一种汽车电机及变速器传感器检测设备的制作方法

本实用新型涉及汽车电器检测设备，具体涉及一种汽车电机及变速器传感器检测设备。

背景技术：

汽车电机是汽车中的重要部件，技术参数是否合格，直接影响使用功能与效果。汽车上的电机较多，包括启动电机、发电机、离合电机、换档电机等。这些电机在制造厂均经过测试，合格后才提供给汽车厂家或者销往市场。汽车厂家在组装时要进行在线测试，并确定是否合格。

变速器传感器也是汽车中的重要部件，技术参数是否合格，直接影响使用功能与效果。变速器传感器传感器有几十种，包括压力、温度、位移、速度和角度传感器等等。变速器传感器在制造厂家及汽车厂家都要进行检测确定是否合格。

目前，制造企业所采用的汽车电机及变速器传感器检测设备包括驱动电源、加载系统、测试系统和安装机构等，其驱动电源体积约0.4立方米，重60公斤以上，其测试系统和加载系统包含负载电机、驱动器、电脑等，其控制加载系统的控制柜的体积约1立方米，重90公斤以上，其安装机构体积约1立方米，重100公斤以上，体积大而笨重，不便于携带并在车辆上及野外使用。同时，目前，制造企业所采用的汽车电机及变速器传感器检测设备是按照常规检测标准设计的，主要用于测试工作量很大的重复测试、高可靠性的测试和分实验检测与常规检测；对汽车电机及变速器传感器的出厂检测是按常规标准对每台成品进行检测，能够比较直观的反映出被检测汽车电机及变速器传感器的某些性能。但是，不能检测确定汽车在不同的运行条件下，包括在恶劣的应用环境、供电不稳和电磁干扰、过载、长时间运动等运行条件下，特别是在对汽车电机及传感器装车使用后所出现问题的过程进行分析时，只能分析出发生问题的部分真正原因，不能够对汽车电机和/或变速器传感器在不同条件下的运行状态进行频域、时域、时率等分析，不能够全部重现装车使用后的汽车电机和/或变速器传感器出现问题的过程，并分析出发生问题的全部真正原因，不便于有针对性地解决所存在的各种问题。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种汽车电机及变速器传感器检测设备，其携带方便，能够在实验室和汽车上及野外对汽车电机及变速器传感器进行检测，确定汽车电机及变速器传感器是否正常。

为此，本实用新型采取如下技术方案；

一种汽车电机及变速器传感器检测设备，其特征是：包括采集器、信号调理器、数据转换器、控制器和激励器，所述采集器与汽车电机及变速器传感器连接，所述信号调理器与采集器连接，所述数据转换器与信号调理器连接，所述控制器与数据转换器连接，所述激励器分别与控制器和汽车电机及变速器传感器连接。

优选地，所述采集器包括电流传感器、电压传感器、加速度传感器和温度传感器，所述电流传感器、电压传感器、加速度传感器和温度传感器分别与信号调理器连接。

优选地，所述信号调理器包括输入接口，信号放大电路，放大增益选择电路，放大信号隔离电路，信号滤波电路，信号输出电路，所述采集器的电流传感器、电压传感器、加速度传感器和温度传感器分别通过信号调理器的输入接口与信号放大电路连接，所述增益选择电路与信号放大电路傍连接，所述信号隔离电路与信号放大电路连接，所述信号滤波电路与信号隔离电路连接，所述信号输出电路与信号滤波电路连接，所述数据转换器与信号输出电路连接。

优选地，所述数据转换器包括前置差动放大器，模拟数字触发器，A/D转换器（即模拟数字转换器，下同），数据缓存区，所述前置差动放大器与调理电路的信号输出电路连接，所述A/D转换器与前置差动放大器连接，所述模拟数字触发器与A/D转换器的一端连接，所述数据缓存区与模拟数字触发器的另一端连接，所述控制器通过以太网与数据缓存区连接。

优选地，所述控制器是笔记本电脑。

优选地，所述激励器包括电源和汽车控制器，所述汽车控制器分别与电源和控制器连接，所述电源分别与汽车电机和/或变速器传感器连接。

优选地，所述激励器的电源为蓄电池或者为12伏开关电源或者为可编程电源，所述汽车控制器是TCU（即变速箱控制器，下同）或者ECU（即发动机控制器，下同）。

优选地，所述采集器中的电流传感器、电压传感器均为霍尔效应电压传感器、加速度传感器为IEPE 型压电加速度计、温度传感器为热电隅K型传感器。

优选地，所述汽车电机及变速器传感器包括汽车上的启动电机、发电机、离合电机、换档电机、EPS电机、雨刮电机及变速器上的温度传感器、角度传感器、角速度传感器、压力传感器、电流传感器、位移传感器。

优选地，所述变速器包括AMT变速器和DCT变速器。

本实用新型包含如下有益效果；

由于本实用新型包括采集器、信号调理器、数据转换器、控制器和激励器。因而，与目前制造企业所采用的汽车电机及传感器检测设备相比，本实用新型的体积小而轻便，携带方便、能够方便地在实验室和汽车上及野外对装车后的汽车电机和/或变速器传感器进行检测，确定汽车电机和/或变速器传感器是否正常,以便有针对性地进行解决。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是采集器的结构示意图；

图3是信号调理器的结构示意图；

图4是数据转换器的结构示意图；

图5是激励器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的优选实施方式做详细说明。

参见图1所示，本实用新型汽车电机及变速器传感器检测设备，包括采集器10、信号调理器20、数据转换器30、控制器40和激励器50，所述采集器10与汽车电机及变速器传感器连接，所述信号调理器20与采集器10连接，所述数据转换器30与信号调理器20连接，所述控制器40与数据转换器30连接，所述激励器50分别与控制器40和汽车电机及变速器传感器连接。其中，采集器10用于采集、传递汽车电机的电流、电压、转速、转矩、磁通量、机械振动、 谐波、转动角度、启动时间等信号，或者用于采集、传递汽车电机的电流、电压、转速、转矩、磁通量、机械振动、 谐波、转动角度、启动时间等信号和变速器传感器的温度、压力、位移、角度、电流、转速等信号，或者用于采集、传递变速器传感器的温度、压力、位移、角度、电流、转速等信号；信号调理器20用于接受采集器10所传递的上述信号并进行调理，再将调理后的信号提供给数据转换器30；数据转换器30用于对信号调理器20所提供的信号进行A/D转换（即模拟数字转换，下同）后传递给控制器40；控制器40用于在初始阶段向激励器50发出激励汽车电机、或者汽车电机和变速器传感器、或者变速器传感器在不同条件下进行运行（包括在恶劣的应用环境、供电不稳和电磁干扰、过载、长时间运动等运行条件下）的执行激励指令；激励器50用于接受控制器40发出的上述执行激励指令并根据上述执行激励指令、激励汽车电机、或者汽车电机和变速器传感器、或者变速器传感器在不同条件下进行运行，并将上述运行信息反馈给控制器40，由控制器40将该上述运行信息与其发出的执行激励指令相比较，确认执行激励指令无误后，再发出下一步执行激励指令，控制器40还用于接受数据转换器30进行A/D转换后的各种信号，并将上述各种信号与设定的符合正常范围的信号进行时域、频域、时频的分析、对比、判断与计算处理，确定是否在正常的范围内并统计存贮上述分析、对比、判断与计算处理的结果、形成测试报告。这样一来，由于本实用新型包括采集器10、信号调理器20、数据转换器30、控制器40和激励器50。因而，与目前制造企业所采用的汽车电机及传感器检测设备相比，本实用新型的体积小而轻便，携带方便、能够方便地在实验室和汽车上及野外对装车后的汽车电机、或者汽车电机和变速器传感器、或者变速器传感器进行检测，确定汽车电机、或者汽车电机和变速器传感器、或者变速器传感器是否正常。由于本实用新型中的控制器40还用于接受数据转换器30进行A/D转换后的各种信号，并将上述信号与设定的符合正常范围的信号进行时域、频域、时频的分析、对比、判断与计算处理，确定是否在正常的范围内并统计存贮上述分析、对比、判断与计算处理的结果、形成测试报告。因而，本实用新型能够对汽车电机、或者汽车电机和变速器传感器、或者变速器传感器在不同条件下的运行状态进行频域、时域、时率等分析，全部重现装车使用后的汽车电机、或者汽车电机和变速器传感器、或者变速器传感器出现问题的过程，并分析出发生问题的全部真正原因，以便能够有针对性地解决所出现的各种问题。

参见图2所示采集器10的结构示意图，由图2可见，所述采集器10包括电流传感器11、电压传感器12、加速度传感器13和温度传感器14，所述电流传感器11、电压传感器12、加速度传感器13和温度传感器14分别与信号调理器20连接。其中，电流传感器11采集并将被采集的汽车电机、或者汽车电机和变速器传感器、或者变速器传感器的电流信号传递给信号调理器20；电压传感器12采集并将被采集的汽车电机、或者汽车电机和变速器传感器、或者变速器传感器的电压信号传递给信号调理器20；加速度传感器13采集并将被采集的汽车电机、或者汽车电机和变速器传感器、或者变速器传感器的加速度信号传递给信号调理器20；温度传感器14采集并将被采集的汽车电机、或者汽车电机和变速器传感器、或者变速器传感器的温度信号传递给信号调理器20。这使得采集器10的结构比较简单且检测功能、性能也比较全面和可靠，并使本实用新型整体结构比较简单且检测功能、性能也比较全面和可靠。

参见图3所示信号调理器20的结构示意图，由图3可见，所述信号调理器20包括输入接口21，信号放大电路22，放大增益选择电路23，放大信号隔离电路24，信号滤波电路25，信号输出电路26，所述采集器10的电流传感器11、电压传感器12、加速度传感器13和温度传感器14分别通过信号调理器20的输入接口21与信号放大电路22连接，所述增益选择电路23与信号放大电路22傍连接，所述信号隔离电路24与信号放大电路22连接，所述信号滤波电路25与信号隔离电路24连接，所述信号输出电路26与信号滤波电路25连接，所述数据转换器30与连信号输出电路26接。其中，采集器10的电流传感器11、电压传感器12、加速度传感器13和温度传感器14分别将采集的信号通过信号调理器20的输入接口21传递给信号放大电路22；信号放大电路22用于接受输入接口21所传递的信号并根据增益选择电路23所设置的信号放大的倍数（即增益选择电路23对微小的信号选择放大倍数大，稍大的信号选择放大倍数小）对上述信号进行放大后再传递给放大信号隔离电路24；放大信号隔离电路24用于对信号放大电路22所放大的信号进行隔离并将隔离后的信号传递给信号滤波电路25；信号滤波电路25用于对放大信号隔离电路24隔离后的信号进行高低通滤波并将高低通滤波后的信号提供给输出电路26；信号输出电路26用于接受信号滤波电路25提供的高低通滤波后的信号并将所述信号提供给数据转换器30。这使得信号调理器20的结构比较简单且使用比较可靠。例如，信号滤波电路25能够防外部干扰，使信号调理器20的使用比较可靠，并使本实用新型的整体使用也比较可靠。同时，信号调理器20的功能和性能比较全面，并使本实用新型的功能和性能也比较全面。

参见图4所示数据转换器30的结构示意图，由图4可见，所述数据转换器30包括前置差动放大器31，模拟数字触发器32，A/D转换器（即模拟数字转换器，下同）33，数据缓存区34，所述前置差动放大器31与调理电路20的信号输出电路26连接，所述A/D转换器33与前置差动放大器31连接，所述模拟数字触发器32与A/D转换器33的一端连接，所述数据缓存区34与模拟数字触发器32的另一端连接，所述控制器40通过以太网与数据缓存区34连接。其中，前置差动放大器31用于接受调理电路20的输出电路26所提供的信号并对其中的微小信号放大后提供给A/D转换器33；A/D转换器33用于接受前置差动放大器31所提供的放大后的信号后，在模拟数字触发器32的触发作用下，将上述信号转换为数字信号、存入数据缓存区34；数据缓存区34用于暂时保存A/D转换器33所存入的数字信号并通过以太网传给控制器40。这使得数据转换器30的结构比较简单且使用精度较高，从而使得本实用新型整体使用精度较高也较高。

所述控制器40是笔记本电脑。这使得控制器40十分轻便且结构简单且功能齐全、性能可靠，并且携带比较方便，还使得本实用新型的整体也比较轻便且携带比较方便。

参见图5所示激励器的结构示意图，由图5可见，所述激励器50包括电源51和汽车控制器52，所述汽车控制器52分别与电源51和控制器40连接，所述电源51分别与汽车电机及变速器传感器连接。汽车控制器52用于在初始阶段接受控制器40发出的执行激励指令并根据该执行激励指令控制电源51所输出的电能，进而使汽车电机、或者汽车电机和变速器传感器、或者变速器传感器在不同条件下进行运行，同时将汽车电机、或者汽车电机和变速器传感器、或者变速器传感器在不同条件下进行运行状态的信号反馈给控制器40。这使得激励器50的结构比较简单且使用比较可靠。

所述激励器50的电源51为蓄电池或者12伏开关电源或者可编程电源，所述汽车控制器52是TCU（即变速箱控制器，下同）或者ECU（即发动机控制器，下同）。这使得激励器50的结构更加简单且使用更加可靠，且使得本实用新型所采用的电源51为蓄电池或者12伏开关电源时能够分别更方便地在野外用于汽车上或者在实验室用于汽车上。

所述采集器10中的电流传感器11、电压传感器12均为霍尔效应电压传感器、加速度传感器13为IEPE 型压电加速度计、温度传感器14为热电隅K型传感器。这使得激励器50的结构更加简单且功能更加齐全、性能更好。

所述汽车电机及变速器传感器包括汽车上的启动电机、发电机、离合电机、换档电机、EPS电机、雨刮电机及变速器上的温度传感器、角度传感器、角速度传感器、压力传感器、电流传感器、位移传感器。由此可见，本实用新型的适用范围较广。

所述变速器包括AMT变速器和DCT变速器。由此可见，本实用新型的适用范围较广。

本实用新型工作原理如下，这里以检测启动电机为例；

将采集器10串接在启动电机的供电线路中，通过控制器40向激励器50发出激励启动电机在不同条件下运行的执行激励指令，激励器50根据上述执行激励指令激励启动电机在不同条件下运行并将启动电机在不同条件下运行的信息反馈给控制器40，由控制器40将该上述信息与发出的执行激励指令相比较，确认执行激励指令无误后，再向激励器50发出激励启动电机在不同条件下运行的执行激励指令下一步执行激励指令，然后，采集器10采集启动电机的信号并传递给信号调理器20由信号调理器20将调理后的信号传入数据转换器30，数据转换器30再将信号调理器20调理后的信号转换为数字信号，并传给控制器40，由控制器40对该数字信号进行时域、频域、时频分析计算处理，分析计算出启动电机的启动前后的功率时间曲线、电流时间曲线、电压时间曲线、转速时间曲线，确定启动前后的功率时间曲线、电流时间曲线、电压时间曲线、转速时间曲线是否在正常的范围内并统计存贮分析、对比与判断的结果，形成测试报告。

本实用新型没有详细说明的内容均为现有技术。例如信号调理器20中的信号放大电路22为集成运算信号放大电路，包含通用集成运算信号放大电路、高精度集成运算信号放大电路、高速集成运算信号放大电路、高输入阻抗集成运算信号放大电路等 。又例如信号调理器20中的信号滤波电路25，可以是常用的无源滤波电路和有源滤波电路。无源滤波电路可以是电容滤波电路、电感滤波电路和复式滤波电路(包括倒L型、LC滤波电路等)。有源滤波电路可以是有源RC滤波电路，包括高通滤波器、低通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。又例如信号调理器20中的放大信号隔离电路24，可以是变压器隔离电路、光电隔离电路和电容隔离电路等。又例如信号调理器20中的信号输出电路26，可以是电压电流转换电路（包含浮地负载电压-电流变换电路、接地负载电压-电流变换电路、差动式电压-电流变换电路等）、也可以是电压/频率(U/F)转换电路、电流／电压转换电路或者交流/直流转换电路等。

上面结合附图对本实用新型的优选实施方式做了详细说明。但是本实用新型并不限于上述实施方式，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。