汽車測量儀器的解決方案

隨著汽車向舒適、安全、信息和環(huán)保方向的發(fā)展，汽車引擎開發(fā)成為了汽車行業(yè)發(fā)展的主流。本文介紹應(yīng)對汽車電子控制裝置(ECU)開發(fā)的最新汽車電子測試解決方案。

CAN是通過發(fā)動機(jī)和變速器等多數(shù)電子控制裝置(ECU)相互傳送信息以達(dá)到綜合控制車輛的車載網(wǎng)絡(luò)。橫河電機(jī)生產(chǎn)的數(shù)字示波器有CAN分析功能，能夠?qū)ψx入深儲存器的CAN波形數(shù)據(jù)進(jìn)行時序分析，把ID、Data的分析結(jié)果及ACK的有無和波形數(shù)據(jù)一起顯示出來,能夠?qū)D指定、數(shù)據(jù)指定、錯誤指定、幀開始作為組合觸發(fā)條件收集數(shù)據(jù)，能夠高速檢索部幀數(shù)據(jù)，包括指定的ID、Data、CRC、ACK的幀和錯誤幀，以及把幀數(shù)據(jù)里混入的Bit Stuff(位填充功能)檢索出來，進(jìn)行波形顯示。

使用上述功能可以簡單地觀測CAN物理層面的雜音、運(yùn)行、錯誤，從而有助于ECU的開發(fā)及程序錯誤和故障的分析。另一方面，除了CAN分析功能這樣的專用分析功能之外，汽車通用測量中還使用了對應(yīng)多樣信號的測量儀。

示波器將輸入部分模塊化，并使多通道長時間保持?jǐn)?shù)據(jù)成為可能。多種絕緣輸入模塊，比一般的示波器有更多的通道，可以將收集的數(shù)據(jù)保存在硬盤上。對應(yīng)多通道的大畫面顯示，還有配備大型打印機(jī)的機(jī)型。

橫河電機(jī)生產(chǎn)的示波記錄儀DL750P，配備有16通道模擬輸入、16位邏輯輸入、1GW存儲器、10.4英寸彩色液晶顯示屏、PC卡驅(qū)動、大容量內(nèi)置硬盤。模塊種類有：從100KS/S到10MS/S的三種絕緣模塊、溫度模塊、加速度模塊、應(yīng)變模塊、頻率模塊。由于是絕緣輸入，可以不必?fù)?dān)心信號的種類，可以實(shí)現(xiàn)長時間、高精度、高抗干擾性的測量。它主要是用于發(fā)動機(jī)的回轉(zhuǎn)脈沖同期測量的燃燒壓的分析以及部件的評價等。因其便于攜帶，常被用于車載測量。DL750P的頻率模塊，通過脈沖信號的停止時間的運(yùn)算來預(yù)測出減速曲線，可自動判斷停止，并準(zhǔn)確地觀測停止前后的現(xiàn)象。此外，把頻率模塊捕捉的各滑輪的回轉(zhuǎn)速度信號輸入DSP通道進(jìn)行運(yùn)算，可實(shí)時進(jìn)行變速比的觀測。

功率計在汽車的測量應(yīng)用

隨著電瓶車(EV)、混合車(HEV)、燃料電池車(FCEV)的開發(fā)的盛行，功率計被用于評價電機(jī)、蓄電池以及燃料電池的性能等。最近投入市場的橫河電機(jī)生產(chǎn)的高精度功率分析儀WT3000，功率基本精度達(dá)0.06%，測定帶寬從直流到1MHz，實(shí)現(xiàn)了寬帶寬測量，是多功能一體化的數(shù)字信號功率計。此外，它最多可安裝4個輸入單元，配備8.4英寸大型液晶顯示器和LED顯示量程，具有更強(qiáng)的可視性和可操作性。

WT3000的主要測定用途包括：1. 電瓶車及混合車中變頻器的高精度功率測量；2. 對高電壓大容量化蓄電池的性能評價；3. 對燃料電池的性能評價等。EV和EHV等使用的大型變頻器，為了提高變頻器轉(zhuǎn)化功率，需要高精度地測量大電流的功率。但是，功率計單體對電流的輸入是有限的，進(jìn)行更多的輸入時就需要結(jié)合電流感應(yīng)器進(jìn)行測量。

適應(yīng)這一要求，WT3000配備了既能高精度測量又可以減少變頻器開關(guān)脈沖影響的電流感應(yīng)器。據(jù)此，既能夠達(dá)到600A的高精度測量，又可以減少測量前為防止脈沖影響和考慮配線方式等花費(fèi)的操作工時。

另外，為了改善電機(jī)的驅(qū)動效率，變頻器的轉(zhuǎn)換方式也日趨復(fù)雜化。由此，對轉(zhuǎn)換波形的頻率分析得到了重視。最近的功率計為了抑制電源諧波形變，除了進(jìn)行普通功率測量的普通測量模式外，還具有可以分析頻率成分的諧波測量模式。諧波測量功能可用于轉(zhuǎn)換波形的頻率成分分析。如前所述的高精度功率分析儀WT3000無需切換普通測量模式和諧波測量模式就可以同時測量功率和分析頻率成分。從而確保了測量值的同時性，提高了測量數(shù)據(jù)的可信度，使評價更為有效。

燃料電池測試解決方案

燃料電池測試站的核心是過程控制監(jiān)視系統(tǒng)。這些系統(tǒng)的大多數(shù)將控制I/O信號集中到1臺主PC，這臺PC 作為測試系統(tǒng)的主要用戶接口。燃料電池和測試系統(tǒng)的種類和結(jié)構(gòu)多樣，通道數(shù)和傳感器的配置也各不相同。但是，信號是同樣的：熱電偶或RTD檢測的溫度、壓力、濕度、流量和數(shù)字I/O。

設(shè)計最佳控制I/O系統(tǒng)需要：1.專門的測量技術(shù)；2. 多樣的輸入輸出結(jié)構(gòu)；3. 網(wǎng)絡(luò)或PC故障時防止數(shù)據(jù)丟失的機(jī)構(gòu)；4. 強(qiáng)有力的軟件支持。

MX100 DAQMaster標(biāo)配以太網(wǎng)通訊接口。單臺PC可以實(shí)現(xiàn)和1臺MX100(60ch)的對等連接。此外，在一個監(jiān)視系統(tǒng)中，使用同樣的應(yīng)用軟件最多可以連接20臺MX100(1200ch)的連接。如果使用Visual Basic或 C/C++編程時可以實(shí)現(xiàn)更多通道系統(tǒng)。一個燃料電池系統(tǒng)中，如果改善和優(yōu)化后控制 I/O也會有很大不同。多數(shù)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)提供模塊化結(jié)構(gòu)，不同的傳感器需要不同的模塊，MX100所有的通道都可以提供通用輸入。這意味著每個通道都可以分別指定電壓、熱電偶、RTD和DI輸入類型。 此外，每個MX100可以同時管理三個不同的硬件掃描組。這樣在快速I/O信號(壓力、濕度和流量)和較慢速的I/O信號(環(huán)境溫度和DC電壓等)混合系統(tǒng)中具有很大的靈活性。