CN206067506U - 一种汽车仪表盘指示灯缺陷检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽车仪表盘指示灯缺陷检测装置，包括三组仪表盘指示灯测试分组电路、用于仪表盘指示灯的三组独立指示灯窗口比较器、一组可变音调声光报警电路、三组独立的供电电源；仪表盘指示灯进行分组，以适应指示灯功率的不同和匹配仪表盘上其它仪表信号的供电极性。每一组窗口比较器中都设置了两个电位器，用来调整窗口比较器的基准门限电压，可以有效解决灯泡参数离散以及线路电阻带来的测量影响。三组测量电源的‘地’与仪表盘系统电源的负极AP‑不相连，因此指示灯缺陷检测装置不影响仪表盘上其它仪表的校验工作。声光报警电路为不同组别的指示灯缺陷设计了不同的报警音调，以便测试人员快捷方便地定位故障。

Description

一种汽车仪表盘指示灯缺陷检测装置

技术领域

本实用新型涉及仪表盘信号缺陷检测装置，尤其涉及一种汽车仪表盘指示灯缺陷检测装置。

背景技术

汽车仪表盘上的各种指示灯对于汽车安全行驶具有特别重要的意义，汽车行驶中的各种工况都要通过其自身的指示灯加以提示，如安全带是否扣好，电喷系统是否存在故障，转向灯、远光灯是否正常等，因此，汽车驾驶员须臾也离不开仪表盘上的指示灯，它一方面指示己方车辆的运行工况，另一方面反映给道路上其它行驶中车辆的必要提示，如刹车、转向等动作是否正确。因此汽车仪表盘在产品出厂前都要进行综合性能测试，其中一项检测内容就是仪表盘上各种指示灯是否存在缺陷，以便发现指示灯漏装、损坏等产品缺陷，便于及时处理存在的问题。本汽车仪表盘指示灯缺陷检测装置，能使汽车仪表生产商方便快捷地完成检测。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种汽车仪表盘指示灯缺陷检测装置。用于汽车仪表盘生产厂家在终检台上进行的质量检测。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种汽车仪表盘指示灯缺陷检测装置，包括三组仪表盘指示灯测试分组电路、用于仪表盘指示灯的三组独立指示灯窗口比较器、一组可变音调声光报警电路、三组独立的供电电源；

所述仪表盘指示灯测试分组电路包括包括四个并联的背景照明灯、左转向灯、右转向灯、前照远光灯、备用灯III、备用灯I、制动故障指示灯、安全气囊故障灯、安全带报警灯、ABS故障灯、电喷故障灯、机油压力指示灯、蓄电池充电灯、备用灯II；

所述四个并联的背景照明灯，并联后一端为第一接点11，另一端为第二接点12；

所述左转向灯、右转向灯、前照远光灯和备用灯III、备用灯I相互并联，并联后一端为第三接点13，另一端为第四接点14；

所述制动故障指示灯、安全气囊故障灯、安全带报警灯、ABS故障灯、电喷故障灯、机油压力指示灯、蓄电池充电灯和备用灯II相互并联，并联后一端为第五接点15，另一端为第六接点16；

所述四个并联的背景照明灯的第一接点11通过电阻R21接入AP+导线，第二接点12连接第三接点13，第四接点14通过电阻R22接入AP+导线，第五接点接入AP+导线，第六接点16通过电阻R23接入AP-导线；第二接点12和第三接点13接入AP-导线。

所述三组独立指示灯窗口比较器的电路结构相同；每一组比较器均包括，电位器W1、电位器W2、集成芯片LM2930、晶体管N1；

所述集成芯片LM2930具有第8个引脚，其中，第6和第3引脚并联后连接电阻R2再接AP+端，AP+端与GND1之间并联电阻R21；电容C2、C4串联在第5引脚与第2引脚之间；第5引脚通过电阻R1连接电位器W2的中心抽头；电容C2与C4的中心接点连接电位器W1和电位器W2的下臂再连接GND1；第2引脚通过电阻R3接电位器W1的中心抽头；电位器W1和电位器W2的中心抽头分别通过电解电容C3和C1接GND1；电位器W1和电位器W2的上臂接+5V；第8引脚接+12V，第7引脚个第1引脚接二极管D1正极，二极管D1的负极接晶体管N1的基极，晶体管N1的基极与发射极之间并联电阻R5，发射极接GND1，集电极通过二极管D2接+12V，二极管D2上并联继电器J1，二极管D1的正极通过电阻R4接+12V；第4引脚接-12V。

所述可变音调声光报警电路采用集成芯片NE556，其具有14个引脚；集成芯片NE556与外围元件连接如下：

集成芯片NE556的第1与第2引脚之间并联电阻R17，第6引脚并联第2引脚后通过电容C13接AP-端，第3引脚通过电容C14接AP-端、第7引脚接AP-端，第4引脚通过电阻R18接地，第5引脚与第10引脚并联；第9引脚串联电容C17和蜂鸣器BP后接AP-端，第11引脚接AP-端，第8引脚和第12引脚并联后通过电容C16接AP-端，第13引脚与第12引脚之间并联电阻R20，第14引脚接AP+，第1引脚通过电阻R16接AP+；

各组比较器的继电器J1的常闭触点J1C1、常闭触点J2C1、常闭触点J3C1分别通过发光二极管LR1、发光二极管LR2、发光二极管LR3连接在第4引脚与AP+之间；各组比较器的继电器的常闭触点J1C2、常闭触点J2C2和常闭触点J3C2分别通过电阻R21、R22和R23连接在第13引脚与AP+之间；

各组比较器的常开触点J1O2、常开触点J2O2、常开触点J3O2、分别通过电阻R24、R25、R26、发光二极管LG1、发光二极管LG2、发光二极管LG3并联在AP+与AP-之间。

所述发光二极管LR1、发光二极管LR2和发光二极管LR3为红色。所述发光二极管LG1、发光二极管LG2和发光二极管LG3为绿色。

本实用新型相对于现有技术，具有如下的优点及效果：

(1)将汽车仪表盘信号指示灯进行分组测试，能适应指示灯功率的非一致性，并很好地匹配了仪表盘上其它仪表信号的极性。

(2)每一组供电电源和窗口比较器都是独立的，减少了信号间的交叉干扰，提高了测试结果的准确性。

(3)每一组窗口比较器中都设置了2个电位器，用来调整窗口比较器的基准门限电压，可以有效解决灯泡参数离散以及线路电阻带来的测量影响。

(4)三组测量电源的‘地’与仪表盘系统电源的负极AP-不相连，因此指示灯缺陷检测装置不影响仪表盘上其它仪表的校验工作。

(5)声光报警电路为不同组别的指示灯缺陷设计了不同的报警音调，以便测试人员快捷方便地定位故障。

附图说明

图1为汽车仪表盘的内部结构及输出引脚信号分配图

图2为汽车仪表盘指示灯测试分组图

图3为第一组指示灯窗口比较器原理图

图4为第二组指示灯窗口比较器原理图

图5为第三组指示灯窗口比较器原理图

图6为指示灯测试声光报警电路原理图

图7为第一组指示灯测试供电原理图

图8为第二组指示灯测试供电原理图

图9为第三组指示灯测试供电原理图

图10为测试台仪表盘夹具与指示灯缺陷检测装置连接示意图

图11为仪表机箱前面板开关、指示灯布置示意图

图12为仪表机箱后面板端子、连接器布置示意图

具体实施方式

下面结合图1至12及具体实施例，对本实用新型作进一步具体详细描述。

实施例

本实用新型三组独立指示灯窗口比较器(以WD_CMP1为例，如图3)包括电位器W1、W2，电阻R1～R5、电容C1～C4、二极管D1～D2、三极管N1、继电器J1、一片集成比较器LM2903(内含二个独立比较单元CMPA、CMPB)、2欧取样电阻R21。当电流流过被测指示灯组和取样电阻时将在R21上产生一定的压降，利用灯组正常时与异常时的压降差可判别某组灯泡有无缺陷。

图中比较器接成单窗口比较器形式。调整W1使窗口比较器WD_CMP1的负输入端V2等于1190mV，调整W2使WD_CMP1的正输入端V5等于1500mV，V2和V5构成窗口比较器的基准门限电压。调整W1和W2可以有效解决灯泡参数离散以及线路电阻带来的测量影响。R1、C1、C2和R3、C3、C4各构成一个‘Π’型滤波器，用来进一步提高基准电压的稳定度。二个比较单元的输出并接在一起，构成‘线与’关系。检测时，总电流I1流过取样电阻R21以及与它串接的第一组指示灯。若L1～L4为正常，此时取样电阻R21上的电压降约为V21＝1350mV。该电压处于两个门限阈值电压之间，即满足V2＜V21＜V5，此时比较单元CMPA输出为高电平，CMPB输出也为高电平，两信号相‘与’后，输出仍为高电平，经二极管D1、三极管N1驱动继电器J1吸合，此时定时器NE556的使能输入端④为低电平，声光报警电路不能工作，只有‘正常’状态指示灯LG1点亮。若因某种原因使该组灯泡存在缺陷，如损坏或漏装，此时总电流I1减为520mA，在取样电阻R21上的压降减为1035mV。当这个电压加至窗口比较器WD_CMP1的输入端时，有V21＜V2，V21＜V5，因此CMPA输出为高电平，而CMPB输出为低电平，两输出信号相‘与’后，使得WD_CMP1的输出V01＝0，这时晶体管N1截止，继电器J1不工作，‘正常’状态指示灯LG1灭。由于定时器NE556的使能输入端④为高电平，报警电路工作，红色指示灯LR1亮，蜂鸣器BP发声，提示测试人员有异常情况需要处理。

所述声光报警电路为不同组别的指示灯缺陷设计了不同的报警音调。定时电阻R21～R23具有不同的阻值，经继电器常闭触点J1C2、J2C2、J3C2并联后接至集成电路NE556的13脚。电阻不同，定时电路产生的振荡频率也不同，结果使蜂鸣器BP发出的音调也就不同，这样测试人员能快捷方便地定位故障。

所述比较器供电电源提供三路直流稳压电源。以第一组为例，它们是VD1(+12V)、VR1(+5V)、VE1(-12V)。VD1和VE1负责给集成比较器LM2903供电，而VR1是电压更加稳定的参考电源，通过W1、W2为窗口比较器WD_CMP1提供基准门限电压。注意该组电源的公共端是GND1，它与仪表系统电源(+13.5V，即AP+)的负极AP-并不相连，因此指示灯缺陷检测装置不影响仪表盘上其它仪表的校验工作。

下面进一步说明本实用新型检测原理：

如图1所示汽车仪表盘(产品的工厂代号为P733)内部结构及信号输出引脚分配图。对于P733仪表盘有二个信号端子排，其中A端子排信号分配如下：A1为右转向灯、A2为仪表盘系统电源负、A3、A4、A5为空、A6为发动机转速表、A7为空、A8为制动故障指示灯、A9为空、A10为备用灯I(+)端、A11为备用灯I(－)端、A12为安全气囊故障指示灯、A13为安全带操纵件报警灯、A14为制动防抱系统故障灯、A15为油量表、A16为左转向灯。B端子排信号引出如下：B1为仪表盘背景照明灯、B2为仪表盘内部电源负、B3为水温表信号、B4为电喷发动机故障装置指示灯、B5为机油压力指示及报警灯、B6、B7为空、B8为蓄电池充电指示及报警灯、B9为备用灯II(－)、B10为备用灯III(+)、B11为前照远光信号灯、B12为仪表盘内部电源正、B13为车速输出信号。从图中可以看出，共有17个指示灯，它们的连接方式并不完全相同。其中有些指示灯的一极是与仪表系统电源的正极AP+相连的，而另外一些则是与仪表系统电源的负极AP-相连的。因此为了检测指示灯漏装或好坏，必须将这些灯泡进行分组，以便与仪表盘上的其它仪表信号极性相匹配。

如图10、12所示，测试台上设有仪表盘气动卡座夹具，测试时只需将仪表盘放入卡座中便会自动锁紧。卡座中设有两排测试探针，分别对应仪表盘的二个端子排A、B。仪表信号经测试探针与内部连接器A0、B0相连，再通过16芯电缆和13芯电缆引出至指示灯缺陷检测装置仪表机箱后面板上的航空式信号连接器A1和B1。

如图2所示，按各灯泡在仪表盘上的连接极性，现在将它们分为三组：

第一组包括4个背景照明灯L1～L4，这4个小灯泡的功率为2W，电压为+12V，它们并联后一端接系统电源负极(A2、B2)，另一端由B1引出。为了检测该组灯泡，特别设置了一个2欧姆的取样电阻R21。可以看出，第一组灯泡的供电通路是经由AP+→R21→B1→(L1～L4)→(A2、B2)→AP-完成的。正常时流过每个2W小灯泡的电流约为165mA，而流过取样电阻R21的总电流I1大约为670mA，此时将产生1350mV的压降；当漏装或坏掉一个小灯泡时，总电流I1减为520mA，在取样电阻R21上的压降减为1035mV。可见正常时与异常时相比，至少约有1350－1035＝315mV的压降差。因此只要测出这个压降差，就能判别该组灯泡有无异常。

第二组包括5个指示灯：左转向灯、右转向灯、前照远光信号灯、备用灯III，备用灯I。这些小灯泡的功率为1.2W，电压为+12V。前四个由端子A1 6、A1、B11、B10引出，而备用灯I的两端分别由端子A10、A11引出，处于悬空状态，现将其合并于该组中。为了构成电流回路，现将端子A1 6、A1、B11、B10、A11并联在一起，再设置一个取样电阻R22。该路总电流I2大约为520mA，流过每个小灯泡的电流约为100mA，在R22上的压降为1038mV，当漏装或坏掉一个小灯泡时，R22上的压降为844mV，因此正常与异常相比，至少约有195mV的压降差。

第三组包括8个指示灯：制动防抱系统故障灯、安全气囊故障指示灯、带操纵件报警灯、ABS故障灯、电喷发动机故障装置指示灯、机油压力指示及报警灯、蓄电池充电指示及报警灯、备用灯II，它们分别由端子A8、A12、A13、A14、B4、B5、B8、B9引出，灯泡功率为1.2W，电压为+12V。由于该组灯泡的公共端接系统电源的正极AP+，所以其检测电路设计与前两组不同。该组检测电路的取样电阻R23一端接系统负极，另一端与灯组串联。供电通路是AP+→B12→(灯组3)→R23→AP-。正常时该路总电流I3大约为795mA，流过每个小灯泡的电流约为99mA，在R23上的压降为1592mV；当漏装或坏掉一个灯泡时，R23上的压降减为1410mV，因此正常与异常相比，约有182mV的压降差。

每一组比较器都有其自己独立的直流供电电源，以便与仪表盘上的其它仪表信号极性相匹配。如图7所示，第一组供电电源共有3种输出：VD1(+12V)、VR1(+5V)、VE1(-12V)。注意该组电源的公共端是GND1，它与仪表系统电源(+13.5V)的负极AP-并不相连。第一组电源与第一组类似，但第三组电源的公共端GND3与仪表系统电源的负极AP-是连在一起的。

图3是用来测量第一组灯泡电压降差的关键电路。它由电位器W1、W2、集成电路比较器IC1、晶体管N1，继电器J1以及电阻R1～R5、电容C1～C4、二极管D1～D2组成。图中比较器接成单窗口比较器形式。检测原理如下：调整W1使窗口比较器WD_CMP1的负输入端V2＝1038+152＝1190mV，调整W2使WD_CMP1的正输入端V5＝1350+150＝1500mV，V2和V5构成窗口比较器的基准门限电压。测试时，若L1～L4为正常，取样电阻R21上的电压降为V21＝1350mV。该电压处于两个门限阈值电压之间，即V2＜V21＜V5，此时比较器单元CMPA输出为高电平，CMPB输出也为高电平，两个信号相‘与’后，输出仍为高电平，经二极管D1、三极管N1驱动继电器J1吸合。图6是声光报警电路，可以看出若仪表盘所有指示灯皆工作正常，则继电器J1、J2、J3都吸合，故其常闭触点J1C1、J2C1、J3C1断开，集成定时器NE556的使能输入端④就呈现低电平，使报警电路不能工作，红色‘异常’指示灯LR1、LR2、LR3灭，蜂鸣器BP不响，而绿色‘正常’状态指示灯LG1亮；若因某种原因少装一个灯泡或某个灯泡损坏，此时总电流减为520mA，在取样电阻R21上的压降减为1035mV。当这个电压加至窗口比较器的输入端时，有V21＜V2，V21＜V5，因此CMPA＝1，CMPB＝0，两输出信号相‘与’后，使得WD_CMP1的输出V01＝0，这时晶体管N1截止，继电器J1不工作，‘正常’状态指示灯LG1灭。由于定时器NE556的使能输入端④为高电平，报警电路工作，红色指示灯LR1亮，蜂鸣器BP发声，提示测试人员有异常情况需要处理。注意：每一组灯泡测试为异常时，其蜂鸣器BP报警声响都有不同的音调，以便测试人员更快捷方便地定位故障。

不同音调是这样实现的：在图6中，定时电阻R21～R23具有不同的阻值，经继电器常闭触点J1C2、J2C2、J3C2并联接至系统电源正极AP+，电阻不同，定时电路产生的振荡频率也不同，结果使蜂鸣器BP发出的音调也就不同。

本实用新型可以按下述方法来制作：

(1)按图11、图12加工制作机箱前后面板，并蚀刻各指示字符。其尺寸应以机箱尺寸为准。

(2)将机箱后面板的航空式信号连接器A、B，分别通过16芯电缆和13芯电缆与仪表盘测试台内部连接器A0、B0相连。注意，由于三路总电流I1、I2、I3比较大，所以电缆导线要适当粗一些。

(3)按图7、图8、图9制作三组独立电源，功率8～10W即可。

(4)按图3、图4、图5制作三组独立窗口比较器。制作时，特别要调整好各窗口比较器的基准门限电压V2和V5，才能准确检测灯泡缺陷。

(5)按图6制作声光报警电路。

(6)仔细了解P733仪表盘输出连接器引脚信号分配的差异、信号的正负极性、空置引脚的分布位置等，按图2所示将所有灯泡进行分组，在检测装置内部将某些引脚并连在一起。

(7)取样电阻R21、R22、R23的功率要大一些，可以优选2W以上的金属膜电阻。

(8)依照电原理图将各单元用导线连接在一起，检查无误后即可加电测试。

如上所述，便可较好地实现本实用新型。

本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种汽车仪表盘指示灯缺陷检测装置，包括三组仪表盘指示灯测试分组电路、用于仪表盘指示灯的三组独立指示灯窗口比较器、一组可变音调声光报警电路、三组独立的供电电源；其特征在于：

所述仪表盘指示灯测试分组电路包括包括四个并联的背景照明灯、左转向灯、右转向灯、前照远光灯、备用灯III、备用灯I、制动故障指示灯、安全气囊故障灯、安全带报警灯、ABS故障灯、电喷故障灯、机油压力指示灯、蓄电池充电灯、备用灯II；

所述四个并联的背景照明灯，并联后一端为第一接点(11)，另一端为第二接点(12)；

所述左转向灯、右转向灯、前照远光灯和备用灯III、备用灯I相互并联，并联后一端为第三接点(13)，另一端为第四接点(14)；

所述制动故障指示灯、安全气囊故障灯、安全带报警灯、ABS故障灯、电喷故障灯、机油压力指示灯、蓄电池充电灯和备用灯II相互并联，并联后一端为第五接点(15)，另一端为第六接点(16)；

所述四个并联的背景照明灯的第一接点(11)通过电阻R21接入AP+导线，第二接点(12)连接第三接点(13)，第四接点(14)通过电阻R22接入AP+导线，第五接点接入AP+导线，第六接点(16)通过电阻R23接入AP-导线；第二接点(12)和第三接点(13)接入AP-导线。

2.根据权利要求1所述汽车仪表盘指示灯缺陷检测装置，其特征在于：所述三组独立指示灯窗口比较器的电路结构相同；每一组比较器均包括，电位器W1、电位器W2、集成芯片LM2930、晶体管N1；

所述集成芯片LM2930具有第8个引脚，其中，第6和第3引脚并联后连接电阻R2再接AP+端，AP+端与GND1之间并联电阻R21；电容C2、C4串联在第5引脚与第2引脚之间；第5引脚通过电阻R1连接电位器W2的中 心抽头；电容C2与C4的中心接点连接电位器W1和电位器W2的下臂再连接GND1；第2引脚通过电阻R3接电位器W1的中心抽头；电位器W1和电位器W2的中心抽头分别通过电解电容C3和C1接GND1；电位器W1和电位器W2的上臂接+5V；第8引脚接+12V，第7引脚个第1引脚接二极管D1正极，二极管D1的负极接晶体管N1的基极，晶体管N1的基极与发射极之间并联电阻R5，发射极接GND1，集电极通过二极管D2接+12V，二极管D2上并联继电器J1，二极管D1的正极通过电阻R4接+12V；第4引脚接-12V。

3.根据权利要求1所述汽车仪表盘指示灯缺陷检测装置，其特征在于：所述可变音调声光报警电路采用集成芯片NE556，其具有14个引脚；集成芯片NE556与外围元件连接如下：

集成芯片NE556的第1与第2引脚之间并联电阻R17，第6引脚并联第2引脚后通过电容C13接AP-端，第3引脚通过电容C14接AP-端、第7引脚接AP-端，第4引脚通过电阻R18接地，第5引脚与第10引脚并联；第9引脚串联电容C17和蜂鸣器BP后接AP-端，第11引脚接AP-端，第8引脚和第12引脚并联后通过电容C16接AP-端，第13引脚与第12引脚之间并联电阻R20，第14引脚接AP+，第1引脚通过电阻R16接AP+；

各组比较器的继电器J1的常闭触点J1C1、常闭触点J2C1、常闭触点J3C1分别通过发光二极管LR1、发光二极管LR2、发光二极管LR3连接在第4引脚与AP+之间；各组比较器的继电器的常闭触点J1C2、常闭触点J2C2和常闭触点J3C2分别通过电阻R21、R22和R23连接在第13引脚与AP+之间；

各组比较器的常开触点J1O2、常开触点J2O2、常开触点J3O2、分别通过电阻R24、R25、R26、发光二极管LG1、发光二极管LG2、发光二极管LG3并联在AP+与AP-之间。

4.根据权利要求3所述汽车仪表盘指示灯缺陷检测装置，其特征在于： 所述发光二极管LR1、发光二极管LR2和发光二极管LR3为红色；所述发光二极管LG1、发光二极管LG2和发光二极管LG3为绿色。