专利名称：便携式发动机分析仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种发动机分析仪，尤其涉及一种以高速的单片机微处理器和高速A/D转换器为开发操作平台，用于汽车检测、维修和保养的便携式发动机分析仪。
背景技术：
随着现代电子技术在汽车工业的不断应用，汽车的检测和维修变得越来越复杂，传统的汽车维修手段也完全不能满足现代汽车维修的需要。汽车维修行业必须从过去的经验维修型向现代汽车电子诊断和分析型转型。发动机作为汽车的心脏，对它的检测和维修更需要借助现代高科技手段来进行诊断和维修。而且，随着新世纪的到来，世界汽车技术的发展更是日新月异。人类为了创造更好的生存空间，对汽车在安全、环保和节能三方面又提出了越来越苛刻的要求，因而汽车电子控制技术，特别是微型计算机控制技术在汽车上的应用就越来越广泛，越来越普及。这也就使汽车维修技术中，对汽车电子控制的诊断水平要求越来越高。发动机分析仪发展到今天已经成为一台测试内容广泛的综合分析仪，它能对发动机的各个系统，例如，点火系统、燃油系统、进气系统、排气系统、机械部分和电子电气部分等各个环节进行全面、广泛和准确的综合分析。
目前发动机分析仪已经成为现代汽车诊断技术中的关键设备。但是由于今天的发动机分析仪已经发展成为以微电脑为核心的高科技电子测量产品，因此，发动机分析仪在汽车维修实践中的应用难度越来越高。为了满足这种需求，国内外相继开发了以PC台式机为操作平台的台式的综合发动机分析仪。但对大多数维修行业来说，台式综合发动机分析仪体重大、价格昂贵、操作和使用不方便。
因此，对于大多数维修行业来说，重量轻、体积小、价格便宜、功能强大、操作和使用方便的便携式产品更符合他们的需求。
发明内容
针对现有的发动机分析仪的不足，本实用新型的主要目的在于提供一种体积小、重量轻、价格便宜、功能强大、使用和操作方便的便携式发动机分析仪。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种便携式发动机分析仪，其包括一壳体、一信息提取系统单元、一信息处理系统单元与一采控显示系统单元，该信息提取系统单元、信息处理系统单元与采控显示系统单元分别安装在壳体内，该信息提取系统单元与信息处理系统单元之间及信息处理系统单元与采控显示系统单元之间分别通过通讯连接以传递数据与讯号，该信息提取系统单元包括至少一个拾取汽车被测点参数值的信号输入通道，该信息处理系统单元包括一主板，该主板与信号输入通道电性连接，其中该主板上还包括有分别与其电性连接的高速的单片机微处理器模块、显示驱动模块、高速A/D转换器模块，该采控显示系统单元包括一用于操作控制的键盘、具高速采集功能的数据采集卡和一显示装置，该键盘与显示装置分别与主板电性连接。
所述的发动机分析仪，其中该主板还包括有示波器模块。
所述的发动机分析仪，其中该主板还包括有点火波形模块。
所述的发动机分析仪，其中该信息处理系统单元与该信息提取系统单元之间还通讯连接有一万用表模块。
所述的发动机分析仪，其中该主板上还包括一打印机接口。
所述的发动机分析仪，其中该主板上还包括一串行端口，用以与计算机连接，实现与计算机的联机。
所述的发动机分析仪，其中该发动机分析仪还包括一与主板通讯连接的电源模块。
所述的发动机分析仪，其特征在于，该发动机分析仪还设置有一插置PC卡的卡座。
通过本实用新型，使用者可以进行多种功能的分析与操作，且通过使用高速的单片机微处理器和高速的A/D转换器为开发操作平台，取代传统的PC台式机，使得该发动机分析仪的整体体积变小、重量变轻、更加方便携带，使用和操作方便。
附图简要说明
以下结合附图，通过对本实用新型的较佳实施例的详细描述，将使本实用新型的技术方案和有益效果显而易见。
附图中，
图1为本实用新型的较佳实施例的硬件结构连接示意图；图2为本实用新型的较佳实施例的立体示意图；图3为本实用新型的较佳实施例的俯视图；图4为本实用新型的较佳实施例的仰视图；图5为本实用新型的示波器模块工作原理图；图6为本实用新型的点火波形模块工作原理图；图7为本实用新型的万用表模块工作原理图。
具体实施方式
请参阅图1-2，其为本实用新型的较佳实施例的硬件结构连接示意图及立体示意图。下面先对本实用新型的硬件结构进行说明，以使本技术领域的技术人员能够实现本实用新型。依本实用新型较佳实施例设计的发动机分析仪的硬件结构包括一信息提取系统单元10、一信息处理系统单元20及一采控显示系统单元30，该信息提取系统单元10与信息处理系统单元20之间及信息处理系统单元20与采控显示系统单元30之间分别通过通讯连接以传递数据与讯号，其中该信息提取系统单元10包括至少一个拾取汽车被测点参数值的信号输入通道11，该信息处理系统单元20包括一主板21，其中该主板21上还包括有分别与其电性连接的高速的单片机微处理器、显示驱动、高速A/D转换器、示波器和点火波形等模块(图中未示)，该信号输入通道11与该主板21电性连接，该采控显示系统单元30包括一用于操作控制的键盘31、具高速采集功能的数据采集卡(图中未示)和一显示装置32，该键盘31与显示装置32分别与主板21电性连接。本实用新型通过上述硬件结构来实现示波器和点火波形分析等功能。
如图1所示，本实用新型较佳的还在信号提取系统单元10与信号处理系统单元20之间通讯连接一万用表模块40，以实现万用表的功能。而为了使该发动机分析仪在断电情况下可以正常工作，本实用新型还与主板21通讯连接了一电源模块50；为了把发动机分析仪中保存的数据传输到PC电脑中，以运用PC机强大的功能对有关数据进行分析处理、打印等，本实用新型还可在主板21上设置一个串行端口60，且该端口可采用标准的串行连接口RS232；本实用新型也可在主板21上设置一打印机接口70，用于外接支持PCL语言的通用打印机，使用户可以更直观的分析或资料归档；本实用新型采用了LCD显示屏作为显示装置32，使得体积大为缩小，质量也大大减小，携带十分方便，为车间现场使用和野外修车提供了极大的方便。本实用新型以现有高速的单片机微处理器和高速的A/D转换器为开发操作平台，并将现有有关模块，如CPU、RAM、LCD驱动、A/D、示波器和点火波形等模块依现有技术合理的集成在主板上，并依现有技术与其他模块通讯连接。
基于上述的本实用新型便携式发动机分析仪的硬件结构说明，下面以一实施例进一步说明本实用新型便携式发动机分析仪。如图2～4所示，其为依本实用新型设计的发动机分析仪的立体图、俯视图与仰视图。如图2所示，本实用新型便携式发动机分析仪包括一壳体，上述硬件结构组装在该壳体内，在壳体正面下方设置有带有若干按键311的键盘31，这些按键311用来操作各种不同功能的使用，使操作更加方便。在壳体正面上方设置有一显示装置32，本实用新型较佳的采用了LCD显示屏，以减小分析仪的体积。为了进一步减小体积与方便操作，本实用新型将各接口合理的分布在分析仪壳体的上部和下部。如图3所示，分析仪壳体上部设置有至少一个信号输入通道11，用于拾取汽车被测点参数值；还设置有一用来实现PC联机功能与打印机接口功能的RS232及打印模块接口70与一用来实现点火分析功能的点火分析模块接口80与一外接电源接口90。如图4所示，在分析仪壳体下部还设置有一PCMCIA卡座95，以用来插置PC卡，用户可将PC卡内存储的内容在另外的PC机上单独使用，方便用户对资料进行分析处理。所以，本实用新型可实现体积小、重量轻、功能多、使用和操作方便等目的。
以下再对本实用新型的一些相关模块的工作原理作一说明，以使本技术领域的技术人员能够实现。如图5所示，其为本实用新型示波器模块工作原理图。当汽车被测点参数值通过车载传感器输出，进入信号传输通道后通过前端信号处理对车载传感器的输出信号(包括模拟信号和频率信号)进行衰减、滤波、放大、整形等预处理后送入A/D转换器，然后将所有脉冲和数字信号直接输入CPU进行数据处理，并在LCD上显示波形与数据。本实用新型可同时测量显示四个通道的波形，并内置有多页波形动态存储，包含了丰富的汽车传感器标准波形和维修信息，用户可以将测量波形与标准波形比较，分析判断汽车传感器的各种故障。
如图6所示，其为本实用新型点火波形模块工作原理图。初次级点火信号和一缸信号通过各传感器输入信号处理系统作前端信号处理，初次级点火信号由于线圈的自感和互感作用，其电压幅值可达300V或30KV，甚至更高，故须利用电压衰减器进行衰减后再进行后继处理，由于其频率很高(可达1MHz以上)，故须使用高速A/D转换器，才能保证转换后的信号不失真(即经数学处理后，准确复原信号)。预处理完的信号通过信号采集与处理(CPU1)和峰值采集与处理(CPU2)的采集与处理后输出至CPU1作数据的叠加处理，并在LCD显示屏上显示波形与数据。通过本模块，用户可观察到不同的波形显示，有单缸波、平行波、并列波和棒形图，还可看到每个气缸的点火波形全貌。适用于无分电器和有分电器车辆，可测量击穿电压、闭合角、火花持续时间和火花电压。本实用新型的发动机分析仪还配备了初级和次级点火信号的标准波形和故障波形，通过分析和比较，可以帮助用户分析判断汽车发动机的各种故障。
如图7所示，其为本实用新型万用表模块工作原理图。测试探针探测到的信号输入至一万用表专用IC，如MAX134，然后依次传入CPU1、CPU2进行数据采集与处理，并在LCD上显示数据。通过该模块，用户可以测量汽车传感器及控制电路的电压、电流、电阻、频率、占空比、电池电压、发动机转速等。
本实用新型还可进行以下分析1、气缸系统分析，对动力平衡、相对气缸压缩压力和气缸效率进行测试；2、充电系统分析，用于测试和分析汽车充电系统的故障，通过测试交流发电机的充电电压和充电电流波形来直观的判断交流发电机存在的问题；3、起动系统分析，用于测试和分析汽车起动系统的故障，通过测试起动机的起动电压和起动电流波形来判断汽车起动机和电瓶存在的问题；4、废气分析，通过一接口与废气分析仪相连接，通过双怠速尾气测试，并对测试结果进行分析判断后形成报表，提供打印和存储。
本实用新型还具有以下功能1、波形存储和回放，用于存储和查阅测试记录；2、PC联机，用于把保存在存储卡中的波形数据传输到PC电脑，运用PC机的强大功能来对波形进行分析、处理、打印；3、互联网升级，通过对产品进行网上升级，让世界各地的用户随时得到最新版本的测试软件。
综上所述，本实用新型具有体积小、重量轻、价格便宜、操作和使用方便等特点，可满足用户的不同需要。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案和技术构思作出其他相应的改变和变形，而所有的这些改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
权利要求1.一种便携式发动机分析仪，其包括一壳体、一信息提取系统单元、一信息处理系统单元与一采控显示系统单元，该信息提取系统单元、信息处理系统单元与采控显示系统单元分别安装在壳体内，其特征在于，该信息提取系统单元与信息处理系统单元之间及信息处理系统单元与采控显示系统单元之间分别通过通讯连接以传递数据与讯号，该信息提取系统单元包括至少一个拾取汽车被测点参数值的信号输入通道，该信息处理系统单元包括一主板，该主板与信号输入通道电性连接，其中该主板上还包括有分别与其电性连接的高速的单片机微处理器模块、显示驱动模块、高速A/D转换器模块，该采控显示系统单元包括一用于操作控制的键盘、具高速采集功能的数据采集卡和一显示装置，该键盘与显示装置分别与主板电性连接。
2.根据权利要求1所述的便携式发动机分析仪，其特征在于，该主板还包括有与其电性连接的示波器模块。
3.根据权利要求1所述的便携式发动机分析仪，其特征在于，该主板还包括有与其电性连接的点火波形模块。
4.根据权利要求1所述的便携式发动机分析仪，其特征在于，该信息处理系统单元与该信息提取系统单元之间还通讯连接有一万用表模块。
5.根据权利要求1所述的便携式发动机分析仪，其特征在于，该主板上还包括一打印机接口。
6.根据权利要求1所述的便携式发动机分析仪，其特征在于，该主板上还包括一串行端口，用以与计算机连接，实现与计算机的联机。
7.根据权利要求1所述的便携式发动机分析仪，其特征在于，该便携式发动机分析仪还包括一与主板通讯连接的电源模块。
8.根据权利要求1所述的便携式发动机分析仪，其特征在于，该便携式发动机分析仪还设置有一插置PC卡的卡座。
9.根据权利要求1所述的便携式发动机分析仪，其特征在于，该键盘设置于壳体的一表面下方，该显示装置设置在壳体的该表面上方且为LCD显示屏。
10.根据权利要求9所述的便携式发动机分析仪，其特征在于，该信号输入通道设置于壳体上部，该壳体上部还设置有一用来实现PC联机功能与打印机接口功能的RS232及打印模块接口、一用来实现点火分析功能的点火分析模块接口与一外接电源接口，该壳体下部设置有一PCMCIA卡座。
专利摘要一种便携式发动机分析仪，其包括一壳体、一信息提取系统单元、一信息处理系统单元与一采控显示系统单元，该信息提取系统单元、信息处理系统单元与采控显示系统单元分别安装在壳体内，该信息提取系统单元与信息处理系统单元之间及信息处理系统单元与采控显示系统单元之间分别通过通讯连接以传递数据与讯号，该信息提取系统单元包括至少一个拾取汽车被测点参数值的信号输入通道，该信息处理系统单元包括一主板，该主板与信号输入通道电性连接，其中该主板上还包括有分别与其电性连接的高速的单片机微处理器模块、显示驱动模块、高速A/D转换器模块，该采控显示系统单元包括一用于操作控制的键盘、具高速采集功能的数据采集卡和一显示装置，该键盘与显示装置分别与主板电性连接。
文档编号G01M15/00GK2651736SQ03257590
公开日2004年10月27日 申请日期2003年5月14日 优先权日2003年5月14日
发明者刘均 申请人:深圳市元征科技股份有限公司