分析汽车电子控制板功能测试机的设计及性能

陈 林,郑 振

（湖北工业职业技术学院，湖北 十堰 442000）

分析汽车电子控制板功能测试机的设计及性能

陈 林,郑 振

（湖北工业职业技术学院，湖北 十堰 442000）

基于Ford B2e的平台关于汽车电子控制版功能测试研究，并对相应的机械装置进行研究设计，构成结合电气控制的测试系统。在初步设计时的三维装配模型利用Pro/E测试系统进行，并定义好包括各机构装配关系。气缸会推动待测控制板在测试过程中上升，使得待测电子控制板上的焊盘与已经固定好的治具上的Pin针紧密接触，从而实现对该待测电子控制板性能的检测。本文针对汽车电子控制板功能测试机的设计与开发，实现了对汽车电子控制板功能测试，以及类似产品的设计，该设计测试具有一定在理论指导方面的价值以及实际参考意义。

汽车电子控制板；功能测试机；设计及性能

1 结构设计

1.1 关于气缸

气缸作为唯一运动机构存在于汽车电子控制板功能测试机上。他的重要性显得尤为突出。应该主要考虑两个方面问题选购其型号，第一个问题就是，我们的要求气缸的负载能力是否能够达到；第二个问题就是，气缸是否有足够大的行程。大约20厘米上下气缸的行程是在Pro/E中展开模拟仿真中的设计，为了使气缸运动能够平滑适于升降以及推进，所以气缸轴承要选择球轴承。

1.2 关于磁性开关

作为一类广泛使用的小电流主控电器设备，磁性开关的功能是能够达到链接或断开控制电路。其工作原理是依靠相互碰撞产生机械运动部件，令其触头能够来回运动这样最终能够达到开关控制的目的。一般这样的开关装置往往被用来在机械运动方面限制其位置或行程，按照指定的位置使运动机械的轨迹可以自动停止、反向运动、变速运动或自动往返运动等。

1.3 选择合适的电磁阀

电磁阀跟气缸需要配合使用，电磁阀能够在不同的电路中达到预期的控制目的，工业控制系统中一般依靠电磁阀实现介质的流量、方向、速度以及其他的一些参数调整。并且能够做到控制的精度和灵活性。所以通过分析，选择中封式三位五通电磁阀控制气缸内气体的存放，气体的进出、进出气变换等，用来实现气缸上升、静止与下降三个基本动作[1]。

2 功能测试机的控制与检测

2.1 控制系统输入与输出的解析

该装置控制测试系统可参照输入与输出的关系得到的动作程序图。基于该设装置的控制检测系统，现在以西门子PLC57-300作为设计的主题部分。该控制板由12V 4A源供电，它能够利用自身的Profy-bus, RS232等数据接口系统链接到触摸显示器、计算机及镭射打印扫描设备。

2.2 装置的电气原理

我们如果想做到对其能够要明确、清晰的对电信作出布置就必须参照该装置动作程序图和各个参与部件的自身特点。装置控制系统组成包括12伏特供电电源、工作指示灯、设备开关、光栅结构、应急开关、安全继电器、逻辑可编程控制器,RGB指示灯、照明装置、触摸显示器和编程电脑电源插座组成。要充分了解各个装置的电源特征，哪类装置需要市电电源供电哪类装置需要12伏特电源供电。12伏特输出电源、设备电源、工作指示灯、照明装置和编程用计算机电源插座由市电电源直接供电有。安全继电器、逻辑可编程控制器、RGB指示灯和光栅结构和触摸显示器由12伏特电源供电。

2.3 以可编程逻辑控制器为主体的控制系统

该系统装置有对产品进行分类检测的镭射扫描仪、控制对气缸的升降、调用上位机程序、由于机械问题或人为而导致的警报和上位机之间的通信等。

2.4 触摸显示器与可编程逻辑控制器上位机之间的通讯连接

包括投稿触摸显示器对可编程逻辑控制器的直接控制，显示装置对产品的检测结果以及保存有关产品检测信息等[2]。

3 装置的最终检测操作流程

3.1 槽开关/负载单元

开关/负载单元是该平台的真正核心。可编程的开关/负载单元用于仪器开关(GPIB，串口或VX工基总线)，以及把电源和负载切换到ECUo测试系统资源(仪器，负载和电源)是通过插在开关/负载单元内的引脚矩阵卡和负载卡接到UUT上。共有七种类型的负载卡和两种类型的引脚矩阵卡。

3.2 负载卡

汽车电子系统有许多特殊的负载要求，从简单的电阻性负载到高电感负载。这在仿真负载的情况下是至关重要的，而使用实际负载时将能更精确了解UUT的性能。开关/负载单元采用灵活的负载拓扑结构，以满足任何负载策略的要求。8通道和16通道负载卡用敏感电阻器测量通过任何负载通道的电流。

3.3 引脚矩阵卡

这些插卡包括一个32X5矩阵，它为系统提供32行至4列的快速连接。这四列统称为A总线。矩阵的切换时间为O.Sms，它要比标准的现成VXI基总线矩阵开关(20-30ms)快约60倍。通过改变插卡上保护电阻跳线位置，即可保证高可靠的切换(通常为108个周期)。并可通过增加引脚矩阵卡提高系统的引脚数能力。E8792A是4X 16矩阵，它有一条UUT公共线。这四个通道可连接到UUT的32个引脚上。您可用断路继电器建造大矩阵，而不会影响系统性能。对于需要超过32个通道的应用，E8793A引脚矩阵卡(不含4x16仪器矩阵)能以32为增量增加通道数。

3.4 测量控制模块(MCM)

这种功能强大的插卡提高了系统的通用性，用它自己的4X 16矩阵把4列扇出至16台仪器。其中12条线在默认配置中设置用于计数器，双通道隔离任意波形发生器，数化器和数字万用表。MCM卡同时也为系统增加了其它重要能力。

3.5 海量互连

开关通过海量互连接至被测单元。海量互连包括接口连接组件((ICA)和接口测试适配器((ITA)，两者各有自己的连接器模块和匹配引脚。为满足测试工程师对灵活性的要求，TS-5400系列允许使用Agilent提供的标准海量互连，或用户的定制设计[3]。

4 结束语

汽车电子控制板功能测试机，从根本上提高了汽车电子控制板检测效率，减少了误判，漏判的人为操作，从而降低了生产成本。该装置通过对标准治具的参数采集，设定误差范围，与被测板进行比较并判断是否合格。系统组成:汽车电子控制板功能测试机由采集单元、控制单元、测试软件、输出单元等组成，可外接编程电源和负载以及高采样率接示波器等外设。

本文在参考其他装置的基础上自主设计研发了汽车电子控制板功能测试机，改变了市场上部分产品的检测方法，但由于本人自身能力以及时间的限制，该装置还有很大的优化空间，可以更快捷的生产该装置，更短的节约检测时间。

[1]卞亚东.汽车电子控制板功能测试机的设计及性能分析[D].苏州大学,2013.

[2]罗权.汽车电控单元自动测试技术的研究[D].哈尔滨工业大学,2013.

[3]卞亚东,王家善,冯志华.汽车电子控制板功能测试机的设计与控制实现[J].机械制造,2013(05):66-68.

作者信息：陈林（1985—），女，湖北荆州人，研究生，研究方向：汽车电子技术。