CN108710046A - 一种车载仪表耐久测试装置 - Google Patents

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Abstract

一种车载仪表耐久测试装置，通过采用价格便宜的测试单元和通讯单元取代传统方法中价值比较大的万用表和通讯工具，而且测试单元和通讯单元集成为板卡形式插在4U机箱内，需要扩展时，只要在机箱上多插一些板卡即可，机箱可以整体移动，测试时只需要连接电源线和产品线束即可，可以根据需求选择适当的测量单元数量，能够做到所有通道同时并行测试，大幅提升了设备效率和利用率，采用多量程设计，大量程可以做到10A，轻松实现工作电流与睡眠电流的切换量程监控，使得测试能力明显提高，模块化设计的测试单元不仅有利于设备维护，同时降低了成本，还具有集成度高的优点。

Description

一种车载仪表耐久测试装置
技术领域:
本发明涉及电学领域，尤其涉及测试车载仪表电子性能的技术，特别是一种车载仪表耐久测试装置。
背景技术
车载仪表需要进行耐久实验测试，其中包括对电压、电流、CAN、LIN、GMLine等众多信号进行长期的综合监控与记录。现有技术中，测试设备的测量通道不足，无论对于电流测量还是总线测量，现有仪表工具基本上只有一或两个通道；另外，量程不足：比如34972可以用于测量电流，但它的电流量程只有1安培，不能满足产品测试的需要；此外，集成度不高：在使用多种仪表工具测量时，分立仪器数量多，体积大，不易搬运。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中的上述缺陷，提供一种多通道并行测试，多量程切换，集成度高的测试装置。
其主要工作原理是采用测试单元和通讯单元取代传统方法中的万用表和通讯工具，而且测试单元和通讯单元集成为板卡形式插在4U机箱内，需要扩展时，只要在机箱上多插一些板卡即可，机箱可以整体移动，测试时只需要连接电源线和产品线束即可。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种车载仪表耐久测试装置，包括上位电脑以及通过USB线与所述上位电脑相连接的电源，所述的上位电脑与一个485通讯总线连接，其中，还包括一个CAN总线、至少一个标准测试单元、与所述的标准测试单元数目相同的负载箱和与所述的负载箱数目相同的通讯测试单元，任意一个所述的标准测试单元均各自包括一个第一单片机、一个电压测试模块、一个电流测试模块和一个继电器控制模块，所述的电压测试模块、电流测试模块和继电器控制模块均各自与所述的第一单片机连接，第一单片机的通讯接口连接到所述的485通讯总线，电压测试模块中包括有两个以上的电压采集通道，继电器控制模块中包括有两个以上的数字量输出通道，任意一个所述的通讯测试单元均各自包括一个第二单片机、一个高速/低速CAN总线收发器、一个GM Line总线收发器、一个LIN总线收发器和一个通道选择模块，所述的通道选择模块与所述的CAN总线连接，所述的高速/低速CAN总线收发器、GM Line总线收发器、LIN总线收发器各自连接所述的第二单片机、并各自连接通道选择模块，第二单片机的通讯接口通过USB电缆与所述的上位电脑连接，任意一个所述的负载箱中均各自设置有一个待测仪表线束接口，所述的待测仪表线束接口中包括有CAN总线通讯接口、电源接口和测试信号接口，所述的CAN总线通讯接口与CAN总线连接，所述的电源接口和测试信号接口各自与继电器的被控端连接，所述的继电器的控制端与标准测试单元中的继电器控制模块连接，测试信号接口包括电流信号接口和电压信号接口，所述的电流信号接口和电压信号接口各自通过继电器的被控端与标准测试单元中的电压测试模块和电流测试模块连接。
进一步的，电压测试模块的电压范围覆盖0至14V直流电压。
进一步的，继电器控制模块中设置有56路继电器控制通道。
进一步的，电流测试模块包括采样电路，所述的采样电路中包括有串联在待测电路中的采样电阻器。
进一步的，采样电路中包括有串联在待测电路中的两种电阻值的采样电阻器。
本发明和已有技术相比较，其效果是积极和明显的，本发明可以根据需求选择适当的测量单元数量，能够做到所有通道同时并行测试，大幅提升了设备效率和利用率，采用多量程设计，大量程可以做到10A，轻松实现工作电流与睡眠电流的切换量程监控，使得测试能力明显提高，模块化设计的测试单元不仅有利于设备维护，同时降低了成本，还具有集成度高的优点。
附图说明：
图1是本发明的设备原理图。
图2是本发明的标准测试单元结构图。
图3是本发明的通讯测试单元结构图。
图4是本发明的一个实施例中的负载箱的电路原理图。
具体实施方式：
实施例:
如图1、图2、图3及图4所示，一种车载仪表耐久测试装置，包括上位电脑1以及通过USB线与所述上位电脑相连接的电源2，所述的上位电脑与一个485通讯总线7连接，其特征在于：还包括一个CAN总线、至少一个标准测试单元3、与所述的标准测试单元数目相同的负载箱5和与所述的负载箱数目相同的通讯测试单元4，被测产品6通过引脚分别与所述负载箱及所述通讯测试单元相连接，任意一个所述的标准测试单元均各自包括一个第一单片机31、一个电压测试模块32、一个电流测试模块33和一个继电器控制模块36，所述的电压测试模块、电流测试模块和继电器控制模块均各自与所述的第一单片机连接，第一单片机的通讯接口连接到所述的485通讯总线，电压测试模块中包括有两个以上的电压采集通道，继电器控制模块中包括有两个以上的数字量输出通道，任意一个所述的通讯测试单元均各自包括一个第二单片机41、一个高速/低速CAN总线收发器42、一个GM Line总线收发器43、一个LIN总线收发器44和一个通道选择模块45，所述通道选择模块设置2个总线通道，即第一通道46和第二通道47，所述的通道选择模块与所述的CAN总线连接，所述的高速/低速CAN总线收发器、GM Line总线收发器、LIN总线收发器各自连接所述的第二单片机、并各自连接通道选择模块，第二单片机的通讯接口通过USB电缆8与所述的上位电脑连接，任意一个所述的负载箱中均各自设置有一个待测仪表线束接口，所述的待测仪表线束接口中包括有CAN总线通讯接口、电源接口和测试信号接口，所述的CAN总线通讯接口与CAN总线连接，所述的电源接口和测试信号接口各自与继电器的被控端连接，所述的继电器的控制端与标准测试单元中的继电器控制模块连接，测试信号接口包括电流信号接口和电压信号接口，所述的电流信号接口和电压信号接口各自通过继电器的被控端与标准测试单元中的电压测试模块和电流测试模块连接。电压测试过程如下：(1) 上位机测试软件先发送继电器控制指令，命令通过485总线传输至标准测试单元中的嵌入式软件，嵌入式软件识别命令关键字，进入数字量输出程序，相应的数字量通道打开，信号传到负载箱中的继电器执行部分，则相应的继电器动作，产品相应的通道被打开；(2) 上位机测试软件接着发送CAN消息给CAN通讯单元，相应通道的CAN通讯单元发送此CAN消息给相应产品，使得产品进入指定的待测状态；(3)上位机测试软件向标准测试单元发送读取电压的命令，嵌入式软件识别命令并进入读取电压程序，然后将读取到的电压值回传给上位机测试软件，上位机测试软件得到测试值后先转换成可视值，然后与阈值相比较，判断是否通过，然后一方面将测试可视值和判断结果显示到界面，另一方面将测量时间、原始值、可视值、判断结果保存到报告当中，然后就进入下一轮的电压测试；睡眠电流测试过程如下：(1) 上位机测试软件发送CAN消息给CAN通讯单元，相应通道的CAN通讯单元发送此CAN消息给相应产品，使得产品进入睡眠状态；(2) 上位机测试软件等待指定时间，确保产品已经完全进入睡眠状态；(3) 上位机测试软件先发送大量程电流测试通道的继电器控制指令，嵌入式软件识别命令关键字，进入数字量输出程序，相应的数字量通道打开，信号传到负载箱中的继电器执行部分，相应的继电器动作，使产品进入大量程电流待测状态；(4) 上位机测试软件发送读取电流的命令，嵌入式软件接到命令，读取并回传电流数据；(5) 上位机测试软件收到回传的电流数据后，转换至可视值，粗判是否可以进行小量程精测；(6) 如果粗判电流值太大，还没有进入睡眠状态，则上位机测试软件将再等待一定时间后进行重测，最多重测4次，若还没有达到进入小量程精测的条件，则将粗测的数值作为电流测试的最终值显示并记录；(7) 如果粗判电流值可以进入小量程精测，则上位机测试软件会发送继电器切换命令，经过嵌入式软件发送执行命令、负载箱继电器执行部件动作，进入小量程精测，最终精测的数值作为睡眠电流值显示并保存。
进一步的，电压测试模块的电压范围覆盖0至14V直流电压。
进一步的，继电器控制模块中设置有56路继电器控制通道。
进一步的，电流测试模块包括采样电路，所述的采样电路中包括有串联在待测电路中的采样电阻器，采样电阻电压经过电压放大电路，通过电压采集通道便可以测得电压值，再经过参数换算，即可得到电流值。
进一步的，如图2所示，所述电流测试模块的采样电路内设置2个不同电阻值的采样电阻，通过切换电气连接，可使其中一个采样电阻串联至待测电路中，连通1号采样电阻34时所述采样电路量程为0.1安培，连通2号采样电阻35时所述采样电路量程为10安培，量程为10安培，用于粗测，量程为0.1安培，用于精测，在实际测试中，是通过先粗测再精测的方式，通过两个量程的切换来提高电流测量的准确度。

Claims (5)

1.一种车载仪表耐久测试装置，包括上位电脑以及通过USB线与所述上位电脑相连接的电源，所述的上位电脑与一个485通讯总线连接，其特征在于：还包括一个CAN总线、至少一个标准测试单元、与所述的标准测试单元数目相同的负载箱和与所述的负载箱数目相同的通讯测试单元，任意一个所述的标准测试单元均各自包括一个第一单片机、一个电压测试模块、一个电流测试模块和一个继电器控制模块，所述的电压测试模块、电流测试模块和继电器控制模块均各自与所述的第一单片机连接，第一单片机的通讯接口连接到所述的485通讯总线，电压测试模块中包括有两个以上的电压采集通道，继电器控制模块中包括有两个以上的数字量输出通道，任意一个所述的通讯测试单元均各自包括一个第二单片机、一个高速/低速CAN总线收发器、一个GM Line总线收发器、一个LIN总线收发器和一个通道选择模块，所述的通道选择模块与所述的CAN总线连接，所述的高速/低速CAN总线收发器、GM Line总线收发器、LIN总线收发器各自连接所述的第二单片机、并各自连接通道选择模块，第二单片机的通讯接口通过USB电缆与所述的上位电脑连接，任意一个所述的负载箱中均各自设置有一个待测仪表线束接口，所述的待测仪表线束接口中包括有CAN总线通讯接口、电源接口和测试信号接口，所述的CAN总线通讯接口与CAN总线连接，所述的电源接口和测试信号接口各自与继电器的被控端连接，所述的继电器的控制端与标准测试单元中的继电器控制模块连接，测试信号接口包括电流信号接口和电压信号接口，所述的电流信号接口和电压信号接口各自通过继电器的被控端与标准测试单元中的电压测试模块和电流测试模块连接。
2.如权利要求1所述的车载仪表耐久测试装置，其特征在于：电压测试模块的电压范围覆盖0至14V直流电压。
3.如权利要求1所述的车载仪表耐久测试装置，其特征在于：继电器控制模块中设置有56路继电器控制通道。
4.如权利要求1所述的车载仪表耐久测试装置，其特征在于：电流测试模块包括采样电路，所述的采样电路中包括有串联在待测电路中的采样电阻器。
5.如权利要求4所述的车载仪表耐久测试装置，其特征在于：采样电路中包括有串联在待测电路中的两种电阻值的采样电阻器。
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