發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器測(cè)控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器測(cè)控系統(tǒng)，其包括發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度工況模擬裝置、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器、下位機(jī)單元、上位PC機(jī)人機(jī)界面和汽車水溫儀表；下位機(jī)單元包括DSP系統(tǒng)板、冷卻液溫度傳感器調(diào)理電路和加熱棒驅(qū)動(dòng)電路；DSP系統(tǒng)板連接上位PC機(jī)人機(jī)界面并通過(guò)加熱棒驅(qū)動(dòng)電路連接驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度工況模擬裝置；發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度工況模擬裝置包括加熱棒及與加熱棒連接的固態(tài)繼電器；固態(tài)繼電器通過(guò)加熱棒驅(qū)動(dòng)電路與DSP系統(tǒng)板連接；發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器通過(guò)冷卻液溫度傳感器調(diào)理電路連接DSP系統(tǒng)板，同時(shí)還連接汽車水溫儀表并接地。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操控方便，使用安全、穩(wěn)定，水溫測(cè)試和標(biāo)定直觀、精確。
【專利說(shuō)明】發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器測(cè)控系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種溫度傳感器【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器測(cè)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)汽車工業(yè)的發(fā)展，汽車電子技術(shù)也日益成為當(dāng)前汽車工業(yè)發(fā)展的核心技術(shù)之一?！捌噦鞲屑夹g(shù)”作為汽車電子專業(yè)的核心專業(yè)基礎(chǔ)課程，在近幾年的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)卻一直面臨著實(shí)驗(yàn)設(shè)備匱乏的現(xiàn)狀。目前市場(chǎng)上的傳感器實(shí)驗(yàn)臺(tái)不能有針對(duì)性的滿足汽車傳感技術(shù)方面的實(shí)踐教學(xué)要求。如發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)有技術(shù)中雖然有汽車發(fā)動(dòng)機(jī)熱敏電阻型水溫傳感器性能測(cè)試儀設(shè)計(jì)方案，但是結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，體積不夠小巧，采用加熱開(kāi)環(huán)控制，不便精確控溫，不便作為測(cè)試標(biāo)定平臺(tái)。同時(shí)，在教學(xué)過(guò)程中一直以簡(jiǎn)易的實(shí)驗(yàn)器材來(lái)開(kāi)發(fā)“發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器”實(shí)驗(yàn)，用電熱壺加熱水來(lái)模擬發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液，用手動(dòng)調(diào)壓器結(jié)合玻璃溫度計(jì)觀測(cè)來(lái)控制溫度，某個(gè)溫度大致平穩(wěn)后再測(cè)量電阻值。但是實(shí)驗(yàn)過(guò)程繁瑣，尤其調(diào)溫不好掌控，且多個(gè)實(shí)驗(yàn)組同時(shí)實(shí)驗(yàn)時(shí)，容易噴灑水，安全性也不好把握。應(yīng)用于教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生也不能直觀的認(rèn)識(shí)熱敏電阻的參數(shù)特性如靈敏度、線性度等，不便理解標(biāo)定的過(guò)程和標(biāo)定在系統(tǒng)中的作用，也不便于規(guī)?；?、重復(fù)化實(shí)驗(yàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型是為了解決現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器的相關(guān)測(cè)試和標(biāo)定的裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不好操控，使用不夠安全、可靠，測(cè)試和標(biāo)定不夠直觀、精確等問(wèn)題而提出一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、合理，操控簡(jiǎn)單，使用安全、穩(wěn)定，水溫測(cè)試和標(biāo)定直觀、精確且能方便實(shí)際應(yīng)用的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器測(cè)控系統(tǒng)。
[0004]本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0005]上述的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器測(cè)控系統(tǒng)，包括下位機(jī)單元以及與所述下位機(jī)單元連接的上位PC機(jī)人機(jī)界面；所述測(cè)控系統(tǒng)還包括發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度工況模擬裝置、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器和汽車水溫儀表；所述下位機(jī)單元包括DSP系統(tǒng)板、冷卻液溫度傳感器調(diào)理電路和加熱棒驅(qū)動(dòng)電路；所述DSP系統(tǒng)板通過(guò)串口雙向通信連接所述上位PC機(jī)人機(jī)界面，同時(shí)控制連接加熱棒驅(qū)動(dòng)電路并通過(guò)所述加熱棒驅(qū)動(dòng)電路連接驅(qū)動(dòng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度工況模擬裝置；所述發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度工況模擬裝置包括固態(tài)繼電器和加熱棒；所述加熱棒為內(nèi)嵌加熱棒的銅棒，其連接220V交流電，同時(shí)與所述固態(tài)繼電器連接；所述固態(tài)繼電器通過(guò)所述加熱棒驅(qū)動(dòng)電路與所述DSP系統(tǒng)板連接；所述發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器通過(guò)所述冷卻液溫度傳感器調(diào)理電路連接于所述DSP系統(tǒng)板，同時(shí)還連接所述汽車水溫儀表并接地。
[0006]所述發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器測(cè)控系統(tǒng)，其中:所述DSP系統(tǒng)板具有端口 ADCIN15及供PWM波形輸出的端口 10PE6。
[0007]所述發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器測(cè)控系統(tǒng)，其中:所述冷卻液溫度傳感器調(diào)理電路由電阻R1(TR15、運(yùn)算放大器Ul和U2以及電容Cll連接組成；所述電阻RlO —端接地，另一端連接所述運(yùn)算放大器Ul的同相輸入端；所述電阻Rll —端連接運(yùn)所述算放大器Ul的反相輸入端，另一端連接有輸入端子SW-1N并通過(guò)所述輸入端子SW-1N與發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器匹配插接；所述發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器與所述輸入端子SW-1N之間還還串聯(lián)了一個(gè)自鎖按鈕開(kāi)關(guān)KG ;所述電阻R12連接于所述運(yùn)算放大器Ul的信號(hào)輸出端和反相輸入端之間；所述運(yùn)算放大器Ul的信號(hào)輸出端還通過(guò)所述電阻R14連接于所述運(yùn)算放大器U2的反相輸入端；所述運(yùn)算放大器U2的同相輸入端通過(guò)所述電阻R13接地；所述電阻R15連接于所述運(yùn)算放大器U2的信號(hào)輸出端和反相輸入端之間；所述運(yùn)算放大器U2的信號(hào)輸出端連接于所述端口 ADCIN15 ;所述電容Cll并聯(lián)于所述端口 ADCIN15 ;所述電容Cll 一端連接于所述運(yùn)算放大器U2的信號(hào)輸出端，另一端接地。
[0008]所述發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器測(cè)控系統(tǒng)，其中:所述加熱棒驅(qū)動(dòng)電路由電阻RlO廣R105、倒相放大器U3和U4、開(kāi)關(guān)光耦U10、場(chǎng)效應(yīng)管QlO以及二極管DlO連接組成；所述電阻RlOl —端接地，另一端連接于所述端口 10PE6 ;所述倒相放大器U3和U4串接在一起，即所述倒相放大器U3的輸入端通過(guò)所述電阻R102連接于所述端口 10PE6，所述倒相放大器U3的輸出端連接于所述倒相放大器U4的輸入端，所述倒相放大器U4的輸出端通過(guò)所述電阻R103連接于所述開(kāi)關(guān)光耦UlO的陽(yáng)極；開(kāi)關(guān)光耦UlO的陰極接地，發(fā)射極連接于場(chǎng)效應(yīng)管QlO的柵極；所述電阻R105 —端連接所述開(kāi)關(guān)光耦UlO的集電極，另一端連接有輸出端子CW-OUT +并通過(guò)所述輸出端子CW-OUT +匹配插拔連接所述固態(tài)繼電器的正極端；所述場(chǎng)效應(yīng)管QlO的漏極連接有輸出端子CW-OUT -并通過(guò)所述輸出端子CW-OUT -匹配插拔連接于所述固態(tài)繼電器的負(fù)極端；所述場(chǎng)效應(yīng)管QlO的源極接地并通過(guò)所述電阻R104連接所述場(chǎng)效應(yīng)管QlO的柵極；所述二極管DlO為硅二極管，其連接于所述開(kāi)關(guān)光耦UlO的集電極與所述場(chǎng)效應(yīng)管QlO的漏極之間；所述二極管DlO的陽(yáng)極端連接所述場(chǎng)效應(yīng)管QlO的漏極，所述二極管DlO的陰極端連接所述開(kāi)關(guān)光耦UlO的集電極。
[0009]所述發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器測(cè)控系統(tǒng)，其中:所述發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器采用的是NTC型熱敏電阻式冷卻液溫度傳感器，其與冷卻液溫度傳感器調(diào)理電路之間還設(shè)有測(cè)量端口 SW-C ;所述測(cè)量端口 SW-C還連接有萬(wàn)用表并通過(guò)所述萬(wàn)用表實(shí)時(shí)測(cè)量當(dāng)前所述發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器的參數(shù)值。
[0010]所述發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器測(cè)控系統(tǒng)，其中:所述發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度工況模擬裝置還連接有玻璃溫度計(jì)。
[0011]所述發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器測(cè)控系統(tǒng)，其中:所述汽車水溫儀表是通過(guò)端子B15與所述發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器連接。
[0012]有益效果:
[0013]本實(shí)用新型發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器測(cè)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、合理，測(cè)試和標(biāo)定直觀、精確且效率高，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器信號(hào)測(cè)量準(zhǔn)確可靠，模擬溫度工況控制快速平穩(wěn)；同時(shí)，人機(jī)界面友好，操控簡(jiǎn)單、方便，成本低，可適合慣性較大溫度系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)控制。其中，冷卻液溫度傳感器調(diào)理電路的設(shè)計(jì)不僅能減少外接電路對(duì)后級(jí)測(cè)量電路的影響及對(duì)儀表內(nèi)部傳感器調(diào)理電路的影響，減小測(cè)量誤差，而且能起到濾除干擾雜波的作用，提高了測(cè)控系統(tǒng)的抗干擾能力；信號(hào)輸出端串聯(lián)一個(gè)自鎖按鈕開(kāi)關(guān)，斷開(kāi)時(shí)測(cè)量電阻，閉合時(shí)進(jìn)行在線閉環(huán)溫度調(diào)控，方便實(shí)驗(yàn)者操作。加熱棒驅(qū)動(dòng)電路的抗電磁干擾能力強(qiáng)，工作穩(wěn)定可靠。通過(guò)萬(wàn)用表可以實(shí)時(shí)測(cè)量當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器的參數(shù)值，并結(jié)合玻璃溫度計(jì)、汽車水溫儀表以及上位PC機(jī)人機(jī)界面的虛擬水溫表可進(jìn)行多位一體的顯示，使得水溫的測(cè)試和標(biāo)定變得更加直觀、精確。整個(gè)測(cè)控系統(tǒng)操控簡(jiǎn)單，使用安全、可靠，靈活的模塊化設(shè)計(jì)及插拔連接，可廣泛應(yīng)用于冷卻液溫度傳感器及汽車水溫儀表產(chǎn)品的標(biāo)定以及輸出特性、靈敏度、線性度、重復(fù)度等檢測(cè)；其中，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器采用是NTC型熱敏電阻式冷卻液溫度傳感器，本實(shí)用新型的測(cè)控系統(tǒng)應(yīng)用于教學(xué)過(guò)程中，能使學(xué)生直觀的認(rèn)識(shí)熱敏電阻的參數(shù)特性如靈敏度、線性度等，便于理解標(biāo)定的過(guò)程和標(biāo)定在系統(tǒng)中的作用，也便于規(guī)?；?、重復(fù)化實(shí)驗(yàn)，是很好的畢業(yè)設(shè)計(jì)和課余電子設(shè)計(jì)應(yīng)用的實(shí)踐平臺(tái)，適于推廣與應(yīng)用。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器測(cè)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理圖；
[0015]圖2為本實(shí)用新型發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器測(cè)控系統(tǒng)的電路連接圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]如圖1、2所示，本實(shí)用新型發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器測(cè)控系統(tǒng)，包括發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度工況模擬裝置1、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器2、下位機(jī)單元3、上位PC機(jī)人機(jī)界面4和汽車水溫儀表5。其中，該下位機(jī)單元3包括DSP系統(tǒng)板31、加熱棒驅(qū)動(dòng)電路32和冷卻液溫度傳感器調(diào)理電路33。
[0017]發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度工況模擬裝置I 一端通過(guò)加熱棒驅(qū)動(dòng)電路32連接DSP系統(tǒng)板31，另一端嵌入有發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器2，該發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度工況模擬裝置I還連接有玻璃溫度計(jì)7 ;該發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度工況模擬裝置I包括固態(tài)繼電器11和加熱棒12，該加熱棒12連接220V交流電，同時(shí)與固態(tài)繼電器11連接，其中，本實(shí)施例中該發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度工況模擬裝置I是采用內(nèi)嵌加熱棒的銅棒模擬實(shí)現(xiàn)；該固態(tài)繼電器11是采用JGX-5F型固態(tài)繼電器，即雙向晶閘管結(jié)構(gòu)，其通過(guò)加熱棒驅(qū)動(dòng)電路32與DSP系統(tǒng)板31連接。
[0018]發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器2通過(guò)冷卻液溫度傳感器調(diào)理電路33連接于DSP系統(tǒng)板31的端口 ADCINl5，同時(shí)還與汽車水溫儀表5連接，其中，該汽車水溫儀表5是通過(guò)端子B15連接發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器2 ;同時(shí)，在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器2與冷卻液溫度傳感器調(diào)理電路33之間還設(shè)有測(cè)量端口 SW-C，該測(cè)量端口 SW-C還連接有萬(wàn)用表6，通過(guò)萬(wàn)用表6可以實(shí)時(shí)測(cè)量當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器2的參數(shù)值，并結(jié)合玻璃溫度計(jì)7、汽車水溫儀表5以及上位PC機(jī)人機(jī)界面4的虛擬水溫表進(jìn)行多位一體的顯示，該發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器2同時(shí)接地，該發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器2采用的是NTC型熱敏電阻式冷卻液溫度傳感器。
[0019]該DSP系統(tǒng)板31 —端通過(guò)串口進(jìn)行雙向通信連接上位PC機(jī)人機(jī)界面4，另一端通過(guò)供PWM波形輸出的端口 10PE6連接加熱棒驅(qū)動(dòng)電路32并通過(guò)加熱棒驅(qū)動(dòng)電路32連接驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度工況模擬裝置I。
[0020]該加熱棒驅(qū)動(dòng)電路32由電阻R101?R105、倒相放大器U3和U4、開(kāi)關(guān)光耦UlO、場(chǎng)效應(yīng)管QlO以及二極管DlO連接組成。該電阻RlOl —端接地(數(shù)字地)，另一端連接于DSP系統(tǒng)板31的端口 10PE6 ;倒相放大器U3和U4串接在一起，即倒相放大器U3的輸入端通過(guò)電阻R102連接DSP系統(tǒng)板31的端口 10PE6，倒相放大器U3的輸出端則連接于倒相放大器U4的輸入端，倒相放大器U4的輸出端則通過(guò)電阻R103連接于開(kāi)關(guān)光耦UlO的陽(yáng)極；開(kāi)關(guān)光耦UlO的陰極接地(數(shù)字地)，發(fā)射極連接于場(chǎng)效應(yīng)管QlO的柵極，電阻R105 —端連接開(kāi)關(guān)光耦UlO的集電極，另一端連接有輸出端子CW-OUT +并通過(guò)輸出端子CW-OUT +匹配插拔連接于發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度工況模擬裝置I的固態(tài)繼電器11的正極端；場(chǎng)效應(yīng)管QlO的漏極連接有輸出端子CW-OUT -并通過(guò)輸出端子CW-OUT -匹配插拔連接于發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度工況模擬裝置I的固態(tài)繼電器11的負(fù)極端，場(chǎng)效應(yīng)管Qio的源極接地(模擬地)并通過(guò)電阻R104連接場(chǎng)效應(yīng)管QlO的柵極；二極管DlO為硅二極管，其連接于開(kāi)關(guān)光耦UlO的集電極與場(chǎng)效應(yīng)管QlO的漏極之間，即二極管DlO的陽(yáng)極端連接場(chǎng)效應(yīng)管QlO的漏極，二極管DlO的陰極端連接開(kāi)關(guān)光耦UlO的集電極。
[0021]其中，電阻RlOl為下拉電阻，避免懸浮電平造成的誤開(kāi)操作；電阻R102為限流電阻，保護(hù)DSP系統(tǒng)板31的端口 10PE6 口，以防拉電流過(guò)大；電阻R103為限流匹配電阻，確保開(kāi)關(guān)光稱UlO的輸入電流驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管在額定發(fā)光區(qū)間內(nèi)；電阻R104為開(kāi)關(guān)光稱UlO輸出端匹配電阻，取值較大以確保光敏晶體管導(dǎo)通時(shí)工作在飽和狀態(tài)，同時(shí)電阻R104也為場(chǎng)效應(yīng)管QlO提供柵極偏置電壓，在開(kāi)關(guān)光耦UlO導(dǎo)通時(shí)開(kāi)啟場(chǎng)效應(yīng)管Q10，開(kāi)關(guān)光耦UlO不導(dǎo)通時(shí)起到下拉電阻的作用，防止懸浮電平誤導(dǎo)通場(chǎng)效應(yīng)管Q10，其中，該場(chǎng)效應(yīng)管QlO為IRF540N型MOS管；電阻R 105為限流及匹配電阻，確保場(chǎng)效應(yīng)管QlO導(dǎo)通時(shí)工作在可變電阻區(qū)；反并的二極管DlO為硅二極管，其起到續(xù)流二極管的作用，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度工況模擬裝置I的固態(tài)繼電器11突然斷開(kāi)時(shí)，生成的感生電勢(shì)能量通過(guò)續(xù)流二極管釋放，避免擊穿場(chǎng)效應(yīng)管Q10。當(dāng)實(shí)時(shí)測(cè)量溫度和設(shè)定溫度比較后，利用DSP系統(tǒng)板31控制算法后經(jīng)過(guò)端口 10PE6，實(shí)時(shí)生成相應(yīng)的PWM波形以驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度工況模擬裝置I的加熱棒12，PWM波形首先經(jīng)倒相放大器U3和U4同相驅(qū)動(dòng)后送往開(kāi)關(guān)光耦UlO進(jìn)行隔離驅(qū)動(dòng)，去控制場(chǎng)效應(yīng)管QlO的柵極，使發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度工況模擬裝置I的固態(tài)繼電器11與地的通路進(jìn)行通斷控制，從而控制發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度工況模擬裝置I的加熱棒12與220V交流電的通斷。
[0022]冷卻液溫度傳感器調(diào)理電路33由電阻R1(TR15、運(yùn)算放大器Ul和U2以及電容Cll連接組成。該電阻RlO —端接地(數(shù)字地)，另一端連接運(yùn)算放大器Ul的同相輸入端。該電阻Rll —端連接運(yùn)算放大器Ul的反相輸入端，另一端連接有輸入端子SW-1N并通過(guò)輸入端子SW-1N與發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器2匹配插接，使發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器2的信號(hào)經(jīng)冷卻液溫度傳感器調(diào)理電路33送往DSP系統(tǒng)板31 ;其中，在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器2與輸入端子SW-1N之間還還串聯(lián)了一個(gè)自鎖按鈕開(kāi)關(guān)KG，該自鎖按鈕開(kāi)關(guān)KG斷開(kāi)時(shí)測(cè)量電阻，閉合時(shí)進(jìn)行在線閉環(huán)溫度調(diào)控、測(cè)量穩(wěn)態(tài)信號(hào)電壓。該電阻R12連接于該運(yùn)算放大器Ul的信號(hào)輸出端和反相輸入端之間；該運(yùn)算放大器Ul的信號(hào)輸出端還通過(guò)電阻R14連接運(yùn)算放大器U2的反相輸入端；該運(yùn)算放大器U2的同相輸入端通過(guò)電阻R13接地(數(shù)字地)；電阻R15連接于該運(yùn)算放大器U2的信號(hào)輸出端和反相輸入端之間；該運(yùn)算放大器U2的信號(hào)輸出端連接于DSP系統(tǒng)板31的端口 ADCIN15，通過(guò)運(yùn)算放大器Ul和U2的阻抗匹配特性即輸入阻抗大、輸出阻抗小的特點(diǎn)，能減少外接電路對(duì)后級(jí)測(cè)量電路的影響及對(duì)儀表內(nèi)部傳感器調(diào)理電路的影響，以減小測(cè)量誤差。發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器2的信號(hào)經(jīng)過(guò)兩級(jí)反相比例系數(shù)分別為-0.6、-1的級(jí)聯(lián)后得到0.6倍的比例縮放以免AD 口電壓超出ADC參考電壓。該電容Cll并聯(lián)于DSP系統(tǒng)板31的端口 ADCIN15，即該電容Cll 一端連接于運(yùn)算放大器U2的信號(hào)輸出端，另一端接地(數(shù)字地)，能起到濾除干擾雜波的作用。
[0023]本實(shí)用新型發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器測(cè)控系統(tǒng)的工作原理:
[0024]上位PC機(jī)人機(jī)界面4與DSP系統(tǒng)板31通過(guò)串口進(jìn)行雙向通信，上位PC機(jī)人機(jī)界面4接受DSP系統(tǒng)板31傳來(lái)的溫度測(cè)量數(shù)據(jù)后同步進(jìn)行顯示，同時(shí)能設(shè)定實(shí)驗(yàn)者所期望的溫度并發(fā)送給DSP系統(tǒng)板31 ;發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器2通過(guò)冷卻液溫度傳感器調(diào)理電路33實(shí)時(shí)反饋送給DSP系統(tǒng)板31后實(shí)時(shí)測(cè)量當(dāng)前實(shí)際溫度，與上位PC機(jī)人機(jī)界面4的設(shè)定溫度比較后，經(jīng)過(guò)軟件控制算法，發(fā)出相應(yīng)PWM波形經(jīng)加熱棒驅(qū)動(dòng)電路32后驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度工況模擬裝置1，使得設(shè)定溫度和實(shí)際溫度趨向一致；當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器2的參數(shù)值，可以實(shí)時(shí)的通過(guò)測(cè)量端口用萬(wàn)用表6測(cè)量，并結(jié)合玻璃溫度計(jì)7、汽車水溫儀表5以及上位PC機(jī)人機(jī)界面4的虛擬水溫表進(jìn)行多位一體的顯示。
[0025]本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、合理，操控簡(jiǎn)單、方便，使用安全、穩(wěn)定，可進(jìn)行溫度傳感器參數(shù)測(cè)量與標(biāo)定、調(diào)理及驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)、控制策略驗(yàn)證、儀表技術(shù)研究等，不僅能滿足相關(guān)的實(shí)踐教學(xué)，也是很好的畢業(yè)設(shè)計(jì)和課余電子設(shè)計(jì)應(yīng)用的實(shí)踐平臺(tái)。
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器測(cè)控系統(tǒng)，包括下位機(jī)單元以及與所述下位機(jī)單元連接的上位PC機(jī)人機(jī)界面；其特征在于:所述測(cè)控系統(tǒng)還包括發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度工況模擬裝置、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器和汽車水溫儀表； 所述下位機(jī)單元包括DSP系統(tǒng)板、冷卻液溫度傳感器調(diào)理電路和加熱棒驅(qū)動(dòng)電路；所述DSP系統(tǒng)板通過(guò)串口雙向通信連接所述上位PC機(jī)人機(jī)界面，同時(shí)控制連接加熱棒驅(qū)動(dòng)電路并通過(guò)所述加熱棒驅(qū)動(dòng)電路連接驅(qū)動(dòng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度工況模擬裝置； 所述發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度工況模擬裝置包括固態(tài)繼電器和加熱棒；所述加熱棒為內(nèi)嵌加熱棒的銅棒，其連接220V交流電，同時(shí)與所述固態(tài)繼電器連接；所述固態(tài)繼電器通過(guò)所述加熱棒驅(qū)動(dòng)電路與所述DSP系統(tǒng)板連接； 所述發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器通過(guò)所述冷卻液溫度傳感器調(diào)理電路連接于所述DSP系統(tǒng)板，同時(shí)還連接所述汽車水溫儀表并接地。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器測(cè)控系統(tǒng)，其特征在于:所述DSP系統(tǒng)板具有端口 ADCIN15及供PWM波形輸出的端口 10PE6。
3.如權(quán)利要求2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器測(cè)控系統(tǒng)，其特征在于:所述冷卻液溫度傳感器調(diào)理電路由電阻R1(TR15、運(yùn)算放大器Ul和U2以及電容Cll連接組成； 所述電阻RlO —端接地，另一端連接所述運(yùn)算放大器Ul的同相輸入端； 所述電阻Rll —端連接運(yùn)所述算放大器Ul的反相輸入端，另一端連接有輸入端子Sff-1N并通過(guò)所述輸入端子SW-1N與發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器匹配插接； 所述發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器與所述輸入端子SW-1N之間還還串聯(lián)了一個(gè)自鎖按鈕開(kāi)關(guān)KG ; 所述電阻R12連接于所述運(yùn)算放大器Ul的信號(hào)輸出端和反相輸入端之間； 所述運(yùn)算放大器Ul的信號(hào)輸出端還通過(guò)所述電阻R14連接于所述運(yùn)算放大器U2的反相輸入端； 所述運(yùn)算放大器U2的同相輸入端通過(guò)所述電阻R13接地； 所述電阻R15連接于所述運(yùn)算放大器U2的信號(hào)輸出端和反相輸入端之間； 所述運(yùn)算放大器U2的信號(hào)輸出端連接于所述端口 ADCIN15 ； 所述電容Cll并聯(lián)于所述端口 ADCIN15 ;所述電容Cll 一端連接于所述運(yùn)算放大器U2的信號(hào)輸出端，另一端接地。
4.如權(quán)利要求2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器測(cè)控系統(tǒng)，其特征在于:所述加熱棒驅(qū)動(dòng)電路由電阻RlOl~R105、倒相放大器U3和U4、開(kāi)關(guān)光耦U10、場(chǎng)效應(yīng)管QlO以及二極管DlO連接組成； 所述電阻RlOl —端接地，另一端連接于所述端口 IOPE6 ； 所述倒相放大器U3和U4串接在一起，即所述倒相放大器U3的輸入端通過(guò)所述電阻R102連接于所述端口 IOPE6，所述倒相放大器U3的輸出端連接于所述倒相放大器U4的輸入端，所述倒相放大器U4的輸出端通過(guò)所述電阻R103連接于所述開(kāi)關(guān)光耦UlO的陽(yáng)極；開(kāi)關(guān)光耦UlO的陰極接地，發(fā)射極連接于場(chǎng)效應(yīng)管QlO的柵極； 所述電阻R105 —端連接所述開(kāi)關(guān)光耦UlO的集電極，另一端連接有輸出端子CW-OUT+并通過(guò)所述輸出端子CW-OUT +匹配插拔連接于所述固態(tài)繼電器的正極端； 所述場(chǎng)效應(yīng)管QlO的漏極連接有輸出端子CW-OUT -并通過(guò)所述輸出端子CW-OUT -匹配插拔連接于所述固態(tài)繼電器的負(fù)極端；所述場(chǎng)效應(yīng)管QlO的源極接地并通過(guò)所述電阻R104連接所述場(chǎng)效應(yīng)管QlO的柵極； 所述二極管DlO為硅二極管，其連接于所述開(kāi)關(guān)光耦UlO的集電極與所述場(chǎng)效應(yīng)管QlO的漏極之間； 所述二極管DlO的陽(yáng)極端連接所述場(chǎng)效應(yīng)管QlO的漏極，所述二極管DlO的陰極端連接所述開(kāi)關(guān)光耦UlO的集電極。
5.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器測(cè)控系統(tǒng)，其特征在于:所述發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器采用的是NTC型熱敏電阻式冷卻液溫度傳感器，其與冷卻液溫度傳感器調(diào)理電路之間還設(shè)有測(cè)量端口 SW-C ； 所述測(cè)量端口 SW-C還連接有萬(wàn)用表并通過(guò)所述萬(wàn)用表實(shí)時(shí)測(cè)量當(dāng)前所述發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器的參數(shù)值。
6.如權(quán)利要 求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器測(cè)控系統(tǒng)，其特征在于:所述發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度工況模擬裝置還連接有玻璃溫度計(jì)。
7.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器測(cè)控系統(tǒng)，其特征在于:所述汽車水溫儀表是通過(guò)端子B15與所述發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器連接。
【文檔編號(hào)】G09B25/02GK203732183SQ201420065345
【公開(kāi)日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年2月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月14日
【發(fā)明者】程登良, 黃海波, 王衛(wèi)華, 張凱, 蔣偉榮, 黃志文 申請(qǐng)人:湖北汽車工業(yè)學(xué)院