2023-07-31
车辆电平衡测试系统-甘纳仪器Gantner Instruments解决方案
作者：triv007 点击：344
车辆电平衡测试系统
一、系统概述
电平衡测试系统，主要用来在实车运行过程中，测量汽车电源系统的各种用电器电流、蓄电池端电压与汽车行驶状态，如行驶线路、速度的情况，此设备要求所有模块能集中一起测量，也要能分成两组，在不同的汽车上分别进行测量，数采需要能离开计算机脱机进行数据采集，其主要内容包括模拟信号采集模块、温度采集模块、频率采集模块、CAN信号接收模块、GPS与测试仪主机，相关的各种电流传感器、电压变换器、加速度传感器、热电偶等，还包括与数采相关的线缆、接头及与测试仪配套的笔记本电脑及数据采集软件等。
二、电平衡测试系统主要部件与技术参数要求
2.1 模拟信号采集模块：能对模拟电压信号进行数据采集，具体要求如下：
2.1.1防护要求：要求能防水，防尘，IP防护等级达到IP54，温度适应范围-30℃～60℃、温度适应范围5%～95%，耐振动水平达到汽车室内电器件通用标准要求（QC/T 413-2002）,外形要求：长度不超过300mm,宽度不超过200mm，高度不超过100mm。
2.1.2电气性能要求：数据采集电压量程范围：1V～50V，可分档选择，内阻大于10MΩ，AD位数不低于16bit，采样精度高于0.1%，防护电压大于200V，采集通道数大于36个且互相电气隔离，可至少分成2个独立的模块分别进行测量。共中至少2个通道最大采样频率达到2kHz，其它通道采集频率达到100Hz并可以分档设置。供电电压范围为(9～30)VDC，功耗消耗小于50W。至少有32个通道提供正负（12～15）V的双极性电源，以提供给电流传感器。
2.2 频率信号采集模块：能对频率信号进行采集，具体要求如下：
2.2.1防护要求：要求能防水，防尘，IP防护等级达到IP54，温度适应范围-30℃～60℃、温度适应范围5%～95%，耐振动水平达到汽车室内电器件通用标准要求（QC/T 413-2002）, 外形要求：长度不超过300mm,宽度不超过200mm，高度不超过100mm。
2.2.2电气性能要求：数据采集电压量程范围：0.1Hz～10kHz，可分档选择，内阻大于10MΩ，AD位数不低于16bit，采样精度高于0.1%，防护电压大于200V，采集通道数大于4个且互相电气隔离，最大采样频率达到2kHz，并可以分档设置。供电电压范围为(9～30)VDC，功耗消耗小于20W。
2.3 温度采集模块：能对温度信号进行数据采集，具体要求如下：
2.3.1防护要求：要求能防水，防尘，IP防护等级达到IP54，温度适应范围-30℃～60℃、温度适应范围5%～95%，耐振动水平达到汽车室内电器件通用标准要求（QC/T 413-2002）,外形适合汽车测量安装。
2.3.2电气性能要求：数据采集电压量程范围：-40℃～200℃，内阻大于10MΩ，AD位数不低于16bit，采样精度高于0.1%，防护电压大于200V，采集通道数大于16个且互相电气隔离，可至少分成2个独立的模块分别进行测量。每个通道最大采样频率达到10Hz，供电电压范围为(9～30)VDC，功耗消耗小于20W。
2.4 测试仪主机模块：具体要求如下：
2.4.1防护要求：要求能防水，防尘，IP防护等级达到IP54，温度适应范围-30℃～60℃、温度适应范围5%～95%，耐振动水平达到汽车室内电器件通用标准要求（QC/T 413-2002）, 外形要求：长度不超过300mm,宽度不超过200mm，高度不超过100mm。
2.4.2电气性能要求：能控制模拟信号采集模块、频率采集模块、温度采集模块进行数据采集，能获取并存取其数据，其内存不少于1MB，扩展存取容量不得低于2GB，具有断电保持功能；
能通过CAN、LIN对汽车总线数据进行采集与记录，将汽车总线内传输的各种传感器信号传至数据采集器，包括支持CAN高速、CAN低速，LIN总线并保留协调扩展功能。
支持GPS功能:主机能通过连接GPS接收器，测量并记录行车线路、行车速度等。
支持以太网、CAN总线、RS232、USB接口等数据传输方式，与计算机进行实时数据传输。供电电压范围为(9～30)VDC，功耗消耗小于50W。
支持无线数据发送功能：数据采集器能将实测的数据，通过无线传输发送到特定的网站，通过对网站的访问，实现数据的远程传输与对试验的实时监控。
2.5 GPS接收模块：具体要求如下：
2.5.1防护要求：要求能防水，防尘，IP防护等级达到IP54，温度适应范围-30℃～60℃、温度适应范围5%～95%，耐振动水平达到汽车室内电器件通用标准要求（QC/T 413-2002）。
2.5.2电气性能要求：能与测试仪主机连接，获得所在位置与移动速度信号，能与Google earth 地图匹配或者其它是图匹配，在地图上标识出行车路线与行车速度。
2.6 传感器：提供测量电压、电流、温度的各种传器，所有的传感器要与数据采集模块匹配，具体要求如下：
2.6.1电压变换器：分量程为200V、500V两种，精度不低于0.1%，耐温度范围：（-30～100）℃，方便实车安装，数量100V,500V各2个。
2.6.2电流传感器：需要开口与闭口的两种、量程从50A、100A、1000A三种，其开口传感器要求精度达到2%，闭口传感器精度达到0.2%，要求其温度适应范围：（-30～100）℃，方便实车安装，数量开口50A，100A，各8个，闭口电流传感器各4个，1000A的开口、闭口电流传感器各2个。
2.6.3热电偶：量程范围（-40～200）℃，误差不超过1℃，其探头采用微型的针形探头。提供温度探头粘贴的胶水，热电偶采用1～5m多种长度,数量不少于16个，适合多种场合的测量。
2.6.4加速度传感器：采用三轴加速度传感器，其量程范围从0.1～10g，精度达到0.1%，要求能与数据采集器配套，数量1个。
2.6.5线缆：各种采集模块与传感器的线缆、接头，要求准备汽车前舱固定安装与车内放置安装一短一长两套线缆。
2.7 软件：要求软件实现如下功能。
2.7.1设置并控制测试仪主机与各种模块：实现采集频率、采集时间的设置，对通道接传感器的灵敏度、比例、零点修正、量程等进行方便的设置并能保存并调用设置。
2.7.2数据处理：能显示实时测量曲线、回放历史测量曲线，能以动画形式表现信号变化、能对曲线能进行多种处理：实时变化曲线量程、分多个图表显示多种曲线、能方便选择所需要显示的数据曲线，曲线刷新速度大于大5Hz,利是能进行显示一段时间的平均值、最大值、最小值，能对统计采集数据在一定范围内的百分比。将数据转化为EXCEL等多种格式进行保存。
2.7.3GPS地图功能：能利用GPS的数据，直观地标识出汽车运行速度与行驶线路，利用测试仪主机记录并保存。
2.8 无线电发送功能：程序利用测试议主机，能通过无线电将测量数据发送到特定的网页，从过浏览网页的内容，实时得到远程测量数据同监控试验进行情况。
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