電氣診斷工具的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于監(jiān)控負載電路中的組件的診斷工具。該診斷工具包括殼體，該殼體容納有繼電器，至少一個電傳感器，計算機可讀存儲器和處理器。該繼電器配置為根據(jù)控制電路選擇性地打開和關閉負載電路。該至少一個傳感器配置為測量負載電路中的電流和/或電壓，并對應于通過負載電路拖曳的電負載產(chǎn)生信號。該處理器與一個或多個傳感器和計算機可讀存儲器電連接，以對應于傳感器產(chǎn)生的信號在計算機可讀存儲器中存儲數(shù)據(jù)。
【專利說明】
電氣診斷工具

【技術領域】
[0001]本發(fā)明大體涉及電氣診斷領域，更具體地涉及用于監(jiān)控電氣組件的工具。

【背景技術】
[0002]當前市場上的許多可用的電氣診斷工具相當復雜，需要大量的時間進行設定，需要對被監(jiān)控的組件進行修改，而且僅提供有限的數(shù)據(jù)量。通常情況下，診斷工具僅能夠檢測到實時數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)對于試圖診斷間斷的(不連續(xù)的)問題來說可能并不總是有用的。因此，許多電氣車輛和非車輛的電氣組件的診斷問題通常是耗時且昂貴的。例如，如果車輛的燃料泵發(fā)生故障，機修工常常需要在測試前就將燃料泵從車輛上拆除下來。僅拆除燃料泵就相當費時，而且還需要借助特殊的部件和工具來進行拆除。就算是拆下來了，如果電氣問題是間斷的，機修工可能難以在車輛外再現(xiàn)該故障。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的一個方面提供一種用于監(jiān)控第一電路中的組件的診斷工具。該診斷工具包括殼體，該殼體容納有繼電器，至少一個電傳感器，處理器和計算機可讀存儲器。該繼電器配置為根據(jù)第二電路選擇性地打開和關閉該第一電路。該至少一個電傳感器配置為測量第一電路中的電流和/或電壓，并對應于通過所述第一電路拖曳(drawn)的電負載產(chǎn)生信號。在運行過程中，該處理器接收來自于一個或多個傳感器的一個或多個信號，并對應于該一個或多個信號在計算機可讀存儲器中存儲數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)隨后可被上傳給遠程計算機進行處理。
[0004]對于那些通過其他方法可能難以靠近的組件來說，該診斷工具有利于快捷地和廉價地對其進行監(jiān)控，而不需要進行廣泛的修改。例如，如果該組件是客運車輛燃料泵，該診斷工具可被插入車輛的保險絲盒或繼電器/保險絲功率中心以代替燃料泵的繼電器。車輛隨后在路上行駛，采集的數(shù)據(jù)可被上傳給遠程計算機并被分析以確定該燃料泵是否存在故障。與其他已知的用于監(jiān)控燃料泵的過程相比，這種方式簡單得多而且更有效，通常已知的用于監(jiān)控燃料泵的過程需要從車輛上將燃料泵拆除下來。此外，該診斷工具可用來尋找短路和其他電氣問題。通過分析存儲在計算機可讀存儲器中的數(shù)據(jù)，電壓或電流驟降或尖峰可能象征著電氣短路的發(fā)生。
[0005]本發(fā)明的另一個方面提供一種監(jiān)控第一電路中的組件的方法。該方法包括提供診斷工具的步驟，該診斷工具包括殼體，該殼體容納有繼電器，至少一個電傳感器和處理器。該方法接下來包括提供計算機可讀存儲器。該方法接下來包括利用繼電器根據(jù)第二電路選擇性地打開和關閉所述第一電路的步驟。該方法接下來包括利用該至少一個傳感器對應于通過所述第一電路拖曳的電負載產(chǎn)生至少一個信號的步驟。該方法接下來包括利用處理器處理來自于所述至少一個傳感器的至少一個信號，并對應于該至少一個信號在所述計算機可讀存儲器上存儲數(shù)據(jù)的步驟。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]通過結合所附附圖和下面的詳細描述，本發(fā)明的這些和其他特征及優(yōu)點將更清楚和更為容易理解，其中:
[0007]圖1是第一典型實施例的診斷工具的透視圖；
[0008]圖2是第一典型實施例的診斷工具的剖視圖；
[0009]圖3是配置為監(jiān)控燃料泵和燃料管線的第一典型實施例的診斷工具的示意圖；以及
[0010]圖4是第二典型實施例的診斷工具的剖視圖。

【具體實施方式】
[0011]更具體地參考附圖，其中，在所有附圖中，相似的附圖標記用于指示相應的部件，用于監(jiān)控電氣組件22的性能的第一典型實施例的電氣診斷工具20如圖1-圖3所示。參考圖3的示意圖，該診斷工具20包括殼體24，該殼體容納有繼電器26和多根引線28，該引線28配置為插入例如客運車輛(圖未示)的保險絲盒(圖未示)或繼電器/保險絲功率中心(圖未示)中。因此，該電診斷工具20可被插入以代替現(xiàn)有的繼電器，該繼電器與待監(jiān)控的組件22電連接。在客運車輛中，能夠利用電氣診斷工具20監(jiān)控的電氣組件22包括，例如，燃料泵22，起動器，冷卻風扇，空調壓縮機，刮水器系統(tǒng)，前照燈等?？商鎿Q地，該電氣診斷工具20可被用來在大范圍的其他車輛或非車輛應用中監(jiān)控電氣組件22，所涉及的應用包括，例如，建筑物供暖，通風和空調(HVAC)系統(tǒng)；重型卡車；汽車；船；全地形車輛；雪地車等。
[0012]現(xiàn)在參考圖1，典型的診斷工具20的殼體24的形狀類似于國際標準組織(ISO)的傳統(tǒng)的汽車繼電器(圖未示)?，F(xiàn)在參照圖2，第一典型實施例的診斷工具20是固態(tài)繼電器，它包括印刷電路板(PCB 32)，該印刷電路板配置具有根據(jù)第二電路(以下稱為“控制電路36”)自動打開和關閉第一電路(以下稱為“負載電路34”)的電子電路。換句話說，第一典型實施例的診斷工具20的殼體24內(nèi)含有的固態(tài)繼電器不具有傳統(tǒng)的機電繼電器中常見的電磁鐵和開關。
[0013]再參照圖3，與傳統(tǒng)的固態(tài)繼電器不同的是，該診斷工具20還包括至少一個電傳感器40,用于感測負載電路34中的電負載。在第一典型實施例中，電傳感器40被集成到印刷電路板32的電路中。然而，應當理解的是，可替換地，一個電傳感器或多個傳感器40可與印刷電路板32分開。從它在車輛的保險絲盒或繼電器/保險絲功率中心內(nèi)的位置來看，其位于負載電路34的前端，該診斷工具20可監(jiān)控組件22的性能。例如，如果組件22是客運車輛的燃料泵22(如圖3的示意圖中所示)，則根據(jù)內(nèi)藏在殼體24中的一個電傳感器或多個傳感器40的類型，該診斷工具20將監(jiān)控被供給至燃料泵22的電流和/或電壓。由此，燃料泵22的性能得以監(jiān)控。例如，如果燃料泵22比預期消耗更多的電流，則它的馬達可能出現(xiàn)故障，并且如果燃料泵22正經(jīng)歷周期性的電壓驟降或電壓尖峰，則有可能在負載電路34中存在短路。
[0014]該典型的診斷工具20還包括計算機可讀存儲器42，諸如固態(tài)硬盤(SSD)，以及在殼體24內(nèi)被安裝在印刷電路板32上的處理器44。該處理器44與一個或多個傳感器40電通信，并與該計算機可讀存儲器42電通信，用于對來自于一個或多個傳感器40的信號進行處理并對應于通過一個電傳感器或多個傳感器40采集的電流和/或電壓測量值在計算機可讀存儲器42中存儲數(shù)據(jù)?？商鎿Q地，該診斷工具20可以具有無線發(fā)射器/接收器45，它可以與殼體24外部的計算機可讀存儲器通信。該無線發(fā)射器/接收器45可以被集成到印刷電路板32的電路中，或者可以是單獨的組件。在被監(jiān)控的組件22的運行過程中，該一個電傳感器或多個傳感器40和處理器44可被配置為對在任意所需頻率下被施加到燃料泵22的電流和/或電壓進行采樣。
[0015]該負載數(shù)據(jù)將被存儲在計算機存儲器42中，以便它可以被上傳到外部計算機(圖未示)，諸如膝上型計算機，智能電話，平板電腦或任何其他類型的電氣設備，以用于分析。在第一典型實施例中，診斷工具20包括一個通用串行總線(USB)端口 46，它與計算機可讀存儲器42電通信，用于直接與計算機(或類似的電氣設備)連接，并允許計算機從計算機可讀存儲器42中下載負載數(shù)據(jù)。然而，應當理解的是，可替換地，該無線發(fā)射器/接收器45可以以無線的方式將負載數(shù)據(jù)發(fā)送到外部計算機。然后，計算機可對該負載數(shù)據(jù)進行處理，并確定被監(jiān)控的組件22是運行正常還是存在故障。因此，利用該診斷工具20，用戶可確定組件22是否正常工作，而無需實際靠近該組件22。這對于那些難以接近的組件來說是特別有利的，例如客運車輛中的燃料泵2，該燃料泵通常只能通過拆除車輛的燃料箱才能靠近。此外，通過分析電壓或電流驟降或尖峰的負載數(shù)據(jù)，該診斷工具20可用于通過允許用戶尋找電短路來找到車輛的電氣問題。
[0016]返回參照圖3，無線發(fā)射器/接收器45被示出為與客運車輛的燃料管線52上的燃料壓力傳感器50通信。該無線通信可以通過射頻(RF)信號，藍牙信號或任何其他類型的無線信號完成。該燃料壓力傳感器50將燃料壓力數(shù)據(jù)輸送給診斷工具20，該診斷工具將燃料壓力數(shù)據(jù)連同上述的負載數(shù)據(jù)存儲在它的存儲器42上。該燃料壓力數(shù)據(jù)可以以與上面所述的負載數(shù)據(jù)相同的方式被上傳到遠程計算機，平板電腦，智能電話，或任何其他電氣設備。但是應當理解，其它非電氣的數(shù)據(jù)可以以類似的方式無線地發(fā)送到診斷工具20。
[0017]現(xiàn)在參考圖4，第二典型實施例的診斷工具120的附圖標記與上述的第一典型實施例的相應的附圖標記相差因子100。該第二典型實施例與上述的第一典型實施例的區(qū)別在于繼電器126為機電式。具體而言，該繼電器126包括集成到控制電路136中的電磁鐵138和集成到負載電路134中的一對觸點154和開關155。此外，該電傳感器140被集成到負載電路134中，而不是像上述第一典型實施例那樣集成到印刷電路板132中。
[0018]本發(fā)明的另一個方面是一種監(jiān)控負載電路34，134中的組件22的方法。該方法包括提供一種診斷工具20，120的步驟，該診斷工具包括殼體24，124，該殼體容納繼電器26，126，至少一個電傳感器40，140，計算機可讀存儲器42，142和處理器44，144。在診斷工具20，120中的繼電器26，126可以是一個固態(tài)繼電器26或具有電磁鐵138和一組觸點154的機電繼電器126。該方法接下來包括利用繼電器26，126根據(jù)控制電路36，136選擇性地打開和關閉負載電路34，134的步驟。該方法接下來包括利用一個或多個傳感器40，140對應于通過負載電路34，134拖曳的電負載產(chǎn)生至少一個信號的步驟。該一個電傳感器或多個傳感器40，140可以被配置成測量負載電路34，134中的電流和/或電壓。然后，該方法接下來包括利用處理器44，144對來自于一個或多個傳感器40，140的一個或多個信號進行處理，并對應于該信號在計算機可讀存儲器42，142上存儲數(shù)據(jù)的步驟。該方法接下來包括通過無線發(fā)射器/接收器45或計算機端口(如USB端口 46，146)，從計算機可讀存儲器42，142發(fā)送數(shù)據(jù)到遠程計算機的步驟。
[0019]顯然，根據(jù)上述教導，許多修正和變型都是可行的，可以在所附權利要求書的范圍內(nèi)以不同于具體描述的方式實現(xiàn)。
【權利要求】
1.一種用于監(jiān)控第一電路中的組件的診斷工具，其特征在于，該診斷工具包括: 殼體； 設置于所述殼體內(nèi)的用于根據(jù)第二電路選擇性地打開和關閉該第一電路的繼電器； 用于測量該第一電路中的電流或電壓的至少一個電傳感器，該電傳感器設置于所述殼體內(nèi)并用于對應于通過所述第一電路拖曳的電負載產(chǎn)生信號； 計算機可讀存儲器；以及 與所述至少一個傳感器和所述計算機可讀存儲器電通信的處理器，用于對應于所述傳感器產(chǎn)生的信號在所述計算機可讀存儲器中存儲數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權利要求1所述的診斷工具，其特征在于，所述繼電器是固態(tài)繼電器。
3.根據(jù)權利要求1所述的診斷工具，其特征在于，所述繼電器是機電繼電器，該機電繼電器包括電磁鐵和一組觸點。
4.根據(jù)權利要求1所述的診斷工具，其特征在于，所述至少一個傳感器是用于感測所述第一電路中的電流的電流傳感器。
5.根據(jù)權利要求1所述的診斷工具，其特征在于，所述至少一個傳感器是用于感測所述第一電路中的電壓的電壓傳感器。
6.根據(jù)權利要求1所述的診斷工具，其特征在于，所述計算機可讀存儲器是固態(tài)硬盤。
7.根據(jù)權利要求1所述的診斷工具，其特征在于，該診斷工具進一步包括至少部分地設置于所述殼體內(nèi)的計算機端口。
8.—種監(jiān)控第一電路中的組件的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟: 提供診斷工具，該診斷工具包括殼體，該殼體容納有繼電器，至少一個電傳感器和處理器； 提供計算機可讀存儲器； 利用繼電器根據(jù)第二電路選擇性地打開和關閉所述第一電路； 利用至少一個傳感器對應于通過所述第一電路拖曳的電負載產(chǎn)生至少一個信號；以及利用處理器處理來自于所述至少一個傳感器的至少一個信號，并對應于所述至少一個信號在所述計算機可讀存儲器上存儲數(shù)據(jù)。
9.根據(jù)權利要求8所述的方法，其特征在于，所述至少一個電傳感器包括用于測量流過所述第一電路的電流的電流傳感器。
10.根據(jù)權利要求8所述的方法，其特征在于，所述至少一個傳感器包括用于測量所述第一電路的兩端的電壓的電壓傳感器。
11.根據(jù)權利要求8所述的方法，其特征在于，所述繼電器是固態(tài)繼電器。
12.根據(jù)權利要求8所述的方法，其特征在于，所述繼電器是機電繼電器，該機電繼電器包括電磁鐵和一組觸點。
13.根據(jù)權利要求8所述的方法，其特征在于，所述計算機可讀存儲器是固態(tài)硬盤。
14.根據(jù)權利要求8所述的方法，其特征在于，該方法進一步包括計算機端口和進一步包括通過所述計算機端口將計算機可讀存儲器中的數(shù)據(jù)發(fā)送給遠程計算機的步驟。
15.根據(jù)權利要求14所述的方法，其特征在于，所述計算機端口為通用串行總線端口。
【文檔編號】F04B51/00GK104302914SQ201380018206
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2013年2月1日 優(yōu)先權日:2012年2月3日
【發(fā)明者】約翰·E·特羅克斯勒, 理查德·哈維 申請人:卡特燃料系統(tǒng)有限公司