CN203606070U

CN203606070U - 一种制动系统的气压传感器测试系统

Info

Publication number: CN203606070U
Application number: CN201320802093.0U
Authority: CN
Inventors: 程登良; 黄海波; 王卫华; 张凯; 蒋伟荣; 黄志文
Original assignee: Hubei University of Automotive Technology
Current assignee: Hubei University of Automotive Technology
Priority date: 2013-12-09
Filing date: 2013-12-09
Publication date: 2014-05-21
Anticipated expiration: 2023-12-09

Abstract

本实用新型涉及一种制动系统的气压传感器测试系统，其包括上位PC机人机界面、下位机单元及气压传感器；下位机单元包括下位机DSP系统板和调理电路；下位机DSP系统板与上位PC机人机界面连接并接受由上位PC机人机界面传来的实验指令；气压传感器通过调理电路与下位机DSP系统板连接；调理电路由运算放大器U1和U2、电阻R21和R22以及电容C21连接组成；运算放大器U1的同相输入端与气压传感器的信号输出端之间还串联有自锁按钮开关KG。本实用新型结构设计简单、合理，操作简单、方便且测试效率高，尤其调理电路结构简单、元器件少且使用稳定、可靠，有效保证了整个系统测试和标定的精确性、稳定性，适于推广与应用。

Description

一种制动系统的气压传感器测试系统

技术领域

本实用新型涉及汽车制动系统的气压传感器技术领域，尤其涉及一种制动系统的气压传感器测试系统。

背景技术

据不完全统计，由于车辆本身的问题而造成的交通事故中，制动系统故障引起的车祸事故为总数的45%。美国联邦公路运输安全管理局对非人为因素造成的交通事故统计显示，大约三分之一的公路安全事故是由于车辆制动系统故障或制动不良所引起的。目前，制动系统研究较多的是制动系统开发平台的开发、性能分析， 20世纪90年代末日本丰田、五十铃等企业已经开始研究制动系统开发平台并取得了一定的成果。我国在汽车制动方面近年也进行了相关的开发工作。相对来说，气压传感器作为汽车制动系统的关键器件之一，相应的测试研发工作却较少，缺乏较合适的测试平台，无法对制动系统气压传感器及汽车气压仪表的标定以及输出特性、灵敏度、线性度、重复度等检测进行精确、有效测试，测试不够简单、方便，测试可靠性差、效率低，无法更深入的了解和应用，不便于规模化、重复化实验，也无法满足相关技术培训、高校汽车电子专业实践教学等领域的实际应用需求。尤其，现有技术中所采用的气压传感器调理电路不仅结构复杂、元器件繁多，而且使用不够稳定、可靠，因此，汽车气压传感器相关测试和标定时的误差较大，严重影响了气压的相关测试和标定的准确性，也不利于气压传感器信息测试平台的研究和开发。

上述可知，有必要对现有技术进一步改进。

发明内容

本实用新型是为了解决现有制动系统气压传感器的相关测试和标定中调理电路结构复杂、元器件繁多，使用不够稳定、可靠，测试和标定时的误差较大等问题而提出一种结构设计简单、合理，测试和标定精确且误差小，调理电路结构简单、元器件少且使用稳定、可靠的制动系统的气压传感器测试系统。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

上述的制动系统的气压传感器测试系统，包括上位PC机人机界面以及与所述上位PC机人机界面连接的下位机单元；所述测试系统还包括与所述下位机单元连接的气压传感器；所述下位机单元包括下位机DSP系统板和调理电路；所述下位机DSP系统板与所述上位PC机人机界面连接并接受由所述上位PC机人机界面传来的实验指令；所述气压传感器通过所述调理电路与所述下位机DSP系统板连接；所述调理电路由运算放大器U1和U2、电阻R21和R22以及电容C21连接组成；所述运算放大器U1的同相输入端与所述气压传感器的信号输出端连接；所述运算放大器U1的同相输入端与所述气压传感器的信号输出端之间还串联有自锁按钮开关KG；所述气压传感器的地线同时接地；所述运算放大器U1的反相输入端连与信号输出端相连；所述运算放大器U2的反相输入端与信号输出端相连，所述运算放大器U2的信号输出端与所述下位机DSP系统板连接；所述电阻R21一端连接所述运算放大器U1的信号输出端，另一端连接至所述运算放大器的同相输入端；所述电阻R22连接于所述运算放大器U2的同相输入端与地之间；所述电容C21一端接地，另一端连接于所述运算放大器U2的信号输出端与所述下位机DSP系统板之间。

所述制动系统的气压传感器测试系统，其中：所述运算放大器U1的同相输入端通过QY-IN插接端子与所述气压传感器的信号输出端匹配插接；所述下位机DSP系统板具有端口ADCIN14；所述运算放大器U2的信号输出端与所述端口ADCIN14连接；所述电容C21的另一端是连接于所述运算放大器U2的信号输出端与所述端口ADCIN14之间。

所述制动系统的气压传感器测试系统，其中：所述气压传感器与所述调理电路之间还设有测量端口QY-C，所述测量端口QY-C还分别连接有汽车气压仪表和万用表。

所述制动系统的气压传感器测试系统，其中：所述汽车气压仪表通过端子B13连接+24V仪表电源，通过端子B1接仪表地，通过端子B8连接所述气压传感器的信号端；所述气压传感器的信号经所述端子B8送往所述汽车气压仪表内部实时进行处理和显示。

所述制动系统的气压传感器测试系统，其中：所述储气筒还连接有压力表；所述气压传感器的参数值由所述测量端口QY-C通过所述万用表测量，并结合所述汽车气压仪表、压力表和上位PC机人机界面的虚拟气压表进行多位一体显示。

所述制动系统的气压传感器测试系统，其中：所述测试系统还包括与所述气压传感器连接的气压模拟装置；所述气压模拟装置包括气泵及与所述气泵分别连接的手阀和储气筒；所述气泵的输出端设有气门嘴，其通过所述气门嘴与所述手阀及储气筒分别连接；

所述气压传感器与所述储气筒连接。

所述制动系统的气压传感器测试系统，其中：所述气门嘴与气泵之间还设有放气阻尼孔；所述手阀一端装设有手动旋柄。

所述制动系统的气压传感器测试系统，其中：所述气门嘴是通过三通接头分别与所述手阀及储气筒连接并导通。

有益效果：

本实用新型结构设计简单、合理，人机界面友好，操作简单、方便，测试直观、精确，测试可靠且效率高；其中，调理电路有效利用了运放放大器的阻抗匹配特性即输入阻抗大、输出阻抗小的特点，即运算放大器U1能避免外接比例电路对仪表内部传感器调理电路的影响，运算放大器U2能避免AD接口的影响以免引进测量误差，也能确保运算放大器U1、U2之间的比例电路的理论比例系数与实际比例系数更趋于一致。此外电容C21能滤除杂波干扰，自锁按钮开关能够方便进行电压、电阻信号测量的切换，整个调理电路不仅结构简单、而且元器件少，而且使用稳定、可靠。同时，采用实际汽车气压仪表、压力表、上位PC机人机界面的虚拟气压表和万用表等多种测量方式保证了测量的可靠性；再则，灵活的模块化设计及插拔连接，便于操作者进行二次开发或者改进，可广泛应用于汽车气压仪表及气压传感器相关参数的测试、标定及相关的培训教育等领域，具有较大的社会意义和市场推广价值，适于推广与应用。

附图说明

图1为本实用新型制动系统的气压传感器测试系统的结构原理图；

图2为本实用新型制动系统的气压传感器测试系统的气压传感器与下位机单元的连接电路图；

图3为本实用新型制动系统的气压传感器测试系统的汽车气压仪表的电气原理图。

具体实施方式

如图1至3所示，本实用新型制动系统的气压传感器测试系统，包括气压模拟装置1、气压传感器2、下位机单元3、上位PC机人机界面4和汽车气压仪表5。

气压模拟装置1与气压传感器2连接，其包括气泵11、气门嘴12、三通接头13、手阀14、手动旋柄15和储气筒16；其中，气门嘴12设于气泵11的输出端，该气门嘴12的输出端是通过三通接头13分别与手阀14的输入端及储气筒16的输入端连接并导通；该气门嘴12与气泵11之间还设有放气阻尼孔；该手阀14一端还装设有手动旋柄15；该储气筒16的输出端连接气压传感器2，同时还连接有压力表6。

气压传感器2的信号端与下位机单元3连接，同时，该气压传感器2与下位机单元3之间还设有测量端口QY-C；该测量端口QY-C通过端子B8连接汽车气压仪表5，同时还连接有万用表7。气压传感器2的参数值可以由测量端口通过万用表7测量，并结合汽车气压仪表5、压力表6以及上位PC机人机界面4的虚拟气压表进行多位一体的显示。

下位机单元3一端通过串口连接上位PC机人机界面4，另一端与气压传感器2连接；该下位机单元3包括下位机DSP系统板31和调理电路32，其中，下位机DSP系统板31与上位PC机人机界面4连接并接受上位PC机人机界面4传来的实验指令后运行气压检测程序；其中，该气压传感器2通过调理电路32连接下位机DSP系统板31并将当前气压值输送给下位机DSP系统板31，再由下位机DSP系统板31传递给上位PC机人机界面4进行同步显示。

该调理电路32由运算放大器U1和U2、电阻R21和R22以及电容C21连接组成，其中，该运算放大器U1的同相输入端通过QY-IN插接端子与气压传感器2的信号输出端匹配插接；同时，气压传感器2的地线还接地，其信号输出端与运算放大器U1的同相输入端之间还串联了一个自锁按钮开关KG；运算放大器U1的反相输入端连与信号输出端连接，该运算放大器U2的反相输入端与信号输出端相连，该运算放大器U2的信号输出端与下位机DSP系统板31的端口ADCIN14连接；电阻R21一端连接于运算放大器U1的信号输出端，另一端连接至运算放大器U2的同相输入端；电阻R22连接于该运算放大器U2的同相输入端与地之间；电容C21一端接地，另一端连接于该运算放大器U2的信号输出端与下位机DSP系统板31的端口ADCIN14之间。

汽车气压仪表5通过端子B13连接+24V仪表电源，通过端子B1接仪表地，通过端子B8连接气压传感器2的信号端；气压传感器2的信号经端子B8送往汽车气压仪表5内部实时进行处理和显示；其中，端子B8对应的是一个与气压相关的电压信号，可以直接取用后经调理电路32送往下位机DSP系统板31进行测量处理。该气压传感器2上的电压信号经QY-IN插接端子与端子B8连接后被送往下位机DSP系统板31采集，作为下位机DSP系统板31换算当前传感器气压测量的依据。

本实用新型结构设计简单、合理，操作简单、方便，其中调理电路结构简单、元器件少且使用稳定、可靠；同时，整个测试系统人机界面友好，测试直观、精确、可靠且效率高，可广泛应用于汽车气压仪表及气压传感器相关参数的测试、标定及相关的培训教育等领域。

Claims

1.一种制动系统的气压传感器测试系统，包括上位PC机人机界面以及与所述上位PC机人机界面连接的下位机单元；其特征在于：所述测试系统还包括与所述下位机单元连接的气压传感器；

所述下位机单元包括下位机DSP系统板和调理电路；

所述下位机DSP系统板与所述上位PC机人机界面连接并接受由所述上位PC机人机界面传来的实验指令；

所述气压传感器通过所述调理电路与所述下位机DSP系统板连接；

所述调理电路由运算放大器U1和U2、电阻R21和R22以及电容C21连接组成；

所述运算放大器U1的同相输入端与所述气压传感器的信号输出端连接；

所述运算放大器U1的同相输入端与所述气压传感器的信号输出端之间还串联有自锁按钮开关KG；所述气压传感器的地线同时接地；所述运算放大器U1的反相输入端连与信号输出端相连；

所述运算放大器U2的反相输入端与信号输出端相连，所述运算放大器U2的信号输出端与所述下位机DSP系统板连接；

所述电阻R21一端连接所述运算放大器U1的信号输出端，另一端连接至所述运算放大器的同相输入端；

所述电阻R22连接于所述运算放大器U2的同相输入端与地之间；

所述电容C21一端接地，另一端连接于所述运算放大器U2的信号输出端与所述下位机DSP系统板之间。

2.如权利要求1所述的制动系统的气压传感器测试系统，其特征在于：所述运算放大器U1的同相输入端通过QY-IN插接端子与所述气压传感器的信号输出端匹配插接；

所述下位机DSP系统板具有端口ADCIN14；

所述运算放大器U2的信号输出端与所述端口ADCIN14连接；

所述电容C21的另一端是连接于所述运算放大器U2的信号输出端与所述端口ADCIN14之间。

3.如权利要求1所述的制动系统的气压传感器测试系统，其特征在于：所述气压传感器与所述调理电路之间还设有测量端口QY-C，所述测量端口QY-C还分别连接有汽车气压仪表和万用表。

4.如权利要求3所述的制动系统的气压传感器测试系统，其特征在于：所述汽车气压仪表通过端子B13连接+24V仪表电源，通过端子B1接仪表地，通过端子B8连接所述气压传感器的信号端；

所述气压传感器的信号经所述端子B8送往所述汽车气压仪表内部实时进行处理和显示。

5.如权利要求4所述的制动系统的气压传感器测试系统，其特征在于：所述储气筒还连接有压力表；

所述气压传感器的参数值由所述测量端口QY-C通过所述万用表测量，并结合所述汽车气压仪表、压力表和上位PC机人机界面的虚拟气压表进行多位一体显示。

6.如权利要求1所述的制动系统的气压传感器测试系统，其特征在于：所述测试系统还包括与所述气压传感器连接的气压模拟装置；

所述气压模拟装置包括气泵及与所述气泵分别连接的手阀和储气筒；所述气泵的输出端设有气门嘴，其通过所述气门嘴与所述手阀及储气筒分别连接；

所述气压传感器与所述储气筒连接。

7.如权利要求6所述的制动系统的气压传感器测试系统，其特征在于：所述气门嘴与气泵之间还设有放气阻尼孔；

所述手阀一端装设有手动旋柄。

8.如权利要求6所述的制动系统的气压传感器测试系统，其特征在于：所述气门嘴是通过三通接头分别与所述手阀及储气筒连接并导通。