CN108375970A - 便携式自动过分相控制***主机性能测试仪及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种便携式自动过分相控制***主机性能测试仪及测试方法，测试仪首先模拟机车“I端”和“II端”向前运行的状态并将此状态接入自动过分相主机，通过向不同车感器的输入口输入符合自动过分相主机输入要求的信号脉冲触发自动过分相主机“强迫信号”和“预告/恢复信号”输出，在该过程中测试出自动过分相主机的灵敏度、输出幅值、输出脉冲宽度、输出驱动能力以及主机的响应时间。在不需要主机从机车上拆卸下来的情况下通过简单操作测试出主机的性能。此外，本发明还具有结构简单，便于携带，测量准确，测试速度快的优点。

Description

便携式自动过分相控制***主机性能测试仪及测试方法

技术领域

本发明涉及电力机车自动过分相控制***主机的性能测试，具体的说是便携式的自动过分相控制***主机性能测试仪及性能测试方法。

背景技术

目前在我国电气化铁路上大规模使用的自动过分相方式是以地面埋点作为定位信息的车载自动过分相方式。该方式不但在车速160 km/h以下的电力机车上应用，例如HXD1C、HXD2B等，而且在车速160 km/h以上的动车组机车也广泛应用，例如CRH1系列、CRH2系列、CRH3C、CRH5、CRH380系列等动车组机车。因此基于该种方式的自动过分相控制***几乎覆盖到全路所有路局。

目前各使用单位在自动过分相主机的维护、故障处理中存在一些不便如下:1)每个自动过分相主机使用单位都要定期对自动过分相主机进行性能检测，因此使用单位要将自动过分相主机从电力机车上拆下在地面通过测试设备对主机进行性能测试，这就增加了主机拆卸的劳动量；2）自动过分相主机是将地面的过分相定点信息传送给车载控制***，由车载控制***执行机车过分相处理，因此当机车在区间运用中出现自动过分相故障时往往无法判断是自动过分相主机故障还是车载控制***故障。往往主机运用单位维护人员会根据机车“运记”显示的情况判定自动过分相主机故障（机车“运记”显示屏上显示自动过分相故障），但多数是车载控制***故障。主机运用部门会将机车停用并通知主机研制单位派人到现场分析处理，这就增加了故障处理的时间成本和人力成本；3）对于C2和C3级的动车组电力机车，各路局动车段为防止车上设备拆卸会对车载设备造成不可预知的故障，一般不允许段内人员对自动过分相主机进行拆卸。因此自动过分相主机无法在日常维护时进行性能测试，只能在库外机车“升弓”时进行功能测试，主机的性能测试只能在机车“各级修”时进行，这就延长了主机性能测试的时间，造成一定的隐患。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种便携式自动过分相主机性能测试仪及性能测试实现方法，解决以上存在的不便。

为了解决目前存在的不便，本发明采用以下技术方案：便携式自动过分相控制***主机性能测试仪及测试方法，其特征在于：所述测试仪包括主控单元，主控单元通过一路I/O控制电路与第二场效应管相连接利用场效应管做“开关”控制自动过分相主机的“上电”与“断电”；主控单元通过一路I/O控制电路与第三场效应管相连接利用场效应管做“开关”控制自动过分相主机的“I端接入”；主控单元通过一路I/O控制电路与第四场效应管相连接利用场效应管做“开关”控制自动过分相主机的“II端接入”；主控单元通过一路I/O控制电路与第一场效应管相连接，同时主控单元通过SPI总线控制可控精密电阻，结合DC24V产生车感器脉冲输入；输入信号通过主控单元I/O控制电路控制的第一电子继电器、第二电子继电器、第三电子继电器、第四电子继电器分别接入到T1车感器、T2车感器、T3车感器、T4车感器使自动过分相主机被触发；自动过分相主机触发后输出的“预告/恢复”信号、“强迫”信号通过第五电子继电器、第六电子继电器、第一光电耦合电路、第二光电耦合电路输入到主控单元实现自动过分相主机灵敏度的测量；主控单元通过4路I/O控制电路与第一晶体三极管、第二晶体三极管、第三晶体三极管、第四晶体三极管相连接，利用晶体三极管的“开关”特性将固定脉冲宽度的DC5V输入车感器T1、车感器T2、车感器T3、车感器T4触发自动过分相主机“预告/恢复”信号、“强迫”信号输出，主控单元通过I/O控制电路控制第九电子继电器、第十电子继电器使输出信号通过第三光电耦合电路、第四光电耦合电路连接到主控单元以此测量自动过分相主机的脉冲宽度和响应时间；主控单元通过4路I/O控制电路与第一晶体三极管、第二晶体三极管、第三晶体三极管、第四晶体三极管相连接，利用晶体三极管的“开关”特性将固定脉冲宽度的DC5V输入车感器T1、车感器T2、车感器T3、车感器T4触发自动过分相主机“预告/恢复”信号、“强迫”信号输出，主控单元通过I/O控制电路控制第七电子继电器、第八电子继电器使输出信号通过第一精密电阻分压电路、第二精密电阻分压电路、第一隔离运放、第二隔离运放进入主控单元的内部A/D测量出自动过分相主机的输出幅值，同时通过第一驱动能力取样电阻、第二通过驱动能力取样电阻结合I2C总线的外部A/D芯片进入主控单元测量出自动过分相主机的输出驱动能力；

所述性能测试方法包括如下步骤：

S1，主控单元控制第二场效应管处于“关”状态使主机“上电”；

S2，主控单元控制第三场效应管处于“关”状态使主机处于“I端向前”状态；

S3，驱动第一电子继电器使第一电子继电器的1脚、3脚接通，驱动第五电子继电器、第六电子继电器使第五电子继电器、第六电子继电器的1脚、3脚接通；

S4.1，主控单元通过SPI控制可控精密电阻使初始车感器脉冲输入电压幅值为1.5V；

S4.2，主控单元控制第一场效应管处于“关”状态；

S4.3，主控单元通过SPI控制可控精密电阻使车感器脉冲输入电压幅值以0.1V不断步进；

S4.4，判断输入脉冲电压幅值是否达到可以触发自动过分相主机输出的幅值，若未达到，则重复S4.3，若达到，进行S5；

S5，自动过分相主机“强迫”信号输出使第二光电耦合电路导通并输出高电平给主控单元，记录可触发自动过分相主机“强迫”信号输出时的脉冲电压幅值于主控单元的SRAM中；

S6，按S4.1－S4.4步骤运行；

S7，自动过分相主机“恢复”信号输出使第一光电耦合电路导通并输出高电平给主控单元记录可触发自动过分相主机“恢复”信号输出时的脉冲电压幅值于主控单元的SRAM中；

S8，主控单元控制第一场效应管处于“开”状态以此控制脉冲无法输入T1车感器输入口,驱动第一电子继电器、第五电子继电器、第六电子继电器的1、2接通回到初始位。主控单元控制第二场效应管使主机“断电”然后“上电”,驱动第九电子继电器、第十电子继电器使第九电子继电器、第十电子继电器的1、3接通主控单元控制第一晶体三极管“关”使DC5V接入T1车感器输入口,触发主机“强迫”信号输出使第四光电耦合电路输出以此测量出输出主机响应时间并存入SRAM中；

S9，主控单元控制第一晶体三极管“开”,通过第四光电耦合电路输出测量出输出脉冲宽度并存入SRAM中；

S10，主控单元控制第一晶体三极管“关”, 触发第三光电耦合电路输出以此测量出输出主机响应时间并存入SRAM中；

S11，主控单元控制第一晶体三极管“开”通过第三光电耦合电路输出测量出输出脉冲宽度并存入SRAM中；

S12,驱动第九电子继电器、第十电子继电器使第九电子继电器、第十电子继电器的1、2接通回到初始位；

S13，主控单元控制第二场效应管使主机“断电”然后“上电”, 驱动第七电子继电器、第八电子继电器使第七电子继电器、第八电子继电器的1、3接通, 主控单元控制第一晶体三极管“关”, 触发“强迫”信号输出并通过第二精密电阻分压电路将输出的“强迫”信号分压成主控单元上A/D所能承受的电压值并通过第二隔离运放输入到主控单元上的A/D。主控单元将A/D转换后的数值按第二精密分压电路的分压方式反算回输出的实际值，存于SRAM中；

S14，将第二驱动能力取样电阻两端的电压通过I2C的A/D转换后的数值传送给主控单元，主控单元将该数值除以第二驱动能力取样电阻的阻值得到输出的电流值既输出驱动能力，存于SRAM中；

S15, 主控单元控制第一晶体三极管“开”然后“关”,触发“恢复”信号输出并通过第一精密电阻分压电路、第一驱动能力取样电阻、第一隔离运放按S13到S14的方法求出驱动能力和输出幅值，存于SRAM中；

S16, 主控单元控制第一晶体三极管“开”驱动第七电子继电器、第八电子继电器使第七电子继电器、第八电子继电器的1、2接通回到初始位；

S17，将存储于SRAM中的所有数据搬移到CF卡中做掉电不消失的存储；

S18, 主控单元控制第二场效应管使主机“断电”等待主机再次“上电”进行其他车感器输入口输入相应脉冲进行性能测试；

S19, 结束。

进一步的，通过连接电缆使便携式测试仪与供电插头（自动过分相主机与机车连接的插头）相连接以获取机车所提供的DC110 V，为便携式测试仪提供工作电压。

进一步的，便携式测试仪使用工业级电容触摸屏（使用温度：－25 ℃～+70 ℃）实现人机交互。便携式测试仪的使用者可以通过触摸屏操控相应的测试操作并显示操作结果。

进一步的，便携式测试仪的使用者可以通过触摸屏输入被测自动过分相主机所在机车的车号，这样该主机的性能测试结果、机车车号、测试时间及测试人员就会以文件的形式被存储在便携式测试仪的存储单元(CF卡)中。存储单元可存储大约150辆机车自动过分相主机的性能测试数据。

进一步的，便携式测试仪的使用者可以通过触摸屏对存储的数据进行从新编号、清除存储数据等操作。便携式测试仪也可以通过USB接口与PC机相连接将存储的数据上传给PC机。

进一步的，便携式测试仪拥有RTC，可以实时在触摸屏上显示时间，并且测试仪上的电波钟模块可以对RTC进行校正，保证时间的准确性。

进一步的，便携式测试仪拥有网络接口（RJ45口），可以在确保上网的前提下，通过网络设备，将相应的指定文件上传到指定的服务器上。

进一步的，便携式测试仪可以外接测试仪配套的GSM模块，使用者可以在电力机车上通过4G网将存储的数据传送到指定的服务器上。

本发明的优点是：本发明可以对自动过分相主机的灵敏度、输出幅值、输出脉冲宽度、输出驱动能力以及主机的响应时间进行测量。便携式测试仪体积小、重量轻，现场维护人员及故障处理人员可以将其携带到装有自动过分相主机的电力机车上，通过测试仪配套的连接电缆与主机相连接，在不需要主机从机车上拆卸下来的情况下通过简单操作测试出主机的性能并反馈给使用者。通过便携式自动过分相测试仪可以完全解决上面所提出的不便。

此外，本发明还具有结构简单，便于携带，测量准确，测试速度快的优点。

附图说明

图1是便携式自动过分相主机性能测试仪的结构图；

图2是便携式自动过分相主机性能测试仪的原理框图；

图3是主机性能测试实现方法流程图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1－3所示，本发明提供了一种便携式自动过分相控制***主机性能测试仪及测试方法，所述测试仪包括主控单元，主控单元通过一路I/O控制电路与第二场效应管相连接利用场效应管做“开关”控制自动过分相主机的“上电”与“断电”；主控单元通过一路I/O控制电路与第三场效应管相连接利用场效应管做“开关”控制自动过分相主机的“I端接入”；主控单元通过一路I/O控制电路与第四场效应管相连接利用场效应管做“开关”控制自动过分相主机的“II端接入”；主控单元通过一路I/O控制电路与第一场效应管相连接，同时主控单元通过SPI总线控制可控精密电阻，结合DC24V产生车感器脉冲输入；输入信号通过主控单元I/O控制电路控制的第一电子继电器、第二电子继电器、第三电子继电器、第四电子继电器分别接入到T1车感器、T2车感器、T3车感器、T4车感器使自动过分相主机被触发；自动过分相主机触发后输出的“预告/恢复”信号、“强迫”信号通过第五电子继电器、第六电子继电器、第一光电耦合电路、第二光电耦合电路输入到主控单元实现自动过分相主机灵敏度的测量；主控单元通过4路I/O控制电路与第一晶体三极管、第二晶体三极管、第三晶体三极管、第四晶体三极管相连接，利用晶体三极管的“开关”特性将固定脉冲宽度的DC5V输入车感器T1、车感器T2、车感器T3、车感器T4触发自动过分相主机“预告/恢复”信号、“强迫”信号输出，主控单元通过I/O控制电路控制第九电子继电器、第十电子继电器使输出信号通过第三光电耦合电路、第四光电耦合电路连接到主控单元以此测量自动过分相主机的脉冲宽度和响应时间；主控单元通过4路I/O控制电路与第一晶体三极管、第二晶体三极管、第三晶体三极管、第四晶体三极管相连接，利用晶体三极管的“开关”特性将固定脉冲宽度的DC5V输入车感器T1、车感器T2、车感器T3、车感器T4触发自动过分相主机“预告/恢复”信号、“强迫”信号输出，主控单元通过I/O控制电路控制第七电子继电器、第八电子继电器使输出信号通过第一精密电阻分压电路、第二精密电阻分压电路、第一隔离运放、第二隔离运放进入主控单元的内部A/D测量出自动过分相主机的输出幅值，同时通过第一驱动能力取样电阻、第二通过驱动能力取样电阻结合I2C总线的外部A/D芯片进入主控单元测量出自动过分相主机的输出驱动能力；

所述性能测试方法包括如下步骤：

S1，主控单元控制第二场效应管处于“关”状态使主机“上电”，即通电状态；

S2，主控单元控制第三场效应管处于“关”状态使主机处于“I端向前”状态，即确定行车状态方向，以使后续步骤提供依据；

S3，驱动第一电子继电器使第一电子继电器的1脚、3脚接通，驱动第五电子继电器、第六电子继电器使第五电子继电器、第六电子继电器的1脚、3脚接通；

S4.1，主控单元通过SPI控制可控精密电阻使初始车感器脉冲输入电压幅值为1.5V；

S4.2，主控单元控制第一场效应管处于“关”状态，以此控制脉冲可以输入T1车感器输入口；

S4.3，主控单元通过SPI控制可控精密电阻使车感器脉冲输入电压幅值以0.1V不断步进；

S4.4，判断输入脉冲电压幅值是否达到可以触发自动过分相主机输出的幅值，若未达到，则重复S4.3，若达到，进行S5；

S5，自动过分相主机“强迫”信号输出使第二光电耦合电路导通并输出高电平给主控单元，记录可触发自动过分相主机“强迫”信号输出时的脉冲电压幅值于主控单元的SRAM中；

S6，按S4.1－S4.4步骤运行；若达到，进行下一步；

S7，自动过分相主机“恢复”信号输出使第一光电耦合电路导通并输出高电平给主控单元记录可触发自动过分相主机“恢复”信号输出时的脉冲电压幅值于主控单元的SRAM中；

S8，主控单元控制第一场效应管处于“开”状态以此控制脉冲无法输入T1车感器输入口,驱动第一电子继电器、第五电子继电器、第六电子继电器的1、2接通回到初始位。主控单元控制第二场效应管使主机“断电”然后“上电”,驱动第九电子继电器、第十电子继电器使第九电子继电器、第十电子继电器的1、3接通主控单元控制第一晶体三极管“关”使DC5V接入T1车感器输入口,触发主机“强迫”信号输出使第四光电耦合电路输出以此测量出输出主机响应时间并存入SRAM中；

S9，主控单元控制第一晶体三极管“开”,通过第四光电耦合电路输出测量出输出脉冲宽度并存入SRAM中；

S10，主控单元控制第一晶体三极管“关”, 触发第三光电耦合电路输出以此测量出输出主机响应时间并存入SRAM中；

S11，主控单元控制第一晶体三极管“开”通过第三光电耦合电路输出测量出输出脉冲宽度并存入SRAM中；

S12,驱动第九电子继电器、第十电子继电器使第九电子继电器、第十电子继电器的1、2接通回到初始位；

S13，主控单元控制第二场效应管使主机“断电”然后“上电”, 驱动第七电子继电器、第八电子继电器使第七电子继电器、第八电子继电器的1、3接通, 主控单元控制第一晶体三极管“关”, 触发“强迫”信号输出并通过第二精密电阻分压电路将输出的“强迫”信号分压成主控单元上A/D所能承受的电压值并通过第二隔离运放输入到主控单元上的A/D。主控单元将A/D转换后的数值按第二精密分压电路的分压方式反算回输出的实际值，存于SRAM中；

S14，将第二驱动能力取样电阻两端的电压通过I2C的A/D转换后的数值传送给主控单元，主控单元将该数值除以第二驱动能力取样电阻的阻值得到输出的电流值既输出驱动能力，存于SRAM中；

S15, 主控单元控制第一晶体三极管“开”然后“关”,触发“恢复”信号输出并通过第一精密电阻分压电路、第一驱动能力取样电阻、第一隔离运放按S13到S14的方法求出驱动能力和输出幅值，存于SRAM中；

S16, 主控单元控制第一晶体三极管“开”驱动第七电子继电器、第八电子继电器使第七电子继电器、第八电子继电器的1、2接通回到初始位；

S17，将存储于SRAM中的所有数据搬移到CF卡中做掉电不消失的存储；

S18, 主控单元控制第二场效应管使主机“断电”等待主机再次“上电”进行其他车感器输入口输入相应脉冲进行性能测试；

S19, 按上述步骤重复测试T2－T4车感器入口后结束。

具体描述如下：通过图1的便携式自动过分相主机性能测试仪的结构图可以知道便携式自动过分相主机性能测试仪外形结构采用241mm×190mm×160mm(长×高×深)TPE与ABS工程塑料材质以此来使便携式测试仪具有一定的防撞、防震功能，颜色为黑色。顶部安装提手（图1中的6），这样方便整体携带与移动。图1中便携式自动过分相主机性能测试仪除了工业级电容触摸屏和4个功能按键外还含有其他5个组成部分：1为与PC机的接口（USB口）、2为与互联网的接口（RJ45口）、3为CF卡、4为电波钟模块、5为GSM模块接口，6为把手。将和自动过分相主机相连的插头7从自动过分相主机上拔下通过连接电缆与便携式测试仪的“插头1”相连接以获取机车所提供的DC110V，为便携式测试仪提供工作电压。将T1车感器插头、T2车感器插头、T3车感器插头、T4车感器插头拔下。通过连接电缆将便携式自动过分相主机性能测试仪的“插头2”与自动过分相主机的X1插座及X2插座、X3插座、X4插座、X5插座（X2插座、X3插座、X4插座、X5插座为与4个车感器连接的插座）相连接以此来完成便携式测试仪与自动过分相主机进行“I端向前”、“II端向前”、“T1～T4车感器输入”“强迫信号”、“预告/恢复信号”等输入、输出信号的交互。

通过图2所示，机车电源（DC110V）通过电源模块转换成DC24V，DC24V通过电源模块转换成DC5V为基于NXP（Freescale）i.MX6UL的主控单元（以下简称“主控单元”）供电。工业级电容触摸屏通过并口与主控单元连接实现人机交互。主控单元通过一路I/O控制电路与第二场效应管相连接利用场效应管做“开关”控制自动过分相主机的“上电”与“断电”。主控单元通过一路I/O控制电路与第三场效应管相连接利用场效应管做“开关”控制自动过分相主机的“I端接入”。主控单元通过一路I/O控制电路与第四场效应管相连接利用场效应管做“开关”控制自动过分相主机的“II端接入”。主控单元通过一路I/O控制电路与第一场效应管相连接，同时主控单元通过SPI总线控制可控精密电阻，结合DC24V产生车感器脉冲输入。输入信号通过主控单元I/O控制电路控制的第一电子继电器J1、第二电子继电器J2、第三电子继电器J3、第四电子继电器J4接入到T1车感器、T2车感器、T3车感器、T4车感器使自动过分相主机被触发。自动过分相主机触发后输出的“预告/恢复”信号、“强迫”信号通过第五电子继电器J5、第六电子继电器J6、第一光电耦合电路、第二光电耦合电路输入到主控单元实现自动过分相主机灵敏度的测量。主控单元通过4路I/O控制电路与第一晶体三极管、第二晶体三极管、第三晶体三极管、第四晶体三极管相连接，利用晶体三极管的“开关”特性将固定脉冲宽度的DC5V输入车感器T1、车感器T2、车感器T3、车感器T4触发自动过分相主机“预告/恢复”信号、“强迫”信号输出，主控单元通过I/O控制电路控制第九电子继电器J9、第十电子继电器J10使输出信号通过第三光电耦合电路、第四光电耦合电路连接到主控单元以此测量自动过分相主机的脉冲宽度和响应时间。主控单元通过4路I/O控制电路与第一晶体三极管、第二晶体三极管、第三晶体三极管、第四晶体三极管相连接，利用晶体三极管的“开关”特性将固定脉冲宽度的DC5V输入车感器T1、车感器T2、车感器T3、车感器T4触发自动过分相主机“预告/恢复”信号、“强迫”信号输出，主控单元通过I/O控制电路控制第七电子继电器J7、第八电子继电器J8使输出信号通过第一精密电阻分压电路、第二精密电阻分压电路、第一隔离运放、第二隔离运放进入主控单元的内部A/D测量出自动过分相主机的输出幅值，同时通过第一驱动能力取样电阻、第二通过驱动能力取样电阻结合I2C总线的外部A/D芯片进入主控单元测量出自动过分相主机的输出驱动能力。

本发明还提供了一种自动过分相主机性能测试的实现方法。由于自动过分相主机的四个车感器（车感器T1、车感器T2、车感器T3、车感器T4）输入为冗余设计，因此以自动过分相主机接收到“I端向前”信号，车感器T1输入口输入相应脉冲触发自动过分相主机“强迫”信号、“恢复”信号输出过程中主机性能测试的方法为例结合图2、图3对自动过分相主机性能测试的实现方法做以详细说明。

当便携式测试仪与自动过分相主机通过连接电缆连接完毕后既测试准备工作完成后主控单元通过I/O控制电路控制第二场效应管处于“关”状态使自动过分相主机“上电”，等待自动过分相主机“自检”结束后主控单元通过I/O控制电路控制第三场效应管处于“关”状态使自动过分相主机处于“I端向前”状态，主控单元通过I/O控制电路驱动电子第一继电器J1使J1的1脚、3脚接通，主控单元通过SPI总线控制可控精密电阻使初始车感器脉冲输入电压幅值为1.5V（参考TB/T 3197-2008《车载控制自动过分相***技术条件》定出初始值），主控单元通过I/O控制电路控制第一场效应管处于“关”状态以此控制脉冲可以输入T1车感器输入口，主控单元通过SPI总线控制可控精密电阻使车感器脉冲输入电压幅值以0.1V不断步进，当输入脉冲电压幅值达到可以触发自动过分相主机输出的幅值时自动过分相主机“强迫”信号输出，输出信号使第二光电耦合电路导通并输出高电平给主控单元，主控单元记录下可触发自动过分相主机“强迫”信号输出时的脉冲电压幅值于主控单元的SRAM中。至此完成对自动过分相主机“强迫”信号输出灵敏度的测量。自动过分相主机“恢复”信号输出灵敏度的测量与自动过分相主机“强迫”信号输出灵敏度的测量基本相同，在此不做赘述，详细过程见图3。完成自动过分相主机灵敏度测量后主控单元通过I/O控制电路控制第一场效应管处于“开”状态，电子第一继电器J1、第五电子继电器J5、第六电子继电器J6回到初始状态。

进一步的，主控单元通过I/O控制电路控制第二场效应管使自动过分相主机“断电”然后从新“上电”。主控单元通过I/O控制电路驱动第九电子继电器J9、第十电子继电器J10使J9和J10的1脚、3脚接通，主控单元通过I/O控制电路控制第一晶体三极管“关”使DC5V接入T1车感器输入口触发自动过分相主机“强迫”信号输出，输出的“强迫”信号触发第四光电耦合电路输出并进入主控单元，以此测量出输出自动过分相主机响应时间，将测到的结果存入主控单元的SRAM中。主控单元通过I/O控制电路控制第一晶体三极管“开”。通过第四光电耦合电路的输出测量出“强迫”信号输出的脉冲宽度。主控单元通过I/O控制电路控制第一晶体三极管“关”，使DC5V接入T1车感器输入口触发自动过分相主机“恢复”信号输出，输出的“恢复”信号触发第三光电耦合电路输出并进入主控单元，以此测量出输出自动过分相主机响应时间，将测到的结果存入主控单元的SRAM中。主控单元通过I/O控制电路控制第一晶体三极管“开”。通过第三光电耦合电路的输出测量出“恢复”信号输出的脉冲宽度。至此完成了输出脉冲宽度与主机响应时间的测量。主控单元通过I/O控制电路驱动第九电子继电器J9、第十电子继电器J10的1脚、2脚接通回到初始位。

进一步的，主控单元通过I/O控制电路驱动第七电子继电器J7、第八电子继电器J8使J7和J8的1脚、3脚接通，主控单元通过I/O控制电路控制第一晶体三极管“关”使DC5V接入T1车感器输入口触发自动过分相主机“强迫”信号输出，将输出信号经过第二精密电阻分压电路处理成主控单元A/D所能接受的输入电压值并通过隔离运放输入到主控单元的A/D中，通过主控单元的运算得到输出“强迫”信号幅值并将幅值存于主控单元的SRAM中。通过串入到输出信号中的第二驱动取样电阻及I2C的A/D得到“强迫”信号的驱动能力值既电流值存于主控单元的SRAM中。“恢复”信号的输出幅值测量与输出驱动能力测量与“强迫”信号基本相同，在此不做赘述，详细过程见图3。至此完成输出信号输出幅值和驱动能力的测试。主控单元通过I/O控制电路驱动第七电子继电器J7、第八电子继电器J8的1脚、2脚接通回到初始位。

进一步的，将所有存储于主控单元SRAM中的数据既自动过分相主机的性能测试结果搬移到CF卡中做掉电不消失的存储。

进一步的，主控单元通过I/O控制电路控制第二场效应管使自动过分相主机“断电”，等待自动过分相主机再次“上电”进行其他车感器输入口输入相应脉冲进行性能测试。

图3是自动过分相主机以车感器T1输入口输入相应脉冲触发自动过分相主机“强迫”信号、“恢复”信号输出过程中主机性能测试的方法实例工作流程图。

Claims (1)

1.便携式自动过分相控制***主机性能测试仪及测试方法，其特征在于：所述测试仪包括主控单元，主控单元通过一路I/O控制电路与第二场效应管相连接利用场效应管做“开关”控制自动过分相主机的“上电”与“断电”；主控单元通过一路I/O控制电路与第三场效应管相连接利用场效应管做“开关”控制自动过分相主机的“I端接入”；主控单元通过一路I/O控制电路与第四场效应管相连接利用场效应管做“开关”控制自动过分相主机的“II端接入”；主控单元通过一路I/O控制电路与第一场效应管相连接，同时主控单元通过SPI总线控制可控精密电阻，结合DC24V产生车感器脉冲输入；输入信号通过主控单元I/O控制电路控制的第一电子继电器、第二电子继电器、第三电子继电器、第四电子继电器分别接入到T1车感器、T2车感器、T3车感器、T4车感器使自动过分相主机被触发；自动过分相主机触发后输出的“预告/恢复”信号、“强迫”信号通过第五电子继电器、第六电子继电器、第一光电耦合电路、第二光电耦合电路输入到主控单元实现自动过分相主机灵敏度的测量；主控单元通过4路I/O控制电路与第一晶体三极管、第二晶体三极管、第三晶体三极管、第四晶体三极管相连接，利用晶体三极管的“开关”特性将固定脉冲宽度的DC5V输入车感器T1、车感器T2、车感器T3、车感器T4触发自动过分相主机“预告/恢复”信号、“强迫”信号输出，主控单元通过I/O控制电路控制第九电子继电器、第十电子继电器使输出信号通过第三光电耦合电路、第四光电耦合电路连接到主控单元以此测量自动过分相主机的脉冲宽度和响应时间；主控单元通过4路I/O控制电路与第一晶体三极管、第二晶体三极管、第三晶体三极管、第四晶体三极管相连接，利用晶体三极管的“开关”特性将固定脉冲宽度的DC5V输入车感器T1、车感器T2、车感器T3、车感器T4触发自动过分相主机“预告/恢复”信号、“强迫”信号输出，主控单元通过I/O控制电路控制第七电子继电器、第八电子继电器使输出信号通过第一精密电阻分压电路、第二精密电阻分压电路、第一隔离运放、第二隔离运放进入主控单元的内部A/D测量出自动过分相主机的输出幅值，同时通过第一驱动能力取样电阻、第二通过驱动能力取样电阻结合I2C总线的外部A/D芯片进入主控单元测量出自动过分相主机的输出驱动能力；

所述性能测试方法包括如下步骤：

S1，主控单元控制第二场效应管处于“关”状态使主机“上电”；

S2，主控单元控制第三场效应管处于“关”状态使主机处于“I端向前”状态；

S3，驱动第一电子继电器使第一电子继电器的1脚、3脚接通，驱动第五电子继电器、第六电子继电器使第五电子继电器、第六电子继电器的1脚、3脚接通；

S4.1，主控单元通过SPI控制可控精密电阻使初始车感器脉冲输入电压幅值为1.5V；

S4.2，主控单元控制第一场效应管处于“关”状态；

S4.3，主控单元通过SPI控制可控精密电阻使车感器脉冲输入电压幅值以0.1V不断步进；

S4.4，判断输入脉冲电压幅值是否达到可以触发自动过分相主机输出的幅值，若未达到，则重复S4.3，若达到，进行S5；

S5，自动过分相主机“强迫”信号输出使第二光电耦合电路导通并输出高电平给主控单元，记录可触发自动过分相主机“强迫”信号输出时的脉冲电压幅值于主控单元的SRAM中；

S6，按S4.1－S4.4步骤运行；

S7，自动过分相主机“恢复”信号输出使第一光电耦合电路导通并输出高电平给主控单元记录可触发自动过分相主机“恢复”信号输出时的脉冲电压幅值于主控单元的SRAM中；

S8，主控单元控制第一场效应管处于“开”状态以此控制脉冲无法输入T1车感器输入口,驱动第一电子继电器、第五电子继电器、第六电子继电器的1、2接通回到初始位；主控单元控制第二场效应管使主机“断电”然后“上电”,驱动第九电子继电器、第十电子继电器使第九电子继电器、第十电子继电器的1、3接通主控单元控制第一晶体三极管“关”使DC5V接入T1车感器输入口,触发主机“强迫”信号输出使第四光电耦合电路输出以此测量出输出主机响应时间并存入SRAM中；

S9，主控单元控制第一晶体三极管“开”,通过第四光电耦合电路输出测量出输出脉冲宽度并存入SRAM中；

S10，主控单元控制第一晶体三极管“关”, 触发第三光电耦合电路输出以此测量出输出主机响应时间并存入SRAM中；

S11，主控单元控制第一晶体三极管“开”通过第三光电耦合电路输出测量出输出脉冲宽度并存入SRAM中；

S12,驱动第九电子继电器、第十电子继电器使第九电子继电器、第十电子继电器的1、2接通回到初始位；

S13，主控单元控制第二场效应管使主机“断电”然后“上电”, 驱动第七电子继电器、第八电子继电器使第七电子继电器、第八电子继电器的1、3接通, 主控单元控制第一晶体三极管“关”, 触发“强迫”信号输出并通过第二精密电阻分压电路将输出的“强迫”信号分压成主控单元上A/D所能承受的电压值并通过第二隔离运放输入到主控单元上的A/D；主控单元将A/D转换后的数值按第二精密分压电路的分压方式反算回输出的实际值，存于SRAM中；

S14，将第二驱动能力取样电阻两端的电压通过I2C的A/D转换后的数值传送给主控单元，主控单元将该数值除以第二驱动能力取样电阻的阻值得到输出的电流值既输出驱动能力，存于SRAM中；

S15, 主控单元控制第一晶体三极管“开”然后“关”,触发“恢复”信号输出并通过第一精密电阻分压电路、第一驱动能力取样电阻、第一隔离运放按S13到S14的方法求出驱动能力和输出幅值，存于SRAM中；

S16, 主控单元控制第一晶体三极管“开”驱动第七电子继电器、第八电子继电器使第七电子继电器、第八电子继电器的1、2接通回到初始位；

S17，将存储于SRAM中的所有数据搬移到CF卡中做掉电不消失的存储；

S18, 主控单元控制第二场效应管使主机“断电”等待主机再次“上电”进行其他车感器输入口输入相应脉冲进行性能测试；

S19, 结束。