CN2120333U - 车辆综合检测仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于车辆检测仪器，特别是用于对发 动机和车辆底盘技术状况的多参数检测。用于改变 以往检测仪表性能单一或功能少等缺点。它采用多 探头与多工作状态选择组合的方式及公用电路等结 构形式，使整机功能多，可实现多种参数的测试，并附 有电源线载波通讯、多普勒测速雷达及电源逆变等功 能。该机具有检测精度高、功能价格比低、结构紧凑、 搭配灵活、使用方便及用途广泛等特点。

Description

本实用新型属于车辆检测仪器，特别是用于对发动机和车辆底盘技术状况的检测。

车辆检修中采用的检测仪表，如单功能的柴油正时仪（CDT－100），瞬时气缸压力检测仪（DIESTEY）柴油机进气管道密封性测定仪（KN－4870）；又如多功能的QFC－3型汽油发动机检测仪，CFC－1型柴油机检测仪，TQ－1五轮仪以及申请号为89202972公开的《汽车多功能微型检测仪》均不同程度的存在性能单一或仪表功能少，结构复杂的不足，不便于现场对车辆进行全面保养和维修。若要实现多功能的检测***，势必形成体积庞大，电路重复的仪表群。

本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种改进的车辆综合检测仪，使其具有检测功能多，结构紧凑，显示精度高，字迹清晰，电源使用灵活，成本低的特点。

本实用新型由下述技术方案实现：

本实用新型由外壳（A）、B板（B）及置入外壳内的电路板（C）组成。电路板（C）上布有并联检测电路单元（3）、探头电路单元（4）、工作状态电路单元（5），时、速、距检测电路单元（6）、附属电路单元（7）及电源电路单元（8）等6个单元电路。

一、并联检测单元由电压电阻检测电路（3.1），频率电容检测电路（3.2），闭合角汽油机测速电路（3.3），活塞行程间歇计时电路（3.4），自动触发器电路（3.5）及41／2A／D转换数显表Sx1组成。本单元这8种功能检测电路均为并联式，用选通开关K1－5、K1－6来接通数显表Sx1，显示测量结果。频率电容检测电路中的频率检测和电容检测公用一个由IC1－3构成的频率－电压转换电路。本检测单元可用于频率分析，点火线圈的频率的测量；火花塞与缸体的积炭及火花塞跳火距离测量，电枢线圈的电阻测量；可对发电机电压、电瓶电压、高压线圈电压及起动机电流进行测量；可对汽油机闭合角进行测定，还可检查蓄电池负端接地和普通点火、晶体管点火、电容器放电点火的4、6或8缸发动机的工作性能。

二、探头电路单元（4）由多种探头（4.1）、探头接口电路（4.2）组成。多种探头包括频率分析探I1、测废气探头I2，测温探头I3，测光探头I4，霍尔元件探头I5及压电探头I6。多种探头均采用插接方式接于同一探头接口电路。探头接口电路由运放Ic2－1～Ic2－4和电阻R220～R223构成，用于对探头信号进行处理。流量测定探头I7，由红外发射，接收二极管D12、D13经整形T6进入分频器Ic2－5输出脉冲信号，触发6位计数寄存译码显示Js1，构成数字式流量计。

三、工作状态单元（5）包括线性放大电路（5.1），超声放大电路（5.2），脉冲平均值电路（5.3）及脉冲计数电路（5.4），它们的输出经选通开关K3－3，K3－4，K3－1将输出量送41／2位A／D数显表Sx2和6位计数寄存译码显示器Js1进行显示。线性放大电路由十段均衡器Ic3－1，Ic3－2组成带通滤波器（根据需要可扩展至十五段～二十段），为消除误差采用二级低漂移运放电路；线性放大电路的输出，一路接于数显表Sx2，另一路输出到并联检测单元（3）中的自动触发器（3.5），自动触发器是由两级运放Ic1－4，Ic1－5组成，可以直接输出到示波器作触发扫描用；同时还输入到数显表Sx1上，作为X轴信号显示。本单元的超声放大电路是由运放Ic3－7～Ic3－10构成的选频放大电路，其输出接于数显表Sx2的同时输出到时、速、距检测单元由检波二极管D17、D18及运放Ic4－11组成的检波低频放大电路，还输出到并联检测电路单元（3）中的测频电路（3.2），测频电路与时、速、距单元的超声发射电路（6.3）配合，构成多普勒效应的测速雷达。本单元中的线性放大电路（5.1）、超声放大电路（5.2）、脉冲平均值电路（5.3）及并联检测电路单元（3）中的电压测试电路（3.1）的输出均可接至附属电路单元中示波选择电路（7.8）内的选择开关K5－3，以供后接示波器显示波形之用。

探头电路单元（4）经过选择开关K3－1与工作状态单元（5）的四种工作状态电路输入端相接，形成多探头，多工作状态的组合检测结构。可用于发动机或车辆噪声震动测定，对转速、光通量、燃油流量、进气量、水箱、机体温度进行测试，对排气管内废气、气缸漏气以及发动机供油信号进行测量；对机体内的杂音进行频率分析。

四、时、速、距检测电路单元由测时电路（6.1）测距，测速电路（6.2），超声波发射电路（6.3）及振晶（6.5）和分频器（6.6）组成，由二块6位计数寄存译码显示器Js2、Js3进行数码显示。本单元中晶振（6.5）输出经分频器（6.6）四分频后，作为超声发射的基准脉冲，经功率开关Ic4－2和脉冲变压器B1组成的超声波发射功率放大电路（6.3）作为测速雷达的发射头；另一路经分频器Ic4－3、Ic4－4分频后接至由门电路T33和功率管J14组成的声光报警电路（7.9）输入端，作音响源。本单元电路主要可用于车辆的瞬时速度、运行时间、距离以及行驶中的车辆瞬时速度测量。

五、附属电路单元（7）包括限速电路（7.1）、电源线载波通讯电路（7.2）、线圈短路测试电路（7.3）、搭铁选择电路（7.4），断缸选择电路（7.5），正时电路（7.6），配气相位电路（7.7）及示波选择电路（7.8）、音响报警电路（7.9）。限速电路中施密特触发器T25构成的振荡电路经T24整形，再由分频器Ic5－4分频后输出的限速基准脉冲经限速预置开关K5－4送至由J9～J12组成的频率比较器，其输出接于T23、J13组成的门控电路，门控电路输出分别接到报警二极管D27和声光报警电路（7.9）。搭铁选择电路由转换开关K5－1、发光二极管D19、D20来指示搭铁极性。本单元的正时电路是一种由施密特触发器T26－T28、可调电阻R547及功率开关Ic5－5组成的可调延时的正时灯电路。配气相位电路，由霍尔元件从Hj2经T31、T30延时和T28的输出进入与门T29，触发晶体管J15使D32发光。利用本单元所述的电路可以实现对发电机、电动机电枢短路的测定，对分缸工作状态的测量，对速度的预先限定，并可对搭铁选择使用，还可以修理点与办公室之间的通讯，调整正时和配气相位。

六、电源单元电路（8）由变压、整流、稳压和逆变这四部分电路组成。逆变电源除本仪器使用外，还可供其它使用交流220V电源的电器使用。

本实用新型采用二块41／2带A／D转换的LED发光管显示器Sx1、Sx2和三块6位计数、寄存、译码的LED显示器件Js1、Js2、Js3分别与对应的选通开关K1－5、K1－6、K3－3、K3－4、K3－1、K4－2及K4－3相接，既保证了指示精度高，显示字样清晰，又在较少的元器件的条件下实现多路显示。

本实用新型由于采用了多探头与多工作状态组合方式及公用电路等结构形式，使得整机功能多，检测领域大，而且仪器结构紧凑合理，体积小，价格便宜。

本实用新型有如下附图：

图1为本实用新型的装配结构示意图。

图2为本实用新型的电路方框图。

图3为本实用新型并联检测单元的电路原理图。

图4为本实用新型探头电路单元的电路原理图。

图5为本实用新型工作状态单元的电路原理图。

图6为本实用新型的时、速、距检测单元的电路原理图。

图7为本实用新型的附属电路单元的电路原理图。

图8为本实用新型的电源单元的电路原理图。

以下结合附图对构成本实用新型的并联检测单元（3）、探头电路单元（4）、工作状态单元（5）、时、速、距检测单元（6）、附属单元（7）及电源单元（8）这六部分单元电路分别予以详细说明。

（1）并联检测电路单元（3）

本单元电路由电压电阻检测电路（3.1），频率电容检测电路（3.2），闭合角汽油机检测电路（3.3），活塞行程间歇计数电路（3.4），自动触发器（3.5）及41／2A／D数显表Sx1组成。

如附图3所示，当转换开关K1－2接e点，K1－3接a点时，从fx处输入的被测信号经运放Ic1－1放大和时基电路Ic1－3频率－电压转换，再通过选通开关K1－5接于显示器Sx1，显示被测频率值。当转换开关K1－2接f点，K1－3接b点时，对从Cx处接入的被测电容时进行测试，被测信号利用Ic1－2组成振荡电路经过Ic1－3的频率－电压转换，再经过选通开关K1－5接于数显表Sx1显示。由此可见时基电路Ic1－3成为频率电容测试的公有电路。

电阻测量由稳压电源Vw及分压电阻R126～R129实现。电压测试由二极管D6，电阻R130、R134～R137实现，电阻、电压的测量值均由选通开关K1－6、K1－5接通数显表Sx1进行显示。

当H1点接于汽油发动机点火线圈低压处时，开关K1－1接c点工作于转速测定，其电路由门电路T1、T2组成单稳态电路，电阻R114，电容C107为定时元件，经门电路T3放大输出电流，作用于负载R115上，测量其电压即对应于转速。当开关K1－1接d点时，工作于闭合角测定，经门电路T4、T5放大测出脉冲持续时间随配电盘凸轮的闭合角而变化的电流，其仍在负载R115上获得电压，经过选通开关K1－5接于数显表Sx1显示测量值。

G1点接于点火线圈低压端，场效应管J1接成恒流二极管，当电阻用，其限值随电压升高而增大，经选通开关K1－5、K1－6接于数显表Sx1上。利用该活塞行程间歇计数器可检查蓄电池负端接地和普通点火、晶体管点火、电容器放电点火的4、6或8缸发动机的工作状态。

本单元的自动触发器电路，由运放Ic1－4构成缓冲级，其同相端被调定于1／2电源电压上，基准电压由输入来的信号，直接加到运放Ic1－5所组成的比较器的同相端，比较器的反相端联接可变电阻R142（也可用十枚电阻串联构成十级箝位），来预调基准电压值，当输入信号的电压值高于比较器上的基准电压值，就输出一个电压，反之则输出为0，形成自动触发。

本单元的电压、电阻、电容、频率均为四个量程。在电压挡，当串接高阻值电阻R131、R132时，可测交直流高压，在并接低值电阻R133时可测电流。

（2）探头电路单元

本单元由多种探头和探头接口电路组成。如图4所示，I1为频率分析，噪音检测探头，由电阻R224、R225、C204和驻极体构成，当该结构电路置于探针式把手里时为频率分析探头，装置在带反射板的接收器时，作噪音检测探头；I2为铂丝电阻，作为测废气的探头；I3为热敏二极管，作测温探头；I4为光敏二极管时，作测光探头，若为红外线接收二极管时，作测红外线探头；I5为霍尔元件探头；I6为压电探头，用超声波范围的压电陶瓷起到测超声波作用，用声波范围的压电体，起到测声频和力敏的作用。上述多种探头均为插接式探头，工作时，按需择一***探头接口电路输入端设置的探头座TZ内。探头接口电路由运放Ic2－1、Ic2－2、Ic2－3组成的差分放大级，实现信号的缓冲放大，并输出，运放Ic2－4进行零点漂移补偿，再通过衰减器电阻R220～R223输出。

流量测定探头由电阻R227红外光发射管D12实现红外线发射，由电阻R228红外光接收管D13实现红外线接收，经施密特门T6整形，进入分频器Ic2－5输出至工作状态单元（5）中的计数电路（5.4）里进行流量累计计数。

（3）工作状态电路单元（5）

本单元由线性放大电路（5.1），超声放大电路（5.2），脉冲平均值电路（5.3），计数电路（5.4），41／2A／D数显表Sx2及6位计数寄存译码显示器Js1组成。

如图5所示，本单元各电路的输入端均与选择开关K3－1相接，选择开关K3－1（A4点）又与探头电路单元的输出端（A3点）相连，形成多种探头与多种工作状态电路组成多种测试功能的电路结构。

本单元的线性放大电路由十段均衡器Ic3－1、Ic3－2构成的带通滤波器和运放Ic3－3～Ic3－6构成的二级低漂移放大电路组成，其输出，一路经选通开关K3－3、K3－4进入数显表Sx2显示，另一路与位于并联检测电路单元（3）的自动触发器（3.5）的输入端相接（即图5中的Y点与图3中的A1点相接），信号经过自动触发器中的两级运放Ic1－4，Ic1－5处理后即作为示波器X轴触发扫描信号（即在A2插口端输出），同时也输入数显表Sx1上。超声放大电路由4级运放Ic3－7～Ic3－10进行选频放大，其输出经选通开关K3－3、K3－4进入数显表Sx2显示，同时还与时、速、距检测电路单元中的检波低放电路相接（即图5中的Z1点与图6中的Z2点相接），信号经过检波低放电路中的二极管D17、D18及运放Ic4－11处理后再送入并联检测电路单元（3）的测频电路（即图4的Z2点与图3的fx点相接），显示频偏数值，构成多普勒效应的测速雷达。脉冲平均值电路由双基极二极管J2构成简单价廉的频率计，每当在输出端出现一个幅度足够大的负脉冲时，双基极二极管被触发，电容C328通过J2放电，然后通过电位器R316和负载电阻R315重新充电，其波形为锯齿波，此电路在较低的输入频率上呈现的产生脉动干扰倾向较一般测量计为小，该电路输出的检测量在41／2A／D数显表Sx2上显示。脉冲计数电路由二极门电路T9、T10将信号整形后送入6位计数、寄存／译码显示器Js1进行计数显示。

（4）时、速、距检测单元

本单元由晶振电路（6.5）、分频电路（6.6）、超声发射电路（6.3）、测时电路（6.1）、测速、测距电路（6.2）、检波低放电路（6.4）及二块6位计数、寄存、译码显示器Js2、Js3组成。

如图5所示，本单元晶振电路由二个门电路T11、T12和晶振JT1组成。产生100KHZ的脉冲，一路经Ic4－1四分频后接到功率开关Ic4－2放大，经脉冲变压器B1作用于超声压电体JT2，作为测速雷达的发射头；另一路由Ic4－3～Ic4－5进行五级十分频，产生1HZ、10HZ、100HZ、1KHZ的时基脉冲，1KHZ的脉冲引出到附属电路中的声光报警电路（7.9）（即图6的Z5点与图7的Z4点相接）。100HZ脉冲经Ic4－6、Ic4－7，36分频形成2.78HZ的脉冲，作为测速时标，门控双稳Ic4－8分别经Ic4－10，T21～T22延时产生清零、寄存的二路触发脉冲控制6位计数显示器Js3计数显示。测速、测距电路中的测距探头由红外发射接收电路D15、D16经T18整形后分成二路，一路经Ic4－9进行二级十分频后作为测距触发脉冲，另一路由门电路T17控制作为测速触发脉冲。

（5）附属电路单元

本单元由限速电路（7.1）、电源线载波通讯电路（7.2）、线圈短路测试电路（7.3）、示波选择电路（7.8）、搭铁选择电路（7.4）、断缸选择电路（7.5）、正时电路（7.6）、配气相位电路（7.7）和声光报警电路（7.9）组成。

如图7所示，限速电路由施密特触发器T25构成的振荡电路经T24整形后送于分频器Ic5－4进行二分频、四分频和八分频，分频后的脉冲分别对应了如160Km／时、80Km／时、40Km／时，20Km／时等速度，将分频后的限速基准脉冲经限速预置开关K5－4送至由J9～J12组成的频率比较器，比较器输出经门电路T23触发晶体三极管J13来控制报警二极管D27和声光报警电路，声光报警电路由门电路T33和三极管J14及音响部件组成。搭铁选择电路由选择开关K5－1进行选择正负极性，并由发光管D19、D20分别给予指示。断缸选择由8路真空放电器f1－8、氖管N1－8和选择开关K5－2组成。本单元的正时电路的输入信号来自工作状态单元中的超声放大电路（即图5Z1点与图7Z8点相接），经T26～T28组成的施密特延时电路，触发功率开关电路Ic5－5，使正时信号灯W导通发光。汽油机的正时信号可以从汽车的断电点上取出。配气相位电路利用霍尔元件Hjz从摇臂处取得电信号，经施密特电路T30、T31、电容C534、C533整形延时，并同在A点取出的上止点信号一起输入至与门T29，当T29产生的信号触发晶体管J15使D32发光时，可调电阻R551上读数即对应进排气门与上止点的角度差，由此测出配气相位。示波选择电路分别接收来自工作状态单元线性放大电路、超声放大电路和脉冲平均值电路的输出信号（对应图5中的Y点、Z1点和Z2的信号），以及并联检测单元中电压检测电路的输出信号（对应图3中的Z3点信号），由转换开关K5－3选择供示波显示用。线圈短路测试电路由二个晶体三极管J3、J4组成文氏电桥振荡，经运放Tc5－1组成的比较器检出，使发光二极管D22发光，在测试线圈时，有短路情况使文氏电桥振荡停振，发光管D22熄灭。电源载波通讯电路中，发送时从驻极体接收信号，经J5放大，B2调制，J6载频振荡，再经J7的丙类放大，通过变压器B4，次极电容C514、C515耦合到电源线。当接收时电容C516、C517耦合电源线上的载波讯号，经Ic5－3选频，放大检波，输送到低频功率放大Ic5－2，使扬声器放声，并输送到晶体三极管J8使之导通，并触发发光。二极管D24发光，进行声音有无的显示。

（6）电源电路单元

如附图8所示，交流220伏经变压器B3变换，并经过整流等处理后，可提供整个装置工作所需的±15V，＋12V及＋5V电源。由逆变专用集成块Ic6－1组成的逆变电路工作时，从交流输出220V插头处C1输出交流220V电压，可供其它电器使用。

本实用新型所使用的公知模块，功率开关集成块、逆变电路专用集成块、41／2A／D显示的集成块、6位计数、寄存、译码显示集成块的电路原理可参见有关手册，这里不再叙述。

本实用新型具有检测精度较高，结构紧凑，使用方便、搭配灵活及用途广泛的特点。

本实用新型可以加装双屏显示，如工作场地与办公室各一套。根据本实用新型信号处理的特点，也可配接计算机构成诊断***。

本实用新型的部分电路根据需要可分解成独立仪表，单独生产、使用，如数字流量计、测速雷达等。

Claims (5)

1、一种车辆综合检测仪，包括：外壳、面板及置入外壳内的电路板；电路板上布有并联检测单元及电源单元，其特征在于：电路板上还布有探头电路单元，探头电路由多种探头的引出点1、2、3接入探头接口电路1’、2’、3’，信号由衰减开关K_2-1的A₃点进入工作状态单元的A₄点，由选择开关K_3-1实施对工作状态的选择，信号经放大处理后，检测量由数显表Sx₂或计数器JS₁字码显示；电路板上，另布有时、速、距检测电路单元，本单元的基准频率由晶振电路产生，经分频器分频后输出到测时电路，测速测距电路、超声发射电路及附属电路单元中的声光报警电路；在测速、测距电路中输出一路信号至附属电路单元中的限速电路，本单元的时间测量值，由计数器JS₂c显示，速度或距离的测量值，由计数器JS₃c显示；电路板上，尚布有附属电路单元，本单元的示波选择电路选择由并联检测单元中的电压、电阻电路的电压波形，工作状态单元中线性放大、超声放大、脉冲平均值的各类波形、正时灯电路、配合相位、断缸选择、搭铁选择、线圈短路测试及电源线载波通讯均独立工作；声光报警电路及限速电路受时、距、速检测单元的分频电路和测速、测距电路的信号控制。

2、根据权利要求1所述的车辆综合检测仪，其特征是并联检测单元（3）中的频率检测和电容检测电路经转换开关K1－2接于Ic1－3构成的频率－电压转换电路；自动触发器（3.5）主要是两级运放Ic1－4、Ic1－5构成的比较器，形成的自动触发信号接于数显表Sx1端，同时还可直接输出。

3、根据权利要求1、2所述的车辆综合检测仪，其特征是探头电路单元（4）中的超声探头经探头接口电路（4.2）接于工作状态单元（5）中的超声放大电路（5.2），其输出又接于时、速、距检测单元（6）中的检波低放电路（6.4），检波低放电路（6.4）输出再与并联检测单元（3）中的频率电容测试电路（3.2）相接，构成多普勒雷达接收装置。

4、根据权利要求1、所述的车辆综合检测仪，其特征是探头单元中还设有流量探头I7；流量探头由电路电阻R227－R228，红外发光管D12，接收管D13及整形电路T6和分频器Ic2－5组成，其输出与工作状态单元（5）中的脉冲计数电路（5.4）相接。

5、根据权利要求1所述的车辆综合检测仪，其特征是用二块41／2带A／D转换的显示表Sx1、Sx2和三块6位计数、寄存、译码显示器Js1、Js2、Js3分别对应的选通开关K1－5，K1－6，K3－3，K3－4，K3－1，K4－2，K4－3相接，进行多路显示。

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