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一种基于计算机的电控发动机故障模拟实验台设计

作者:时间:2012-02-08来源:网络收藏

摘要:针对现有实验台用于实训教学中的不足,设计了基于测控技术的实验平台方案。通过在上设置故障点,模拟各种工况下的电气线路故障,并把节点电压和传感器波形投影在荧幕上,解决了仪表测量的场地限制问题。该实验台故障设置方便,教学效率高,适合整班教学。
关键词:发动机;;实验台;测控技术

0 引言
随着以ECU为核心的发动机在汽车行业的广泛应用,发动机的故障诊断方法发生了很大的变化。传统发动机的故障诊断,主要依赖维修者的经验,通过看、闻、听、摸、换来确定故障点。而对于电控发动机的维修诊断,首先要使用仪器仪表来测量节点电压和传感器波形,然后再结合原理进行数据分析,才能准确完成故障定位。
发动机实验台是用于电控发动机故障诊断培训的一种教学设备。实验台的面板上配有发动机的电路原理图,设置了测量用的接线柱,采用机械开关(多数是钮子开关)切断部分电路,设置、模拟发动机电路故障,供学员进行故障诊断训练。
实际使用中,多名学生组成1个小组,使用万用表和示波器测量面板接线柱上的节点电压和传感器波形,讨论、分析和诊断发动机故障。基于测量空间的限制,1个实验台仅能同时容纳6名左右的学员。这种分组教学模式,耗费时间长,教学效率低,不能适应以班级为单位的实训教学需求。
针对上述不足,笔者把实验台内的测量和故障设置部分从原设备里分离出来,由外接的计算机完成操作台功能,开发设计了一种基于计算机测控技术的电控发动机故障模拟实验台。

1 总体设计
为了拓展教学场地,扩大学生的视野,笔者采用计算机来测量发动机的节点电压和传感器波形,将计算机与投影仪相连,把发动机的电路原理图、节点电压测量结果和传感器波形投影在实验室的荧幕上,使用多媒体手段来实现整班教学。总体结构示意图参见图1。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/194490.htm

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图1中,发动机故障诊断台架和计算机是实验台的核心部分。发动机故障诊断台架内包含了AJR电控发动机、测量端子、调理电路板和故障执行电路板。计算机内部安装了A/D转换电路板。核心硬件原理框图如图2所示。

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电控发动机的节点电压信号和传感器波形信号经测量端子转接后,首先送入调理电路板进行信号调理,然后再送到A/D转换电路板转成数字信号,经计算机识别后显示出来。
随着计算机在教学上的应用,通过计算机设置发动机的故障点成为技术发展的趋势。在发动机故障诊断台架内,配置了带有计算机通信功能的故障执行电路板,板载继电器的触点替代了机械开关。教师通过鼠标操作,在计算机上能设置故障点,由故障执行电路板模拟发动机电路故障。


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