阅读说明：本技术 基于多种通讯的多路高温传感器阻值及温度的检测设备 (Multi-channel high-temperature sensor resistance and temperature detection equipment based on multiple communications ) 是由 朱俊杰 于 2019-11-08 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种基于多种通讯的多路高温传感器阻值及温度的检测设备,包括电源模块、AD采样模块、控制单元以及通讯单元；所述控制单元包括两个通过SPI接口进行数据交互的控制模块,电源模块的输出端分别连接两个控制模块、AD采样模块和通讯单元的电源输入端,AD采样模块的输出端分别连接两个控制模块的输入端,两个控制模块与通讯单元互联。本发明可以对多路高温传感器进行检测,加快了高温传感器在生产测试中的测试时间,提高了检测速度,同时该检测设备还具有多种通讯方式,可以和不同的生产设备进行对接匹配通讯,满足了不同生产场合的检查要求。(The invention discloses a multi-channel high-temperature sensor resistance and temperature detection device based on multiple communications, which comprises a power module, an AD sampling module, a control unit and a communication unit, wherein the power module is used for supplying power to the AD sampling module; the control unit comprises two control modules for data interaction through SPI interfaces, the output end of the power module is respectively connected with the power input ends of the two control modules, the AD sampling module and the communication unit, the output end of the AD sampling module is respectively connected with the input ends of the two control modules, and the two control modules are interconnected with the communication unit. The invention can detect a plurality of paths of high-temperature sensors, quickens the test time of the high-temperature sensors in production test, improves the detection speed, has a plurality of communication modes, can carry out butt joint matching communication with different production equipment, and meets the inspection requirements of different production occasions.)

基于多种通讯的多路高温传感器阻值及温度的检测设备

技术领域

本发明涉及发动机中传感器检测技术领域。

背景技术

随着国家各项排放法规的实施，对于发动机排放要求越来越高，许多发动机厂家也重新进行技术选型，来满足排放要求。

在汽车发动机中，会使用高温传感器在高温恶劣的环境下检测排气筒内的烟气温度，该温度值对汽车在进行运行状态监测的过程中起到至关重要的作用，因此高温传感器的质量就显得尤为重要。高温传感器在生产完成后，需要对产品进行性能测试，合格后方能出厂安装，因此如何高效率地对高温传感器产品进行检测是提高生产效率需要解决的问题之一。但目前现有的检测设备效率低，只能检测6路以内的高温传感器，并且通讯方式单一，只有一种通讯方式。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种基于多种通讯的多路高温传感器阻值及温度的检测设备，可对多路高温传感器进行检测，提高检测速度，提高工作效率。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。

基于多种通讯的多路高温传感器阻值及温度的检测设备，包括用于提供电源的电源模块、用于采集高温传感器输出信号的AD采样模块、用于将采集信号进行比较判断的控制单元以及用于将数据发送给外部控制中心的通讯单元；所述控制单元包括两个通过SPI接口进行数据交互的控制模块，电源模块的输出端分别连接两个控制模块、AD采样模块和通讯单元的电源输入端，AD采样模块的输出端分别连接两个控制模块的输入端，两个控制模块与通讯单元互联。

上述基于多种通讯的多路高温传感器阻值及温度的检测设备，所述电源模块包括用于滤波的滤波电路、用于取样电源电压的电源电信号采样电路以及用于检测电源芯片是否工作在正常范围内的LDO芯片，滤波电路的输出端连接电源电信号采样电路的输入端，电源电信号采样电路的输出端连接LDO芯片的输入端，LDO芯片的输出端连接控制模块的电源输入端。

上述基于多种通讯的多路高温传感器阻值及温度的检测设备，所述电源模块还包括用于防止电流、电压及PMOS反接的保护电路，保护电路的输入端连接在LDO芯片的输出端。

上述基于多种通讯的多路高温传感器阻值及温度的检测设备，所述AD采样模块包括通过导线环形连接用于提供采样电压的采样电阻、用于提供基准电压的基准电阻以及用于滤波的第一电容和第二电容，采样电阻与基准电阻之间通过导线连接待测试高温传感器的输出端，基准电阻与第一电容之间通过导线连接控制模块的输入端，第一电容和第二电容之间的导线接地。

上述基于多种通讯的多路高温传感器阻值及温度的检测设备，所述控制模块包括用于滤除电源中谐波成分的滤波电路、用于处理信号的单片机以及用于给单片机提供时钟信号的晶振，滤波电路的输入端连接电源模块的输出端，滤波电路的输出端连接单片机的输入端，晶振的两端连接在单片机的时钟端。

上述基于多种通讯的多路高温传感器阻值及温度的检测设备，所述通讯单元包括用于将数据发送至外部控制中心的CAN通信模块、用于与生产线设备进行通讯互联的RS232通讯模块以及用于与远程终端进行数据通讯的RS485通讯模块，CAN通信模块、RS232通讯模块和RS485通讯模块的输入端与两个控制模块互联。

由于采用了以上技术方案，本发明所取得技术进步如下。

本发明可以对多路高温传感器进行检测，加快了高温传感器在生产测试中的测试时间，提高了检测速度，同时该检测设备还具有多种通讯方式，可以和不同的生产设备进行对接匹配通讯，满足了不同生产场合的检查要求。

附图说明

图1为本发明的结构框图；

图2为本发明所述的电源模块的电路图；

图3为本发明所述的AD采样模块的电路图；

图4为本发明所述的控制模块的电路图；

图5为本发明所述的CAN通讯模块的电路图；

图6为本发明所述的RS232通讯模块的电路图；

图7为本发明所述的RS485通讯模块的电路图。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施例对本发明进行进一步详细说明。

基于多种通讯的多路高温传感器阻值及温度的检测设备，其结构框图如图1所示，包括电源模块、AD采样模块、控制单元和通讯单元。电源模块用来提供电源，AD采样模块用来采集高温传感器的输出信号，控制单元用来将采集的信号进行比较判断，通讯单元用来将数据发送给外部控制中心。电源模块的输出端分别连接控制单元、AD采样模块和通讯单元的电源输入端，AD采样模块的输出端连接控制单元的输入端，控制单元与通讯单元互联。

电源模块包括滤波电路、电源电信号采样电路、LDO芯片和保护电路。滤波电路用来滤波，电源电信号采样电路用来取样电源电压，LDO芯片用来检测电源芯片是否工作在正常范围内，保护电路用来防止电流、电压及PMOS反接，滤波电路的输出端连接电源电信号采样电路的输入端，电源电信号采样电路的输出端连接LDO芯片的输入端，LDO芯片的输出端分别连接和保护电路、控制模块的电源输入端。

本发明中的电源模块的电路图如图2所示，电源模块的主芯片采用能够输出5V电源的LDO芯片，用来为控制单元、AD采样模块和通讯单元供电，滤波电路和电源电信号采样电路的输出信号，提供给LDO芯片进行处理，用来检测电源芯片是否工作在正常范围内。

AD采样模块包括采样电阻、基准电阻、第一电容和第二电容。采样电阻用来提供采样电压，基准电阻用来提供基准电压，第一电容和第二电容用来滤波，采样电阻、基准电阻、第一电容和第二电容通通过导线进行环形连接，采样电阻与基准电阻之间通过导线连接待测试高温传感器的输出端，基准电阻与第一电容之间通过导线连接控制模块的输入端，第一电容和第二电容之间的导线接地。

本发明中的AD采样模块的电路图如图3所示，其中采样电阻为R65，基准电阻为R61，第一电容为C45，第二电容为C47，基准电阻R61阻值选用1KΩ电阻，与被检测传感器的采样电阻串联分压所形成回路，当然，基准电阻的阻值可以根据实际被检测产品的电阻阻值范围进行相应更换以满足更好的电压检测范围。AD采样模块利用电路中基准电阻和采样电阻分压的原理，使控制模块采集到对应的电压值。

控制单元用来对AD采样模块采集的信号与标准值进行比较判断，包括两个通过SPI接口进行连接的控制模块，这两个控制模块通过SPI接口进行数据交互。两个控制模块利用SPI通讯方式进行连接，能满足最多达32路的AD采样端口，并且SPI级联的通讯方式可以更加灵活的进行数据间的交流。

控制模块包括滤波电路、单片机和晶振。滤波电路用来滤除电源中的谐波成分，单片机用来处理AD采集模块采集的信号，晶振用来给单片机提供时钟信号，滤波电路的输入端连接电源模块的输出端，滤波电路的输出端连接单片机的输入端，晶振的的两端连接在单片机的时钟端。

本发明中控制模块的电路图如图4所示，单片机采用飞思卡尔的MC9S08DZ60，并且该检测设备中两个控制模块采用两个MC9S08DZ60单片机，两者通过SPI通讯进行级联，可以在采集过程中，单片机内部进行交互，处理一些特殊场合的采集，并实现更加复杂多变的功能。单片机接收到AD采集模块传输的电压值后，计算高温传感器的电阻阻值和温度值，并通过通讯单元将数据发送出去。

通讯单元包括CAN通讯模块、RS232通讯模块和RS485通讯模块。CAN通讯模块用来将数据发送至外部控制中心，RS232通讯模块用来实现与生产线设备进行通讯互联，RS485通讯模块用来与远程终端进行数据通讯，CAN通讯模块、RS232通讯模块和RS485通讯模块的输入端与两个控制模块互联。

CAN通讯模块用于将数据发送至外部控制中心的上位机上进行直接显示，本发明中的CAN通讯模块的电路图如图5所示，CAN通讯模块的主芯片为TJA1050CAN收发器，TJA1050由于拥有极好的输出对称性，即使在不加共模线圈的情况下，抗共模干扰能力也很强，并且TJA1050在总线错误时能很快地切断错误信号，保证正常通讯，在汽车电子通讯中应用非常广泛。

本发明中的RS232通讯模块的电路图如图6所示，RS232通讯模块的主芯片为MAX232，生产设备的通讯端连接在RS-232接线端子上，来实现与生产线设备进行通讯互联。

本发明中RS485通讯模块的电路图如图7所示，RS485通讯模块的主芯片为MAX485，其中1脚和4脚连接在控制模块中单片机的11脚和12脚，单片机通过11脚和12脚将数据传送给MAX485芯片，实现远程终端的通讯互联并且可以通过远程终端对生产中测试中的产品进行数据监控。

本发明对高温传感器检测时，将检测设备接通电源，检测设备外部与高温传感器连接好，并通过CAN总线与控制中心电脑上位机连接；通电后，检测设备开始采集采样电阻分压下的电压值，再将采集到的电压值与基准电阻1K进行比例计算，从而得出高温传感器的当前电阻阻值，然后再根据高温传感器已知的温度电阻对应表查表得出当前的对应温度，单片机再将电阻阻值和温度数据通过CAN通讯模块发送到控制中心的上位机上进行直接显示。检测设备可将检测的电阻阻值和温度数据通过RS232通讯模块发送到对应的生产设备上，或者进行数据交互。检测设备可将检测的电阻阻值和温度数据通过RS485通讯模块远距离发送到远程终端，进行远程监控。