专利名称：汽车散热器全闭环自动检测系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种汽车散热器散热性能的检测系统，尤其是涉及一种汽车散热器全闭环自动检测系统。
背景技术：
散热器属于汽车冷却系统，发动机水冷系统中的散热器由进水室、出水室、主片及散热器芯等三部分构成。冷却液在散热器芯内流动，空气在散热器芯外通过。热的冷却液由于向空气散热而变冷，冷空气则因为吸收冷却液散出的热量而升温，所以散热器是一个热交换器。
散热器芯部的结构形式主要有管片式和管带式两大类。管片式散热器芯部是由许多细的冷却管和散热片构成，冷却管大多采用扁圆形截面，以减小空气阻力，增加传热面积。散热器芯部应具有足够的通流面积，让冷却液通过，同时也应具备足够的空气通流面积，让足量的空气通过以带走冷却液传给散热器的热量。同时，还必须具有足够的散热面积，来完成冷却液、空气和散热片之间的热量交换。
目前，国内检测汽车散热器性能的主要方法仍旧比较落后，甚至许多参数的测量都还停留在机械测试表阶段，同时，检测的过程也不够快速和准确，误差较大，稳定度也不够理想。检测装置不够集成，效率比较低，现场操作也很不方便，成本也比较高。另外，由于系统比较复杂庞大，操作的时候安全性也得不到足够保证。
发明内容
本发明的目的在于提供一种汽车散热器全闭环自动检测系统，克服背景技术中提到的汽车散热器性能检测中遇到的检测的过程也不够快速和准确，误差较大，稳定度差等各种问题。本发明采用的技术方案是
本发明包括检测装置、总控装置和工控机；其中
检测装置包括电流信号采集整理电路，脉冲信号采集整理电路，第一单片机外围电路，第一 485通讯电路以及数码管显示电路；
总控装置包括第二单片机外围电路、CAN控制器电路、第二 485通讯电路和IO控制电
路；
被测汽车散热器的温度、水阻、风阻以及风速信号与检测装置中的电流信号采集整理电路的输入端相连，被测汽车散热器的流量信号与检测装置中的脉冲信号采集整理电路的输入端相连；总控装置中的第二485通讯电路分别与检测装置中的第一485通讯电路相连； 总控装置中的CAN控制器电路与工控机CAN卡对应的接口连接；总控装置中的IO控制电路还与被测汽车散热器的检测开关相连。所述的电流信号采集整理电路中电流信号输入口通过第一电阻Rl接地，通过第二电阻R2与运算放大器的3脚相连，同时运算放大器的3脚经过第一电容Cl与运算放大器的4脚相连接地，运算放大器的2脚与6脚相连后经过第三电阻R3与二极管相连，V+和 V-之间为5V电压，二极管的负向接5V电压；
所述的脉冲信号采集整理电路中脉冲信号输入口通过第四电阻R4连接到三极管的基极，三极管的基极通过第五电阻R5接到GND上，三极管的发射极直接接到GND上，三极管的集电极连接在光耦的3脚上，5V电压通过第六电阻R6连接在光耦的2脚，光耦的8脚、6 脚、5脚分别与施密特反相器的14脚、1脚、7脚相连，光耦的8脚接VCC，5脚接地，光耦的8 脚和6脚通过第七电阻R7相连；
所述的第一单片机外围电路中10脚接VCC，11脚接地，12脚和13脚接晶振，并通过第二电容C2和第三电容C3接地；
所述的数码管显示电路为HD7279A芯片，控制8位共阴式数码管显示电路，1脚、2脚和 28脚接VCC，4脚接地，27脚通过第八电阻R8与VCC相连，通过第四电容C4接地，10脚至 25脚接8位数码管；
所述的第一 485通讯电路中，5脚接地，8脚接VCC，6脚和7脚之间并联第九电阻R9 ； 各个电路之间，脉冲信号采集调理电路输出端PAO连接在单片机外围电路的PAO脚，电流信号采集调理电路输出端PBl连接在单片机外围电路的PBl脚，单片机的17、M、23、22 脚分别连接在数码管显示电路中7279芯片的KEY、CS、DATA、CLK四个脚上；单片机的14、3、 4、15脚分别接485通讯电路的1、2、3、4脚。所述的第二单片机外围电路中，10脚接VCC，11脚接地，12脚和13脚接晶振，并通过第五电容C5和第六电容C6接地；
所述的CAN控制器电路中，型号为SJA1000CAN控制器的ADO—AD7脚分别与8路同相型号为74ALS245的三态双向总线收发器的BO—B7脚相连，控制器的4脚接地，17脚通过第十电阻RlO与VCC相连，控制器的9脚与10脚通过第七电容C7、第八电容C8、接地，并且并联晶振；控制器的11、12、18脚直接接VCC，控制器的8、15、21、22并联电容后与地相连； 控制器的13、19、20脚与型号为82C250CAN总线收发器的1、4、5脚相连，CAN总线收发器的 8脚通过第十一电阻Rll接地；CAN总线收发器的7脚和6脚连接工控机CAN卡；
所述的第二 485通讯电路中，8脚接VCC，5脚接地，6脚和7脚之间并联第十二电阻
R12 ；
所述的IO控制电路中，1脚接地；
各个电路之间，第二单片机外围电路的22—四脚分别与CAN控制器电路中8路同相三态双向总线收发器的AO—A7脚相连，第二单片机外围电路的22—四脚同时与IO控制电路的2—9脚相连；第二单片机外围电路的14、37、3、15脚分别与第二 485通讯电路的1、2、3、 4脚相连。所述的总控装置485通讯电路的6、7脚分别与检测装置485通讯电路的6、7脚相连；总控装置CAN控制器电路的6、7脚连接工控机CAN卡对应的两个接口 ；总控装置IO控制电路还与汽车散热器检测开关相连。本发明与背景技术相比，具有的有益效果是
本发明突破了原始的使用单独机械式仪表，一项一项、精度较差地检测汽车散热器各项指标的检测模式，而是集中在一个系统上，实现闭环控制检测过程，快速、准确、稳定的一次性检测汽车散热器各项指标，以此检测汽车散热器是否合格，大大提高了效率和实用性，方便操作。
图1是检测系统的系统框图。图2是电流信号采集整理电路图。图3是脉冲信号采集整理电路图。图4是第一单片机外围电路图。图5是第一 485通讯电路。图6是是数码管显示电路图。图7是第二单片机外围电路图。图8是第二 485通讯电路。图9是CAN控制器电路。图10是IO控制电路。图1中1、工控机，2、总控装置，3、检测装置，4、汽车散热器。
具体实施例方式下面结合附图和具体实例对本发明做进一步的说明。如图1所示，本发明包括检测装置3、总控装置2和工控机1 ；其中
检测装置3 包括脉冲信号采集整理电路和电流信号采集整理电路，第一单片机外围电路，第一 485通讯电路以及数码管显示电路。总控装置2 包括第二单片机外围电路、CAN控制器电路、第二 485通讯电路和IO 控制电路。被测汽车散热器4的温度、水阻、风阻以及风速信号与检测装置3中的电流信号采集整理电路的输入端相连，被测汽车散热器4的流量信号与检测装置3中的脉冲信号采集整理电路的输入端相连；总控装置2中的第二 485通讯电路分别与检测装置3中的第一 485 通讯电路相连；总控装置2中的CAN控制器电路与工控机CAN卡对应的接口连接；总控装置 2中的IO控制电路还与被测汽车散热器4的检测开关相连。整个过程是由工控机1发出检测命令给总控仪表2，然后总控仪表2控制汽车散热器4开始工作，同时要求检测仪表3反馈测试数据，并将所得测试数据发送给工控机1显示保存。如图2所示，电流信号采集整理电路中电流信号输入口通过第一电阻Rl接地，通过第二电阻R2与运算放大器的3脚相连，同时运算放大器的3脚经过第一电容Cl与运算放大器的4脚相连接地，运算放大器的2脚与6脚相连后经过第三电阻R3与二极管相连， V+和V-之间为5V电压，二极管的负向接5V电压。被测汽车散热器4的进风温度、出风温度、进水温度、出水温度、水阻、风阻和风速信号通过信号输入口接入电路，由于均是4-20毫安的微弱电流，所以通过电阻转变为微弱电压，之后进入CA3140进行放大。如图3所示，脉冲信号采集整理电路中脉冲信号输入口通过第四电阻R4连接到三极管的基极，三极管的基极通过第五电阻R5接到GND上，三极管的发射极直接接到GND上，三极管的集电极连接在光耦的3脚上，5V电压通过第六电阻R6连接在光耦的2脚，光耦的8脚、6脚、5脚分别与施密特反相器的14脚、1脚、7脚相连，光耦的8脚接VCC，5脚接地，光耦的8脚和6脚通过第七电阻R7相连。测试过程中，被测汽车散热器4的流量信号通过信号输入口接入电路，由于被测汽车散热器4的流量信号是脉冲式的不规则矩形波，所以通过电阻后进入三极管基极，当集电极电压接通后，三极管导通，脉冲信号进入光耦，光耦起隔离干扰信号作用，再通过施密特反相器40106做波形整形，将任意波形整成方波的形式。如图4所示，第一单片机外围电路中10脚接VCC，11脚接地，12脚和13脚接晶振，并通过第二电容C2和第三电容C3接地。经过图2和图3处理过的信号分别进入单片机电路PB脚和PA脚进行处理，最终得到流量、进风温度、出风温度、进水温度、出水温度、水阻、风阻和风速值。如图5所示，第一 485通讯电路中，5脚接地，8脚接VCC，6脚和7脚之间并联第九电阻R9。它将测试数据传输给总控装置。如图6所示，数码管显示电路为HD7279A芯片，控制8位共阴式数码管显示电路， 1脚、2脚和28脚接VCC，4脚接地，27脚通过第八电阻R8与VCC相连，通过第四电容C4接地，10脚至25脚接8位数码管。单片机就可以通过7279芯片将检测到的数值快速准确的显示在8位数码管上。各个电路之间，脉冲信号采集调理电路输出端PAO连接在单片机外围电路的PAO 脚，电流信号采集调理电路输出端PBl连接在单片机外围电路的PBl脚，单片机的17、24、 23,22脚分别连接在数码管显示电路中7279芯片的KEY、CS、DATA、CLK四个脚上；单片机的 14、3、4、15脚分别接485通讯电路的1、2、3、4脚。如图7所示，第二单片机外围电路中，10脚接VCC，11脚接地，12脚和13脚接晶振， 并通过第五电容C5和第六电容C6接地。如图8所示，第二 485通讯电路中，8脚接VCC，5脚接地，6脚和7脚之间并联第十二电阻R12。总控装置485通讯电路向检测装置485通讯电路发送测试数据反馈请求，检测装置485通讯电路将测试数据通过总控装置485通讯电路发送给总控装置。如图9所示，CAN控制器电路中，型号为SJA1000CAN控制器的ADO—AD7脚分别与 8路同相型号为74ALS245的三态双向总线收发器的BO—B7脚相连，控制器的4脚接地，17 脚通过第十电阻RlO与VCC相连，控制器的9脚与10脚通过第七电容C7、第八电容C8、接地，并且并联晶振；控制器的11、12、18脚直接接VCC，控制器的8、15、21、22并联电容后与地相连；控制器的13、19、20脚与型号为82C250CAN总线收发器的1、4、5脚相连，CAN总线收发器的8脚通过第十一电阻Rll接地；CAN总线收发器的7脚和6脚连接工控机CAN卡。总控装置收到的测试数据通过CAN控制器电路的6、7脚传输给工控机显示保存。如图10所示，IO控制电路中，1脚接地。2—9脚连接总控装置单片机外围电路的22—四脚，输出口 12—19脚连接汽车散热器的相关检测开关，测试结束后，总控装置的IO控制电路关闭检测开关。各个电路之间，第二单片机外围电路的22—四脚分别与CAN控制器电路中8路同相三态双向总线收发器的AO—A7脚相连，第二单片机外围电路的22_四脚同时与IO控制电路的2—9脚相连；第二单片机外围电路的14、37、3、15脚分别与第二 485通讯电路的1、 2、3、4脚相连。
权利要求
1.一种汽车散热器全闭环自动检测系统，其特征在于包括检测装置(3)、总控装置(2) 和工控机(1)；其中检测装置(3)包括电流信号采集整理电路，脉冲信号采集整理电路，第一单片机外围电路，第一 485通讯电路以及数码管显示电路；总控装置(2)包括第二单片机外围电路、CAN控制器电路、第二 485通讯电路和IO控制电路；被测汽车散热器(4)的温度、水阻、风阻以及风速信号与检测装置(3)中的电流信号采集整理电路的输入端相连，被测汽车散热器(4)的流量信号与检测装置(3)中的脉冲信号采集整理电路的输入端相连；总控装置(2)中的第二 485通讯电路分别与检测装置(3)中的第一 485通讯电路相连；总控装置(2)中的CAN控制器电路与工控机CAN卡对应的接口连接；总控装置(2)中的IO控制电路还与被测汽车散热器(4)的检测开关相连。
2.根据权利要求1所述的一种汽车散热器全闭环自动检测系统，其特征在于所述的电流信号采集整理电路中电流信号输入口通过第一电阻Rl接地，通过第二电阻R2与运算放大器的3脚相连，同时运算放大器的3脚经过第一电容Cl与运算放大器的 4脚相连接地，运算放大器的2脚与6脚相连后经过第三电阻R3与二极管相连，V+和V-之间为5V电压，二极管的负向接5V电压；所述的脉冲信号采集整理电路中脉冲信号输入口通过第四电阻R4连接到三极管的基极，三极管的基极通过第五电阻R5接到GND上，三极管的发射极直接接到GND上，三极管的集电极连接在光耦的3脚上，5V电压通过第六电阻R6连接在光耦的2脚，光耦的8脚、6 脚、5脚分别与施密特反相器的14脚、1脚、7脚相连，光耦的8脚接VCC，5脚接地，光耦的8 脚和6脚通过第七电阻R7相连；所述的第一单片机外围电路中10脚接VCC，11脚接地，12脚和13脚接晶振，并通过第二电容C2和第三电容C3接地；所述的数码管显示电路为HD7279A芯片，控制8位共阴式数码管显示电路，1脚、2脚和 28脚接VCC，4脚接地，27脚通过第八电阻R8与VCC相连，通过第四电容C4接地，10脚至 25脚接8位数码管；所述的第一 485通讯电路中，5脚接地，8脚接VCC，6脚和7脚之间并联第九电阻R9 ；各个电路之间，脉冲信号采集调理电路输出端PAO连接在单片机外围电路的PAO脚，电流信号采集调理电路输出端PBl连接在单片机外围电路的PBl脚，单片机的17、M、23、22 脚分别连接在数码管显示电路中7279芯片的KEY、CS、DATA、CLK四个脚上；单片机的14、3、 4、15脚分别接485通讯电路的1、2、3、4脚。
3.根据权利要求1所述的一种汽车散热器全闭环自动检测系统，其特征在于所述的第二单片机外围电路中，10脚接VCC，11脚接地，12脚和13脚接晶振，并通过第五电容C5和第六电容C6接地；所述的CAN控制器电路中，型号为SJA1000CAN控制器的ADO—AD7脚分别与8路同相型号为74ALS245的三态双向总线收发器的BO—B7脚相连，控制器的4脚接地，17脚通过第十电阻RlO与VCC相连，控制器的9脚与10脚通过第七电容C7、第八电容C8、接地，并且并联晶振；控制器的11、12、18脚直接接VCC，控制器的8、15、21、22并联电容后与地相连； 控制器的13、19、20脚与型号为82C250CAN总线收发器的1、4、5脚相连，CAN总线收发器的8脚通过第十一电阻Rll接地；CAN总线收发器的7脚和6脚连接工控机CAN卡；所述的第二 485通讯电路中，8脚接VCC，5脚接地，6脚和7脚之间并联第十二电阻R12 ；所述的IO控制电路中，1脚接地；各个电路之间，第二单片机外围电路的22—四脚分别与CAN控制器电路中8路同相三态双向总线收发器的AO—A7脚相连，第二单片机外围电路的22—四脚同时与IO控制电路的2—9脚相连；第二单片机外围电路的14、37、3、15脚分别与第二 485通讯电路的1、2、3、 4脚相连。
4.根据权利要求1所述的一种汽车散热器全闭环自动检测系统，其特征在于所述的总控装置485通讯电路的6、7脚分别与检测装置485通讯电路的6、7脚相连；总控装置CAN 控制器电路的6、7脚连接工控机CAN卡对应的两个接口 ；总控装置IO控制电路还与汽车散热器检测开关相连。
全文摘要
本发明公开了一种汽车散热器全闭环自动检测系统。包括检测装置、总控装置和工控机。被测汽车散热器的温度、水阻、风阻以及风速信号与检测装置中的电流信号采集整理电路的输入端相连，被测汽车散热器的流量信号与检测装置中的脉冲信号采集整理电路的输入端相连；总控装置中的第二485通讯电路分别与检测装置中的第一485通讯电路相连；总控装置中的CAN控制器电路与工控机CAN卡对应的接口连接；总控装置中的IO控制电路还与被测汽车散热器的检测开关相连。本发明检测汽车散热器各项指标的检测模式，集中在一个系统上，实现闭环控制检测过程，快速、准确、稳定的一次性检测汽车散热器各项指标是否合格，大大提高了效率和实用性，方便操作。
文档编号G01M99/00GK102426108SQ20111024568
公开日2012年4月25日 申请日期2011年8月25日 优先权日2011年8月25日
发明者王彬彬, 赵亮, 陈金鹤 申请人:浙江大学