專利名稱：汽車發(fā)動(dòng)機(jī)水溫水位報(bào)警器測試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種報(bào)警器測試儀，尤其是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)水溫水位報(bào)警器測試儀。
背景技術(shù)：
汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水的溫度正常是保證汽車運(yùn)行狀態(tài)良好的重要條件.為及時(shí)掌握汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水水位、水溫，保證車輛運(yùn)行狀態(tài)良好，本申請人提出了一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻保護(hù)報(bào)警器，專利號200320125505.8，該保護(hù)報(bào)警器由外殼和電子電路兩部分組成，通過四個(gè)端口與汽車車身線束連接；端口分別接汽車電路正負(fù)極、發(fā)動(dòng)機(jī)上的水溫傳感器及冷卻水副水箱上的水溫傳感器；電路包括穩(wěn)壓電路、水箱水位震蕩抗干擾電路、水位水溫監(jiān)測電路、蜂鳴器報(bào)警驅(qū)動(dòng)電路和蜂鳴器報(bào)警電路.該汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻保護(hù)報(bào)警器將水溫和水位報(bào)警結(jié)合一起，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)水箱水位異常狀態(tài)及發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水的溫度變化，確保駕駛?cè)藛T能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)冷卻水的溫度異常、水位異常，保證汽車維持良好的運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)亦對保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)起到積極作用.但是該產(chǎn)品的性能是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，必須要有專門的測試儀器進(jìn)行檢測。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型為了解決汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻保護(hù)報(bào)警器性能檢測的問題，提出一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)水溫水位報(bào)警器測試儀，其特征在于所述測試儀包括電源、單片機(jī)系統(tǒng)、模擬水位傳感器電路、數(shù)字聲級計(jì)電路、顯示電路，所述電源由單片機(jī)系統(tǒng)控制，單片機(jī)系統(tǒng)通過總線及專用數(shù)據(jù)通道接模擬水位傳感器電路、數(shù)字聲級計(jì)電路、顯示電路。
該測試儀結(jié)構(gòu)簡單，操作方便、安全可靠、所有檢測過程均由測試儀自動(dòng)完成。


圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)原理框圖；圖2是本實(shí)用新型的電源電路圖；圖3是本實(shí)用新型的模擬水位傳感器電路圖；圖4是本實(shí)有新型的數(shù)字聲級計(jì)電路。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，該汽車發(fā)動(dòng)機(jī)水溫水位報(bào)警器測試儀，包括電源、單片機(jī)系統(tǒng)、模擬水位傳感器電路、數(shù)字聲級計(jì)電路、顯示電路；其中電源由單片機(jī)系統(tǒng)控制；單片機(jī)系統(tǒng)包括8098單片機(jī)U1、程序存儲(chǔ)器U3、數(shù)據(jù)鎖存器U4、U6、U7及一片數(shù)/模轉(zhuǎn)換器U5、復(fù)位電路.單片機(jī)系統(tǒng)數(shù)據(jù)與控制信號通過總線及專用數(shù)據(jù)通道ACH4、ACH5接到模擬水位傳感器電路、數(shù)字電報(bào)級計(jì)電路、顯示電路.單片機(jī)U1的P3、P4口向片外提供地址總線，而P3口又單獨(dú)提供數(shù)據(jù)總線.數(shù)據(jù)鎖存器U4、U6、U7在系統(tǒng)中有兩大用途數(shù)/模轉(zhuǎn)換器U5與單片機(jī)U1的橋梁，用于鎖存單片機(jī)來的數(shù)據(jù)信號，數(shù)據(jù)鎖存器U4存儲(chǔ)高八位數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)鎖存器U6存儲(chǔ)低四位數(shù)據(jù)，它們共同組成12位數(shù)據(jù)送往D/A轉(zhuǎn)換器U5.而數(shù)據(jù)鎖存器U6中D1D0作為可控電源的控制端，以控制不同工作電壓.D/A轉(zhuǎn)換器U5主要完成單片機(jī)對模擬水位傳感器是電路提供變化的電壓，這里把它稱之為″給定值″，用來模擬水位的變化狀態(tài).數(shù)據(jù)鎖存器U7主要用于鍵盤輸入及蜂鳴器報(bào)警器的狀態(tài)檢查，用于通知單片機(jī)及時(shí)中斷向數(shù)模轉(zhuǎn)換器提供控制數(shù)據(jù)，從而找出即時(shí)報(bào)警值與停報(bào)值，即上限值和下限值。
測試儀的外部接口包括產(chǎn)品測試口、測試按鍵、數(shù)碼顯示口.其中測試口為標(biāo)準(zhǔn)汽車線束接插件，有四端口，分別為電源、地、水溫模擬狀態(tài)口、水位狀態(tài)口，它們按到水溫水位報(bào)警器的端口上；測試按鍵有兩個(gè)，一個(gè)為測量用按鍵，另一個(gè)為系統(tǒng)復(fù)位按鍵；數(shù)碼顯示口分為三組，共有八個(gè)八段數(shù)碼管，用來顯示產(chǎn)品測試參數(shù)第一組顯示被測產(chǎn)品聲響分貝數(shù)，占兩個(gè)數(shù)碼管；第二組顯示被測產(chǎn)品水位上限阻值，占三個(gè)數(shù)碼管；第三組顯示被測產(chǎn)品水位下限阻值，占三個(gè)數(shù)碼管，八段數(shù)碼管顯示器由單片機(jī)的串行通訊口發(fā)出數(shù)據(jù)，通過移位寄存器驅(qū)動(dòng)顯示。
如圖2所示，電源包括單片機(jī)電源、采樣電源及可控電源三部分，包括+5V地、12V地、+24v+20V 32V地，其中單片機(jī)電源為+5V電源，用于單征機(jī)系統(tǒng)；采樣電源為±12V電源，用于采樣電路，其中12V電源還用于C數(shù)字聲級計(jì)電路；可控電源包括+24V、+20V、+32V電源，其中+20V、+32V電源用于被測件寬電壓性能檢測，+24V電源用于正常工作電壓，由單片機(jī)系統(tǒng)控制；當(dāng)受控制端狀態(tài)D1D0＝00時(shí)，輸出為32V工作電壓。
當(dāng)受控制端狀態(tài)D1D0＝01時(shí)，輸出為20V工作電壓。
當(dāng)受控制端狀態(tài)D1D0＝10時(shí)，容輸出為24V工作電壓。
受控端來自于數(shù)據(jù)鎖存器U6的D1D0腳，D1D0腳控制信號由程序中置位、清位命令設(shè)定。
可控電源主要由集成電路IC1、穩(wěn)壓管ZD1、ZD2三極管T1、T2及濾波電容C1、C2等組成。
+5V電源由二極管D5、D6整流，電容C7、C8濾波及集成電路IC4穩(wěn)壓獲得，提供單片機(jī)系統(tǒng)工作。
±12V電源由正向二極管D3、反向二極管D4整流、電容C3、C4、C5、C6濾波及集成電路IC3穩(wěn)壓獲得，提供D/A轉(zhuǎn)換器工作。
如圖3所示，模擬水位傳感器電路由數(shù)模轉(zhuǎn)換器U5，運(yùn)算放大器IC8、IC9、IC10、IC11，三極管T3、T4及VMOS場效應(yīng)管組成.其中IC8、IC9、IC10完成″給定值″的放大處理，IC11完成采樣值的提取工作，它將模擬水位傳感器的″即時(shí)值″通過單片機(jī)的ACH5通道傳給單片機(jī)；VMOS場效應(yīng)管的柵極接運(yùn)算放大器IC10的7腳，源極接運(yùn)算放大器IC11的3腳，漏極經(jīng)串聯(lián)的二極管D8、D9接三極管T4發(fā)射極。
模水位傳感器部分采用間接測量方法，既當(dāng)蜂鳴器報(bào)警器狀態(tài)改變時(shí)，通過測量″模擬水位傳感器″上電壓及電流，即可換算出水位的等效阻值.電路中用8089單片機(jī)作控制器件，VMOS管取代水位傳感器，通過程序設(shè)定及驅(qū)動(dòng)電路改變VMOS管的飽和導(dǎo)通率，從而調(diào)節(jié)其上電壓.采樣電阻確定電流，兩者比值即為所得阻值.采用VMOS場效應(yīng)晶體管作為水位測量電壓的控制器件，可有效減小測量電路的時(shí)間常數(shù)，提高測量速度。
傳感器數(shù)學(xué)模型由歐姆定量R＝V/I建立數(shù)學(xué)模型R模擬＝D/A輸出值×(5/FFF)×KV(A/D采集值×(5/3FF)×K1/R采)其中D/A輸出值為12位二進(jìn)制A/D采集值為10位二進(jìn)制kV為電壓整定系數(shù)K1為電流整定系數(shù)R采為采樣電阻R20上式可簡化如下R模擬＝V管/(V采/R采)＝V管/I管如圖4所示，數(shù)字聲級計(jì)電路主要由一個(gè)麥克風(fēng)和運(yùn)算放大器等部件組成，主要是一個(gè)麥克風(fēng)MC采集報(bào)警器聲音，通過集成電路IC5、IC6信號處理整形，經(jīng)采樣電阻R4提取，然后進(jìn)入單片機(jī)內(nèi)含10位A/D轉(zhuǎn)換器ACH4通道進(jìn)行數(shù)字處理，最后送到聲級顯示數(shù)碼管顯示。
顯示電路實(shí)現(xiàn)方法采用單片機(jī)串行口向顯示驅(qū)動(dòng)部件發(fā)送串行數(shù)據(jù)，每幀64位顯示數(shù)據(jù).顯示驅(qū)動(dòng)部件為八個(gè)移位寄存器74LS164，每當(dāng)單片機(jī)送來一個(gè)移位脈沖，移位寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)便移動(dòng)一位，八個(gè)移位寄存器8各字節(jié)共64位，從顯示存儲(chǔ)區(qū)讀出發(fā)送到移位寄存器中，64位顯示數(shù)據(jù)全部到齊后拼成64位并行數(shù)據(jù)后鎖定數(shù)據(jù)，最后將數(shù)據(jù)一并送到數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)顯示。
操作者只要將被測件插入儀器測試口，測試儀就按檢測順序自動(dòng)開始檢測，首先對產(chǎn)品進(jìn)行寬電壓性能檢測，由單片機(jī)控制三組可控直流電源20V、32V、24V按順序分時(shí)加在被測件電源端，電源自動(dòng)切換過程可通過被測件蜂鳴器聲音提示.然后系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入?yún)?shù)測量，由單片機(jī)模擬水位自高向低變化，對應(yīng)的水位端口阻值從8KΩ向35KΩ變化，找到水位對應(yīng)最低點(diǎn)并測量阻值作為上限電阻.接著再模擬水位自低向高變化，找到水位恢復(fù)對應(yīng)阻值作整檢測周期.當(dāng)聲響分貝數(shù)顯示不低于85dB，上限電阻為30KΩ±2K，下電阻為10KΩ±1K時(shí)，完成被測件的一次合格性檢測。否則，被測件為次品。
權(quán)利要求1.一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)水溫水位報(bào)警器測試儀，其特征在于所述測試儀包括電源、單片機(jī)系統(tǒng)、模擬水位傳感器電路、數(shù)字聲級計(jì)電路、顯示電路；所述電源由單片機(jī)系統(tǒng)控制；所述單片機(jī)系統(tǒng)通過總線及專用數(shù)據(jù)通道接到模擬水位傳感器電路、數(shù)字聲級計(jì)電路、顯示電路。
2.如權(quán)利要求1所述的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)水溫水位報(bào)警器測試儀，其特征在于所述模擬水位傳感器電路由數(shù)模轉(zhuǎn)換器U5，運(yùn)算放大器IC8、IC9、ICI0、IC11，三極管T3、T4及VMOS場效應(yīng)晶體管組成；VMOS場效應(yīng)晶體管的柵極接運(yùn)算放大器IC10的7腳，源極接運(yùn)算放大器IC11的3腳，漏極經(jīng)串聯(lián)的二極管D8、D9接三極管T4發(fā)射極。
3.如權(quán)利要求1所述的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)水溫水位報(bào)警器測試儀，其特征在于所述數(shù)字聲級計(jì)電路主要由一個(gè)麥克風(fēng)和運(yùn)處放大器組成，所述麥克風(fēng)信號輸出端連接集成運(yùn)放IC5、IC6信號處理原件，在通過連接電阻、ACH4通道連通單片機(jī)。
專利摘要本實(shí)用新型為了解決汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻保護(hù)報(bào)警器性能檢測的問題，提出一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)水溫水位報(bào)警器測試儀，其特征在于所述測試儀包括電源、單片機(jī)系統(tǒng)、模擬水位傳感器電路、數(shù)字聲級計(jì)電路、顯示電路；所述可控電源由單片機(jī)系統(tǒng)控制，單片機(jī)系統(tǒng)通過總線與專用數(shù)據(jù)通道接到模擬水位傳感器電路、數(shù)字聲級計(jì)電路、顯示電路，該測試儀結(jié)構(gòu)簡單，操作方便、安全可靠、所有檢測過程均由測試儀自動(dòng)完成。
文檔編號F01P11/16GK2743552SQ200420017168
公開日2005年11月30日 申請日期2004年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月15日
發(fā)明者馮玉林, 閔守衛(wèi), 邱路穎 申請人:東風(fēng)汽車有限公司