阅读说明：本技术 非接触手持式多工位汽车高压点火线圈故障探测仪 (Non-contact hand-held multistation high-pressure car ignition wire circle malfunction detector ) 是由 张李桂 吴初莹 于 2019-09-11 设计创作，主要内容包括：本发明公开了非接触手持式多工位汽车高压点火线圈故障探测仪,包括传感天线、电磁场信号放大电路、点火信号处理电路以及显示电路；传感天线的输出端与电磁场信号放大电路的输入端连接,电磁场信号放大电路的输出端与点火信号处理电路的输入端连接,点火信号处理电路的输出端与显示电路的输入端连接；传感天线用于感应点火线圈点火时的电磁场信号；本发明能方便使用者通过显示的点火信号检测数据进行比对以便以判断点火线圈的故障所在,即采用非接触式的快速感应,无需对点火线圈进行任何拆卸,从而能够在节约时间和成本的情况下快速检测出工作异常的点火线圈。(The invention discloses non-contact hand-held multistation high-pressure car ignition wire circle malfunction detectors, including sensing antenna, electromagnetic field signal amplifying circuit, ignition signal processing circuit and display circuit；The output end of sensing antenna is connect with the input terminal of electromagnetic field signal amplifying circuit, and the output end of electromagnetic field signal amplifying circuit is connect with the input terminal of ignition signal processing circuit, and the output end of ignition signal processing circuit and the input terminal of display circuit connect；Electromagnetic field signal when sensing antenna is lighted a fire for inductive ignition coil；The present invention can convenient for users to by show ignition signal detection data be compared so as to the guilty culprit to judge ignition coil, use contactless quick induction, without carrying out any disassembly to ignition coil, so as to quickly detect the ignition coil of operation irregularity in the case where saving time and cost.)

非接触手持式多工位汽车高压点火线圈故障探测仪

技术领域

本发明涉及技术领域，特别涉及非接触手持式多工位汽车高压点火线圈故障探测仪。

背景技术

在维修汽车过程中，经常要判断点火线圈是否工作异常。如果点火线圈工作异常，汽车仪表盘的故障灯会亮起，同时，由于汽车发动机是多个气缸，每个气缸都有一个点火线圈，即发动机上设置有多个点火线圈，在点火线圈出现工作异常时，部分汽车本身在电脑仪表盘也会显示故障部件为点火线圈，但也不能判断出是哪个点火线圈出现问题，因此无法准确判断故障位置。

在现有技术中，通常是对工作异常的点火线圈进行整组更换或采用替换法，然而，替换法的耗时较长，整组更换的成本较高，无法满足同时节约时间和成本的维修需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供非接触手持式多工位汽车高压点火线圈故障探测仪，能够在节约时间和成本的情况下快速检测出工作异常的点火线圈。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

非接触手持式多工位汽车高压点火线圈故障探测仪，包括传感天线、电磁场信号放大电路、点火信号处理电路以及显示电路；

所述传感天线的输出端与所述电磁场信号放大电路的输入端连接，所述电磁场信号放大电路的输出端与所述点火信号处理电路的输入端连接，所述点火信号处理电路的输出端与所述显示电路的输入端连接；

所述传感天线用于感应点火线圈点火时的电磁场信号。

本发明的有益效果在于：非接触手持式多工位汽车高压点火线圈故障探测仪，通过传感天线感应到汽车点火线圈点火的电磁场变化，再通过电磁场信号放大电路把点火的电磁场信号放大处理，通过点火信号处理电路对已放大的电磁场信号进行处理并转换成点火信号检测数据，然后通过显示电路显示，方便使用者通过显示的点火信号检测数据进行比对以便以判断点火线圈的故障所在，即采用非接触式的快速感应，无需对点火线圈进行任何拆卸，从而能够在节约时间和成本的情况下快速检测出工作异常的点火线圈。

附图说明

图1为本发明实施例的非接触手持式多工位汽车高压点火线圈故障探测仪的框架示意图；

图2为本发明实施例涉及的电源电路的具体电路示意图；

图3为本发明实施例涉及的电磁场信号放大电路的具体电路示意图；

图4为本发明实施例涉及的信号分离电路、时间信号处理电路以及周期信号处理电路的具体电路示意图；

图5为本发明实施例涉及的电压信号处理电路的具体电路示意图。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

请参照图1至图5所示，非接触手持式多工位汽车高压点火线圈故障探测仪，包括传感天线、电磁场信号放大电路、点火信号处理电路以及显示电路；

所述传感天线的输出端与所述电磁场信号放大电路的输入端连接，所述电磁场信号放大电路的输出端与所述点火信号处理电路的输入端连接，所述点火信号处理电路的输出端与所述显示电路的输入端连接；

所述传感天线用于感应点火线圈点火时的电磁场信号。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：通过传感天线感应到汽车点火线圈点火的电磁场变化，再通过电磁场信号放大电路把点火的电磁场信号放大处理，通过点火信号处理电路对已放大的电磁场信号进行处理并转换成点火信号检测数据，然后通过显示电路显示，方便使用者通过显示的点火信号检测数据进行比对以便以判断点火线圈的故障所在，即采用非接触式的快速感应，无需对点火线圈进行任何拆卸，从而能够在节约时间和成本的情况下快速检测出工作异常的点火线圈。

进一步地，所述信号处理电路包括主控制器、信号分离电路、电压信号处理电路、时间信号处理电路以及周期信号处理电路；

所述电磁场信号放大电路的输出端与所述信号分离电路的输入端连接，所述信号分离电路的三个输出端分别与电压信号处理电路的输入端、时间信号处理电路的输入端以及周期信号处理电路的输入端进行一一对应连接，所述电压信号处理电路的输出端、所述时间信号处理电路的输出端以及所述周期信号处理电路的输出端分别与所述主控制器的一个ADC通道连接。

从上述描述可知，通过信号分离电路对已放大的电磁场信号进行分离，分离出三组信号并进行不同的处理，最后传输到主控制器中转化为数字信号并得到对应的测量值，即点火信号检测数据包括电压信号、时间信号以及周期信号，使得使用者能更加准确的判断故障所在。

进一步地，所述电磁场信号放大电路包括电阻R39、电容C22、电阻R45、电阻R44、芯片U2以及电阻R43；

所述传感天线的输出端与所述电阻R39的一端连接，所述电阻R39的另一端与所述电容C22的一端连接，所述电容C22的另一端与所述电阻R45的一端连接，所述电阻R45的一端与所述电阻R44的另一端连接，所述电阻R44的另一端与芯片U2的第五引脚连接；

所述芯片U2用于对所述第五引脚的输入信号进行运算放大，并从第七引脚输出已放大的电磁场信号。

从上述描述可知，在传感天线感应到高压点火的电磁场信号，通过电阻R39、电容C22进行耦合到电阻R45，经过电阻R44输入到芯片U2的第五引脚进行运算放大，放大后的点火电压信号经芯片U2的第七引脚输出，从而得到已放大的电磁场信号，保证在感应的电磁场信号很微小的情况下，后续电路也能进行处理。

进一步地，所述信号分离电路包括电阻R52、电容C36、电容C25、电阻R53、电阻R48、电容C14、电容C13、电感L1以及电容C18；

所述电磁场信号放大电路的输出端与所述电阻R52的一端连接，所述电阻R52的另一端与所述电容C25的一端连接，所述电容C25的另一端与所述电阻R53的一端连接，所述电阻R53的另一端与所述电阻R48的一端连接，所述电阻R48的另一端与供电端连接，所述电阻R52与所述电容C25之间并联一个电容C36，所述电容C36的另一端接地，所述电阻R53与所述电阻R48之间并联一个点火时间信号输出端；

所述电磁场信号放大电路的输出端同时与电容C14的一端连接，所述电容C14的另一端与所述电容C13的一端连接，所述电容C13的另一端与所述电感L1的一端连接，所述电感L1的另一端接地，所述电容C13与所述电感L1之间并联一个点火周期信息输出端；

所述电容C13与所述电感L1之间与所述电容C18的一端连接，所述电容C18的另一端为点火电压信号输出端。

从上述描述可知，对已放大的电磁场信号通过电阻R52、电容C36、电容C25、电阻R53、电阻R48分离出点火时间信号，通过电容C14、电容C13以及电感L1分离出点火周期信号，通过电容C14、电容C13、电感L1以及电路C18分离出点火电压信号，从而将已放大的电磁场信号分离成点火时间信号、点火周期信号以及点火电压信号，以得到更多与故障相关的点火信号检测数据。

进一步地，所述电压信号处理电路包括芯片U4、二极管D1、二极管D2、电阻R13、电阻R15、电阻R10、电阻C3、电阻R11以及电容C1；

所述点火电压信号输出端与所述芯片U4的第三引脚连接，所述芯片U4的第五引脚同时与所述电容C3的一端、所述电阻R15的一端、所述电阻R13的一端、所述电阻R10的一端连接，所述电容C3的另一端与所述电阻R15的另一端接地，所述电阻R13的另一端与所述二极管D2的负端连接，所述二极管D2的正端与所述芯片U4的第一引脚连接，所述电阻R10的另一端与所述主控制器上的第一输入端连接；

所述芯片U4的第二引脚与所述电阻R11的一端连接，所述电阻R11的另一端同时与所述主控制器上的第二输入端、所述电容C1的一端连接，所述电容C1的另一端接地，所述芯片U4的第一引脚与所述二极管D2的负端连接，所述二极管D2的正端连接在所述电阻R11与所述芯片U4的第二引脚之间，所述芯片U4的第六引脚连接在所述芯片U4的第二引脚与所述电阻R11之间；

所述芯片U4对所述点火电压信号输出端输入的点火电压信号进行放大，所述二极管D1、二极管D2、电阻R13、电阻R15、电阻R10、电阻C3、电阻R11以及电容C1对已放大的点火电压信号进行微分处理，已微分的所述点火电压信号传输至所述主控制器上的第一输入端与第二输入端上。

从上述描述可知，由芯片U4对点火电压信号输出端输入的点火电压信号进行放大，经过二极管D1、二极管D2、电阻R13、电阻R15、电阻R10、电阻C3、电阻R11以及电容C1的微分处理后分别送入主控制器上的两个端口上，从而得到点火电压信号，之后交由主控制器进行处理即可得到点火电压数据，使得使用者可以直接观看点火电压数据来判断故障所在。

进一步地，所述时间信号处理电路包括芯片U5，所述点火时间信号输出端与所述芯片U5的第三引脚连接，所述芯片U5的第一引脚与所述主控制器上的第三输入端连接；

所述芯片U5对所述点火时间信号输出端输入的点火时间信号进行放大。

从上述描述可知，由芯片U5对点火时间信号输出端输入的点火时间信号进行放大，之后交由主控制器进行处理即可得到点火时间数据，使得使用者可以直接观看点火时间数据来判断故障所在。

进一步地，所述周期信号处理电路包括芯片U5、电阻R24、三极管Q2、电容C6以及电阻R21；

所述点火周期信息输出端与所述芯片U5的第五引脚连接，所述芯片U5的第七引脚与所述电阻R24的一端连接，所述电阻R24的另一端与所述三极管Q2的基极连接，所述三极管Q2的发射极与所述电容C6的一端接地，所述三极管Q2的集电极、所述电容C6的另一端以及所述主控制器的第四输入端均与所述电阻R21的一端连接，所述电阻R21的另一端连接供电端；

所述芯片U5对所述点火周期信息输出端输入的点火周期信号进行放大，所述电阻R24、三极管Q2、电容C6以及电阻R21对已放大的所述点火周期信号进行整形，已整形的所述点火周期信号传输至所述主控制器上的第四输入端上。

从上述描述可知，由芯片U5对点火周期信号输出端输入的点火周期信号进行放大，再经过电阻R24、三极管Q2、电容C6以及电阻R21的整形之后交由主控制器进行处理即可得到点火时间数据，使得使用者可以直接观看点火周期数据来判断故障所在。

进一步地，所述显示电路包括能显示至少两组点火信号数据的液晶显示屏。

从上述描述可知，采用液晶显示屏来显示至少两组点火信号数据，以使得使用者能在同一液晶显示屏上同时观看多个点火线圈的检测数据，从而方便使用者通过比对来更加快速准确的判断出故障所在。

进一步地，还包括电源电路，所述电源电路的输入端为9V直流电源，所述电源电路的输出端为3V到5V之间的供电端。

从上述描述可知，提供一种电源电路的较佳技术方案，9V直流电源实现简单，3V到5V之间的供电端适用于绝大多数元器件的工作电压。

进一步地，所述电源电路包括三极管Q8，二极管D4以及芯片U7；

所述三极管Q8的发射极与9V直流电源连接，所述三极管Q8的集电极与所述二极管D4的正端连接，所述二极管D4的负端与所述芯片U7的输入端连接，所述芯片U7的输出端为供电端，所述芯片U7的接地端接地。

从上述描述可知，9V的直流电源经三极管Q8，二极管D4再通过芯片U7进行稳压以提供给系统一个稳定的工作电压。

请参照图1，本发明的实施例一为：

本实施例中适用于点火线圈所在的大部件发生故障的场景，用于检测点火线圈是否工作异常。

非接触手持式多工位汽车高压点火线圈故障探测仪，包括电源电路、传感天线、电磁场信号放大电路、点火信号处理电路、显示电路以及键盘电路；传感天线的输出端与电磁场信号放大电路的输入端连接，电磁场信号放大电路的输出端与点火信号处理电路的输入端连接，点火信号处理电路的输出端与显示电路的输入端连接，点火信号处理电路与键盘电路双向连接，即进行数据输入和输出操作；同时，电源电路分别与电磁场信号放大电路、点火信号处理电路以及显示电路连接，从而为上述电路提供稳定的工作电压。

在本实施例中，传感天线用于感应点火线圈点火时的电磁场信号，在使用时，传感天线靠近已点火的待检测点火线圈即可。

如图3所示，电磁场信号放大电路包括电阻R39、电容C22、电阻R45、电阻R44、芯片U2以及电阻R43；传感天线的输出端通过接口器件J6与电阻R39的一端连接，电阻R39的另一端与电容C22的一端连接，电容C22的另一端与电阻R45的一端连接，电阻R45的一端与电阻R44的另一端连接，电阻R44的另一端与芯片U2的第五引脚连接；芯片U2用于对第五引脚的输入信号进行运算放大，并从第七引脚输出已放大的电磁场信号，即电磁场信号放大电路的输出端为图3中的U2-7。

在本实施例中，显示电路包括能显示至少两组点火信号数据的液晶显示屏。本实施例还包括键盘电路，以便于使用者通过键盘电路进行操作。在本实施例中，液晶显示屏能同时显示六组点火检测数据，从而满足现有通常有四个或六个点火线圈的维修现状，使得所有的点火线圈的检测数据均能在同一液晶显示屏上显示。

如图2所示，电源电路的输入端为9V直流电源，电源电路的输出端为3V到5V之间的供电端，本实施例为3.3V。具体的，电源电路包括三极管Q8，二极管D4以及芯片U7；三极管Q8的发射极与9V直流电源连接，三极管Q8的集电极与二极管D4的正端连接，二极管D4的负端与芯片U7的输入端连接，芯片U7的输出端为供电端，芯片U7的接地端接地。

如图2所示的二极管D8、二极管D9、电阻R54、电阻R56、电阻R59、三极管Q10、电阻R58、电阻R60、电容C12、电阻R57、电容C26、电容C27、电容C32、电容C33、电阻R33、电阻R38、电容C19以及芯片U6分别按照图示连接，从而通过键盘电源开关OPW_KEY及主控制器MCU的电源输入端IN_POW、电源输出端OUT_POW以及基准电压端AIN_VREF来进行开机和关机的控制。

在本实施例中，芯片U2的型号具体为RS822，芯片U6的型号具体为RS8562，芯片U7的型号具体为AMS117-3.3。

请参照图1至图5，本发明的实施例二为：

本实施例中适用于点火线圈所在的大部件发生故障的场景，用于检测点火线圈是否工作异常。

非接触手持式多工位汽车高压点火线圈故障探测仪，在上述实施例一的基础上，信号处理电路包括主控制器、信号分离电路、电压信号处理电路、时间信号处理电路以及周期信号处理电路；电磁场信号放大电路的输出端U2-7与信号分离电路的输入端连接，信号分离电路的三个输出端分别与电压信号处理电路的输入端、时间信号处理电路的输入端以及周期信号处理电路的输入端进行一一对应连接，电压信号处理电路的输出端、时间信号处理电路的输出端以及周期信号处理电路的输出端分别与主控制器的一个ADC通道连接。

如图3和图4所示，信号分离电路包括电阻R52、电容C36、电容C25、电阻R53、电阻R48、电容C14、电容C13、电感L1以及电容C18；电磁场信号放大电路的输出端U2-7与电阻R52的一端连接，电阻R52的另一端与电容C25的一端连接，电容C25的另一端与电阻R53的一端连接，电阻R53的另一端与电阻R48的一端连接，电阻R48的另一端与供电端连接，电阻R52与电容C25之间并联一个电容C36，电容C36的另一端接地，电阻R53与电阻R48之间并联一个点火时间信号输出端U5-3；电磁场信号放大电路的输出端U2-7同时与电容C14的一端连接，电容C14的另一端与电容C13的一端连接，电容C13的另一端与电感L1的一端连接，电感L1的另一端接地，电容C13与电感L1之间并联一个点火周期信息输出端；电容C13与电感L1之间与电容C18的一端连接，电容C18的另一端为点火电压信号输出端U4-3。在图3中，点火周期信息输出端直接通过电阻R34接入芯片U5的第五引脚。

如图5所示，电压信号处理电路包括芯片U4、二极管D1、二极管D2、电阻R13、电阻R15、电阻R10、电阻C3、电阻R11以及电容C1；点火电压信号输出端U4-3与芯片U4的第三引脚连接，芯片U4的第五引脚同时与电容C3的一端、电阻R15的一端、电阻R13的一端、电阻R10的一端连接，电容C3的另一端与电阻R15的另一端接地，电阻R13的另一端与二极管D2的负端连接，二极管D2的正端与芯片U4的第一引脚连接，电阻R10的另一端与主控制器上的第一输入端MCU_13连接；芯片U4的第二引脚与电阻R11的一端连接，电阻R11的另一端同时与主控制器上的第二输入端MCU_20、电容C1的一端连接，电容C1的另一端接地，芯片U4的第一引脚与二极管D2的负端连接，二极管D2的正端连接在电阻R11与芯片U4的第二引脚之间，芯片U4的第六引脚连接在芯片U4的第二引脚与电阻R11之间；芯片U4对点火电压信号输出端U4-3输入的点火电压信号进行放大，二极管D1、二极管D2、电阻R13、电阻R15、电阻R10、电阻C3、电阻R11以及电容C1对已放大的点火电压信号进行微分处理，已微分的点火电压信号传输至主控制器上的第一输入端MCU_13与第二输入端MCU_20上。

如图4所示，时间信号处理电路包括芯片U5，点火时间信号输出端U5-3与芯片U5的第三引脚连接，芯片U5的第一引脚与主控制器上的第三输入端MCU_17连接；芯片U5对点火时间信号输出端U5-3输入的点火时间信号进行放大。

如图4所示，，周期信号处理电路包括芯片U5、电阻R24、三极管Q2、电容C6以及电阻R21；点火周期信息输出端与芯片U5的第五引脚连接，芯片U5的第七引脚与电阻R24的一端连接，电阻R24的另一端与三极管Q2的基极连接，三极管Q2的发射极与电容C6的一端接地，三极管Q2的集电极、电容C6的另一端以及主控制器的第四输入端MCU_6均与电阻R21的一端连接，电阻R21的另一端连接供电端；芯片U5对点火周期信息输出端输入的点火周期信号进行放大，电阻R24、三极管Q2、电容C6以及电阻R21对已放大的点火周期信号进行整形，已整形的点火周期信号传输至主控制器上的第四输入端MCU_6上。

在图示中还包括电阻R27、电容C10、电阻R30、电容C8、电阻R25、电阻R28、电容C16、电容C17、电阻R37作为芯片U5的***电路，以配合上述的输出电路和整形电路来实现点火周期信号和点火时间信号的输出。

在本实施例中，芯片U4的型号具体为RS8562，芯片U5的型号具体为RS8562。

综上所述，本发明提供的非接触手持式多工位汽车高压点火线圈故障探测仪，通过传感天线感应到汽车点火线圈点火的电磁场变化，再通过电磁场信号放大电路把点火的电磁场信号放大处理，通过信号分离电路对已放大的电磁场信号进行分离，分离出三组信号并进行不同的处理，最后传输到主控制器中转化为数字信号并得到对应的测量值，即点火信号检测数据包括电压信号、时间信号以及周期信号，以得到更多与故障相关的点火信号检测数据，然后通过显示电路显示显示至少两组点火信号数据，以使得使用者能在同一液晶显示屏上同时观看多个点火线圈的检测数据，从而方便使用者通过显示的点火信号检测数据进行比对以便以判断点火线圈的故障所在，即采用非接触式的快速感应，无需对点火线圈进行任何拆卸，从而能够在节约时间和成本的情况下快速检测出工作异常的点火线圈。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。