專利名稱：基于模塊化設計的的汽車儀表耐久性能通用檢測裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種數字儀表的測試系統，具體說是一種用來自動測試汽車儀表 表頭耐久性能的通用化裝置。
背景技術：
隨著消費者對汽車的個性化需求的增加，汽車數字式組合儀表的種類也層出不 窮，但絕大部分都體現在外觀及顯示器件的安置上，表頭的種類沒有變化，主要包括車速 表、轉速表、水溫表、燃油表、機油壓力表、氣壓表和電壓表。在對這些表的耐久性能檢測試 驗中，需要確定其各自的校驗參數，如不同頻率的脈沖信號、不同阻值的電阻信號、不同幅 值的電壓信號。但每一種類的汽車儀表表頭的校驗參數都各不相同。目前，各儀表的檢測絕大部分都是通過定做專門的檢測設備來滿足檢測要求的， 如果沒有專門的檢測設備，對于汽車儀表中的車速表和轉速表的檢測，必須要采用穩壓電 源搭配信號發生器來滿足其檢測要求；對于汽車儀表中的水溫表、燃油表、機油壓力表、氣 壓表、電壓表的檢測，必須要采用穩壓電源搭配電阻箱來完成其檢測要求。而且根本無法實 現各表頭的自動耐久性測試。另外，以上各檢測設備的校驗方法操作煩瑣，給正常的出廠檢 測及認證帶來很大不便，測試人員的勞動強度大，工作效率低。雖然，也有一少部分是通過汽車儀表檢測設備，但由于其設計的復雜性成本 都較高，并且沒有根據現有標準針對儀表表頭耐久性的自動檢測裝置。如公開號為 CN101067589A，其
公開日為2007年11月7日的中國實用新型專利申請中公開了一種《通 用化汽車儀表檢測儀及其檢測方法》，其檢測儀包括MCU控制器、頻率信號發生模塊、網絡 電阻輸出模塊、可編程電壓輸出控制模塊、汽車儀表指示燈檢測模塊、顯示模塊和鍵盤控制 模塊。其中，頻率信號發生模塊采用純硬件模擬電路的定頻和分頻電路，電路復雜，模塊成 本較高；網絡電阻輸出控制模塊采用精密電阻配合繼電器切換輸出，此模塊無法適應任意 儀表相應表頭整個量程范圍所需阻值的電阻輸出；可編成電壓控制模塊可以輸出任意電壓 值，但儀表性能測試中除了電壓表測試并不需要+12V，+24V以外的其它電壓值信號，而電 壓表也只是需要+18V和+32V的電壓值信號，可以由裝置外部供給，此模塊輸出任意電壓值 信號意義不大，大大增加了裝置成本。并且其不具有校驗參數及檢測數據的記錄功能，根本 無法實現針對標準QC/T 727-2004的各表頭自動耐久性測試。
實用新型內容針對上述現有技術，本實用新型提供了一種基于模塊化設計的的汽車儀表耐久性 能通用檢測裝置，本實用新型測試裝置是根據QC/T 727-2004中耐久性的檢測標準所開發 了一款低成本、通用化汽車儀表耐久性能檢測裝置，該裝置能夠滿足所有非總線式汽車儀 表的校驗要求，其操作簡單，并可以任意自動地完成各種類型汽車儀表中車速表、轉速表、 水溫表、燃油表、機油壓力表、氣壓表、電壓表的耐久性能自動檢測。為了解決上述技術問題，本實用新型基于模塊化設計的的汽車儀表耐久性能通用
4檢測裝置予以實現的技術方案是該測試裝置包括MCU控制器、頻率信號發生模塊、可調電 阻輸出模塊、電壓切換輸出模塊、LCD顯示模塊、鍵盤控制模塊、蜂鳴器和指示燈驅動模塊和 數據存儲模塊，及為上述各模塊供電的電源系統；通過MCU控制器對系統進行全局控制，實 時根據鍵盤控制模塊輸入的指令來控制上述頻率信號發生模塊、可調電阻輸出模塊、電壓 切換輸出模塊、LCD顯示模塊、蜂鳴器和指示燈驅動模塊和數據存儲模塊的輸出；所述頻率 信號發生模塊采用通過MCU控制器的脈沖輸出端口輸出不同頻率的脈沖，再經過脈沖信號 處理電路，同時向任意一款儀表的發動機轉速表、車速表提供量程范圍內不同頻率的脈沖， 并實現其自動耐久性測試；MCU控制器的外部晶振采用MCU控制器允許的較大振蕩頻率的 晶體，并且將倍頻倍數設置為最大；所述頻率信號發生模塊采用10V和20V的可選脈沖幅 值；所述可調電阻輸出模塊采用調節精密電位器和切換繼電器相協調的校準方式，以實現 同時向任意一款被測儀表的水溫表、燃油表、機油壓力表和氣壓表提供初始位置、中間位置 和終點位置所需的不同電阻值，配合繼電器的切換實現上述表頭的自動耐久性測試；所述 可調電阻輸出模塊的電路包括由三個電阻R6、R7、R8、五個繼電器J1、J2、J3、J4和J5、三個 電位器RP1、RP2和RP3構成，其中包括校準表針初始位置阻值的第一回路由繼電器J1、電 位器RP1和繼電器J2構成；校準表針中間位置阻值的第二回路由繼電器J1、電位器RP2和 繼電器J3構成；校準表針終端位置阻值的第三回路由繼電器J1、電位器RP3、繼電器J4構 成；所述電壓切換輸出模塊包括繼電器切換電路和其中間位置所對應的24V電壓，其初始 位置和其最終位置所對應的18V和32V的電壓，上述電壓由外部電源提供，并間隔一定時間 實現分級輸出，實現電壓表的自動耐久性測試。本基于模塊化設計的的汽車儀表耐久性能通用檢測裝置，其中，所述脈沖信號處 理電路包括芯片D3和芯片D4，其中，芯片D3的Pim、PIN3分別與MCU控制器的脈沖輸出引 腳相連，PIN2、PIN4分別與芯片D4的PIN1、PIN2相連，PIN5、PIN6、PIN7分別與MCU控制器 的三個I/O相連，PIN10、PIN11、PIN12分別與LED1、LED2、蜂鳴器的負極相連，PIN15與面板 上的發動機轉速接線柱相連，同時與三針插件XP2的針2相連，電阻R27的一端與XP2針1 相連，另一端接+24V電，電阻R25、R26構成+24V分壓電路與XP2的針3相連，D4的PIN16 與面板上的車速接線柱相連，同時與三針插件XP1的針2相連，電阻R21的一端與XP1針1 相連，另一端接+24V電，電阻R19、R20構成+24V分壓電路與XP1的針3相連。所述可調電阻輸出模塊的電路中三個電阻R6、R7、R8并聯后，其一端接電+5V，另 一端接繼電器J1的定節點；三個電位器RP1、RP2、RP3的一端相連后與繼電器J1的常開節 點相連，并與繼電器J5的定節點相連，電位器RP1的另一端與繼電器J2的常開節點相連， 電位器RP2的另一端與繼電器J3的常開節點相連，電位器RP3的另一端與繼電器J4的常 開節點相連；三個繼電器J2、J3、J4的定節點接地，繼電器J5的常閉節點接MCU控制器的 模擬數據采集端口，繼電器J5的常開節點與待測儀表的水溫表、燃油表、機油壓力表和氣 壓表的接線柱相連。所述電壓切換輸出模塊的電路包括三個二極管VD4、VD5、VD6和四個繼電器J21、 J22、J23、J24 ；其中二極管VD4的正極與面板上的+18V接線柱相連，二極管VD4的負極與 繼電器J21的定節點相連；二極管VD5的正極與裝置內置的+24V開關電源正極相連，二極 管VD5的負極與繼電器J22的定節點相連；二極管VD6的正極與面板上的+32V接線柱相連， 二極管VD6的負極與繼電器J23的定節點相連，三個繼電器J21、J22、J23的動節點相連后與繼電器J24的定節點相連，繼電器J24的動節點與面板上的電壓表接線柱相連。與現有技術相比，本實用新型基于模塊化設計的的汽車儀表耐久性能通用檢測裝 置的有益效果是(1)本實用新型測試裝置中頻率信號發生模塊的設計原理不同于現有技術的同類 型檢測裝置，從成本的角度考慮，采用MCU控制器的脈沖輸出端口輸出不同頻率的脈沖，再 經過脈沖信號處理電路，同時向任意一款儀表的發動機轉速表、車速表提供量程范圍內不 同頻率的脈沖，并實現其自動耐久性測試。為了保證其精度，在MCU控制器的外部晶振選擇 上采用MCU控制器允許的較大振蕩頻率的晶體，并且將倍頻倍數設置最大。此外，由于個別 儀表發動機轉速表和車速表對其頻率幅值的特殊要求，本模塊采用10V和20V幅值可選的 脈沖設計方式。本裝置內部有12V和24V兩個開關電源，所以實現起來并不增加成本。(2)本實用新型裝置中可調電阻輸出模塊的設計原理也不同于現有技術的同類型 檢測裝置，是采用調節精密電位器和切換繼電器相協調的校準方式，可以同時向任意一款 儀表的水溫表、燃油表、機油壓力表、氣壓表提供初始位置、中間位置和終點位置所需的不 同電阻值，并配合繼電器的切換保證了這些表頭的自動耐久性測試。(3)本實用新型裝置中電壓切換輸出模塊的設計原理也不同于現有技術的同類型 檢測裝置，為了進一步降低裝置成本，沒有采用可編程電壓輸出模塊設計，電壓切換輸出模 塊只是包括繼電器切換電路和24V電壓，18V和32V的電壓由外部電源提供，在本裝置背部 面板上設計有其輸入接口，如圖9所示，從而在既保證可行性、便捷性的基礎上實現了電壓 表的自動耐久性測試，又可以大幅度降低裝置成本。(4)本實用新型裝置具有顯示關機前的校驗參數及已循環次數和已運行時間的功 能。這樣，對于同一型號的儀表就可以按照默認上次的校驗參數來檢測其他樣機，并且可以 預防因異常斷電后的數據丟失，完成在斷電前的檢測數據基礎上的連續測試。此外，由于標 準中對不同表頭的耐久測試要求不同，所以本裝置中每種表頭的要求運行時間和要求循環 次數均可調，并可對所有表頭統一設置后同時測試，也可以選擇性測試。當某個表頭的已運 行時間或是循環次數達到所設置的要求運行時間或是循環次數后，自動停止輸出信號并伴 有蜂鳴器提醒，實現自動耐久性測試。
圖1是本實用新型基于模塊化設計的的汽車儀表耐久性能通用檢測裝置模塊化 設計方框圖；圖2是圖1中所示頻率信號發生模塊的電路圖；圖3是圖1中所示可調電阻輸出模塊的電路圖；圖4是圖1中所示電壓切換輸出模塊的電路圖；圖5是本實用新型基于模塊化設計的的汽車儀表耐久性能通用檢測裝置的主流 程圖；圖6是圖5中所示調用頻率信號發生處理的子流程圖；圖7是圖5中所示調用可調電阻輸出處理的子流程圖；圖8是本實用新型測試裝置操作面板示意圖；圖9是本實用新型測試裝置背部面板示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細地描述。如圖1所示，本實用新型基于模塊化設計的的汽車儀表耐久性能通用檢測裝置包 括MCU控制器、頻率信號發生模塊、可調電阻輸出模塊、電壓切換輸出模塊、LCD顯示模塊、 鍵盤控制模塊、蜂鳴器和指示燈驅動模塊和數據存儲模塊，及為待測儀表和上述各模塊供 電的電源系統；通過MCU控制器對裝置進行全局控制，實時根據鍵盤控制模塊輸入的指令 來控制上述頻率信號發生模塊、可調電阻輸出模塊、電壓切換輸出模塊、LCD顯示模塊、蜂鳴 器和指示燈驅動模塊和數據存儲模塊的輸出；并可以實時完成各校驗參數和測試數據的存 儲和調用。本測試裝置中的電源系統選用額定電流均為8A的24V和12V的開關電源，24V電 源負責向24V客車或貨車儀表供電；12V電源負責向12V轎車儀表和本實用新型測試裝置 內部電路供電，電源系統中的穩壓器選用較為常用的L7805，其具有1A的連續電流輸出能 力。由于本實用新型測試裝置需要長時間工作，所以在電源系統中要采用相應的散熱裝置。本實用新型測試裝置中的MCU控制器采用H8SX/1544作為主控芯片，利用其16位 TPU單元來輸出不同頻率的脈沖信號，經過頻率信號發生模塊得到儀表所需的車速及發動 機轉速信號；利用其10位AD轉換單元與可調電阻輸出模塊配合從而得到待測儀表所需的 到地電阻輸出；利用其同步串行通信單元SSU來對數據存儲模塊進行讀寫操作。本實用新型測試裝置中的IXD顯示模塊采用分辨率為128*64的七寸IXD屏，利用 其并行接口完成操作菜單及數據實時顯示功能。本實用新型測試裝置中的鍵盤控制模塊采用自回位式按鍵，如圖8所示，面板總 共有10個按鍵，分別為設置鍵、校準鍵、上行鍵、下行鍵、左行鍵、右行鍵、確認鍵、取消鍵、 開始鍵和結束鍵，用于輸入檢測指令及各種校驗參數。本實用新型測試裝置中的數據存儲模塊采用93C86作為存儲芯片，其具有16Kbit 的存儲空間，可擦寫1千萬次，串行通訊接口。待測汽車數字儀表的車速表和發動機轉速表分別需要本實用新型測試裝置提供 不同頻率的脈沖，因此，所述頻率信號發生模塊采用通過MCU控制器的脈沖輸出端口輸出 不同頻率的脈沖，再經過脈沖信號處理電路，為了保證其精度，在MCU控制器的外部晶振選 擇上采用MCU控制器允許的較大振蕩頻率的晶體，并且將倍頻倍數設置最大。圖2中示出 了上述脈沖信號處理電路的構成，該脈沖信號處理電路包括芯片D3和芯片D4，芯片D3采用 74HC14芯片，芯片D4采用ULN2003芯片；其中，74HC14芯片的PINUPIN3分別與MCU控制 器的脈沖輸出引腳相連，PIN2、PIN4分別與ULN2003芯片的PINK PIN2相連，PIN5、PIN6、 PIN7分別與MCU控制器的三個I/O相連，PIN10、PIN11、PIN12分別與LED1、LED2、蜂鳴器的 負極相連，PIN15與面板上的發動機轉速接線柱相連，同時與三針插件XP2的針2相連，電阻 R27的一端與XP2針1相連，另一端接+24V電，電阻R25、R26構成+24V分壓電路與XP2的 針3相連，以檢測儀表的車速表為例，ULN2003芯片的Pmi6與面板上的車速接線柱相連， 同時與三針插件XP1的針2相連，電阻R21的一端與XP1針1相連，另一端接+24V電，電阻 R19、R20構成+24V分壓電路與XP1的針3相連。上述頻率信號發生模塊的功能是MCU控 制器輸出不同頻率的脈沖后經過施密特觸發器防止干擾后再經過ULN2003芯片，每一路輸出端都有上拉電阻，根據具體儀表的不同需求，所述頻率信號發生模塊采用10V和20V的可 選脈沖幅值，通常為10V ；此外，由于ULN2003芯片具有200mA的輸出能力，所以利用冗余的 其他通道，來控制蜂鳴器以及面板上的運行指示燈、結束指示燈，如圖8所示。待測汽車數字儀表的燃油表、水溫表、機油壓力表和氣壓表都需要不同阻值的電 阻，模擬燃油液位傳感器、熱敏電阻及電阻應變片壓力傳感器，并且電阻另一端需要接地。 這幾種表頭在儀表電路中的信號采集原理是儀表的MCU控制器每間隔一段時間(通常為1 秒)采集儀表板上電阻和對應傳感器電阻構成回路中的分壓值，MCU控制器根據此值來控 制其相應表針。本實用新型測試裝置中可調電阻輸出模塊采用調節精密電位器和切換繼電 器相協調的方式，以實現同時向被測儀表的水溫表、燃油表、機油壓力表和氣壓表提供初始 位置、中間位置和終點位置所需的不同電阻值，配合繼電器的切換實現上述表頭的自動耐 久性測試。精密電位器的旋鈕位于裝置面板上，如圖8所示。圖3示出了該可調電阻輸出 模塊的電路構成是所述可調電阻輸出模塊的電路中三個電阻R6、R7、R8并聯后，其一端接 電+5V，另一端接繼電器J1的定節點；三個電位器RP1、RP2、RP3的一端相連后與繼電器J1 的常開節點相連，并與繼電器J5的定節點相連，電位器RP1的另一端與繼電器J2的常開節 點相連，電位器RP2的另一端與繼電器J3的常開節點相連，電位器RP3的另一端與繼電器 J4的常開節點相連；三個繼電器J2、J3、J4的定節點接地，繼電器J5的常閉節點接MCU控 制器的模擬數據采集端口，以輸出電阻給燃油表為例，繼電器J5的常開節點與本測試裝置 面板上的燃油液位表接線柱相連，向待測儀表提供燃油液位信號。水溫表、機油壓力表和氣 壓表電路構成及描述同理。利用該可調電阻輸出模塊電路實現可調電阻輸出包括校準階段 和輸出階段。可調電阻輸出模塊電路中有三條回路，即分別有繼電器J1、電位器RP1和繼 電器J2 ；繼電器J1、電位器RP2和繼電器J3及繼電器J1、電位器RP3和繼電器J4 ；上述三 條回路依次校準表針初始位置、中間位置和終端位置時的阻值。在校準階段，首先校準起始 位置，繼電器J1和繼電器J2吸合，其他繼電器斷開，調節電位器RP1，根據MCU控制器采集 的分壓值計算電位器RP1的當前阻值，并在面板LCD屏上顯示，直到得到儀表廠提供的該表 頭的初始位置阻值。其他兩個位置的校準過程同理。然后，在輸出階段，繼電器J1 一直保 持斷開狀態，繼電器J5 —直保持吸合狀態，通過繼電器J2、繼電器J3和繼電器J4的切換可 以完成三個位置的電阻切換輸出。所有繼電器的吸合和斷開均由MCU控制器I/O端口經過 ULN2003進行控制，并間隔一定時間(可通過按鍵設置)實現分級輸出。上述電位器RP1、 電位器RP2和電位器RP3均采用50圈可調的精密電位器，其中電位器RP1采用100歐姆， 電位器RP2采用200歐姆，電位器RP3采用500歐姆。水溫表、機油壓力表、氣壓表的校準 階段和輸出階段的操作流程同理。本實用新型中，設計待測汽車數字儀表中的電壓表表盤的起始位置、中間位置和 終端位置分別對應+18V、+24V和+32V，即為儀表提供不同的供電電壓。本實用新型測試裝 置內置有24V開關電源，裝置背部面板上有18V和32V的接線輸入端，如圖9所示。MCU控 制器通過切換相應通路的繼電器來向被測儀表提供不同電壓值的供電，并間隔一定時間實 現分級輸出，圖4示出了本實用新型測試裝置中電壓切換輸出模塊的電路構成是包括三 個二極管和四個繼電器；其中二極管VD4的正極與裝置面板上的+18V接線柱相連，二極 管VD4的負極與繼電器J21的定節點相連；二極管VD5的正極與裝置內置的+24V開關電源 正極相連，二極管VD5的負極與繼電器J22的定節點相連；二極管VD6的正極與面板上的+32V接線柱相連，二極管VD6的負極與繼電器J23的定節點相連，三個繼電器J21、J22、J23 的動節點相連后與繼電器J24的定節點相連，繼電器J24的動節點與面板上的電壓表接線 柱相連。由于，本測試裝置所涉及的表頭種類較多，且液晶屏顯示界面豐富，因此，利用本 實用新型測試裝置對汽車儀表表頭耐久性能的通用化檢測方法應該設計為一個邏輯性較 強的檢測方法。本實用新型檢測方法的步驟如圖5所示。步驟一、系統初始化；步驟二、通過鍵盤控制模塊選擇待測儀表中車速表、轉速表、水溫表、燃油表、機油 壓力表、氣壓表或電壓表表型；根據所選擇的表型不同，有以下三種情形之一 (1)若選擇 車速表或轉速表，則MCU控制器通過頻率信號發生模塊執行步驟三；(2)若選擇水溫表、燃 油表或機油壓力表，則MCU控制器通過可調電阻輸出模塊執行步驟四；(3)若選擇電壓表， 則MCU控制器通過電壓切換輸出模塊執行步驟五；步驟三、如圖6所示，界面顯示當前車速表或轉速表的頻率設置及關機前校驗 參數，若確認并選擇開始，則顯示當前運行界面，執行步驟六；若取消，則重新設置50%和 80%位置頻率值，并選擇開始；執行步驟六；步驟四、界面顯示當前水溫表、燃油表、氣壓表或機油壓力表的表針初始位置、中 間位置和終端位置的電阻值，若選擇校準，則調用電位器校準子程序及調用電阻輸出子程 序，可調電阻輸出處理子程序如圖7所示，否則，調用電阻輸出子程序；執行步驟六；步驟五、調用電壓切換處理子程序，圖5中的電壓切換處理子程序主要完成如圖4 所示的繼電器協調切換控制的過程；執行步驟六；步驟六；所有表頭按照關機前的狀態或校驗參數輸出，并顯示運行界面；步驟七是否結束，若.T.，則調用暫停運行處理子程序，暫停運行處理子程序主 要完成在運行過程中對某個表頭的暫停輸出動作，可以逐一暫停或是全部同時暫停，返回 步驟步驟六；若.F.，則判斷各表頭是否達到設定的要求運行時間或循環次數，圖7中的電 位器校準子程序負責完成如圖3中所示的計算出在電位器調節過程中的電阻值，并在校準 界面中實時顯示當前電阻值，以便進一步校準，同時，可調電阻輸出子程序完成如圖3中所 示的通過繼電器的協調切換輸出已校準好的電阻。若滿足要求，則調用暫停運行處理子程 序后返回步驟步驟六。利用本實用新型測試裝置進行檢測過程中，在設置界面中，首先會顯示出關機前 上一次所設置的校驗參數，如果所需參數一致并可不用重新操作設置，直接開始運行。此 外，可設置被測表頭的要求運行時間或是要求循環次數以及各位置的間隔時間，以便控制 一次表針循環所需時間和計算已運行時間。在運行界面中，可顯示被測表頭的已循環次數 和已運行時間，并可根據在設置界面設置好的要求運行時間或是要求循環次數自動停止輸 出脈沖或是電阻，結束該表頭的耐久性測試，并伴有蜂鳴器提醒已測試結束。由于在標準中，車速表和轉速表要求在標度尺上限的50%到80%之間循環持續 340h ；燃油表由空位(E)到滿位(F)之間循環共30000次；溫度表從標度尺的下限上升到中 間處，再回到下限，共進行3000次；壓力表由零上升到標度尺上限壓力值的60%，再下降至 零，共進行30000次；電壓表從標度尺的下限上升到中間值處，再回到下限值，共進行20000 次。因此，本測試裝置中設計的運行時間以小時為單位，循環次數可達到萬位，頻率輸出精
9確到小數點后兩位，電阻輸出值精確到小數點后一位。利用本實用新型測試裝置進行車速表表頭的檢測過程如下首先，將待測儀表的電源線和車速表信號線分別接到操作面板的供電接線柱和車 速表接線柱上，如果待測儀表裝置是12V供電，就接到+12V接線柱上，如果是24V供電，就 接到+24V接線柱上。然后打開裝置電源開關，如圖8所示，IXD屏幕上顯示歡迎界面。如 果該表頭的前一次設置就是對該款待測儀表進行的耐久性測試，則只需按下開始鍵直接進 入執行界面，無需重新設置。如果不是，則需按下設置鍵進入表型選擇界面，通過上、下行 鍵選擇車速表，進入車速表設置界面，分別設置表頭總量程的50%和80%位置對應的頻率 值，并將要求運行時間設置為標準要求的340h。然后，按下開始鍵進入執行界面，或按下設 置健繼續設置其它表頭同時進行耐久性測試。進入執行界面后會實時顯示已運行時間和已 循環次數，并在達到設置好的要求運行時間時，自動停止車速表的測試。在測試過程中，還 可以隨時結束和重新開始該表頭的運行，已運行時間和已運行次數繼續累計。如果關機或 裝置以外斷電，則重新上電進入歡迎界面時，可直接按下開始鍵，無需再次設置，會直接進 入執行界面，并在上次數據的基礎上繼續累加，直到自動結束測試。利用本實用新型測試裝置進行燃油表表頭的檢測過程如下首先，將待測儀表的電源線和燃油表信號線分別接到操作面板的供電接線柱和燃 油表接線柱上，如果待測儀表裝置是12V供電，就接到+12V接線柱上，如果是24V供電，就 接到+24V接線柱上。然后打開裝置電源開關，如圖8所示，IXD屏幕上顯示歡迎界面。如 果該表頭的前一次設置就是對該款待測儀表進行的耐久性測試，則只需按下開始鍵直接進 入執行界面，無需重新設置。如果不是，則需按下設置鍵進入表型選擇界面，通過上、下行鍵 選擇燃油表，按下校準鍵，進入燃油表校準界面，分別旋動操作面板上的燃油表的三個檔位 的精密電位器旋鈕，如圖8所示，校準界面會實時顯示其阻值，直到校準到空位、中間位和 滿位對應的阻值。然后將要求循環次數設置成標準要求的30000次。然后，按下開始鍵進 入執行界面，或按下設置健繼續設置其它表頭同時進行耐久性測試。進入執行界面后會實 時顯示已運行時間和已循環次數，并在達到設置好的要求循環次數時，自動停止燃油表的 測試。在測試過程中，還可以隨時結束和重新開始該表頭的運行，已運行時間和已運行次數 繼續累計。如果關機或裝置以外斷電，則重新上電進入歡迎界面時，可直接按下開始鍵，無 需再次設置，會直接進入執行界面，并在上次數據的基礎上繼續累加，直到自動結束測試。利用本實用新型測試裝置進行電壓表表頭的檢測過程如下因為電壓表都是出現在24V裝置的商用車上，就是用來顯示裝置的供電情況，儀 表的供電端口就是電壓表信號，所以首先，將待測儀表的電源線接到操作面板的電壓表接 線柱上，將外置的電源輸出端調到+18V和+32V后連接到裝置背部面板的+18V和+32V接 線柱上，如圖9所示。然后打開裝置電源開關，如圖8所示，IXD屏幕上顯示歡迎界面。按 下設置鍵進入表型選擇界面，通過上、下行鍵選擇電壓表，進入電壓表設置界面。在電壓表 設置中，只需將應循環次數設置成標準要求的20000次。然后，按下開始鍵進入執行界面， 或按下設置健繼續設置其它表頭同時進行耐久性測試。進入執行界面后會實時顯示已運行 時間和已循環次數，并在達到設置好的要求循環次數時，自動停止電壓表的測試。在測試過 程中，還可以隨時結束和重新開始該表頭的運行，已運行時間和已運行次數繼續累計。如果 關機或裝置以外斷電，則重新上電進入歡迎界面時，可直接按下開始鍵，無需再次設置，會直接進入執行界面，并在上次數據的基礎上繼續累加。在電壓表自動耐久性測試停止后，電 壓表接線柱輸出端會向待測儀表持續提供+24V供電，保證其它表頭的正常測試。以上分別列舉了三種不同信號種類表頭的測試過程，分別設置分別運行。本裝置 也可以對所有表進入設置后同時運行，大大節省儀表耐久性能的測試時間。其檢測過程如 下首先，將待測儀表的電源線和所有待測表信號線分別接到操作面板的供電接線柱 和相應接線柱上，如果待測儀表裝置是12V供電，就接到+12V接線柱上，如果是24V供電， 就接到+24V接線柱上。然后打開裝置電源開關，如圖8所示，IXD屏幕上顯示歡迎界面。按 下設置鍵進入表型選擇界面，分別選擇待測表頭，按照上述三個類型表頭的測試過程分別 設置和校準，然后再按下開始鍵進入執行界面同時測試，并在達到設置好的要求運行時間 或要求循環次數時，自動停止該表頭的耐久性測試，其他表頭繼續運行，直到所有表頭全部 自動停止運行。在運行過程中，可隨時結束和重新開始任一表頭的運行，已運行時間和已運 行次數繼續累計。如果關機或裝置以外斷電，則重新上電進入歡迎界面時，可直接按下開始 鍵，無需再次設置，會直接進入執行界面，并在上次數據的基礎上繼續累加，直到自動結束 測試。盡管上面結合圖對本實用新型進行了描述，但是本實用新型并不局限于上述的具 體實施方式，上述的具體實施方式
僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領域的普通技術人 員在本實用新型的啟示下，在不脫離本實用新型宗旨的情況下，還可以作出很多變形，這些 均屬于本實用新型的保護之內。
權利要求一種基于模塊化設計的的汽車儀表耐久性能通用檢測裝置，包括MCU控制器、頻率信號發生模塊、可調電阻輸出模塊、電壓切換輸出模塊、LCD顯示模塊、鍵盤控制模塊、蜂鳴器和指示燈驅動模塊和數據存儲模塊，及為上述各模塊供電的電源系統；通過MCU控制器對系統進行全局控制，實時根據鍵盤控制模塊輸入的指令來控制上述頻率信號發生模塊、可調電阻輸出模塊、電壓切換輸出模塊、LCD顯示模塊、蜂鳴器和指示燈驅動模塊和數據存儲模塊的輸出；其特征在于所述頻率信號發生模塊采用通過MCU控制器的脈沖輸出端口輸出不同頻率的脈沖，再經過脈沖信號處理電路，同時向任意一款儀表的發動機轉速表、車速表提供量程范圍內不同頻率的脈沖，并實現其自動耐久性測試；MCU控制器的外部晶振采用MCU控制器允許的較大振蕩頻率的晶體，并且將倍頻倍數設置為最大；所述頻率信號發生模塊采用10V和20V的可選脈沖幅值；所述可調電阻輸出模塊采用調節精密電位器和切換繼電器相協調的校準方式，以實現同時向任意一款被測儀表的水溫表、燃油表、機油壓力表和氣壓表提供初始位置、中間位置和終點位置所需的不同電阻值，配合繼電器的切換實現上述表頭的自動耐久性測試；所述可調電阻輸出模塊的電路包括由三個電阻R6、R7、R8、五個繼電器J1、J2、J3、J4和J5、三個電位器RP1、RP2和RP3構成，其中包括校準表針初始位置阻值的第一回路由繼電器J1、電位器RP1和繼電器J2構成；校準表針中間位置阻值的第二回路由繼電器J1、電位器RP2和繼電器J3構成；校準表針終端位置阻值的第三回路由繼電器J1、電位器RP3、繼電器J4構成；所述電壓切換輸出模塊包括繼電器切換電路和其中間位置所對應的24V電壓，其初始位置和其最終位置所對應的18V和32V的電壓，上述電壓由外部電源提供，并間隔一定時間實現分級輸出，實現電壓表的自動耐久性測試。
2.根據權利要求1所述的基于模塊化設計的的汽車儀表耐久性能通用檢測裝置，其特 征在于，所述脈沖信號處理電路包括芯片D3和芯片D4，其中，芯片D3的PIN1、PIN3分別與 MCU控制器的脈沖輸出引腳相連，PIN2、PIN4分別與芯片D4的Pim、PIN2相連，PIN5、PIN6、 PIN7分別與MCU控制器的三個I/O相連，PIN10、PIN11、PIN12分別與LED1、LED2、蜂鳴器的 負極相連，PIN15與面板上的發動機轉速接線柱相連，同時與三針插件XP2的針2相連，電 阻R27的一端與XP2針1相連，另一端接+24V電，電阻R25、R26構成+24V分壓電路與XP2 的針3相連，D4的Pmi6與面板上的車速接線柱相連，同時與三針插件XP1的針2相連，電 阻R21的一端與XP1針1相連，另一端接+24V電，電阻R19、R20構成+24V分壓電路與XP1 的針3相連。
3.根據權利要求1所述的基于模塊化設計的的汽車儀表耐久性能通用檢測裝置，其特 征在于，所述可調電阻輸出模塊的電路中三個電阻R6、R7、R8并聯后，其一端接電+5V，另一 端接繼電器J1的定節點；三個電位器RP1、RP2、RP3的一端相連后與繼電器Jl的常開節點 相連，并與繼電器J5的定節點相連，電位器RP1的另一端與繼電器J2的常開節點相連，電 位器RP2的另一端與繼電器J3的常開節點相連，電位器RP3的另一端與繼電器J4的常開 節點相連；三個繼電器J2、J3、J4的定節點接地，繼電器J5的常閉節點接MCU控制器的模 擬數據采集端口，繼電器J5的常開節點與待測儀表的水溫表、燃油表、機油壓力表和氣壓 表的接線柱相連。
4.根據權利要求1所述的基于模塊化設計的的汽車儀表耐久性能通用檢測裝置，其特 征在于，所述電壓切換輸出模塊的電路包括三個二極管VD4、VD5、VD6和四個繼電器J21、 J22、J23、J24 ；其中二極管VD4的正極與面板上的+18V接線柱相連，二極管VD4的負極與 繼電器J21的定節點相連；二極管VD5的正極與裝置內置的+24V開關電源正極相連，二極 管VD5的負極與繼電器J22的定節點相連；二極管VD6的正極與面板上的+32V接線柱相連， 二極管VD6的負極與繼電器J23的定節點相連，三個繼電器J21、J22、J23的動節點相連后 與繼電器J24的定節點相連，繼電器J24的動節點與面板上的電壓表接線柱相連。
專利摘要本實用新型公開了一種基于模塊化設計的的汽車儀表耐久性能通用檢測裝置，包括電源系統、MCU控制器、頻率信號發生模塊、可調電阻輸出模塊、電壓切換輸出模塊、LCD顯示模塊、鍵盤控制模塊、蜂鳴器和指示燈驅動模塊和數據存儲模塊；通過MCU控制器對系統進行全局控制，實時根據鍵盤控制模塊輸入的指令來控制上述頻率信號發生模塊、可調電阻輸出模塊、電壓切換輸出模塊、LCD顯示模塊、蜂鳴器和指示燈驅動模塊和數據存儲模塊的輸出；該裝置能夠滿足所有非總線式汽車儀表的校驗要求，其操作簡單，并可以同時自動地完成各種類型汽車儀表中車速表、轉速表、水溫表、燃油表、機油壓力表、氣壓表、電壓表的耐久性能自動檢測。
文檔編號G01D18/00GK201607243SQ20092022143
公開日2010年10月13日 申請日期2009年10月20日 優先權日2009年10月20日
發明者劉全周, 張宏偉, 曹健, 李艷文, 王旭, 龔進峰 申請人:中國汽車技術研究中心