【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于特种车辆领域，具体涉及一种适用于特种车辆底盘电气系统维护的综合信号发生装置。
技术介绍
1、目前，随着特种车辆电气系统信息化程度的提升，对车辆电气系统维护设备的高效性、准确性、便携性要求也逐渐提高。本专利技术专利采用高精度模拟车载传感器信号特征、低功耗全要素模拟负载特征、系统化维护方式等技术途径，提出了一种高精度、通用易用的底盘电气系统综合信号发生方法，并研制出样机，可用于新研电气系统辅助开发、多型号特种车辆批量生产后的维护过程在线检测以及维修过程故障定位。
2、特种车辆底盘电气系统检修装置传统的检测方式，普遍采用信号发生器、示波器、万用表等通用测试设备，手动模拟激励信号，人工观测测试结果，检测流程繁琐，检测线路复杂。因此在传统检测条件下，对测试人员能力要求较高，需要能够熟练使用各型测试设备，并熟知被试品技术参数及检测方法，人员培训周期较长、成本较大。与此同时，检测结果依靠测试人员判断，检测结果准确性、客观性不足。
技术实现思路
1、(一)要解决的技术问题
2、本专利技术要解决的技术问题是如何提供一种适用于特种车辆底盘电气系统维护的综合信号发生装置，以解决在传统检测条件下，对测试人员能力要求较高，需要能够熟练使用各型测试设备，并熟知被试品技术参数及检测方法，人员培训周期较长、成本较大。与此同时，检测结果依靠测试人员判断，检测结果准确性、客观性不足的问题。
3、(二)技术方案
4、为了解决上述技术问题，本专利技术提出一种适
5、底盘电气在线检测装置主机包括：模拟信号模拟板、数字i/o信号模拟板、信号采集板、设备连接器、盒体及线缆；设备连接器可更换式地连接到底盘电气在线检测装置主机的采集信号测试接口和驱动信号测试接口，然后通过测试线缆连接特种车辆底盘；
6、模拟信号模拟板包括：模拟cpu控制单元、da转换模块、电阻信号频率信号转换模块和模拟can通信模块，模拟发动转速传感器、车速里程传感器、电流传感器、变速箱油压、水上液压油压传感器、储气瓶压力传感器、变速箱油温或风扇传动油温传感器输出信号，为电气系统提供模拟信号源；
7、数字i/o信号模拟板包括：数字cpu控制单元、i/o信号转换模块和数字can通信模块，模拟变速箱高低档、变速箱倒挡、变速箱空挡、一桥/四桥左接通、一桥/四桥右接通、左/右轴间闭锁、充电指示、抽尘工作指示或载员门/乘员门关闭开关量输出信号，为电气系统提供开关量信号源；
8、信号采集板包括：采集cpu控制单元、功率电阻负载和采集can通信模块，模拟车辆近光/远光大灯、转向灯、刹车灯、倒车灯、示廓灯、进气/排气电磁阀、左/右轴间差速闭锁电磁阀和报警喇叭负载，为电气系统提供模拟负载；
9、盒体及线缆：盒体由插座cz1-cz6和壳体组成，壳体用于各板卡的安装固定，线缆用于内部各个部件的连接；
10、显控装置硬件为加固式便携式工控机，连接到底盘电气在线检测装置主机的usb通信接口，显控装置的软件模块包括：车辆a-f型显控模块、can总线数据解析模块以及can总线通信驱动加载模块。
11、进一步地，底盘电气在线检测装置主机全面模拟实装各型传感器、位置开关及电磁阀负载，显控装置用于传感器模拟信号参数设置及驱动信号检测。
12、进一步地，通过更换设备连接器，兼容3种特种车辆底盘。
13、进一步地，显控装置软件开发环境为qt5.9.0。
14、进一步地，使用测试线缆连接底盘采集控制器的采集信号接口及驱动信号接口至底盘电气在线检测装置主机的采集信号测试接口和驱动信号测试接口，激励信号配置、驱动信号检测结果在底盘电气在线检测装置显控装置操作并展现；首先将测试线缆接入被测底盘，选型测试车型，然后操作显控装置界面，设置车辆参数，连接检测装置主机硬件设备，开展测试；测试过程中对比设置值与实车运行状态，二者一致表明系统运行正常，不一致时，能够准确直观异常点，指导开展检修维护，直至检测完成，形成测试报告，测试通过。
15、进一步地，模拟信号模拟板的模拟cpu控制单元通过模拟can总线接收显控装置下发配置信息，通过spi接口配置多通道da信号转换单元，多通道da信号转换单元可同时输出多路标准电压，通过电压放大电路得到目标电压，最后通过电压跟随器输出至电气系统，稳定输出信号；采集电气系统实际运行状态进行对比，得到检测结果。
16、进一步地，模拟信号模拟板的模拟cpu控制单元通过模拟can总线接收显控装置下发配置信息，通过io接口控制多通道电阻信号转换单元，电阻信号采用无源电阻预置输出模式输出至电气系统，信号精度高，输出稳定；采集电气系统实际运行状态进行对比，得到检测结果。
17、进一步地，模拟信号模拟板的模拟cpu控制单元通过模拟can总线接收显控装置下发配置信息，通过pwm接口控制多通道频率信号转换单元，频率信号经过电压转化得到目标频率信号，通过信号输出单元输出至电气系统；采集电气系统实际运行状态进行对比，得到检测结果。
18、进一步地，模拟信号模拟板的模拟cpu控制单元通过模拟can总线接收显控装置下发配置信息，通过io接口控制多通道io信号转换单元，得到目标io信号，最后通过功率保护电路输出至电气系统，在外部信号短路情况下也能正常工作；采集电气系统实际运行状态进行对比，得到检测结果。
19、进一步地，功率负载接收电气系统功率信息，通过驱动状态监测单元隔离采样检测驱动状态，计算消耗功率，维持系统在功率保护门限之下平稳工作，最后由模拟cpu控制单元通过can总线向上报负载工作状态，与显控装置实际检测结果对比，得到检测结果。
20、(三)有益效果
21、本专利技术提出一种适用于特种车辆底盘电气系统维护的综合信号发生装置，本专利技术专利遵循硬件通用、软件灵活配置的原则，实现了多车型底盘电气系统的在线检测。通用硬件为底盘电气在线检测装置主机，提供高精度、全要素信号激励源；软件灵活配置通过显控装置实现，完成车型选择、参数设置功能。典型检测例程固化于显控装置的操作界面，极大提升了测试准确性及便捷性。
22、本专利技术专利通过高精度、全要素的综合信号发生与检测方法，实现了多车型特种车辆底盘电气系统在线检查，提高了系统维护的便捷性与准确性。
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1.一种适用于特种车辆底盘电气系统维护的综合信号发生装置，其特征在于，该综合信号发生装置包括：底盘电气在线检测装置主机、显控装置以及测试线缆；
2.如权利要求1所述的适用于特种车辆底盘电气系统维护的综合信号发生装置，其特征在于，底盘电气在线检测装置主机全面模拟实装各型传感器、位置开关及电磁阀负载，显控装置用于传感器模拟信号参数设置及驱动信号检测。
3.如权利要求1所述的适用于特种车辆底盘电气系统维护的综合信号发生装置，其特征在于，通过更换设备连接器，兼容3种特种车辆底盘。
4.如权利要求1所述的适用于特种车辆底盘电气系统维护的综合信号发生装置，其特征在于，显控装置软件开发环境为Qt5.9.0。
5.如权利要求1-4任一项所述的适用于特种车辆底盘电气系统维护的综合信号发生装置，其特征在于，使用测试线缆连接底盘采集控制器的采集信号接口及驱动信号接口至底盘电气在线检测装置主机的采集信号测试接口和驱动信号测试接口，激励信号配置、驱动信号检测结果在底盘电气在线检测装置显控装置操作并展现；首先将测试线缆接入被测底盘，选型测试车型，然后操作显控装
6.如权利要求5所述的适用于特种车辆底盘电气系统维护的综合信号发生装置，其特征在于，模拟信号模拟板的模拟CPU控制单元通过模拟CAN总线接收显控装置下发配置信息，通过SPI接口配置多通道DA信号转换单元，多通道DA信号转换单元可同时输出多路标准电压，通过电压放大电路得到目标电压，最后通过电压跟随器输出至电气系统，稳定输出信号；采集电气系统实际运行状态进行对比，得到检测结果。
7.如权利要求5所述的适用于特种车辆底盘电气系统维护的综合信号发生装置，其特征在于，模拟信号模拟板的模拟CPU控制单元通过模拟CAN总线接收显控装置下发配置信息，通过IO接口控制多通道电阻信号转换单元，电阻信号采用无源电阻预置输出模式输出至电气系统，信号精度高，输出稳定；采集电气系统实际运行状态进行对比，得到检测结果。
8.如权利要求5所述的适用于特种车辆底盘电气系统维护的综合信号发生装置，其特征在于，模拟信号模拟板的模拟CPU控制单元通过模拟CAN总线接收显控装置下发配置信息，通过PWM接口控制多通道频率信号转换单元，频率信号经过电压转化得到目标频率信号，通过信号输出单元输出至电气系统；采集电气系统实际运行状态进行对比，得到检测结果。
9.如权利要求5所述的适用于特种车辆底盘电气系统维护的综合信号发生装置，其特征在于，模拟信号模拟板的模拟CPU控制单元通过模拟CAN总线接收显控装置下发配置信息，通过IO接口控制多通道IO信号转换单元，得到目标IO信号，最后通过功率保护电路输出至电气系统，在外部信号短路情况下也能正常工作；采集电气系统实际运行状态进行对比，得到检测结果。
10.如权利要求5所述的适用于特种车辆底盘电气系统维护的综合信号发生装置，其特征在于，功率负载接收电气系统功率信息，通过驱动状态监测单元隔离采样检测驱动状态，计算消耗功率，维持系统在功率保护门限之下平稳工作，最后由模拟CPU控制单元通过CAN总线向上报负载工作状态，与显控装置实际检测结果对比，得到检测结果。
...【技术特征摘要】
1.一种适用于特种车辆底盘电气系统维护的综合信号发生装置，其特征在于，该综合信号发生装置包括：底盘电气在线检测装置主机、显控装置以及测试线缆；
2.如权利要求1所述的适用于特种车辆底盘电气系统维护的综合信号发生装置，其特征在于，底盘电气在线检测装置主机全面模拟实装各型传感器、位置开关及电磁阀负载，显控装置用于传感器模拟信号参数设置及驱动信号检测。
3.如权利要求1所述的适用于特种车辆底盘电气系统维护的综合信号发生装置，其特征在于，通过更换设备连接器，兼容3种特种车辆底盘。
4.如权利要求1所述的适用于特种车辆底盘电气系统维护的综合信号发生装置，其特征在于，显控装置软件开发环境为qt5.9.0。
5.如权利要求1-4任一项所述的适用于特种车辆底盘电气系统维护的综合信号发生装置，其特征在于，使用测试线缆连接底盘采集控制器的采集信号接口及驱动信号接口至底盘电气在线检测装置主机的采集信号测试接口和驱动信号测试接口，激励信号配置、驱动信号检测结果在底盘电气在线检测装置显控装置操作并展现；首先将测试线缆接入被测底盘，选型测试车型，然后操作显控装置界面，设置车辆参数，连接检测装置主机硬件设备，开展测试；测试过程中对比设置值与实车运行状态，二者一致表明系统运行正常，不一致时，能够准确直观异常点，指导开展检修维护，直至检测完成，形成测试报告，测试通过。
6.如权利要求5所述的适用于特种车辆底盘电气系统维护的综合信号发生装置，其特征在于，模拟信号模拟板的模拟cpu控制单元通过模拟can总线接收显控装置下发配置信息，通过spi接口配置多通道da信号转换单元，多通道da信号转换单元可同时输出多路标准电压，通过...
【专利技术属性】
技术研发人员：张伟，张志强，候永爱，聂少董，贺佳伟，郭红艳，岳煜峰，
申请(专利权)人：内蒙古一机集团宏远电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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