感器40，140对应于通过负载电路34，134拖曳的电负载产生至少一个信号的步骤。该一个电传感器或多个传感器40，140可以被配置成测量负载电路34，134中的电流和/或电压。然后，该方法接下来包括利用处理器44，144对来自于一个或多个传感器40，140的一个或多个信号进行处理，并对应于该信号在计算机可读存储器42，142上存储数据的步骤。该方法接下来包括通过无线发射器/接收器45或计算机端口(如USB端口46，146)，从计算机可读存储器42，142发送数据到远程计算机的步骤。

显然，根据上述教导，许多修正和变型都是可行的，可以在所附权利要求书的范围内以不同于具体描述的方式实现。

Claims (15)

1.一种用于监控第一电路中的组件的诊断工具，其特征在于，该诊断工具包括：

壳体；

设置于所述壳体内的用于根据第二电路选择性地打开和关闭该第一电路的继电器；

用于测量该第一电路中的电流或电压的至少一个电传感器，该电传感器设置于所述壳体内并用于对应于通过所述第一电路拖曳的电负载产生信号；

计算机可读存储器；以及

与所述至少一个传感器和所述计算机可读存储器电通信的处理器，用于对应于所述传感器产生的信号在所述计算机可读存储器中存储数据。

2.根据权利要求1所述的诊断工具，其特征在于，所述继电器是固态继电器。

3.根据权利要求1所述的诊断工具，其特征在于，所述继电器是机电继电器，该机电继电器包括电磁铁和一组触点。

4.根据权利要求1所述的诊断工具，其特征在于，所述至少一个传感器是用于感测所述第一电路中的电流的电流传感器。

5.根据权利要求1所述的诊断工具，其特征在于，所述至少一个传感器是用于感测所述第一电路中的电压的电压传感器。

6.根据权利要求1所述的诊断工具，其特征在于，所述计算机可读存储器是固态硬盘。

7.根据权利要求1所述的诊断工具，其特征在于，该诊断工具进一步包括至少部分地设置于所述壳体内的计算机端口。

8.一种监控第一电路中的组件的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

提供诊断工具，该诊断工具包括壳体，该壳体容纳有继电器，至少一个电传感器和处理器；

提供计算机可读存储器；

利用继电器根据第二电路选择性地打开和关闭所述第一电路；

利用至少一个传感器对应于通过所述第一电路拖曳的电负载产生至少一个信号；以及

利用处理器处理来自于所述至少一个传感器的至少一个信号，并对应于所述至少一个信号在所述计算机可读存储器上存储数据。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述至少一个电传感器包括用于测量流过所述第一电路的电流的电流传感器。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述至少一个传感器包括用于测量所述第一电路的两端的电压的电压传感器。

11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述继电器是固态继电器。

12.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述继电器是机电继电器，该机电继电器包括电磁铁和一组触点。

13.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述计算机可读存储器是固态硬盘。

14.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括计算机端口和进一步包括通过所述计算机端口将计算机可读存储器中的数据发送给远程计算机的步骤。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述计算机端口为通用串行总线端口。