曲轴位置传感器开发测试箱的制作方法

本实用新型涉及一种曲轴位置传感器开发测试箱。

背景技术：

目前国内无可编程信号采集、执行器驱动的教学设备。国内同行业汽车教学开发测试系统面板上配有各传感器与执行器检测端子，用户可以通过检测端子测量信号，面板上配有信号端子开关，通过开关设置故障观察输出电压的变化。并不能让用户从电路上实现对信号的采集和亲自动手写单片机程序实现对执行器的控制。

有些高校在做这方面实验时主要依赖真实发动机和其他硬件平台做算法设计，噪声大，实验环境差，不安全。

技术实现要素：

为了解决现有技术中的上述问题，本实用新型提出一种更有利于用户认识、学习、测试和开发的曲轴位置传感器开发测试箱。

为了解决上述问题，本实用新型采用以下技术方案：一种曲轴位置传感器开发测试箱，它包括箱体，所述箱体包括上盖和下箱体，所述上盖和下箱体通过阻尼转轴连接，在所述上盖内侧设置有LCD显示屏，在所述下箱体内设置有操作板，

所述操作板包括曲轴信号采集模块、核心板、点火开关、转速调节开关和预留接口；所述曲轴信号采集模块位于所述操作板的左侧，所述核心板位于所述操作板的右上角，所述预留接口位于所述核心板的下方，所述点火开关和转速调节开关位于所述预留接口的下方；

所述曲轴信号采集模块包括曲轴信号盘、霍尔式曲轴位置传感器、电磁式曲轴位置传感器、方波处理电路和正弦波处理电路；

在所述曲轴信号盘一侧开设有两个缺口，在两个所述缺口内分别设置霍尔式曲轴位置传感器和电磁式曲轴位置传感器；在所述曲轴信号盘的一侧设置有所述霍尔式曲轴位置传感器和电磁式曲轴位置传感器的接线柱；所述方波处理电路和正弦波处理电路的输入端和输出端设置有接线柱；所述转速调节开关与所述曲轴信号盘连接。

进一步的，所述方波处理电路包括依次连接的信号输入接口J1、上拉电阻R1、阻容滤波电路、两级施密特触发器、电阻R3和信号输出接口J2。

进一步的，所述正弦波处理电路包括依次连接的信号输入接口J3、电阻R4、稳压电路、电阻R5、运算放大器电路和信号输出接口J4。

进一步的，所述核心板包括单片机、电源电路、独立按键、ADC按键、RS232接口、RS485接口、蜂鸣器、LED灯、数码管、液晶模块、存储器、曲轴信号输入接口以及单片机的预留接口、实时时钟RTC、温度传感器和继电器。

进一步的，在所述下箱体的一侧设置有一个抽拉盒。

进一步的，在所述下箱体内设置有固定柱，所述操作板放置在所述固定柱上后通过螺钉固定在固定柱上。

进一步的，在所述LCD显示屏的两侧分别设置有一个放置纸张的亚克力板夹层，所述亚克力板夹层的一侧设置开口。

本实用新型的有益效果是：曲轴信号盘可以安装两种曲轴位置传感器，可以产生两种曲轴位置传感器的信号，更有利于用户认识、学习、测试和开发不同种类曲轴位置传感器。

将电磁式和霍尔式曲轴位置传感器信号的处理电路丝印印刷到底板上，可以更加直观的学习上述处理电路的原理，更有利于用户学习不同种类曲轴位置信号及其处理方法。

该开发测试箱不仅仅能够完成汽车电控系统实验还能够对其二次开发。

核心板上具有单片机基础实验的硬件功能，具有学习基础实验的功能，同时也能够实现二次开发功能。

开发测试箱显示面板上安装有状态显示屏，可以显示曲轴的平均转速、瞬时转速、曲轴位置等信息，同类型教学开发测试系统并没有状态参数实时显示功能。

开发测试箱显示面板上还有相关其他的传感器和执行器的教学开发测试系统的名称，可以让用户了解该开发测试系统之外的其余传感器和执行器开发测试系统。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明：

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的原理框图；

图3为本实用新型的方波处理电路图；

图4为本实用新型的正弦波处理电路图。

图中，上盖1、下箱体2、曲轴信号采集模块21、曲轴信号盘211、霍尔式曲轴位置传感器212、电磁式曲轴位置传感器213、方波处理电路214、正弦波处理电路215、核心板22、点火开关23、转速调节开关24、预留接口25、抽拉盒26、LCD显示屏3、亚克力板夹层4、接线柱5。

具体实施方式

下面结合图1-图4对本实用新型的具体实施例做详细描述：

本实用新型的曲轴位置传感器开发测试箱包括箱体，所述箱体包括上盖1和下箱体2，所述上盖1和下箱体2通过阻尼转轴连接，上盖1可以在任意角度停留定位。在所述上盖1内侧设置有LCD显示屏3，LCD显示屏与核心板连接。在所述LCD显示屏3的两侧分别设置有一个放置纸张的亚克力板夹层4，所述亚克力板夹层4的一侧设置开口，可以将电路图纸、实验注意事项等纸张放入亚克力板夹层4中。

在所述下箱体2内设置有操作板，所述操作板包括曲轴信号采集模块21、核心板22、点火开关23、转速调节开关24和预留接口25。所述曲轴信号采集模块21位于所述操作板的左侧，所述核心板22位于所述操作板的右上角，所述预留接口25位于所述核心板22的下方，所述点火开关23和转速调节开关24位于所述预留接口25的下方。

所述曲轴信号采集模块21包括曲轴信号盘211、霍尔式曲轴位置传感器212、电磁式曲轴位置传感器213、方波处理电路214和正弦波处理电路215。

如图1中所示，在所述曲轴信号盘211一侧开设有两个缺口，在两个所述缺口内分别设置霍尔式曲轴位置传感器212和电磁式曲轴位置传感器213。在所述曲轴信号盘211的一侧设置有所述霍尔式曲轴位置传感器212和电磁式曲轴位置传感器213的接线柱。所述方波处理电路和正弦波处理电路的输入端和输出端设置有接线柱5。所述转速调节开关24与所述曲轴信号盘211连接。

如图2所示，核心板22(为了作图方便，图2中核心板22上的各种元器件均未画出)包括单片机、电源电路、独立按键、ADC按键、RS232接口、RS485接口、蜂鸣器、LED灯、数码管、液晶模块、存储器、曲轴信号输入接口以及单片机的预留接口、实时时钟RTC、温度传感器和继电器。对于核心板22上的各个模块的排列位置，上述只是本方案的优选排列位置，而且，核心板22包含但不局限于上述的这些模块，还可以扩展其他功能模块。核心板22上的方波处理电路214和正弦波处理电路215使用丝印印刷到核心板22上，可以对电路的工作原理一目了然。

在下箱体2内设置有锂电池，锂电池连接一个充电器，并在所述下箱体2一侧设置有充电开关。所述下箱体2一侧设置有一根电源线，所述电源线与所述充电器和核心板22的电源模块连接，为其供电。所述核心板22的电源模块上设置有用于连接锂电池的接线柱。锂电池需要充电时，将电源线查到220V电源上，打开充电开关充电。核心板22还可以利用锂电池，可以不需要外接电源线，使用方便。在所述下箱体2的一侧设置有一个抽拉盒26，可以用于放置小元器件以及接线。

在所述下箱体2内设置有固定柱，所述操作板放置在所述固定柱上后通过螺钉固定在固定柱上，操作板与下箱体2围成的空间内放置元器件。操作板上设置有通孔，所述操作板上的接线柱5以及点火开关23和转速调节开关24穿过所述通孔后与接线柱帽以及按钮帽对应连接。所述接线柱帽通过螺纹配合与接线柱连接。为了方便测量各个元器件的电压，接线柱帽为全金属帽，测量时直接将电笔放在接线柱帽上即可。

如图3所示，所述方波处理电路包括依次连接的信号输入接口J1、上拉电阻R1、阻容滤波电路、两级施密特触发器、电阻R3和信号输出接口J2。J1为方波信号输入，(其中输入的不一定是一个方波信号，有一定的电压变化的信号即可)，T1、T2、T3为信号测试点。R1接5V电源是将输入信号上拉；R2和C1组成阻容滤波；U1A和U1B为两级施密特触发器；施密特触发器是一种特殊的门电路，与普通的门电路不同，施密特触发器有两个阈值电压，分别称为正向阈值电压和负向阈值电压。在输入信号从低电平上升到高电平的过程中使电路状态发生变化的输入电压称为正向阈值电压，在输入信号从高电平下降到低电平的过程中使电路状态发生变化的输入电压称为负向阈值电压。正向阈值电压与负向阈值电压之差称为回差电压。信号经过R3输出到J2为方波信号。

如图4所示，所述正弦波处理电路包括依次连接的信号输入接口J3、电阻R4、稳压电路、电阻R5、运算放大器A电路和信号输出接口J4。正弦波处理电路为公知电路，因此在这里对其原理不再赘述。

以上所述结合附图对本实用新型的优选实施方式和实施例作了详述，但是本实用新型并不局限于上述实施方式和实施例，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出其它若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。