CN211603501U - 一种传感器或执行器的输入输出信号故障模拟装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种传感器或执行器的输入输出信号故障模拟装置，包括互相连接的自动测试平台和模拟故障模式切换模块；自动测试平台包括控制模块和供电模块；模拟故障模式切换模块包括三根导线，每一根所述导线上设置有一用于接通和断开该导线的继电器，任意两根所述导线之间连接有一个继电器；每一所述继电器包括两个线圈引出脚和两个触点组合引出脚；所述继电器通过所述触点组合引出脚与导线相连接；每一继电器的一线圈引出脚与所述控制模块电连接，另一线圈引出脚与所述供电模块电连接。本申请的装置通过控制模块控制继电器的开关，从而控制各个通路的通断及短接，能够自动切换模拟故障模式，工作效率高，避免了人工引入错误接线的问题。

Description

一种传感器或执行器的输入输出信号故障模拟装置

技术领域

本申请涉及车辆技术领域，具体涉及一种传感器或执行器的输入输出信号故障模拟装置。

背景技术

现有技术的针对发动机系统的传感器或执行器的输入输出信号故障模拟方法，通常是通过BOX跳线的方式实现的，通过BOX将信号线短路到电源或者地，费时费力，且容易发生跳线错误导致其他故障发生，影响结果判定及工作效率。现有技术中的所述BOX是一种用于测试的接线盒，面板上有每个通道的输出孔，ECU的输入输出信号通过该接线盒转出，测试人员可以根据需要对面板上的输出孔进行连接、断开或者将某些信号线短接等方式，实现对ECU的信号进行开路、短路或者跳线处理。现有技术存在的缺点包括：BOX跳线的方式工作效率低下；存在不可避免的人为接线错误的情况。

实用新型内容

本申请的目的是提供一种传感器或执行器的输入输出信号故障模拟装置。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

根据本申请实施例的一个方面，提供一种传感器或执行器的输入输出信号故障模拟装置，包括互相连接的自动测试平台和模拟故障模式切换模块；所述自动测试平台包括控制模块和供电模块；所述模拟故障模式切换模块包括三根导线，每一根所述导线上设置有一用于接通和断开该导线的继电器，任意两根所述导线之间连接有一个继电器；每一所述继电器包括两个线圈引出脚和两个触点组合引出脚；所述继电器通过所述触点组合引出脚与导线相连接；每一所述继电器的一线圈引出脚与所述控制模块电连接，另一线圈引出脚与所述供电模块电连接。

进一步地，所述三根导线分别为供电线、信号线和地线。

进一步地，所述自动测试平台还包括与所述控制模块电连接的输入模块。

进一步地，所述继电器包括四脚继电器和五脚继电器。

进一步地，所述自动测试平台包括基于NI板卡的可编程控制平台。

进一步地，所述供电模块包括24V供电模块。

进一步地，所述控制模块包括单片机或微处理器。

进一步地，所述信号线的输出端与所述控制模块相连接。

本申请实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本申请实施例提供的传感器或执行器的输入输出信号故障模拟装置，通过控制模块控制继电器的开关，从而控制各个通路的通断及短接，能够自动切换模拟故障模式，工作效率高，避免了人工引入错误接线的问题。

本申请的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者，部分特征和优点可以从说明书中推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本申请实施例了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请的一个实施例的结构框图；

图2为本申请的一个实施例的结构示意图；

图3为利用本申请一个实施例的装置进行模拟故障检测的流程图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本申请做进一步说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本申请的一个实施例，提供了一种传感器或执行器的输入输出信号故障模拟装置，包括互相连接的自动测试平台和模拟故障模式切换模块；所述自动测试平台包括控制模块和供电模块；所述模拟故障模式切换模块包括三根导线，每一根所述导线上设置有一用于接通和断开该导线的继电器，任意两根所述导线之间连接有一个继电器；每一所述继电器包括两个线圈引出脚和两个触点组合引出脚；所述继电器通过所述触点组合引出脚与导线相连接；每一所述继电器的一线圈引出脚与所述控制模块电连接，另一线圈引出脚与所述供电模块电连接。所述传感器或执行器为用于发动机系统的传感器或执行器。

所述三根导线分别为供电线、信号线和地线。

所述自动测试平台还包括与所述控制模块电连接的输入模块。

所述继电器包括四脚继电器和五脚继电器。

所述自动测试平台包括基于NI板卡的可编程控制平台。

所述供电模块包括24V供电模块。

所述控制模块包括单片机或微处理器。

所述信号线的输出端与所述控制模块相连接。

如图1和图2所示，本申请的另一个实施例提供了一种传感器或执行器的输入输出信号故障模拟装置，包括互相连接的自动测试平台和模拟故障模式切换模块。所述传感器或执行器为用于发动机系统的传感器或执行器。

所述自动测试平台包括控制模块、输入模块和供电模块，所述输入模块与所述控制模块电连接，工作人员通过输入模块向所述控制模块输入指令。

所述模拟故障模式切换模块包括三根导线，任意两根导线之间连接有一个继电器，每一根导线上设置有一用于接通和断开导线的继电器。所述三根导线包括一根供电线、一根信号线和一根地线。所述信号线的输入端接传感器或执行器，所述传感器或执行器应用于发动机。应用于发动机的传感器包括压力传感器、温度传感器、位置传感器和频率传感器等类型的多种传感器。

在本实施例中，所述模拟故障模式切换模块包括六个继电器、5V供电线、信号线和地线；所述六个继电器分别为第一继电器LSS0、第二继电器LSS1、第三继电器LSS2、第四继电器LSS3、第五继电器LSS4和第六继电器LSS5；

所述第一继电器LSS0设置在所述5V供电线上，用于控制所述5V供电线的接通和断开；

所述第二继电器LSS1设置在所述信号线上，用于控制所述信号线的接通和断开；

所述第三继电器LSS2设置在所述地线上，用于控制所述地线的接通和断开；

5V供电线和信号线通过第四继电器LSS3相连接；

信号线和地线通过第五继电器LSS4相连接；

5V供电线和地线通过第六继电器LSS5相连接。

所述5V供电线包括通过第一继电器LSS0相连接的输入侧段5V供电线和输出侧段5V供电线；第一继电器LSS0用于控制输入侧段5V供电线和输出侧段5V供电线的接通和断开；

所述信号线包括通过第二继电器LSS1相连接的输入侧段信号线和输出侧段信号线；第二继电器LSS1用于控制输入侧段信号线和输出侧段信号线的接通和断开；

所述地线包括通过第三继电器LSS2相连接的输入侧段地线和输出侧段地线；第三继电器LSS2用于控制输入侧段地线和输出侧段地线的接通和断开。

所述继电器包括两个线圈引出脚和两个触点组合引出脚；每个继电器的两个线圈引出脚，其中一个线圈引出脚用于与控制模块电连接，另一个线圈引出脚用于与供电模块电连接。

在本实施例中，每个所述继电器均为四脚继电器，包括四个引脚。

在某些实施例中，继电器采用五脚继电器等具有两个线圈引出脚和两个触点组合引出脚的继电器。

第一继电器LSS0的两个触点组合引出脚分别连接输入侧段地线和输出侧段地线；

第二继电器LSS1的两个触点组合引出脚分别连接输入侧段信号线和输出侧段信号线；

第三继电器LSS2的两个触点组合引出脚分别连接输入侧段5V供电线和输出侧段5V供电线；

第四继电器LSS3的两个触点组合引出脚，其中一个触点组合引出脚连接输出侧段5V供电线，另一个触点组合引出脚连接输出侧段信号线；输出侧段信号线的输出端与控制模块相连接，输出侧段信号线的电压信号反馈到故障模式自动切换控制模块，被记录并生成报表；

第五继电器LSS4的两个触点组合引出脚，其中一个触点组合引出脚连接输出侧段信号线，另一个触点组合引出脚连接输出侧段地线；

第六继电器LSS5的两个触点组合引出脚，其中一个触点组合引出脚连接输出侧段5V供电线，另一个触点组合引出脚连接输出侧段地线。

在某些实施例中，所述供电模块为24V供电模块。

在某些实施例中，所述控制模块为单片机或微处理器。

在某些实施例中，所述自动测试平台为基于NI板卡(NI为National Instruments的缩写，即美国国家仪器有限公司)的可编程控制平台，支持的编程软件为LabVIEW；所述基于NI板卡的可编程控制平台是一个针对传感器或执行器信号的自动测试平台，内置NI的PXI机箱、扩展板、信号调理板和驱动板，可为所述模拟故障模式切换模块提供24V供电和6路低边驱动信号，用于控制继电器的通断。PXI(PCI extensions for Instrumentation，面向仪器系统的PCI扩展)是一种由NI公司发布的坚固的基于PC的测量和自动化平台。所述基于NI板卡的可编程控制平台可通过编程的方式，实现既定模式的顺序检测，设置的检测流程如图3所示。同时，所述基于NI板卡的可编程控制平台支持AD信号采集功能，可采集传感器输入信号的电压并记录下来，自动生成数据报表。如果是针对执行器的故障检测，可将5V供电针脚和信号端分别连接执行器的高低边控制信号，实现执行器的高边对地、高边开路、低边对地、低边开路及高低边互短的检测。所有的检测步骤可根据实际情况选择是否执行。

所述模拟故障模式切换模块的输入侧及输出侧各有三个端口，输入侧的端口分别为输入侧段5V供电线端、输入侧段信号线端和输入侧段地线端，输出侧的端口分别为输出侧段5V供电线端、输出侧段信号线端和输出侧段地线端，在使用时，传感器或执行器与输入侧段信号线端相连接。另外，每个继电器的控制端口和供电端口均与所述自动测试平台集成到一起，由所述自动测试平台对所述模拟故障模式切换模块进行控制。5V供电可以由ECU提供也可以由所述自动测试平台提供。

在工作时，工作人员通过输入模块向所述控制模块输入指令，进行输入输出信号故障模拟实验或检测，通过输入指令实现模拟故障模式转换。所述输入模块可以为触控显示屏或输入键盘等。

进行正常功能检测时，所述控制模块使能LSS0、LSS1和LSS2三个继电器，其他继电器呈断开状态，此时提供5V供电，信号线和地线导通。

当需要实现信号线对5V供电线短路(即模拟信号线对5V供电线短路故障)时，所述控制模块使能LSS3继电器，LSS0、LSS1和LSS2三个继电器保持导通状态，其他继电器断开，此时信号线与5V供电线连接，测试信号线上的电压即可获取信号线对5V供电线短路时的工作状态。

当需要实现信号线对地线短路(即模拟信号线对地线短路故障)时，所述控制模块使能LSS4继电器，LSS0、LSS1和LSS2三个继电器保持导通状态，其他继电器断开，此时信号线与地线连接，测试信号线的电压即可获取信号线对地线短路时的工作状态。

当需要实现5V供电线和地线短路(即模拟5V供电线和地线短路故障)时，所述控制模块使能LSS5继电器，LSS0、LSS1和LSS2三个继电器保持导通状态，其他继电器断开，此时5V供电线和地线连接，测试信号线的电压即可获取5V供电线和地线短路时的工作状态。

当需要实现5V供电线开路(即模拟5V供电线开路故障)时，所述控制模块使能LSS0和LSS1继电器，其他继电器断开，此时5V供电线开路，测试信号线的电压即可获取5V供电线开路时的工作状态。

当需要实现信号线开路(即模拟信号线开路故障)时，所述控制模块使能LSS0和LSS2两个继电器，其他继电器断开，此时信号线开路，测试信号线的电压即可获取信号线开路时的工作状态。

当需要实现地线开路(即模拟地线开路故障)时，所述控制模块使能LSS1和LSS2两个继电器，其他继电器断开，此时地线开路，测试信号线的电压即可获取地线开路时的工作状态。

本申请的装置用于实现对应用于发动机系统的传感器或执行器的模拟故障的数据采集，通过模拟供电线、信号线和地线的开路故障、短路故障，采集故障数据，作为发动机实际运行过程中传感器或执行器故障判断的参考依据。

本申请实施例提供的传感器或执行器的输入输出信号故障模拟装置，通过控制模块控制继电器的开关，从而控制各个通路的通断及短接，能够自动切换模拟故障模式，工作效率高，避免了人工引入错误接线的问题。

需要说明的是：

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本申请的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本申请的示例性实施例的描述中，本申请的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本申请要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本申请的单独实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

应该注意的是上述实施例对本申请进行说明而不是对本申请进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本申请可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

应该理解的是，虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，附图的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

以上所述实施例仅表达了本申请的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种传感器或执行器的输入输出信号故障模拟装置，其特征在于，包括互相连接的自动测试平台和模拟故障模式切换模块；所述自动测试平台包括控制模块和供电模块；所述模拟故障模式切换模块包括三根导线，每一根所述导线上设置有一用于接通和断开该导线的继电器，任意两根所述导线之间连接有一个继电器；每一所述继电器包括两个线圈引出脚和两个触点组合引出脚；所述继电器通过所述触点组合引出脚与导线相连接；每一所述继电器的一线圈引出脚与所述控制模块电连接，另一线圈引出脚与所述供电模块电连接。

2.根据权利要求1所述的传感器或执行器的输入输出信号故障模拟装置，其特征在于，所述三根导线分别为供电线、信号线和地线。

3.根据权利要求1所述的传感器或执行器的输入输出信号故障模拟装置，其特征在于，所述自动测试平台还包括与所述控制模块电连接的输入模块。

4.根据权利要求1所述的传感器或执行器的输入输出信号故障模拟装置，其特征在于，所述继电器包括四脚继电器和五脚继电器。

5.根据权利要求1所述的传感器或执行器的输入输出信号故障模拟装置，其特征在于，所述自动测试平台包括基于NI板卡的可编程控制平台。

6.根据权利要求1所述的传感器或执行器的输入输出信号故障模拟装置，其特征在于，所述供电模块包括24V供电模块。

7.根据权利要求1所述的传感器或执行器的输入输出信号故障模拟装置，其特征在于，所述控制模块包括单片机或微处理器。

8.根据权利要求2所述的传感器或执行器的输入输出信号故障模拟装置，其特征在于，所述信号线的输出端与所述控制模块相连接。

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