汽車測量儀器的最新解決方案

　　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(duì)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(dòng)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(chǔ)存器的CAN波形數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)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(cuò)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(cuò)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(cuò)誤，從而有助于ECU的開發(fā)及程序錯(cuò)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(duì)應(yīng)多樣信號(hào)的測量儀。

　　示波器將輸入部分模塊化，并使多通道長時(shí)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(duì)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(chǔ)器、10.4英寸彩色液晶顯示屏、PC卡驅(qū)動(dòng)、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(hào)的種類，可以實(shí)現(xiàn)長時(shí)間、高精度、高抗干擾性的測量。它主要是用于發(fā)動(dòng)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(píng)價(jià)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(hào)的停止時(shí)間的運(yùn)算來預(yù)測出減速曲線，可自動(dòng)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(hào)輸入DSP通道進(jìn)行運(yùn)算，可實(shí)時(shí)進(jìn)行變速比的觀測。

　　功率計(jì)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(jì)被用于評(píng)價(jià)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(hào)功率計(jì)。此外，它最多可安裝4個(gè)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(duì)高電壓大容量化蓄電池的性能評(píng)價(jià)；3. 對(duì)燃料電池的性能評(píng)價(jià)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(jì)單體對(duì)電流的輸入是有限的，進(jìn)行更多的輸入時(shí)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(shí)。

　　另外，為了改善電機(jī)的驅(qū)動(dòng)效率，變頻器的轉(zhuǎn)換方式也日趨復(fù)雜化。由此，對(duì)轉(zhuǎn)換波形的頻率分析得到了重視。最近的功率計(jì)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(shí)測量功率和分析頻率成分。從而確保了測量值的同時(shí)性，提高了測量數(shù)據(jù)的可信度，使評(píng)價(jià)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(hào)集中到1臺(tái)主PC，這臺(tái)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(hào)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(jì)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(shí)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(tái)PC可以實(shí)現(xiàn)和1臺(tái)MX100(60ch)的對(duì)等連接。此外，在一個(gè)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(tái)MX100(1200ch)的連接。如果使用Visual Basic或 C/C++編程時(shí)可以實(shí)現(xiàn)更多通道系統(tǒng)。一個(gè)燃料電池系統(tǒng)中，如果改善和優(yōu)化后控制 I/O也會(huì)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(gè)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(gè)MX100可以同時(shí)管理三個(gè)不同的硬件掃描組。這樣在快速I/O信號(hào)(壓力、濕度和流量)和較慢速的I/O信號(hào)(環(huán)境溫度和DC電壓等)混合系統(tǒng)中具有很大的靈活性。