分析汽車電子控制板功能測試機的設計及性能

陳 林,鄭 振

（湖北工業職業技術學院，湖北 十堰 442000）

分析汽車電子控制板功能測試機的設計及性能

陳 林,鄭 振

（湖北工業職業技術學院，湖北 十堰 442000）

基于Ford B2e的平臺關于汽車電子控制版功能測試研究，并對相應的機械裝置進行研究設計，構成結合電氣控制的測試系統。在初步設計時的三維裝配模型利用Pro/E測試系統進行，并定義好包括各機構裝配關系。氣缸會推動待測控制板在測試過程中上升，使得待測電子控制板上的焊盤與已經固定好的治具上的Pin針緊密接觸，從而實現對該待測電子控制板性能的檢測。本文針對汽車電子控制板功能測試機的設計與開發，實現了對汽車電子控制板功能測試，以及類似產品的設計，該設計測試具有一定在理論指導方面的價值以及實際參考意義。

汽車電子控制板；功能測試機；設計及性能

1 結構設計

1.1 關于氣缸

氣缸作為唯一運動機構存在于汽車電子控制板功能測試機上。他的重要性顯得尤為突出。應該主要考慮兩個方面問題選購其型號，第一個問題就是，我們的要求氣缸的負載能力是否能夠達到；第二個問題就是，氣缸是否有足夠大的行程。大約20厘米上下氣缸的行程是在Pro/E中展開模擬仿真中的設計，為了使氣缸運動能夠平滑適于升降以及推進，所以氣缸軸承要選擇球軸承。

1.2 關于磁性開關

作為一類廣泛使用的小電流主控電器設備，磁性開關的功能是能夠達到鏈接或斷開控制電路。其工作原理是依靠相互碰撞產生機械運動部件，令其觸頭能夠來回運動這樣最終能夠達到開關控制的目的。一般這樣的開關裝置往往被用來在機械運動方面限制其位置或行程，按照指定的位置使運動機械的軌跡可以自動停止、反向運動、變速運動或自動往返運動等。

1.3 選擇合適的電磁閥

電磁閥跟氣缸需要配合使用，電磁閥能夠在不同的電路中達到預期的控制目的，工業控制系統中一般依靠電磁閥實現介質的流量、方向、速度以及其他的一些參數調整。并且能夠做到控制的精度和靈活性。所以通過分析，選擇中封式三位五通電磁閥控制氣缸內氣體的存放，氣體的進出、進出氣變換等，用來實現氣缸上升、靜止與下降三個基本動作[1]。

2 功能測試機的控制與檢測

2.1 控制系統輸入與輸出的解析

該裝置控制測試系統可參照輸入與輸出的關系得到的動作程序圖。基于該設裝置的控制檢測系統，現在以西門子PLC57-300作為設計的主題部分。該控制板由12V 4A源供電，它能夠利用自身的Profy-bus, RS232等數據接口系統鏈接到觸摸顯示器、計算機及鐳射打印掃描設備。

2.2 裝置的電氣原理

我們如果想做到對其能夠要明確、清晰的對電信作出布置就必須參照該裝置動作程序圖和各個參與部件的自身特點。裝置控制系統組成包括12伏特供電電源、工作指示燈、設備開關、光柵結構、應急開關、安全繼電器、邏輯可編程控制器,RGB指示燈、照明裝置、觸摸顯示器和編程電腦電源插座組成。要充分了解各個裝置的電源特征，哪類裝置需要市電電源供電哪類裝置需要12伏特電源供電。12伏特輸出電源、設備電源、工作指示燈、照明裝置和編程用計算機電源插座由市電電源直接供電有。安全繼電器、邏輯可編程控制器、RGB指示燈和光柵結構和觸摸顯示器由12伏特電源供電。

2.3 以可編程邏輯控制器為主體的控制系統

該系統裝置有對產品進行分類檢測的鐳射掃描儀、控制對氣缸的升降、調用上位機程序、由于機械問題或人為而導致的警報和上位機之間的通信等。

2.4 觸摸顯示器與可編程邏輯控制器上位機之間的通訊連接

包括投稿觸摸顯示器對可編程邏輯控制器的直接控制，顯示裝置對產品的檢測結果以及保存有關產品檢測信息等[2]。

3 裝置的最終檢測操作流程

3.1 槽開關/負載單元

開關/負載單元是該平臺的真正核心。可編程的開關/負載單元用于儀器開關(GPIB，串口或VX工基總線)，以及把電源和負載切換到ECUo測試系統資源(儀器，負載和電源)是通過插在開關/負載單元內的引腳矩陣卡和負載卡接到UUT上。共有七種類型的負載卡和兩種類型的引腳矩陣卡。

3.2 負載卡

汽車電子系統有許多特殊的負載要求，從簡單的電阻性負載到高電感負載。這在仿真負載的情況下是至關重要的，而使用實際負載時將能更精確了解UUT的性能。開關/負載單元采用靈活的負載拓撲結構，以滿足任何負載策略的要求。8通道和16通道負載卡用敏感電阻器測量通過任何負載通道的電流。

3.3 引腳矩陣卡

這些插卡包括一個32X5矩陣，它為系統提供32行至4列的快速連接。這四列統稱為A總線。矩陣的切換時間為O.Sms，它要比標準的現成VXI基總線矩陣開關(20-30ms)快約60倍。通過改變插卡上保護電阻跳線位置，即可保證高可靠的切換(通常為108個周期)。并可通過增加引腳矩陣卡提高系統的引腳數能力。E8792A是4X 16矩陣，它有一條UUT公共線。這四個通道可連接到UUT的32個引腳上。您可用斷路繼電器建造大矩陣，而不會影響系統性能。對于需要超過32個通道的應用，E8793A引腳矩陣卡(不含4x16儀器矩陣)能以32為增量增加通道數。

3.4 測量控制模塊(MCM)

這種功能強大的插卡提高了系統的通用性，用它自己的4X 16矩陣把4列扇出至16臺儀器。其中12條線在默認配置中設置用于計數器，雙通道隔離任意波形發生器，數化器和數字萬用表。MCM卡同時也為系統增加了其它重要能力。

3.5 海量互連

開關通過海量互連接至被測單元。海量互連包括接口連接組件((ICA)和接口測試適配器((ITA)，兩者各有自己的連接器模塊和匹配引腳。為滿足測試工程師對靈活性的要求，TS-5400系列允許使用Agilent提供的標準海量互連，或用戶的定制設計[3]。

4 結束語

汽車電子控制板功能測試機，從根本上提高了汽車電子控制板檢測效率，減少了誤判，漏判的人為操作，從而降低了生產成本。該裝置通過對標準治具的參數采集，設定誤差范圍，與被測板進行比較并判斷是否合格。系統組成:汽車電子控制板功能測試機由采集單元、控制單元、測試軟件、輸出單元等組成，可外接編程電源和負載以及高采樣率接示波器等外設。

本文在參考其他裝置的基礎上自主設計研發了汽車電子控制板功能測試機，改變了市場上部分產品的檢測方法，但由于本人自身能力以及時間的限制，該裝置還有很大的優化空間，可以更快捷的生產該裝置，更短的節約檢測時間。

[1]卞亞東.汽車電子控制板功能測試機的設計及性能分析[D].蘇州大學,2013.

[2]羅權.汽車電控單元自動測試技術的研究[D].哈爾濱工業大學,2013.

[3]卞亞東,王家善,馮志華.汽車電子控制板功能測試機的設計與控制實現[J].機械制造,2013(05):66-68.

作者信息：陳林（1985—），女，湖北荊州人，研究生，研究方向：汽車電子技術。