本實(shí)用新型專利技術(shù)涉及一種非接觸式點(diǎn)火專用智能檢測儀，主要由微控制器、電源管理電路、液晶顯示電路、按鍵處理電路、電池電壓檢測電路、光線感應(yīng)電路、點(diǎn)火信號采集電路、接口電路連接而成；當(dāng)發(fā)動機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時，將感應(yīng)頭靠近點(diǎn)火線圈附近，通過感應(yīng)頭獲取峰峰值不超過3.3V的次級點(diǎn)火信號，微控制器通過AD轉(zhuǎn)換，對點(diǎn)火信號峰值進(jìn)行連續(xù)多次采樣并加權(quán)平均得到準(zhǔn)確度更高的采樣值，將采樣值乘以放大倍數(shù)得到實(shí)際的火花放電電壓，非接觸式檢測高壓火花放電信號，安全性更高；判定迅速，檢測效率高，無需拆卸點(diǎn)火線圈即可測試出點(diǎn)火線圈運(yùn)行的動態(tài)參數(shù)。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過期，可自由使用*）
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)涉及汽車點(diǎn)火系統(tǒng)檢測設(shè)備，特別涉及一種非接觸式點(diǎn)火專用智能檢測儀。
技術(shù)介紹
點(diǎn)火系統(tǒng)在汽車動力系統(tǒng)中扮演著極其重要的角色，而點(diǎn)火線圈作為點(diǎn)火系統(tǒng)的核心部件，可提供足夠能量的高壓(兩萬伏以上)，點(diǎn)燃?xì)飧變?nèi)燃油混合氣體，保證發(fā)動機(jī)能夠持續(xù)高效地運(yùn)轉(zhuǎn)。所以點(diǎn)火線圈的好壞直接決定了發(fā)動機(jī)性能的發(fā)揮。目前市場上對點(diǎn)火線圈故障判斷主要有以下幾種方法方法一、在斷電條件下，通過萬用表測量點(diǎn)火線圈靜態(tài)參數(shù)即初、次級電阻，判定初、次級是否有斷路、短路情況，以判定點(diǎn)火線圈是否損壞。其缺點(diǎn)是準(zhǔn)確性差，判定條件簡單，只能測試初、次級靜態(tài)電阻，而電阻的標(biāo)稱范圍只能通過經(jīng)驗(yàn)積累獲得，而點(diǎn)火線圈的型號很多，靜態(tài)參數(shù)也不一樣，往往只能通過維修工人的經(jīng)驗(yàn)去判斷，誤判率高，對于內(nèi)部自帶點(diǎn)火模塊或者次級裝有二極管的點(diǎn)火線圈，用此判定方法失效。可操作性需要將點(diǎn)火線圈和其他連接部件分離，以便測量靜態(tài)參數(shù)。經(jīng)常通過更換點(diǎn)火線圈進(jìn)行實(shí)際點(diǎn)火測試來判定其好壞。使用人員必須是對點(diǎn)火系統(tǒng)工作原理、點(diǎn)火線圈的工作原理、產(chǎn)品外部結(jié)構(gòu)、輸入輸出接口有一定了解的專業(yè)技術(shù)維修人員。方法二、使用模擬放電方法判定點(diǎn)火線圈好壞。將所有點(diǎn)火線圈從臺架上取下，將其連接到測試設(shè)備上，調(diào)整放電針距為5. 5mm，觀察火花的強(qiáng)弱情況以判定點(diǎn)火線圈是否故障。準(zhǔn)確性判定方法更加直觀可靠，準(zhǔn)確率高。但模擬放電需要了解相關(guān)信息，如點(diǎn)火線圈充電時間，放電頻率，輸入輸出接口定義、內(nèi)部是否自帶點(diǎn)火控制器等。模擬放電只能通過火花的強(qiáng)弱判定點(diǎn)火線圈是否故障，受設(shè)備、環(huán)境等影響較大，有一定的局限性。可操作性需要將點(diǎn)火線圈從發(fā)動機(jī)上拆卸下來進(jìn)行放電測試，由于模擬放電設(shè)備體積較大且需要外接AC電源，其只能在有AC電源的地方使用。尤其對于COP方式點(diǎn)火系統(tǒng)，需要拆卸4到6只點(diǎn)火線圈依次進(jìn)行放電測試。適用人群需要對點(diǎn)火系統(tǒng)工作原理、點(diǎn)火線圈的工作原理、產(chǎn)品外部結(jié)構(gòu)、輸入輸出接口有一定了解的專業(yè)技術(shù)維修人員，必要時需要點(diǎn)火線圈廠家提供技術(shù)支持和服務(wù)。安全性高壓放電，安全性低。材料成本500元以上。方法三、使用點(diǎn)火線圈專用測試臺判定點(diǎn)火線圈好壞。需要將點(diǎn)火線圈從臺架上取下，將其連接到專用測試設(shè)備上，根據(jù)操作規(guī)范對點(diǎn)火線圈各項(xiàng)動態(tài)參數(shù)進(jìn)行測試。準(zhǔn)確性判定方法復(fù)雜，可以測試點(diǎn)火線圈各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)，如火花放電電壓，火花放電電流，火花持續(xù)時間，初級充電電流曲線，次級電壓上升時間，點(diǎn)火能量等。測量參數(shù)精確，判斷準(zhǔn)確性高。可操作性同模擬放電測試方法。適用人群同模擬放電測試方法。安全性高壓放電，安全性低。材料成本價格昂貴，三萬元以上。綜述以上幾種點(diǎn)火線圈檢測方法，它們具有以下幾個方面的問題和不足I)判定效率低，需要多次拆卸點(diǎn)火線圈進(jìn)行檢測才能夠判定故障點(diǎn)。2)只適用專業(yè)測試人員，智能化程度低。3)攜帶和操作都不方便。4)性價比低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的就是為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，針對目前點(diǎn)火線圈檢測設(shè)備的問題，提供一種非接觸式點(diǎn)火專用智能檢測儀的設(shè)計方案，使之實(shí)現(xiàn)在點(diǎn)火線圈高壓輸出端放電時，減少對測試設(shè)備和人員造成損傷，提高安全性、提高檢測效率、擴(kuò)大使用范圍、體積縮小，便于攜帶、提高其性價比和便于市場推廣。本技術(shù)是通過這樣的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種非接觸式點(diǎn)火專用智能檢測儀，其特征在于，主要由微控制器、電源管理電路、液晶顯示電路、按鍵處理電路、電池電壓檢測電路、光線感應(yīng)電路、點(diǎn)火信號采集電路、接口電路連接而成；所述微控制器采用TexasInstruments 16位單片機(jī)MSP430F4152 ;所述電源管理電路主要包括9V堿性電池、過流保護(hù)電路和低壓差線性穩(wěn)壓器(LDO)組成電源電壓轉(zhuǎn)換電路；所述電源管理電路中還包括關(guān)機(jī)功能電路，關(guān)機(jī)功能電路由3. 3V端連接一個晶體管Q7，晶體管Q7基極連接微控制器的I/O端口 P4. 2，晶體管Q7發(fā)射極連接3. 3V端，晶體管Q7集電極連接外圍電路VCC端，關(guān)機(jī)功能電路為包括液晶顯示電路、點(diǎn)火信號采集電路、光線感應(yīng)電路的外圍電路提供電源通路；所述液晶顯示電路采用128X96圖形點(diǎn)陣式液晶模塊(LCM)，通過串行通信方式和微控制器連接；所述按鍵處理電路包括一個關(guān)機(jī)按鍵和四個人機(jī)對話按鍵，電路中的按鍵開關(guān)采用獨(dú)立鍵盤方式與微控制器I/O端口連接；所述電池電壓檢測電路包括電壓通斷控制電路和分壓電路，電壓通斷控制電路由晶體管Q9、晶體管Qll及偏置電阻R66、R67、R73組成，晶體管Qll的基極經(jīng)電阻R66與VCC連接，經(jīng)電阻R73接地，發(fā)射極接地；晶體管Qll的集電極經(jīng)電阻R67連接晶體管Q9的基極，，晶體管Q9的發(fā)射極接與9V堿性電池正極連接，晶體管Q9的集電極連接電阻R69、R74串聯(lián)而成分壓電路；通過分壓電路連接微控制器的AD采樣端口 ；所述光線感應(yīng)電路由光敏電阻、比較器LM2903D和阻容元件構(gòu)成；比較器比LM2903D的輸出端與微控制器的I/O端口連接；所述點(diǎn)火信號采集電路由感應(yīng)頭、信號濾波電路、信號放大及峰值保持電路、峰值觸發(fā)電路構(gòu)成，連接感應(yīng)頭的信號線外延部分由金屬蛇皮管進(jìn)行屏蔽；所述接口電路包括JTAG接口。9V堿性電池采用6LR/61型9V堿性電池。過流保護(hù)電路由雙開關(guān)二極管MMBD7000、晶體管Ql、Ql和電阻構(gòu)成；低壓差線性穩(wěn)壓器采用ON Semiconductor公司推出的NCP551SN33T1G。點(diǎn)火信號采集電路中信號濾波電路由感應(yīng)頭輸入信號接口、雙向齊納二極管DZ23C51、雙向?qū)ǘO管MMBD7000和阻容元件連接組成；信號放大及峰值保持電路由運(yùn)算放大器MCP6294、NPN三級管和阻容元件連接組成；峰值觸發(fā)電路由LC濾波電路、運(yùn)算放大器MCP6294構(gòu)成的比較電路、單穩(wěn)態(tài)可再觸發(fā)器SN74LV1G123DCT、及阻容元件組成。本技術(shù)的有益效果非接觸式點(diǎn)火專用智能檢測儀是一款檢測點(diǎn)火線圈在點(diǎn)火系統(tǒng)中運(yùn)行情況的專用便攜式設(shè)備。解決了以往檢測設(shè)備的不足，其具備以下特點(diǎn)非接觸式檢測高壓火花放電信號，安全性更高；判定迅速，檢測效率高。無需拆卸點(diǎn)火線圈即可測試出點(diǎn)火線圈運(yùn)行的動態(tài)參數(shù)，如火花放電電壓、火花放電頻率等。通過火花放電頻率和發(fā)動機(jī)沖程數(shù)計算出發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速。根據(jù)計算出的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和實(shí)際值進(jìn)行比較，能夠分析出點(diǎn)火信號發(fā)生器是否故障。判定條件簡單且準(zhǔn)確，用戶無需了解點(diǎn)火線圈產(chǎn)品外部結(jié)構(gòu)及輸入輸出接口定義，即可使用檢測儀對點(diǎn)火線圈運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時檢測。不僅適用于專業(yè)維修人員，也適用于普通消費(fèi)群體。感應(yīng)頭和設(shè)備主體之間采用蛇形金屬軟管相連，既可以根據(jù)需要隨意調(diào)整感應(yīng)頭和點(diǎn)火線圈的相對位置，又可以對空間高頻輻射信號進(jìn)行屏蔽，以保證數(shù)據(jù)采樣的準(zhǔn)確性。9V堿性電池供電，超低功耗設(shè)計，待機(jī)時間至少五年以上。正常工作電流不大于20mAo設(shè)備外殼采用手持式設(shè)計，體積小，便于攜帶，材料成本低，性價比高。附圖說明圖1、非接觸式點(diǎn)火專用智能檢測儀結(jié)構(gòu)框圖；圖2、電源管理電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖3、液晶顯不電路端口控制不意圖；圖4、按鍵處理電路示意圖；圖5、電池電壓檢測電路示意圖；圖6、光線感應(yīng)電路不意圖；圖7、點(diǎn)火信號采集電路示意圖；圖8、JTAG接口電路圖；圖9、電源轉(zhuǎn)換和過流保護(hù)電路圖；圖10、信號濾波電路圖；圖11、信號放大及峰值保持電路；圖12、峰本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種非接觸式點(diǎn)火專用智能檢測儀，其特征在于，主要由微控制器、電源管理電路、液晶顯示電路、按鍵處理電路、電池電壓檢測電路、光線感應(yīng)電路、點(diǎn)火信號采集電路、接口電路連接而成；所述微控制器采用Texas?Instruments?16位單片機(jī)MSP430F4152；所述電源管理電路主要包括9V堿性電池、過流保護(hù)電路和低壓差線性穩(wěn)壓器組成電源電壓轉(zhuǎn)換電路；?所述電源管理電路中還包括關(guān)機(jī)功能電路，關(guān)機(jī)功能電路由3.3V端連接一個晶體管Q7，晶體管Q7基極連接微控制器的I/O端口P4.2，晶體管Q7發(fā)射極連接3.3V端，晶體管Q7集電極連接外圍電路VCC端，關(guān)機(jī)功能電路為包括液晶顯示電路、點(diǎn)火信號采集電路、光線感應(yīng)電路的外圍電路提供電源通路；?所述液晶顯示電路采用128×96圖形點(diǎn)陣式液晶模塊，通過串行通信方式和微控制器連接；所述按鍵處理電路包括一個關(guān)機(jī)按鍵和四個人機(jī)對話按鍵，電路中的按鍵開關(guān)采用獨(dú)立鍵盤方式與微控制器I/O端口連接；所述電池電壓檢測電路包括電壓通斷控制電路和分壓電路，電壓通斷控制電路由晶體管Q9、晶體管Q11及偏置電阻R66、R67、R73組成，晶體管Q11的基極經(jīng)電阻R66與VCC連接，經(jīng)電阻R73接地，發(fā)射極接地；晶體管Q11的集電極經(jīng)電阻R67連接晶體管Q9的基極，，晶體管Q9的發(fā)射極接與9V堿性電池正極連接，晶體管Q9的集電極連接電阻R69、R74串聯(lián)而成分壓電路；通過分壓電路連接微控制器的AD采樣端口；所述光線感應(yīng)電路由光敏電阻、比較器LM2903D和阻容元件構(gòu)成；比較器比LM2903D的輸出端與微控制器的I/O端口連接；所述點(diǎn)火信號采集電路由感應(yīng)頭、信號濾波電路、信號放大及峰值保持電路、峰值觸發(fā)電路構(gòu)成，連接感應(yīng)頭的信號線外延部分由金屬蛇皮管進(jìn)行屏蔽；所述接口電路包括JTAG接口。...
【技術(shù)特征摘要】
1.一種非接觸式點(diǎn)火專用智能檢測儀，其特征在于，主要由微控制器、電源管理電路、液晶顯示電路、按鍵處理電路、電池電壓檢測電路、光線感應(yīng)電路、點(diǎn)火信號采集電路、接口電路連接而成；所述微控制器采用Texas Instruments 16位單片機(jī)MSP430F4152 ;所述電源管理電路主要包括9V堿性電池、過流保護(hù)電路和低壓差線性穩(wěn)壓器組成電源電壓轉(zhuǎn)換電路；所述電源管理電路中還包括關(guān)機(jī)功能電路，關(guān)機(jī)功能電路由3. 3V端連接一個晶體管Q7，晶體管Q7基極連接微控制器的I/O端口 P4. 2，晶體管Q7發(fā)射極連接3. 3V端，晶體管Q7集電極連接外圍電路VCC端，關(guān)機(jī)功能電路為包括液晶顯示電路、點(diǎn)火信號采集電路、光線感應(yīng)電路的外圍電路提供電源通路；所述液晶顯示電路采用128X96圖形點(diǎn)陣式液晶模塊，通過串行通信方式和微控制器連接；所述按鍵處理電路包括一個關(guān)機(jī)按鍵和四個人機(jī)對話按鍵，電路中的按鍵開關(guān)采用獨(dú)立鍵盤方式與微控制器I/O端口連接；所述電池電壓檢測電路包括電壓通斷控制電路和分壓電路，電壓通斷控制電路由晶體管Q9、晶體管Ql I及偏置電阻R66、R67、R73組成，晶體管Ql I的基極經(jīng)電阻R66與VCC連接，經(jīng)電阻R73接地，發(fā)射極接地；晶體管Qll的集電極經(jīng)電阻R67連接晶體管Q9的基極，，晶體管Q9的發(fā)射極接與9V堿性電池正極連接，...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：蔡椿軍，王亮，張磊，李永鋒，于菊蘭，
申請(專利權(quán))人：天津斯巴克瑞汽車電子有限公司，
類型：實(shí)用新型
國別省市：
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