一種基于計算機的電控發(fā)動(dòng)機故障模擬實(shí)驗臺設計

在調理電路板上，來(lái)自電控發(fā)動(dòng)機傳感器的信號被放大或分壓，經(jīng)低通濾波和高通濾波，把降噪后的信號限幅后，送到輸出級。輸出信號被限幅在±5 V范圍內，能滿(mǎn)足A／D轉換電路板對輸入信號幅值的要求。調理電路板的信號處理流程如圖4所示。

A／D轉換電路板選用了低成本的單端輸入32路PCI采樣卡，安裝在計算機的PCI插槽內，轉換精度是12位。PCI總線(xiàn)的A／D采樣卡以其成熟的技術(shù)和低廉的價(jià)格在電子產(chǎn)品質(zhì)量控制、信號采集、過(guò)程控制和伺服控制等領(lǐng)域廣泛應用。調理后的模擬信號在A(yíng)／D轉換電路板上完成模／數轉換，轉換的結果從PCI總線(xiàn)送入計算機CPU進(jìn)行軟件處理。為了確保對電控發(fā)動(dòng)機傳感器波形的采樣不失真，采樣卡的A／D轉換時(shí)間小于1．2μs。選用具有32路循環(huán)采樣功能、帶FIFO緩沖存儲器的采樣卡，能有效地降低設備配置成本。
故障執行電路板主要完成電控發(fā)動(dòng)機的故障模擬功能。以單片機為核心的故障執行電路板上，設計按裝了多個(gè)小型繼電器。繼電器的常閉觸點(diǎn)串接在ECU外部的傳感器回路、執行器回路和電源回路中。當計算機通過(guò)串行口發(fā)出故障設置指令時(shí)，故障執行電路板接收并控制對應的板載繼電器線(xiàn)圈通電，繼電器吸合，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，切斷部分發(fā)動(dòng)機電路，完成了故障模擬。
2．2 軟件設計
電控發(fā)動(dòng)機故障模擬實(shí)驗臺的計算機上按裝了Windows XP操作系統。為了兼顧人機對話(huà)和測量的實(shí)時(shí)性，軟件采用了C++ Bulider 6．0編寫(xiě)，具有較高的代碼效率和友好的人機界面。軟件由主程序、數據采集和串口信息處理3個(gè)模塊組成。
2．2．1 主程序
主程序負責圖形界面顯示和人機對話(huà)操作，主要包括：發(fā)動(dòng)機電路原理圖顯示、菜單顯示、對話(huà)框顯示、鼠標處理、單選框和復選框處理等模塊。在C++Builder軟件中提供了大量的界面設計控件，僅需拖放就可以完成大部分界面設計工作，具有框架代碼自動(dòng)生成功能。這種所見(jiàn)即所得的設計模式，極大降低了圖形界面的軟件設計難度。