一种基于角度传感器的汽车仪表盘自动检测系统的制作方法

本发明涉及汽车仪表检测领域，特别是一种基于角度传感器的汽车仪表盘自动检测系统。

背景技术：

汽车仪表盘通常包含速度仪表、转速仪表、水温仪表、燃油量仪表等，它通过指针转动角度来指示物理量。驱动仪表转动的信号包括模拟量、数字量两种方式。前者多为非智能仪表系统，通过模拟量直接驱动指针式仪表。后者多为智能是仪表盘，驱动信号包括数字脉冲信号或CAN等智能信号。

在汽车仪表盘生产过程中不仅需要对各种指针式仪表各种状态进行检验，同时对指示结果值进行全量程的精度检验。通常的检验方式是：对各种仪表加载相应的信号，不断变化信号的阈值，通过人工观测仪表转动的角度及指示的值，以仪表指针所指示值是否与输入信号对应值相吻合，来判断仪表是否满足质量要求。由于人员本身状态的不确定性，观察方式和角度的不同，对产品指示精度和一致性容易造成主观误判。

因此，需要一种基于角度传感器的汽车仪表盘自动检测系统。

技术实现要素：

本发明的目的是提出一种基于角度传感器的汽车仪表盘自动检测系统。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明提供的一种基于角度传感器的汽车仪表盘自动检测系统，包括仪表盘、PC控制系统、MCU信号发生电路、步进电机和角度传感器；

所述PC控制系统与MUC信号发生电路连接，并向MCU信号发生电路发送相应的信号加载指令；所述MCU信号发生电路产生模拟信号并驱动步进电机；所述步进电机与仪表盘连接用于驱动仪表盘指针转动；

所述角度传感器信号用于获取步进电机的转动角度；所述角度传感器输出端与PC控制系统连接；将转动角度输入到所述PC控制系统；所述PC控制系统用于处理并显示仪表盘参数差值。

进一步，所述PC控制系统通过USB接口与MUC信号发生电路连接。

进一步，所述角度传感器输出端与PC控制系统通过RS232/RS485串口相连。

进一步，所述角度传感器的分辨率为0.022°，绝对角度误差为±0.01％，相对角度误差为0.02％。

进一步，所述仪表盘为速度表、发动机转速表、水温表和燃油表中的一种；所述

所述速度表和发动机转速表输入信号为PWM信号或CAN信号，所述水温表输入为电压信号或CAN信号；所述燃油表输入为电阻值信号。

由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的优点：

本发明提供的系统在汽车仪表盘的生产检测过程中，利用计算机控制、检测技术、角度传感器技术，准确检测汽车仪表盘以指针方式显示的速度表、转速表、油温表、油量表物理量的准确性。该方法以数字读数的方式显示输入信号与指针转动角度对应的物理量值，它可以提高测试的精确度和判别准确性，避免主观视觉判断误差，降低检测工作强度，提高检测效率。解决了指针式计量仪表的自动化检测问题，是一种先进的检测技术。它具有检测效率高、读数准确、读数重复性好等优点，具有产业化应用的前景。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

本发明的附图说明如下。

图1为基于角度传感器的汽车仪表盘自动检测系统连接示意图。

图2为基于角度传感器的汽车仪表盘自动检测系统示意图。

图3为指针相对角度误差示意图。

图中，1为角度传感器、2为PCBA、3为步进电机。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图所示，本实施例提供的一种基于角度传感器的汽车仪表盘自动检测系统，包括仪表盘、PC控制系统、MCU信号发生电路、步进电机和角度传感器；

所述PC控制系统与MUC信号发生电路连接，并向MCU信号发生电路发送相应的信号加载指令；所述MCU信号发生电路产生模拟信号并驱动步进电机；所述步进电机与仪表盘连接用于驱动仪表盘指针转动；

所述角度传感器信号用于获取步进电机的转动角度；所述角度传感器输出端与PC控制系统连接；将转动角度输入到所述PC控制系统；所述PC控制系统用于处理并显示仪表盘参数差值。

所述PC控制系统通过USB接口与MUC信号发生电路连接。

所述角度传感器输出端与PC控制系统通过RS232/RS485串口相连。

所述角度传感器的分辨率为0.022°，绝对角度误差为±0.01％，相对角度误差为0.02％。

所述仪表盘为速度表、发动机转速表、水温表和燃油表中的一种；所述

所述速度表和发动机转速表输入信号为PWM信号或CAN信号，所述水温表输入为电压信号或CAN信号；所述燃油表输入为电阻值信号。

根据仪表显示物理量的不同，测试系统能输入各仪表相应的全量程范围的电信号，该信号驱动仪表指针的转动，按提供信号大小，利用角度传感器测量指针转动角度，来读取仪表指针所显示物理量是否符合要求，如图1所示。加载信号前，步进电机处于测量零位值，加载测试信号后，驱动指针式仪表步进电机转动到某一固定角度，该角度就是读出检测物理量的示值；读出的示值与输入信号的理论值比较，其差值即是检测物理量的示值误差。

如图所示，图1为基于角度传感器的汽车仪表盘自动检测系统；图中的角度传感器1通过PCBA2与步进电机3连接；速度表、发动机转速表输入信号为PWM信号或CAN信号，水温表输入为电压信号或CAN信号、燃油表输入为电阻值。根据不同的车型，按其要求输入与之相对应的信号。CAN的报文也需按具体的车型确定。

本实施例提供的检测系统包括三个部分：PC控制系统、MCU信号发生电路、角度传感器。PC为系统的中心，通过USB接口同MUC连接，通过RS232/RS485串口与角度传感器输出端相连。PC向MCU发送相应的信号加载指令，MCU相应接口产生仪表盘所需要的各种数字或模拟信号，驱动步进电机处于相应的工作状态。PC机采集角度传感器信号，获得转动角度，计算出物理量的指示值；同时PC机也计算出加载信号代表的PC理论物理量与示值物理量之间的差值，其差值就是该物理量的示值误差。该方法可以实现对汽车仪表盘指针显示类物理量的自动化检测。

图2为基于角度传感器，检测误差分析(以速度表为例)；结构形式：步进电机式；输入信号：来自车速传感器的脉冲信号；每公里2380个脉冲。指示范围：0～240km/h，对应角度0～300°(1km/h角度示值＝1.25°)。

表为速度表显示误差允许值

输入一定值信号，步进电机转轴旋转对应的转角，标准夹角为Φ，测得的夹角满足：

Φ1≤Φ≤Φ2即可(Φ1、Φ2按表1误差获得)。

测量系统的检测误差主要取决于角度传感器误差。高精度角度传感器角度分辨率为0.022°，绝对角度误差±0.01％，相对角度误差0.02％。因此角度传感器的测量误差远远小于仪表盘允许相对角度误差要求。在标称角度区内，输入信号为线性变化，输出信号随角度增大而增大。角度传感器与被测接触步进电机接触控制的关键是角度传感器与被测步进电机间的同心，由于负载很轻，故采用柔性摩擦方式连接。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。