一种多功能的发动机转速采集设备的制作方法

1.本实用新型涉及机动车检测技术领域，具体涉及一种多功能的发动机转速采集设备。


背景技术：

2.随着社会的发展，汽车在人们的日常生活中占有了重要地位，而发动机是汽车的重要组成部分，对于发动机性能的控制能够极大的提高汽车性能，在实施控制之前需要实时检测出发动机的各种数据，发动机转速就是其中一个重要的数据。同时，环保节能已成为发动机的发展趋势，环保检测仪表也将得到更广泛的应用，而发动机转速测量是尾气分析及其他环保仪表监测数据的一个重要成分，是进行其他数据分析的重要依据。
3.目前获取发动机转速的方式基本都是通过采集车辆振动频率，obd转速数据，电压脉冲信号采集器脉冲信号，而市场上的产品都为单一功能，或者只能兼容两种转速的测试方法，存在不能兼容所有车型测试的问题。而且基本都是采用现成振动传感器模块和有线连接模式，设备成本高和操作不方便的问题。


技术实现要素：

4.为了解决上述问题，本实用新型提供了一种多功能的发动机转速采集设备。
5.本实用新型的技术方案在于：
6.一种多功能的发动机转速采集设备，其与上位机和/或烟度计连接，包括有设于主体内的电路板以及与之电连接的转速器检测接口、433无线天线、电源接口，转速器检测接口与发动机连接，所述433无线天线与汽车的obd系统和/ 或电压脉冲信号采集器连接，以通过转速器检测接口和433无线天线测定发动机的转速。
7.进一步地，所述转速器检测接口为振动传感器接口。
8.进一步地，所述电路板上还设有烟度计接口，通过烟度计接口将烟度计与发动机转速设备连接。
9.进一步地，所述电路板还设有232通讯接口，将获取的发动机转速数据和烟度数据通过232通讯接口上传至上位机。
10.进一步地，在所述主体上还设有手柄和触摸显示屏，所述手柄和433无线天线设于主体的顶面，所述振动传感器接口、烟度计接口、232通讯接口、电源接口共同设于主体的底面，所述触摸显示屏设于主体的正面，所述触摸显示屏与电路板连接。
11.进一步地，所述电路板包括有主控芯片、信号采集单元、信号处理单元、通讯单元、电源单元和显示单元，所述信号处理单元对信号采集单元采集到的模拟信息进行a/d转换，a/d转换后的数字信息进入主控芯片分析处理，分析处理后的数据经过通讯单元进行数据传输，最后得到的数据结果通过显示单元显示，所述电源单元给主控芯片、信号采集单元、信号处理单元、通讯单元和显示单元供电。
12.进一步地，在所述主控芯片型号为sep4020，所述信号处理单元采用tlc2543 芯
片。
13.进一步地，所述信号采集单元包括有振动传感器、电压脉冲信号采集器和obd系统。
14.本实用新型的有益效果在于，将振动传感器读取转速、obd和电压脉冲信号采集器读取转速的多功能合一，测试稳定、数据准确、更具抗干扰能力，能适用于不同的车型的转速测试；obd和电压脉冲信号采集器的无线通讯，无线通讯数据准确，与传统有线方式相比，操作更加便捷。
附图说明
15.图1为本实用新型一种多功能的发动机转速采集设备的结构示意图一；
16.图2为本实用新型一种多功能的发动机转速采集设备的结构示意图二；
17.图3为本实用新型一种多功能的发动机转速采集设备的电路框图；
18.图4为本实用新型一种多功能的发动机转速采集设备的信号采集单元电路示意图；
19.图5为本实用新型一种多功能的发动机转速采集设备的显示单元电路示意图。
20.其中，附图标记：
21.1为主体，2为手柄，3为触摸显示屏，4为振动传感器接口，5为烟度计连接口，6为433无线天线，7为232通讯接口，8为电源接口，9为主控芯片， 10为信号采集单元，101为振动传感器，102为电压脉冲信号采集器，103为 obd系统，11为信号处理单元，12为通讯单元，13为电源单元，14为显示单元。
具体实施方式
22.下面将结合本实用新型的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
23.请参照图1-图5，本实用新型提供了一种多功能的发动机转速采集设备，其与上位机和/或烟度计连接，包括有设于主体1内的电路板以及与之电连接的转速器检测接口、433无线天线6、电源接口8，转速器检测接口与发动机连接，所述433无线天线6与汽车的obd系统和/或电压脉冲信号采集器连接，以通过转速器检测接口和433无线天线6测定发动机的转速。
24.所述转速器检测接口为振动传感器接口4。
25.所述电路板上还设有烟度计接口5，通过烟度计接口5将烟度计与发动机转速设备连接。
26.所述电路板还设有232通讯接口7，将获取的发动机转速数据和烟度数据通过232通讯接口7上传至上位机，然后通过上位机进行采集分析。
27.在所述主体1上还设有手柄2和触摸显示屏3，所述手柄2和433无线天线 6设于主体4的顶面，所述振动传感器接口4、烟度计接口5、232通讯接口7、电源接口8共同设于主体1的底面，所述触摸显示屏3设于主体1的正面，所述触摸显示屏3与电路板连接。
28.所述触摸显示屏3采用型号为lq35nc211的彩色液晶屏。
29.所述电路板包括有主控芯片9、信号采集单元10、信号处理单元11、通讯单元12、电
源单元13和显示单元14，所述信号处理单元11对信号采集单元10 采集到的模拟信息进行a/d转换，a/d转换后的数字信息进入主控芯片9分析处理，分析处理后的数据经过通讯单元12进行数据传输，最后得到的数据结果通过显示单元14显示，所述电源单元13给主控芯片9、信号采集单元10、信号处理单元11、通讯单元12和显示单元14供电。
30.在所述主控芯片9型号为sep4020，所述信号处理单元10采用tlc2543芯片。
31.所述信号采集单元10包括有振动传感器101、电压脉冲信号采集器102和 obd系统103，振动传感器101连接振动传感器接口4。所述振动传感器101设于主体内，所述电压脉冲信号采集器102和obd系统103设于汽车内，信号采集单元10能够通过433无线天线采集电压脉冲信号采集器102和obd系统103 的信息。
32.整个电路的工作原理如下：
33.以电压脉冲信号采集器信号为例，电压脉冲信号由433无线天线到达输入信号处理单元11进行a/d转换；a/d转换后得到的数字信号进入主控芯片9分析处理；
34.使用电压脉冲信号采集器方式测量时，信号首先通过拐点频率约为1khz的高通滤波器，滤除低频信号，减少其对有用信号的干扰，滤除低频信号后再通过低通滤波器进行低通滤波，滤除高频干扰信号，经过两次滤波后得到信噪比较高的信号，但由于不同车辆的信号频率和干扰程度不同，使用固定频率的高通滤波器和低通滤波器难以适应所有车辆信号的滤波，所以还要增加拐点频率可调的max291高阶滤波器，程序根据当前信号频率实时调整拐点频率，使信号一直保持较高的信噪比；由于不同车辆的信号幅度差别很大，在信号滤波后增加数字电位器调整信号的幅度，适应不同的车辆以及同一车辆在不同时刻信号差异的现象；信号经过电压放大后送往信号处理单元11，信号处理单元11通过a/d转换、中断处理等方法测量信号的幅度和频率，并根据当前信号对滤波频率和信号幅度等进行实时调整，保证被测信号处于最佳状态。
35.由于不同的车辆或同一辆车在发动机转速不同的情况下，其信号幅度有很大的差异，因此电路中增加了幅度调节环节，信号处理单元11在每次接收的信号时记录当前的信号幅度，并与程序设定值对比，如果信号幅度过大则通过控制数字电位器减弱信号，反之，加强信号，自动调整的信号的幅度能有效的预防将干扰脉冲计入有用信号，提高测量的准确性。
36.信号采集单元10对当前信号进行高速采样并将数据传送给信号处理单元11，主控芯片9通过信号处理单元11对采集到的信号进行分析，并根据分析结果确定是否需要输入到信息处理单元11进行信号的幅度和强度的再次调整，符合条件的信号频率值则从显示单元14输出测量结果，通迅单元12用于更新程序和调试时监测测量结果，也可以用于将数据传送到上位机进行进一步处理，显示单元14用于数据的输出显示。
37.本实用新型发动机转速采集设备的使用方法，包括以下步骤：
38.(1)将振动传感器接口接入待检测车辆，或433无线天线与待检测车辆连接，并接通发动机转速采集设备的电源；
39.(2)电路板初始化寄存器，初始化外围硬件；
40.(3)根据振动传感器接口4的接线情况，或433无线天线的连接情况，进行数据读取；
41.(4)调整幅度、滤波频率；
42.(5)数据输出；
43.(6)检测完成，将振动传感器接线拨离当前检测车辆，或433无线天线断开当前检测车辆的连接，进行下一车辆的检测，则进入步骤(1)。
44.其中，电压脉冲信号采集器检测方式使用脉冲计数的方法计算每200ms的有效脉冲个数，存入缓冲区，同时输出最近10个计数值的平均值。振动传感器检测方式用同样的方法每500ms进行一次计数和输出。
45.以上所述实施例仅表达了本实用新型的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。