汽車(chē)電子測試系統解決方案綜述

隨著(zhù)汽車(chē)中電子系統的增加，如何對高度機電一體化汽車(chē)系統進(jìn)行高效率的測試是中國測試工程師面臨的挑戰，作為本文針對汽車(chē)研發(fā)過(guò)程中所涉及到的各種測試問(wèn)題，請橫河電機介紹滿(mǎn)足發(fā)動(dòng)機、驅動(dòng)、振動(dòng)、環(huán)境影響、燃料電池效率和 CAN總線(xiàn)測試需要的完整解決方案。

一、前言

隨著(zhù)汽車(chē)工業(yè)與電子工業(yè)的發(fā)展，越來(lái)越多的電子技術(shù)被應用在現代汽車(chē)上。汽車(chē)也將由單純的機械產(chǎn)品向高級的機電一體化產(chǎn)品方向發(fā)展。由于實(shí)時(shí)駕駛信息系統及多媒體設備在汽車(chē)上普及，汽車(chē)更具個(gè)性化、通用性、安全性和舒適性。無(wú)線(xiàn)及移動(dòng)電腦技術(shù)迅速發(fā)展，即使獨自駕駛在陌生的土地上，也不會(huì )覺(jué)得孤獨或迷失方向。汽車(chē)在人們的生活中不僅僅是代步工具，而逐步成為一種享受生活的方式。在汽車(chē)電子領(lǐng)域的研究成為汽車(chē)研發(fā)中最活躍的一部分，在這方面取得的成果，將在市場(chǎng)上取得更大的回報。

本文針對汽車(chē)研發(fā)過(guò)程中所涉及到的發(fā)動(dòng)機分析、驅動(dòng)分析、振動(dòng)分析、環(huán)境影響、燃料電池效率分析、CAN總線(xiàn)分析等方面，介紹橫河電機提供的各種測試解決方案（圖1）。

二、電動(dòng)汽車(chē)燃料電池的測試

對于從事汽車(chē)研發(fā)的工程師來(lái)說(shuō)，在測試中如下幾方面是影響測試效率和結果的重要因素：

（一）各種高頻和低頻、高功率和低功率的電磁輻射干擾
（二）共模電R、振動(dòng)、多變的環(huán)境
（三）數據采集分析的可靠性
（四）路試時(shí)儀器的供電及能耗
（五）便于移動(dòng)和現場(chǎng)使用

通過(guò)和汽車(chē)生產(chǎn)研發(fā)企業(yè)的測試工程師溝通，橫河電機不斷改進(jìn)其產(chǎn)品，使其更適應汽車(chē)研究發(fā)展的需要。譬如為了適應電動(dòng)汽車(chē)燃料電池的研究需要，橫河電機在DARWIN系列的基礎上開(kāi)發(fā)出 DAQMaster系列MX100。

因為每個(gè)電池只輸出0.8-1.5VDC，為了輸出足夠的電力。燃料電池組一般由約一百個(gè)單片電池組成，特別是汽車(chē)應用，電池組會(huì )由六百個(gè)單片電池構成。電池電壓監視（ CVM）系統通過(guò)測試電池組結構中每個(gè)單片電池的電壓可以檢測出有問(wèn)題的電池；分析現場(chǎng)或帶負荷長(cháng)時(shí)間運行時(shí)的電池性能。

檢測電池電壓時(shí)使用差動(dòng)輸入。雖然單片電池的電壓不高，可是差動(dòng)輸入端子對測試儀表地端會(huì )產(chǎn)生幾百伏的電壓。這種電壓被稱(chēng)為共模電壓。多數數據采集儀器（ DAQ）沒(méi)有絕緣，輸入電壓限制范圍一般是5伏或10伏。另外，非絕緣儀器經(jīng)常容易受接地環(huán)路的影響。為了克服燃料電池CVM系統中高共模電壓的問(wèn)題，要求高電壓絕緣。雖然可以使用外部信號變換器或緩存，為了在減小體積和間低成本的同時(shí)保證較高的信號分辨率和精度，現在許多的DAQ系統內置緩存。