发动机冷却液温度传感器测控系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种发动机冷却液温度传感器测控系统，其包括发动机冷却液温度工况模拟装置、发动机冷却液温度传感器、下位机单元、上位PC机人机界面和汽车水温仪表；下位机单元包括DSP系统板、冷却液温度传感器调理电路和加热棒驱动电路；DSP系统板连接上位PC机人机界面并通过加热棒驱动电路连接驱动发动机冷却液温度工况模拟装置；发动机冷却液温度工况模拟装置包括加热棒及与加热棒连接的固态继电器；固态继电器通过加热棒驱动电路与DSP系统板连接；发动机冷却液温度传感器通过冷却液温度传感器调理电路连接DSP系统板，同时还连接汽车水温仪表并接地。本实用新型专利技术结构简单，操控方便，使用安全、稳定，水温测试和标定直观、精确。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及一种发动机冷却液温度传感器测控系统，其包括发动机冷却液温度工况模拟装置、发动机冷却液温度传感器、下位机单元、上位PC机人机界面和汽车水温仪表；下位机单元包括DSP系统板、冷却液温度传感器调理电路和加热棒驱动电路；DSP系统板连接上位PC机人机界面并通过加热棒驱动电路连接驱动发动机冷却液温度工况模拟装置；发动机冷却液温度工况模拟装置包括加热棒及与加热棒连接的固态继电器；固态继电器通过加热棒驱动电路与DSP系统板连接；发动机冷却液温度传感器通过冷却液温度传感器调理电路连接DSP系统板，同时还连接汽车水温仪表并接地。本技术结构简单，操控方便，使用安全、稳定，水温测试和标定直观、精确。【专利说明】发动机冷却液温度传感器测控系统
本技术涉及一种温度传感器
，尤其涉及一种发动机冷却液温度传感器测控系统。
技术介绍
随着我国汽车工业的发展，汽车电子技术也日益成为当前汽车工业发展的核心技术之一。“汽车传感技术”作为汽车电子专业的核心专业基础课程，在近几年的实践教学环节却一直面临着实验设备匮乏的现状。目前市场上的传感器实验台不能有针对性的满足汽车传感技术方面的实践教学要求。如发动机冷却液温度传感器实验，现有技术中虽然有汽车发动机热敏电阻型水温传感器性能测试仪设计方案，但是结构较复杂，体积不够小巧，采用加热开环控制，不便精确控温，不便作为测试标定平台。同时，在教学过程中一直以简易的实验器材来开发“发动机冷却液温度传感器”实验，用电热壶加热水来模拟发动机冷却液，用手动调压器结合玻璃温度计观测来控制温度，某个温度大致平稳后再测量电阻值。但是实验过程繁琐，尤其调温不好掌控，且多个实验组同时实验时，容易喷洒水，安全性也不好把握。应用于教学过程中，学生也不能直观的认识热敏电阻的参数特性如灵敏度、线性度等，不便理解标定的过程和标定在系统中的作用，也不便于规模化、重复化实验。
技术实现思路
本技术是为了解决现有发动机冷却液温度传感器的相关测试和标定的装置结构复杂，不好操控，使用不够安全、可靠，测试和标定不够直观、精确等问题而提出一种结构设计简单、合理，操控简单，使用安全、稳定，水温测试和标定直观、精确且能方便实际应用的发动机冷却液温度传感器测控系统。本技术是通过以下技术方案实现的:上述的发动机冷却液温度传感器测控系统，包括下位机单元以及与所述下位机单元连接的上位PC机人机界面；所述测控系统还包括发动机冷却液温度工况模拟装置、发动机冷却液温度传感器和汽车水温仪表；所述下位机单元包括DSP系统板、冷却液温度传感器调理电路和加热棒驱动电路；所述DSP系统板通过串口双向通信连接所述上位PC机人机界面，同时控制连接加热棒驱动电路并通过所述加热棒驱动电路连接驱动所述发动机冷却液温度工况模拟装置；所述发动机冷却液温度工况模拟装置包括固态继电器和加热棒；所述加热棒为内嵌加热棒的铜棒，其连接220V交流电，同时与所述固态继电器连接；所述固态继电器通过所述加热棒驱动电路与所述DSP系统板连接；所述发动机冷却液温度传感器通过所述冷却液温度传感器调理电路连接于所述DSP系统板，同时还连接所述汽车水温仪表并接地。所述发动机冷却液温度传感器测控系统，其中:所述DSP系统板具有端口 ADCIN15及供PWM波形输出的端口 10PE6。所述发动机冷却液温度传感器测控系统，其中:所述冷却液温度传感器调理电路由电阻R1(TR15、运算放大器Ul和U2以及电容Cll连接组成；所述电阻RlO —端接地，另一端连接所述运算放大器Ul的同相输入端；所述电阻Rll —端连接运所述算放大器Ul的反相输入端，另一端连接有输入端子SW-1N并通过所述输入端子SW-1N与发动机冷却液温度传感器匹配插接；所述发动机冷却液温度传感器与所述输入端子SW-1N之间还还串联了一个自锁按钮开关KG ;所述电阻R12连接于所述运算放大器Ul的信号输出端和反相输入端之间；所述运算放大器Ul的信号输出端还通过所述电阻R14连接于所述运算放大器U2的反相输入端；所述运算放大器U2的同相输入端通过所述电阻R13接地；所述电阻R15连接于所述运算放大器U2的信号输出端和反相输入端之间；所述运算放大器U2的信号输出端连接于所述端口 ADCIN15 ;所述电容Cll并联于所述端口 ADCIN15 ;所述电容Cll 一端连接于所述运算放大器U2的信号输出端，另一端接地。所述发动机冷却液温度传感器测控系统，其中:所述加热棒驱动电路由电阻RlO广R105、倒相放大器U3和U4、开关光耦U10、场效应管QlO以及二极管DlO连接组成；所述电阻RlOl —端接地，另一端连接于所述端口 10PE6 ;所述倒相放大器U3和U4串接在一起，即所述倒相放大器U3的输入端通过所述电阻R102连接于所述端口 10PE6，所述倒相放大器U3的输出端连接于所述倒相放大器U4的输入端，所述倒相放大器U4的输出端通过所述电阻R103连接于所述开关光耦UlO的阳极；开关光耦UlO的阴极接地，发射极连接于场效应管QlO的栅极；所述电阻R105 —端连接所述开关光耦UlO的集电极，另一端连接有输出端子CW-OUT +并通过所述输出端子CW-OUT +匹配插拔连接所述固态继电器的正极端；所述场效应管QlO的漏极连接有输出端子CW-OUT -并通过所述输出端子CW-OUT -匹配插拔连接于所述固态继电器的负极端；所述场效应管QlO的源极接地并通过所述电阻R104连接所述场效应管QlO的栅极；所述二极管DlO为硅二极管，其连接于所述开关光耦UlO的集电极与所述场效应管QlO的漏极之间；所述二极管DlO的阳极端连接所述场效应管QlO的漏极，所述二极管DlO的阴极端连接所述开关光耦UlO的集电极。所述发动机冷却液温度传感器测控系统，其中:所述发动机冷却液温度传感器采用的是NTC型热敏电阻式冷却液温度传感器，其与冷却液温度传感器调理电路之间还设有测量端口 SW-C ;所述测量端口 SW-C还连接有万用表并通过所述万用表实时测量当前所述发动机冷却液温度传感器的参数值。所述发动机冷却液温度传感器测控系统，其中:所述发动机冷却液温度工况模拟装置还连接有玻璃温度计。所述发动机冷却液温度传感器测控系统，其中:所述汽车水温仪表是通过端子B15与所述发动机冷却液温度传感器连接。有益效果:本技术发动机冷却液温度传感器测控系统结构设计简单、合理，测试和标定直观、精确且效率高，发动机冷却液温度传感器信号测量准确可靠，模拟温度工况控制快速平稳；同时，人机界面友好，操控简单、方便，成本低，可适合惯性较大温度系统的动态控制。其中，冷却液温度传感器调理电路的设计不仅能减少外接电路对后级测量电路的影响及对仪表内部传感器调理电路的影响，减小测量误差，而且能起到滤除干扰杂波的作用，提高了测控系统的抗干扰能力；信号输出端串联一个自锁按钮开关，断开时测量电阻，闭合时进行在线闭环温度调控，方便实验者操作。加热棒驱动电路的抗电磁干扰能力强，工作稳定可靠。通过万用表可以实时测量当前发动机冷却液温度传感器的参数值，并结合玻璃温度计、汽车水温仪表以及上位PC机人机界面的虚拟水温表可进行多位一体的显示，使得水温的测试和标定变得更加直观本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发动机冷却液温度传感器测控系统，包括下位机单元以及与所述下位机单元连接的上位PC机人机界面；其特征在于：所述测控系统还包括发动机冷却液温度工况模拟装置、发动机冷却液温度传感器和汽车水温仪表；所述下位机单元包括DSP系统板、冷却液温度传感器调理电路和加热棒驱动电路；所述DSP系统板通过串口双向通信连接所述上位PC机人机界面，同时控制连接加热棒驱动电路并通过所述加热棒驱动电路连接驱动所述发动机冷却液温度工况模拟装置；所述发动机冷却液温度工况模拟装置包括固态继电器和加热棒；所述加热棒为内嵌加热棒的铜棒，其连接220V交流电，同时与所述固态继电器连接；所述固态继电器通过所述加热棒驱动电路与所述DSP系统板连接；所述发动机冷却液温度传感器通过所述冷却液温度传感器调理电路连接于所述DSP系统板，同时还连接所述汽车水温仪表并接地。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：程登良，黄海波，王卫华，张凯，蒋伟荣，黄志文，
申请(专利权)人：湖北汽车工业学院，
类型：新型
国别省市：湖北;42