基于的汽车水温传感器检测系统
基于单片机的水温水位控制系统设计

四、结论
基于单片机的智能水箱水位和水温控制系统具有结构简单、成本低、可靠性 高等优点。通过实时监测和控制水箱的水位和水温,可以满足不同用户的需求。 此外,通过优化系统的硬件设计和软件设计,可以进一步提高系统的性能和可靠 性。这种系统不仅可以应用于家庭用水领域,也可以应用于工业生产中的液体控 制,具有广泛的应用前景。
1、抗干扰设计
由于环境因素和设备本身的影响,系统可能会受到干扰。因此,需要在硬件 设计和软件设计中加入抗干扰措施,如滤波电路、软件去抖动等。
2、节能设计
为了降低系统的功耗,可以在软件设计中加入休眠模式和唤醒模式。当系统 不需要工作时,可以进入休眠模式,降低功耗。当有数据需要处理时,系统被唤 醒,进入工作状态。
2、软件设计
系统的软件设计主要实现以下功能:数据的采集、处理、显示和控制。首先, 单片机通过水位传感器和水温传感器采集当前的水位和水温数据。然后,单片机 对采集到的数据进行处理,判断水位和水温是否正常。如果异常,则启动相应的 执行机构进行调节。最后,单片机将处理后的数据通过显示模块进行显示。
三、系统优化
六、结论
本次演示设计了一种基于单片机的水温水位控制系统,实现了温度和水位的 自动检测、调节和控制。该系统具有成本低、可靠性高、易于实现等优点,同时 支持远程控制和节能模式等功能。在家庭、工业和科学研究中具有广泛的应用前 景。
参考自动化技术的普及,智能化设备在日常生活和工业生产中 的应用越来越广泛。其中,基于单片机的智能水箱水位和水温控制系统具有重要 应用价值。这种系统可以实现对水箱水位和水温的实时监测和控制,以适应不同 的应用需求。
系统软件采用C语言编写,主要包括以下几个部分:数据采集、数据处理、 控制输出和远程通信。
1、数据采集:通过I/O端口读取DS18B20和超声波水位传感器的数据。
汽车水温传感器的检测与故障分析

汽车水温传感器的检测与故障分析摘要:本文论述了水温传感器的结构和工作原理、水温传感器的检测、水温传感器的故障分析和相关案例。
关键词:水温传感器;检测;故障分析汽车水温传感器工作性能的好坏对发动机的喷油量有很大影响,进而影响发动机的燃烧性能。
当混合气过浓或过稀时,发动机的燃烧情况变坏,会引起发动机不易启动,运转不平稳,这时应检查水温传感器是否工作正常。
因此,掌握发动机水温传感器的原理与检测方法在汽车检测与故障诊断技术中显得十分重要。
1 水温传感器的结构和工作原理水温传感器内部的核心部件是一个半导体热敏电阻,它具有负温度电阻系数,即水温越高电阻越低,水温越低电阻越高。
在-40时其电阻值约为30kΩ,90度时其电阻值为1KΩ左右。
水温传感器电阻的大小会随着水的温度的变化而变化,那么它也就能够感知水的温度,冷却液的温度首先会引起电阻的变化,继而有引起电路电压的变化,把这个电压信号传给电脑ECU,ECU就可以根据这个电压信号从电脑所存的数据里找到相对应的冷却液的温度。
电脑根据这个温度调整喷油量。
当水温低时,燃油蒸发性差,供给浓的混合气,有利于发动机的冷机启动。
由图1可知水温传感器的两根线与ECU相连接。
其中一根为搭铁线,另一根是传感器的信号线,也是传感器的电源线,所以这根线叫信号和电源线。
水温传感器的信号线和电源线是一根线,共线的原因是发动机ECU内部5V参考电压电路设有分压电阻,因此当接上冷却液温度传感器后,发动机ECU就能根据分压信号判断冷却液冷度传感器与ECU的连接图1 冷却水温却液温度。
2 水温传感器的检测2.1 电阻检测2.1.1 检查电阻点火开关置于OFF位置,拆下冷却水温度传感器导线连接器,用数字式高阻抗万用表Ω档测量传感器两端子间的电阻值。
其电阻值与温度的高低成反比。
2.1.2 单件检查电阻拔下冷却水温度传感器接插件,然后从发动机上拆下传感器,将该传感器置于烧杯内的水中,加热杯中的水,同时用万用表Ω档测量在不同水温条件下水温传感器两接线端子间的电阻值。
基于LabVIEW的汽车水温传感器检测系统

摘要 : 针 对 目前汽 车水 温传 感器测试 系统效率低 等问题 , 设计 一种基 于 L a b V I E W 的汽车水温传 感器的检测 系统。利 用L a b V I E W对A T m e g a 1 2 8单片机发送命令指令 , 控制 G 5 V一1继 电器的切换 , 搭接不 同的采集 点用 P C I 一 4 0 6 5万用表 卡 对传感器的性 能指标 自动进 行检 测 , 实现测控 系统平 台中控制 策略 生成 、 参数设 置、 水 温调 节和控制 、 检 测产品有 无 、 检 测 结果显示 、 对测量数据进行 实时采集、 生成报表 、 数据存储 等功 能。该 平 台实现 多型号汽 车水 温传 感 器的性能测试 , 是 个
Ve h i c l e Wa t e r Te mp e r a t u r e S e n s o r Te s t S y s t e m Ba s e d o n La b VI EW
L I Xi a o . b o
( S c h o o l o f C o n t r o l S d e n c e a n d E n g i n e e r i n g , He b e i Un i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y ,  ̄a n j i n 3 0 0 1 3 0, C h i n a )
v e r l a p d i f e r e n t c o l l e c i t o n p o i n t s t o d e t e c t t h e p e r f o r ma n c e f o s e n s o r a u t o ma t i c a l l y w i t h P CI 一4 0 6 5 mu h i me t e r c a r d , t o a c h i e v e t h e
基于DSP和FlexRay总线的车载网络温度检测系统

中图分类号 :M9 T 3
文献标识 码 : A
文章编号 :6 1 94 2o )1 00 3 17 一o2 (o6 1 —02 —0
A e e a u eDee t g S se i r Ne s d o P a d Flx y T mp r t r t ci y tm Ca - tBa e n DS n e Ra n n
Ab la t sr c :A mp rt r ee t g s s m n c r n t a e n D P a d F e Ra s it d c d.T e s s m t e aue d t i y t i a - e s d o S n lx y i nr u e e cn e b o h y t e
b s c mm n c t n he F e R y b sc mmu i t n,a d te d s n o f a e s s m r s rs n e u o u iai ,t l a u o o x nc i ao n e i f o t r y t a e a o p e e td. h g s w e l
S IHa ,C N Y 。u n 2 H i, 一 HE u g a g
( . uo ao oee C ogi n e i , hnq g OO4 C i ; . col f l tnc 1 A t tnClg , hnq gU i mt C ogi O4 , h a2 Sho o Ee r i mi l n v y n4 n co I o ao n r t n&A t ao , fmi u m tn c o i I st e f eho g , hnq g 0 00 Cia l I tu cnl y C ogi 05 , h ) g n toT i o n4 n
基于故障树分析法诊断汽车发动机水温过高的故障

基于故障树分析法诊断汽车发动机水温过高的故障摘要:发动机作为汽车动力的来源,是汽车的核心部件,要想发动机能稳定的工作就需要给发动机提供一个良好的工作环境,而作为发动机五大系统中的冷却系统就是保障发动机在一个良好的温度环境中,是发动机能维持正常稳定的工作必不可少的。
一旦冷却系统出现故障将会导致发动机无法正常工作,甚至有可能会造成整个发动机报废,所以对发动机冷却系统故障的分析诊断是非常有必要的。
由于现在的发动机控制系统越来多,其结构也越来越复杂。
传统的故障检测方法对于发动机的检测已经显得有些力不从心了,而且效率低下费时费工。
随着故障树分析法的发展在汽车领域的运用已经相当广泛,特别针对像发动机这样的复杂系统是非常有效的。
因此本文将故障树分析法引入到发动机冷却系统故障中分析诊断与排除中。
本文基于故障树分析法的理论对可能造成发动机冷却液温度过高的故障进行分析研究,找出可能造成发动机冷却液温度过高的所有故障模式。
关键词:冷却系统;故障树;故障分析诊断;最小割集Fault Diagnosis Based on Fault Tree Analysis for Excessive Water Temperature of Automotive EnginesAbstract:As the source of automotive power, the engine is the core component of the automobile. To make the engine work stably, it is necessary to provide a good working environment for the engine. As the cooling system in the five major engines of the engine, the engine is guaranteed to be in a good temperature environment. It is essential for the engine to maintain normal stability. Once the cooling system fails, the engine will not work properly, and even the whole engine will be scrapped. Therefore, it is very necessary to analyze and diagnose the failure of the engine cooling system. Due to the increasing number of engine control systems nowadays, their structure is becoming more and more complicated. The traditional fault detection method has become somewhat ineffective for the detection of the engine, and the inefficiency is time-consuming and labor-consuming. With the development of fault tree analysis, the application in the automotive field has become quite extensive, and it is particularly effective for a complex system such as an engine. Therefore, the fault tree analysis method is introduced into the analysis, diagnosis and elimination of engine cooling system faults. Based on the theory of fault tree analysis, this paper analyzes the faults that may cause the engine coolant temperature to be too high, and find out all fault modes that may cause the engine coolant temperature to be too high.Key words:Cooling System; Fault Tree; Fault Analysis and Diagnosis; Minimal Cut Set目录1绪论 (1)1.1研究的背景和意义 (1)1.2故障树的发展与研究现状 (1)1.3本文研究的主要内容以及结构安排 (2)2发动机冷却系统故障分析诊断及排除理论概述 (2)2.1发动机冷却系统 (2)2.2冷却系统故障对发动机的影响 (3)2.2.1发动机温度过低的危害 (4)2.2.2发动机温度过高的危害 (4)2.3常见的故障诊断分析方法 (4)3故障树分析法概述 (5)3.1故障树的逻辑符号及相关术语 (6)3.2故障树分析的一般步骤 (8)3.3故障树定性分析 (9)3.3.1最小割集 (9)3.3.2最小径集 (9)3.4布尔代数规则 (9)3.5下行法 (10)4发动机冷却水温度过高的故障树建立与分析 (10)4.1冷却系统故障分析 (11)4.2发动机工作不良故障分析 (13)4.3发动机机械故障分析 (17)4.4长时间异常行驶 (18)5案例分析 (19)总结 (23)参考文献 (24)1绪论1.1研究的背景和意义随着科技的发展和人们生活水平的提高,汽车如今已成为人们出行的一大重要交通工具,人们在不断追求汽车动力性、舒适性、经济性等性能的同时也推动了汽车工业的不断发展。
汽车温度传感器的结构、工作原理、标准数据及故障检测方法

端子
检测项目
插座端子1-2 电压(V)
检测条件 断开插接器 连接插接器
1-2
电阻(Ω)
断开插接器
标准值 5
0.5~2.5(该值与温度有关) 温度升高,电阻降低
红旗世纪星车系(VG20E)
端子
检测项目
ECM端子28-搭铁或1-2 电压(V)
1-ECM端子(配线侧) 2-ECM端子38(配线侧)
1-搭铁 2-搭铁
传感器的电阻检查: 从发动机上拆下水温传感器。在不同水温条件下,用欧姆表测量水温传 感器的电阻,传感器电阻应能随温度的升高而减小。否则,表明传感器已损 坏,应更换。
传感器的电压检查: ① 将 点 火 开 关 置 于O N位 置 , 测 量 传 感 器# 2与 车 身 接 地 间 的 电 压 , 应 为 5V。如不符,继续进行下一步检查。 ② 将 点 火 开 关 置 于O F F, 断 开 空 调 控 制 插 头B, 再 将 点 火 开 关 置 于O N, 测 量 传 感 器#2与 车 身 接 地 间 的 电 压 , 如 为5V, 则 空 调 控 制 单 元 可 能 出 现 故 障。如不符,可检查传感器导线有无断路或PCM故障。
1. 冷却液温度传感器 冷却液温度传感器有两端子式和单端子式两种。主要由热敏电阻、金属引线、接线插座和壳体组成。
温度升高,阻值减小, 温度降低,阻值增大
从发动机上拆下冷却液温度 传感器。在不同水温条件 下,用欧姆表测量水温传感 器的电阻。
热敏电阻
热敏电阻
实物
两端子式
单端子式
冷却液温度传感器结构图
Ω
+
修或换
正常
换ECU后再试
冷却液温度传感器电路
电阻/kΩ
汽车水温传感器工作原理

汽车水温传感器工作原理汽车水温传感器是用于测量汽车发动机冷却液温度的一种传感器。
它的工作原理是基于电阻变化的。
第一步,了解传感器的结构汽车水温传感器的外壳通常是由环氧树脂制成,内部主要是由NTC热敏电阻、电线以及保护皮套构成。
其中,NTC热敏电阻是最核心的部件,它是一种电阻随温度变化的电阻体;电线的作用是将传感器与汽车的测量仪器相连,传达温度变化所产生的电信号;保护皮套的作用是避免传感器受到物理损伤。
第二步,了解NTC热敏电阻的原理NTC热敏电阻是一种温度敏感的电阻体,电阻的大小取决于其温度。
当温度升高时,电阻的值会逐渐下降,反之则会逐渐上升。
因此,NTC热敏电阻可以通过电阻测量电路测量温度的变化。
第三步,了解测量原理当发动机启动时,汽车水温传感器开始工作。
冷却液在流过传感器时,热量会被传感器吸收,导致NTC热敏电阻的温度升高,电阻的值随之下降。
然后,传感器会将这一变化转化为电信号,通过电线传递给车载计算机,再通过处理器的计算得出冷却液的温度。
这个温度数据将用于控制水温达到最佳运行温度。
第四步,了解风险如果水温传感器失灵,可能会导致许多问题。
如果温度过高,发动机会停车。
如果温度过低,引擎会烧坏。
因此,及时更换或修复失效的水温传感器非常重要。
综上所述,汽车水温传感器可通过NTC热敏电阻对温度变化进行测量。
当冷却液流过传感器时,热量会导致电阻的值发生变化,从而通过电信号传递到车载计算机中。
温度数据用于控制水温达到最佳运行温度,而损坏的传感器可能会导致很多问题,因此需要及时更换或修复。
2.5 水温传感器、进气温度传感器的检测

插好接插件,万用表调到直流电压20V量程,红笔接THA黑笔接E2,起 动发动机
参数范围:
冷却液温度20℃时信号电压 0.5~3.5V;冷却液温度80℃时信号电压 0.25~1.0V。
图2-5-4 进气温度传感器电阻参数的检测
2)参数范围:如图2-5-5 进气温度20°C 电阻2.4-2.5kΩ 进气温度80°C 电阻0.32-0.35kΩ 具体参数参考具体车型维修手册
图2-5-5进气温度传感器电阻特性 (2)测工作电压参数 方法:
拔下接插件,打开点火开关,万用表调到直流20V量程,红笔接接插件 的THA黑笔接E2,测接插件THA-E2的电压
图2-5-3 水温传感器电压参数的检
测
信号电压在发动机正常
工作时1.5-2.5V;在80°C时为0.25-1.0V。
3. 进气温度传感器的检测 (1)测电阻参数 1) 方法:(如图2-5-4) 万用表调200Ω量程,两支表笔分别接THA、E2,测THA—E2电阻。 进气温度传感器旁边放一支温度计,用吹风筒向传感器吹热空气,观察 温度计和万用表电阻读数。
2.5 水温传感器、进气温度传感器的检测
任务导入:
在日常用车过程中,发动机水温、进气温度传感器会出 现损坏或线路出现故障的情况,温度传感器损坏或线路出现 故障后,发动机可能会产生以下故障:
热机怠速不良;怠速不稳;排气管冒黑烟;废气排放增 加。
作为汽车维修或管理人员,应熟悉温度传感器的结构、 原理,学会温度传感器及其连接线路的检测。
表2-5-1 水温传感器正常电阻参考值
万用表连接 测试水温条件 规定状态
20°C
2.3-2.6kΩ
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
开放的测试系统,具有很强的升级扩展能力。
关键词:水温传感器;检测系统;LABVIEw;ATmegal28单片机;温度调节 中图分类号:TP273;TN06 文献标识码:B 文章编号:1002—1841(2013)01-0059—03
Vehicle
Water Temperature
Sensor Test System Based
k
止J、
吨、
连接模蓼水叫早u卞
工控枫
入输出电平为TTL模式而工控机配置的是标准RS一232C模 式,所以需要进行电平转换,文中采用MAX232来实现电路连
\堡壁壁/叫”“4 仁
5
接,其设计原理如图4所示。
图2汽车水温传感器检测系统的设计原理
图3继电器控制电路设计原理图
+5 U2 VCC T1IN R10UT
升级。 现有的汽车水温传感器测试系统存在以下问题: (1)测试精度低。以人工测量为主,人工因素的影响大。
温油箱、继电器矩阵I/O控制电路、温度传感器、上工装、下工装。
(2)手动化,测试效率低。单个测试时间长,无法满足现代
批量生产要求。 (3)非通用性。不能适应不同型号的温度传感器,增加重 复开发工作。 (4)升降温速度慢,工作效率低。
汽车水温传感器检测系统的硬件设计原理如图2所示。
主要由工控机和嵌入式微控制器组成,二者通过RS一232C串 口通信实现互连。下位机主要由嵌入式微控制器为核心,通过 上位机给下位机发送控制指令,下位机相应的控制每一个继电 器,当继电器闭合时,万用表卡对温度传感器的热敏电阻,仪表 电阻,绝缘电阻进行检测,并实时显示在触摸屏上,进行必要的 人机交互。文中重点介绍继电器矩阵10控制电路和串口通信 电路的设计方案。
—
MA】【232
MAX232电路连接原理图
3软件设计 3.1总体设计 测试系统的软件设计采用图形化软件LabVIEW编程语言
万方数据
第1期
李晓波:基于LabVIEW的汽车水温传感器检测系统
61
导致读取错误的数据。为了保证测量数据的准确性和尽量缩 短测试时间,对软件程序进行了设计,如图7所示。 4测试结果 系统对15个型号为VTS7053汽车水温传感器进行了测 试,图8是其中工程电阻测试在120℃时的测试结果显示。通 过测试的结果和温点一阻值特性表进行比对,不在阻值范围内 的为不合格产品,较好地验证了基于LabVIEW的汽车水温传 感器测试系统设计的可行性。 5结束语 基于LabVIEW的汽车水温传感器测试平台现已成功应用 于工厂测试中。该系统人机接口友好,运行稳定可靠,其使用 缩短了测试时间,提高了工作效率,可以满足现代化生产对测 试的要求。系统的优点如下: (1)测试过程自动化,操作简便,通过机电软三者有机结 合,实现复杂测试过程的自动化,减少了人工操作时间,大幅度
LI Xiao.bo
on
LabVIEW
(School of Control Science and Engineering,Hebei University of Technology,3aanjha 300130,China)
Abstract:The vehicle water temperature
图5检测系统的软件流程
速测试的需求。 (5)测试精度高、重复性好,尽量减!梦人工因素的影响;对自动检 测的数据进行统计分析,让生产者对产品的质量有准确的把握。 (6)具有实时显示、存储功能。对采集到的一组数据先生 成报表,供工作人员临时打印查看数据,再对数据存储到建立 好的数据库传感器的各个端子的电阻是通过PCI一4065万用表 卡进行测量的。在快速的继电器切换中,万用表卡的响应速度 有时候由于测量阻值的不同测量时间也会改变,这就导致第一 个阻值还正在测量,就已经切换到第二个继电器上进行测量,
图6水浴程序设计框图
图7电阻检测程序框图
(下转第67页)
根据汽车水温传感器的具体生产过程,针对不同型号的传
感器的多参数、大批量测量的特点,以及对高可靠、高性能、高 效率提出越来越高的要求,构建一种汽车水温传感器专用自动 化测试平台。以虚拟仪器技术、计算机技术、自动化技术和测
图1汽车水温传感器检测系统的总体结构
试技术为基础,采用模块式结构和PCI,RS一232总线等通信协
test
regulation,testing
the
tests
results,real-time
sensor
data
collection,report
drafting,and
system is open
data with
store.Performance
strong
of multi—type vehicle water temperature
步骤进行自动化控制。
H卜 r— P
图4
其软件总体流程如图5所示。
3.2可编程水浴程序设计 水温控制采用的是可编程水浴Polyscience 9172AA2Y.它 有2种控制方式,一种手动编程方式,一种是软件控制编程方 式。这里采用软件控制编程方式。通过RS一232串口可给编 程水浴发送命令指令,对它的温度,响应速度,泵的功率大小等 进行控制。然后每1 S读取当前水浴温度并实时显示,直到达 到设定温度。其软件程序设计如图6所示。
作为测控系统的开发环境H]。其主要功能包括系统初始化,检 测产品是否放入工位,向下位机微控制器发送控制命令指令, 控制可编程水浴的温度,用万用表卡检测产品,数据存储和生
RlIN TlOUT
产却二 [一卜一 H卜
、噶+ C1+ Cl— C2+ C2一 VS—
GNn
成报表,实时显示测试过程,显示产品是否合格,对测试过程和
is
realized in this
platform.This
test
development potential.
Key words:water temperature sensor;test system;LabVIEW;ATmegal28 SCM;temperature regulation
O引言 随着水温传感器在汽车工业中的使用越来越普遍,对于水 温传感器性能检测就显得尤为重要¨1。目前,需要待检测的水 温传感器主要工作温区在一40~150 oC范围之间,用传统的热 敏式温度传感器阻温曲线测量方法对每一批样品进行测试比
提升测试效率,满足生产线大批量、高效率的生产要求。
(2)提供简洁的执行操作界面,通过软件面板即可完成仪 表的参数配置,并且配置参数可保存供下次使用,避免了传统 仪表繁琐的操作。 (3)通过改变不同的下工装就可以测量不同型号的水温传 感器,具有良好的通用性。 (4)一套水温传感器测试系统下面有许多子系统,可以进 行多种测试需求,满足水温传感器的多品种、多参数、大批量快
ATmegal28有丰富的接口资源(如SPl、USART、TⅥ、ADC
等)㈨。 2.2继电器矩阵Io控制电路设计 继电器矩阵电路主要用于将被测电阻切换到万用表卡上 进行测试,通过ATmegal28单片机控制OMRON的G5V一1继 电器实现,控制电路如图3所示。通过74LSl54译码器进行串 口扩展,因从译码器电路输出的是低电平,要用6反相器
sensor
test system was
designed based
on
LabVIEW aimed
at
solving the problem of
O—
the low efficiency of the current one.When I_abVIEW transmitted commands to ATmegal28 SCM,G5V一1 rely could switch and verlap different collection points goals,such
用LabVIEW对ATmegal28单片机发送命令指令,控制G5V一1继电器的切换,搭接不同的采集点用PCI一4065万用表卡 对传感器的性能指标自动进行检测,实现测控系统平台中控制策略生成、参数设置、水温调节和控制、检测产品有无、检测
结果显示、对测量数据进行实时采集、生成报表、数据存储等功能。该平台实现多型号汽车水温传感器的性能测试,是个
万方数据
第1期
何祖恩:基于嵌入式的起重机监控系统
67
(循环冗余校验)是系统用来校验数据帧前12个字节,发送方
对数据块中的前12个字节进行CRC校验,产生一个字节的校 验码,接收方收到数据后同样对前12个字节进行CRC校验,并
统的可扩展性都更强;采用工业触摸屏代替传统的液晶、数码
管和按键的人机交互平台,使得用户操作性更强;同时,引入数
as to
detect the
performance
of
sensor
automatically with PCI一4065 multimeter card.to achieve the
strategy
generation control in the platform of measurement and control system,parameter setting,water temperature existence of products,displaying
88肝
74LS04把低电平变为高电平,再利用ULN2804驱动继电器,达
到控制继电器工作或停止。 2.3串口通信电路设计 嵌入式微控制器ATmegal28通过RS一232协议转换电路 和工控机相连,完成控制指令接收和发送。由于ATmegal28输
心
吨v
嵌入 式微 控制器
d
=二孙==
循环水浴【-3l
RS一 士n
2013拄 第1期
仪表技术与传感器
Instrument Technique and Sensor