可攜式發動機分析儀的製作方法
2023-04-29 18:52:11 1
專利名稱：可攜式發動機分析儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種發動機分析儀，尤其涉及一種以高速的單片機微處理器和高速A/D轉換器為開發操作平臺，用於汽車檢測、維修和保養的可攜式發動機分析儀。
背景技術：
隨著現代電子技術在汽車工業的不斷應用，汽車的檢測和維修變得越來越複雜，傳統的汽車維修手段也完全不能滿足現代汽車維修的需要。汽車維修行業必須從過去的經驗維修型向現代汽車電子診斷和分析型轉型。發動機作為汽車的心臟，對它的檢測和維修更需要藉助現代高科技手段來進行診斷和維修。而且，隨著新世紀的到來，世界汽車技術的發展更是日新月異。人類為了創造更好的生存空間，對汽車在安全、環保和節能三方面又提出了越來越苛刻的要求，因而汽車電子控制技術，特別是微型計算機控制技術在汽車上的應用就越來越廣泛，越來越普及。這也就使汽車維修技術中，對汽車電子控制的診斷水平要求越來越高。發動機分析儀發展到今天已經成為一臺測試內容廣泛的綜合分析儀，它能對發動機的各個系統，例如，點火系統、燃油系統、進氣系統、排氣系統、機械部分和電子電氣部分等各個環節進行全面、廣泛和準確的綜合分析。
目前發動機分析儀已經成為現代汽車診斷技術中的關鍵設備。但是由於今天的發動機分析儀已經發展成為以微電腦為核心的高科技電子測量產品，因此，發動機分析儀在汽車維修實踐中的應用難度越來越高。為了滿足這種需求，國內外相繼開發了以PC臺式機為操作平臺的臺式的綜合發動機分析儀。但對大多數維修行業來說，臺式綜合發動機分析儀體重大、價格昂貴、操作和使用不方便。
因此，對於大多數維修行業來說，重量輕、體積小、價格便宜、功能強大、操作和使用方便的可攜式產品更符合他們的需求。
發明內容
針對現有的發動機分析儀的不足，本實用新型的主要目的在於提供一種體積小、重量輕、價格便宜、功能強大、使用和操作方便的可攜式發動機分析儀。
為了實現上述目的，本實用新型提供一種可攜式發動機分析儀，其包括一殼體、一信息提取系統單元、一信息處理系統單元與一採控顯示系統單元，該信息提取系統單元、信息處理系統單元與採控顯示系統單元分別安裝在殼體內，該信息提取系統單元與信息處理系統單元之間及信息處理系統單元與採控顯示系統單元之間分別通過通訊連接以傳遞數據與訊號，該信息提取系統單元包括至少一個拾取汽車被測點參數值的信號輸入通道，該信息處理系統單元包括一主板，該主板與信號輸入通道電性連接，其中該主板上還包括有分別與其電性連接的高速的單片機微處理器模塊、顯示驅動模塊、高速A/D轉換器模塊，該採控顯示系統單元包括一用於操作控制的鍵盤、具高速採集功能的數據採集卡和一顯示裝置，該鍵盤與顯示裝置分別與主板電性連接。
所述的發動機分析儀，其中該主板還包括有示波器模塊。
所述的發動機分析儀，其中該主板還包括有點火波形模塊。
所述的發動機分析儀，其中該信息處理系統單元與該信息提取系統單元之間還通訊連接有一萬用表模塊。
所述的發動機分析儀，其中該主板上還包括一印表機接口。
所述的發動機分析儀，其中該主板上還包括一串行埠，用以與計算機連接，實現與計算機的聯機。
所述的發動機分析儀，其中該發動機分析儀還包括一與主板通訊連接的電源模塊。
所述的發動機分析儀，其特徵在於，該發動機分析儀還設置有一插置PC卡的卡座。
通過本實用新型，使用者可以進行多種功能的分析與操作，且通過使用高速的單片機微處理器和高速的A/D轉換器為開發操作平臺，取代傳統的PC臺式機，使得該發動機分析儀的整體體積變小、重量變輕、更加方便攜帶，使用和操作方便。
附圖簡要說明
以下結合附圖，通過對本實用新型的較佳實施例的詳細描述，將使本實用新型的技術方案和有益效果顯而易見。
附圖中，
圖1為本實用新型的較佳實施例的硬體結構連接示意圖；圖2為本實用新型的較佳實施例的立體示意圖；圖3為本實用新型的較佳實施例的俯視圖；圖4為本實用新型的較佳實施例的仰視圖；圖5為本實用新型的示波器模塊工作原理圖；圖6為本實用新型的點火波形模塊工作原理圖；圖7為本實用新型的萬用表模塊工作原理圖。
具體實施方式
請參閱圖1-2，其為本實用新型的較佳實施例的硬體結構連接示意圖及立體示意圖。下面先對本實用新型的硬體結構進行說明，以使本技術領域的技術人員能夠實現本實用新型。依本實用新型較佳實施例設計的發動機分析儀的硬體結構包括一信息提取系統單元10、一信息處理系統單元20及一採控顯示系統單元30，該信息提取系統單元10與信息處理系統單元20之間及信息處理系統單元20與採控顯示系統單元30之間分別通過通訊連接以傳遞數據與訊號，其中該信息提取系統單元10包括至少一個拾取汽車被測點參數值的信號輸入通道11，該信息處理系統單元20包括一主板21，其中該主板21上還包括有分別與其電性連接的高速的單片機微處理器、顯示驅動、高速A/D轉換器、示波器和點火波形等模塊(圖中未示)，該信號輸入通道11與該主板21電性連接，該採控顯示系統單元30包括一用於操作控制的鍵盤31、具高速採集功能的數據採集卡(圖中未示)和一顯示裝置32，該鍵盤31與顯示裝置32分別與主板21電性連接。本實用新型通過上述硬體結構來實現示波器和點火波形分析等功能。
如圖1所示，本實用新型較佳的還在信號提取系統單元10與信號處理系統單元20之間通訊連接一萬用表模塊40，以實現萬用表的功能。而為了使該發動機分析儀在斷電情況下可以正常工作，本實用新型還與主板21通訊連接了一電源模塊50；為了把發動機分析儀中保存的數據傳輸到PC電腦中，以運用PC機強大的功能對有關數據進行分析處理、列印等，本實用新型還可在主板21上設置一個串行埠60，且該埠可採用標準的串行連接口RS232；本實用新型也可在主板21上設置一印表機接口70，用於外接支持PCL語言的通用印表機，使用戶可以更直觀的分析或資料歸檔；本實用新型採用了LCD顯示屏作為顯示裝置32，使得體積大為縮小，質量也大大減小，攜帶十分方便，為車間現場使用和野外修車提供了極大的方便。本實用新型以現有高速的單片機微處理器和高速的A/D轉換器為開發操作平臺，並將現有有關模塊，如CPU、RAM、LCD驅動、A/D、示波器和點火波形等模塊依現有技術合理的集成在主板上，並依現有技術與其他模塊通訊連接。
基於上述的本實用新型可攜式發動機分析儀的硬體結構說明，下面以一實施例進一步說明本實用新型可攜式發動機分析儀。如圖2～4所示，其為依本實用新型設計的發動機分析儀的立體圖、俯視圖與仰視圖。如圖2所示，本實用新型可攜式發動機分析儀包括一殼體，上述硬體結構組裝在該殼體內，在殼體正面下方設置有帶有若干按鍵311的鍵盤31，這些按鍵311用來操作各種不同功能的使用，使操作更加方便。在殼體正面上方設置有一顯示裝置32，本實用新型較佳的採用了LCD顯示屏，以減小分析儀的體積。為了進一步減小體積與方便操作，本實用新型將各接口合理的分布在分析儀殼體的上部和下部。如圖3所示，分析儀殼體上部設置有至少一個信號輸入通道11，用於拾取汽車被測點參數值；還設置有一用來實現PC聯機功能與印表機接口功能的RS232及列印模塊接口70與一用來實現點火分析功能的點火分析模塊接口80與一外接電源接口90。如圖4所示，在分析儀殼體下部還設置有一PCMCIA卡座95，以用來插置PC卡，用戶可將PC卡內存儲的內容在另外的PC機上單獨使用，方便用戶對資料進行分析處理。所以，本實用新型可實現體積小、重量輕、功能多、使用和操作方便等目的。
以下再對本實用新型的一些相關模塊的工作原理作一說明，以使本技術領域的技術人員能夠實現。如圖5所示，其為本實用新型示波器模塊工作原理圖。當汽車被測點參數值通過車載傳感器輸出，進入信號傳輸通道後通過前端信號處理對車載傳感器的輸出信號(包括模擬信號和頻率信號)進行衰減、濾波、放大、整形等預處理後送入A/D轉換器，然後將所有脈衝和數位訊號直接輸入CPU進行數據處理，並在LCD上顯示波形與數據。本實用新型可同時測量顯示四個通道的波形，並內置有多頁波形動態存儲，包含了豐富的汽車傳感器標準波形和維修信息，用戶可以將測量波形與標準波形比較，分析判斷汽車傳感器的各種故障。
如圖6所示，其為本實用新型點火波形模塊工作原理圖。初次級點火信號和一缸信號通過各傳感器輸入信號處理系統作前端信號處理，初次級點火信號由於線圈的自感和互感作用，其電壓幅值可達300V或30KV，甚至更高，故須利用電壓衰減器進行衰減後再進行後繼處理，由於其頻率很高(可達1MHz以上)，故須使用高速A/D轉換器，才能保證轉換後的信號不失真(即經數學處理後，準確復原信號)。預處理完的信號通過信號採集與處理(CPU1)和峰值採集與處理(CPU2)的採集與處理後輸出至CPU1作數據的疊加處理，並在LCD顯示屏上顯示波形與數據。通過本模塊，用戶可觀察到不同的波形顯示，有單缸波、平行波、並列波和棒形圖，還可看到每個氣缸的點火波形全貌。適用於無分電器和有分電器車輛，可測量擊穿電壓、閉合角、火花持續時間和火花電壓。本實用新型的發動機分析儀還配備了初級和次級點火信號的標準波形和故障波形，通過分析和比較，可以幫助用戶分析判斷汽車發動機的各種故障。
如圖7所示，其為本實用新型萬用表模塊工作原理圖。測試探針探測到的信號輸入至一萬用表專用IC，如MAX134，然後依次傳入CPU1、CPU2進行數據採集與處理，並在LCD上顯示數據。通過該模塊，用戶可以測量汽車傳感器及控制電路的電壓、電流、電阻、頻率、佔空比、電池電壓、發動機轉速等。
本實用新型還可進行以下分析1、氣缸系統分析，對動力平衡、相對氣缸壓縮壓力和氣缸效率進行測試；2、充電系統分析，用於測試和分析汽車充電系統的故障，通過測試交流發電機的充電電壓和充電電流波形來直觀的判斷交流發電機存在的問題；3、起動系統分析，用於測試和分析汽車起動系統的故障，通過測試起動機的起動電壓和起動電流波形來判斷汽車起動機和電瓶存在的問題；4、廢氣分析，通過一接口與廢氣分析儀相連接，通過雙怠速尾氣測試，並對測試結果進行分析判斷後形成報表，提供列印和存儲。
本實用新型還具有以下功能1、波形存儲和回放，用於存儲和查閱測試記錄；2、PC聯機，用於把保存在存儲卡中的波形數據傳輸到PC電腦，運用PC機的強大功能來對波形進行分析、處理、列印；3、網際網路升級，通過對產品進行網上升級，讓世界各地的用戶隨時得到最新版本的測試軟體。
綜上所述，本實用新型具有體積小、重量輕、價格便宜、操作和使用方便等特點，可滿足用戶的不同需要。
可以理解的是，對於本領域的普通技術人員來說，可以根據本實用新型的技術方案和技術構思作出其他相應的改變和變形，而所有的這些改變和變形都應屬於本實用新型所附的權利要求的保護範圍。
權利要求1.一種可攜式發動機分析儀，其包括一殼體、一信息提取系統單元、一信息處理系統單元與一採控顯示系統單元，該信息提取系統單元、信息處理系統單元與採控顯示系統單元分別安裝在殼體內，其特徵在於，該信息提取系統單元與信息處理系統單元之間及信息處理系統單元與採控顯示系統單元之間分別通過通訊連接以傳遞數據與訊號，該信息提取系統單元包括至少一個拾取汽車被測點參數值的信號輸入通道，該信息處理系統單元包括一主板，該主板與信號輸入通道電性連接，其中該主板上還包括有分別與其電性連接的高速的單片機微處理器模塊、顯示驅動模塊、高速A/D轉換器模塊，該採控顯示系統單元包括一用於操作控制的鍵盤、具高速採集功能的數據採集卡和一顯示裝置，該鍵盤與顯示裝置分別與主板電性連接。
2.根據權利要求1所述的可攜式發動機分析儀，其特徵在於，該主板還包括有與其電性連接的示波器模塊。
3.根據權利要求1所述的可攜式發動機分析儀，其特徵在於，該主板還包括有與其電性連接的點火波形模塊。
4.根據權利要求1所述的可攜式發動機分析儀，其特徵在於，該信息處理系統單元與該信息提取系統單元之間還通訊連接有一萬用表模塊。
5.根據權利要求1所述的可攜式發動機分析儀，其特徵在於，該主板上還包括一印表機接口。
6.根據權利要求1所述的可攜式發動機分析儀，其特徵在於，該主板上還包括一串行埠，用以與計算機連接，實現與計算機的聯機。
7.根據權利要求1所述的可攜式發動機分析儀，其特徵在於，該可攜式發動機分析儀還包括一與主板通訊連接的電源模塊。
8.根據權利要求1所述的可攜式發動機分析儀，其特徵在於，該可攜式發動機分析儀還設置有一插置PC卡的卡座。
9.根據權利要求1所述的可攜式發動機分析儀，其特徵在於，該鍵盤設置於殼體的一表面下方，該顯示裝置設置在殼體的該表面上方且為LCD顯示屏。
10.根據權利要求9所述的可攜式發動機分析儀，其特徵在於，該信號輸入通道設置於殼體上部，該殼體上部還設置有一用來實現PC聯機功能與印表機接口功能的RS232及列印模塊接口、一用來實現點火分析功能的點火分析模塊接口與一外接電源接口，該殼體下部設置有一PCMCIA卡座。
專利摘要一種可攜式發動機分析儀，其包括一殼體、一信息提取系統單元、一信息處理系統單元與一採控顯示系統單元，該信息提取系統單元、信息處理系統單元與採控顯示系統單元分別安裝在殼體內，該信息提取系統單元與信息處理系統單元之間及信息處理系統單元與採控顯示系統單元之間分別通過通訊連接以傳遞數據與訊號，該信息提取系統單元包括至少一個拾取汽車被測點參數值的信號輸入通道，該信息處理系統單元包括一主板，該主板與信號輸入通道電性連接，其中該主板上還包括有分別與其電性連接的高速的單片機微處理器模塊、顯示驅動模塊、高速A/D轉換器模塊，該採控顯示系統單元包括一用於操作控制的鍵盤、具高速採集功能的數據採集卡和一顯示裝置，該鍵盤與顯示裝置分別與主板電性連接。
文檔編號G01M15/00GK2651736SQ03257590
公開日2004年10月27日 申請日期2003年5月14日 優先權日2003年5月14日
發明者劉均 申請人:深圳市元徵科技股份有限公司