用于汽车发动机的起动机检测仪的制作方法

1.本技术涉及起动机检测领域，具体而言，涉及一种用于汽车发动机的起动机检测仪。


背景技术：

2.汽车起动机可以将蓄电池的电能转化为机械能，驱动发动机飞轮旋转实现发动机的起动。发动机在以自身动力运转之前，必须借助外力旋转。发动机借助外力由静止状态过渡到能自行运转的过程，称为发动机的起动。
3.为了充分评估汽车起动机的工作状态，需要采集起动机的电压、电流、温度、受力、转速等信号，选择合适的传感器安装在适当位置，并选择合适的采集设备连接传感器，采集、显示并记录汽车从静止到运行完整发动周期中，起动机的工作状态。
4.然而，目前市面上尚无专用于汽车发动机的起动机的测试仪器。


技术实现要素：

5.本技术要解决的技术问题是如何采集起动机的电压、电流、温度、受力、转速等信号，以用于充分评估汽车起动机的工作状态。
6.为解决上述技术问题，根据本技术的提供一种用于汽车发动机的起动机检测仪，其包括：检测模块，为所需采集信号对应的传感器，安装在起动机上，用于对起动机的工作状态数据进行检测；采集设备，安装在测试台架或实车上，与传感器连接，采集设备用于接收由检测模块输入的检测数据，并采集、处理、分析和存储检测数据到文件中；上位机，与采集设备通过网络连接，用于获取采集设备的检测数据，并通过网络向采集设备发送指令，进而查询和控制采集设备，在检测结束后，通过上位机导入采集设备上的存储文件，则能回看该检测数据。
7.根据本技术的实施例，检测模块可包括：电压传感器，并联在起动机的电源输入端，检测起动机的工作电压；电流传感器，连接在起动机的电源输入端，为钳式传感器，将电流转换为电压信号，再输出给采集设备，检测起动机的工作电流，其中，起动机的功率由电压和电流通过采集设备相乘计算获得；以及，转速传感器，安装在起动机的飞轮上，其中，飞轮与起动机的转速比为固定值，进而由采集设备计算出起动机的转速；应变传感器，粘贴在起动机的机头壳体上，用于检测起动机壳体前端的受力情况；温度传感器，为热电偶传感器，若干个，粘贴在起动机的电机外壳、鼻锥罩和螺线管外壳上。
8.根据本技术的实施例，应变传感器可为全桥型应变片，在起动机机头壳体的鼻锥罩上选取两到三处粘贴全桥型应变片。全桥型应变片阻值推荐为120ω。
9.根据本技术的实施例，采集设备可为嵌入式系统的采集仪，安装linux的操作系统，并具有下位机软件，上电以后独立自主运行。采集设备可与汽车蓄电池连接，由汽车蓄电池供电。采集设备输入电压可为12v。
10.根据本技术的实施例，上位机可为安装windows的台式机或者笔记本电脑。
11.因为依据本技术实施例的起动机检测仪包括：检测模块，为所需采集信号对应的传感器，安装在起动机上，用于对起动机的工作状态数据进行检测；采集设备，安装在测试台架或实车上，与传感器连接，采集设备用于接收由检测模块输入的检测数据，并采集、处理、分析和存储检测数据到文件中；上位机，与采集设备通过网络连接，用于获取采集设备的检测数据，并通过网络向采集设备发送指令，进而查询和控制采集设备，在检测结束后，通过上位机导入采集设备上的存储文件，则能回看该检测数据，所以可实现如下有益效果：
12.汽车起动机检测仪通过在起动机上安装多种传感器、使用信号采集设备读取各个传感器的数据从而获得起动机的运行状态，不仅可将检测数据实时显示在主控计算机的界面上，还可离线分析处理测试中存储下来的数据。采集的数据能够有效地反应出起动机工作状态和特性，起动机的研发人员或者检测人员可以方便的获取起动机性能的详实信息，为工程技术人员改进产品、质量提供数据依据。检测仪可以用于安装于测试台架或者实车上，并具有高低温环境的可靠运行的特性，方便应用于研发、生产测试和认证等场景。
附图说明
13.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本技术的一些实施例，而非对本技术的限制。
14.图1是示出根据本技术实施例的用于汽车发动机的起动机检测仪的组成图；
15.图2是示出根据本技术实施例的用于汽车发动机的起动机检测仪的传感器安装示意图；
16.图3是示出根据本技术实施例的用于汽车发动机的起动机检测仪的细节组成图；
17.图4是示出根据本技术实施例的用于汽车发动机的起动机检测仪的采集设备工作过程图。
18.附图标记说明：
19.1：检测模块
20.2：采集设备
21.3：上位机
22.4：电源
23.5：飞轮
24.6：机头壳体
25.7：电机外壳
26.8：鼻锥罩
27.9：螺线管
具体实施方式
28.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例的附图，对本技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本技术的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
29.除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本技术所属领域内具有
一般技能的人士所理解的通常意义。本技术专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。
30.图1是示出根据本技术实施例的用于汽车发动机的起动机检测仪的组成图，图2是示出根据本技术实施例的用于汽车发动机的起动机检测仪的传感器安装示意图，以及，图3是示出根据本技术实施例的用于汽车发动机的起动机检测仪的细节组成图。
31.如图1、图2和图3所示，根据本技术实施例用于汽车发动机的起动机检测仪包括：检测模块1、采集设备2和上位机3。
32.检测模块1为所需采集信号对应的传感器，安装在起动机上，用于对起动机的工作状态数据进行检测。
33.采集设备2安装在测试台架或实车上，与传感器连接，采集设备2用于接收由检测模块1输入的检测数据，并采集、处理、分析和存储检测数据到文件中。
34.上位机3与采集设备2通过网络连接，用于获取采集设备2的检测数据，并通过网络向采集设备2发送指令，进而查询和控制采集设备2，在检测结束后，通过上位机3导入采集设备2上的存储文件，则能回看该检测数据。
35.根据本技术的实施例，检测模块1可包括：电压传感器，并联在起动机的电源4输入端，检测起动机的工作电压；电流传感器，连接在起动机的电源4输入端，为钳式传感器，将电流转换为电压信号，再输出给采集设备2，检测起动机的工作电流，其中，起动机的功率由电压和电流通过采集设备2相乘计算获得；以及，转速传感器，安装在起动机的飞轮5上，其中，飞轮5与起动机的转速比为固定值，进而由采集设备2计算出起动机的转速；应变传感器，粘贴在起动机的机头壳体6上，用于检测起动机壳体前端的受力情况；温度传感器，为热电偶传感器，若干个，粘贴在起动机的电机外壳7、鼻锥罩8和螺线管9外壳上。
36.根据本技术的实施例，应变传感器可为全桥型应变片，在起动机机头壳体6的鼻锥罩8上选取两到三处粘贴全桥型应变片。全桥型应变片阻值推荐为120ω。
37.起动机的动力来自于一个强有力的直流电动机，它使用蓄电池的12v电压，起动机的功耗通过电压和电流相乘获得，同时启动一瞬间的大电流是非常重要的性能指标。因此需要采集起动机的电压和电流信号。电压使用并联即可，一般直流电瓶电力充足时，保持在直流12v，变动较小。电流使用钳式传感器，转为电压信号，再由采集设备采集。
38.由于无法直接测量力矩，因此检测转速作为替代。起动机体积小，不易安装转速传感器。而飞轮5比较容易安装，且和起动机的转速比是固定值，因此在检测过程中采集飞轮5的转速。
39.起动机通过齿轮啮合传动给飞轮5，轴承安装在壳体前端的鼻锥罩8上，因此壳体前端受力很大。需要在起动机的机头壳体6贴上应变片，以测量受力情况。齿轮啮合或者轴承安装不好的起动机会出现传动时受力不均匀，导致效率降低或者机头壳体6破裂。
40.起动机的启动时大电流和运行时的功耗，会引起温度升高，过高的温度会影响电动机的效率。尤其是在台架上做反复启动的压力测试时，更加关注温度。因此在起动机壳体上选取多处位置，粘贴热电偶传感器，测量温度。
41.为了获得起动机的工作状态，在起动机及其配套装置上安装了多种类型的传感器，因此需要采集仪支持多种传感器的测量及其信号调理电路。其次在恶劣的工作环境下
需要保证采集的精度，抗噪声和抗干扰。起动机本身就是一台直流电机，具有较强的电磁辐射，还有些工作场景，是实际安装于汽车上测试。汽车带有诸多电子设备、还有发电机及电动机，因此本身就是一个复杂电磁环境的。采集模块还需要较高的采样率，能够捕获车钥匙发动瞬间，起动机的大电流；动态的应变信号；转速计送来的转速信号，都是采样率非常高的传感器信号。
42.根据本技术的实施例，采集设备2可为嵌入式系统的采集仪，安装linux的操作系统，并具有下位机软件，上电以后独立自主运行。采集设备2可与汽车蓄电池连接，由汽车蓄电池供电。采集设备2输入电压可为12v。
43.图4是示出根据本技术实施例的用于汽车发动机的起动机检测仪的采集设备工作过程图。
44.如图4所示，起动机检测仪的采集设备2工作步骤如下：第一步，上电启动；第二步，等待采集开始，沿用原有配置，或者等待上位机3配置；第三步，车钥匙发动提供触发开始采集的信号，进行一次起动机工作流程检测采集；第四步，检测中，进行数据采集、处理、记录和传输；第五步，发动机熄火，停止采集；第六步，记录数据，关闭文件，一次测试结束。若继续采集时，重新进入第二步。
45.根据本技术的实施例，上位机3可为安装windows的台式机或者笔记本电脑。
46.起动机检测仪使用时，首先，安装各个类型的传感器，其传感器包括：在壳体前端的鼻锥罩8上选取两到三处，粘贴全桥型应变片，推荐阻值120ω；在飞轮55上安装转速传感器；在起动机供电线路上连接电压采集点和电流钳；在起动机的电机外壳7、鼻锥罩8和螺线管9外壳上粘贴若干路热电偶。接着，连接采集设备2：将所有传感器的线路连接到对应的采集模块；从汽车蓄电池取电，连接到采集终端的供电接口上；采集设备2上电启动。然后，连接上位机3：打开上位机3的控制软件；配置采集任务，根据采集传感器和采集终端连接情况配置采集任务；配置文件下载至采集终端，重启采集终端；打开实时采集的界面可以看到波形，此时采集终端进入测试工作模式，测试过程中可以保持连接，或者随时断开连接上位机3；实验完成后，打开取回数据界面，从采集终端读取数据文件；打开数据文件，显示数据，可以做初步分析处理。并导出波形为图片、txt、excel格式等。
47.因为依据本技术实施例的起动机检测仪包括：检测模块，为所需采集信号对应的传感器，安装在起动机上，用于对起动机的工作状态数据进行检测；采集设备，安装在测试台架或实车上，与传感器连接，采集设备用于接收由检测模块输入的检测数据，并采集、处理、分析和存储检测数据到文件中；上位机，与采集设备通过网络连接，用于获取采集设备的检测数据，并通过网络向采集设备发送指令，进而查询和控制采集设备，在检测结束后，通过上位机导入采集设备上的存储文件，则能回看该检测数据，所以可实现如下有益效果：
48.汽车起动机检测仪通过在起动机上安装多种传感器、使用信号采集设备读取各个传感器的数据从而获得起动机的运行状态，不仅可将检测数据实时显示在主控计算机的界面上，还可离线分析处理测试中存储下来的数据。采集的数据能够有效地反应出起动机工作状态和特性，起动机的研发人员或者检测人员可以方便的获取起动机性能的详实信息，为工程技术人员改进产品、质量提供数据依据。检测仪可以用于安装于测试台架或者实车上，并具有高低温环境的可靠运行的特性，方便应用于研发、生产测试和认证等场景。
49.以上所述仅是本技术的示范性实施方式，而非用于限制本技术的保护范围，本申
请的保护范围由所附的权利要求确定。