汽车电子电器范文

导语：如何才能写好一篇汽车电子电器，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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在完成汽车装配工作后，要对其进行全面的电子电器功能检测。电器检测是利用测量电器功率消耗，对检测电器的正常性进行判断。该检测方式在生产过程中为一种简单的有效方法，因此，在本文中对汽车电子电器故障检测技术进行了分析与研究。

【关键词】

汽车；电子电器；故障；检测技术

1.新车电子电器故障检测方法

在对新车进行电子电器故障检测过程中，实现整体的装配工作后期，还要基于车间要素，对存在的各个电子电器进行检测，研究其存在的故障，保证内部构件作用的充分发挥，实现其整体运行。其中，主要对电子元器件的连接、电控单元、配置信息等进行检测。一般情况下，主要使用人工目视检测和设备自动检测。对于人工目视检测工作来说，该检测方法在使用期间，是比较简单的，也是一种直接使用的设备，保证为其提供更为有效的经济检测方法。目前，该方法在各个生产厂家已经得以利用，能够直接观察到电器功能。但是，该方法的使用也存在一些缺点。（1）该方法在检测工作中，其深度也存在较大改变。在人工检测工作执行过程中，主要对存在的功能进行检测。比如：在对整车的各个车灯进行检测期间，人工检测方法的使用是对车灯的开启状态进行检查，无法促进车灯消耗功率的严格执行，也无法实现精确测量，更无法保证电器的整体使用寿命[1]。（2）该检测能够检测的深度存在一定限制。人工检测方法在使用期间，虽然能对车辆的静态电器功能进行研究，特别是研究部分车辆的静态电器功能和动态功能，但无法直接、间接的对功能进行研究。对于其中存在的一些隐蔽状态，是无法在真正意义上促进工作的有效执行。比如：电器线束漏电。（3）该方法检测工作不够可靠。人工检测方法在使用期间，存在的最大缺点就是比较随意，将其应用到实际生产工作中，不仅无法促进严格操作，也无法保证操作人员有效将所有电器功能检测，该方法存在的缺点尤其在单生产工作中更为明显。（4）该方法检测的时间较长。随着现代社会的不断进步与发展，电气化得以应用，但是，由于检测时间较长，所以，无法满足流水线在生产工作中的实际需求。针对这些人工检测方法在使用期间存在的缺陷，一定要为其提出科学、合理的自动化检测方法。如：自动化检测方法，实现了设备与人工检测的结合应用，在使用过程中，能够对各个电子电器的使用功能实现全方位检测工作[2]。

2.电子电器故障设备检测原理

设备实现半自动检测期间，对新车的电子电器功能进行全面检测，其存在的检测结果也能将其存档，促进故障的合理分析，保证整体的实施质量。该检测方法为了能对各个车型的电器功能进行对应检测，需要根据车辆配置的额信息，将其输入到检测中去。当车辆的配置信息完成系统生成后，可以将信息进行输入，保证检测工作的充分实现。

3.整车信息载体

整车信息载体是基于检测条码来实现的。这种检测条码中，各个测量的类型、配置信息都是合理的，能够在其中有效体现。同时，作为信息载体，还能将检测设备中存在的信息有效读出，以保证应用程序的合理开发和有效执行，并解释这些字符信息，保证能够将这些信息充分获取，在该情况下，尽管是不同的车型也能对其进行检测，从而改变了人工检测工作中存在的缺陷[3]。在整车检测条码生成后，能够为整车信息提供一定的实施规则，并对整车配置的信息进行转化，以生成条码。该条码通过设备读取和生成，能够准确的对信息进行输入，也能明确生成规则和解释规则之间的关系。设备对车辆的检测为电器检测、电子检测。其中，电器检测主要对电器消耗的功率进行检测；电子检测主要是对车辆的诊断口进行检测[4]。条码在使用期间能发挥三个优势。完整性，其是整车信息条码都必须为其定义的。唯一性，在整车信息条码中，都能唯一找到。有效性，每个条码的定义都有效，能够避免无效定义的产生。比如：某车的车型条码，条码的第一位代表车型，第二位代表发动机的种类。在读完这些信息后，设备的应用程序会转化为信息进行输入、输出，促进了信息参数的准确性，实现了车辆检测工作的完好性。整车电器检测电器故障检测工作在执行期间，主要对电器中产生的消耗、电流变化进行分析与研究，该方式是人工与设备的充分结合。在使用期间，主要对设备的正常现象进行检查，检测电器的消耗功率。同时，在实施期间主要会应用到设备、测量工具等。尤其对检测设备进行开发过程中，要使用电流触发方式对电器开启、关闭状态进行判断。在生产过程中，受各个要素的影响，对设备精度进行测量也会存在较大限制，因为不同的车辆、电器在一定范围内会产生变化，从而影响电器的检测结果。当电流变化范围比较小，检测工作将面对较大困难，所以，对电流范围设定的更为严格[5]。

4.整车电子故障检测

如图所示，对整车电子故障进行检测，主要是检测车辆电控单元故障。所有的电子检测部分都是利用车辆诊断口来实现的，该图是设备与ECU诊断通讯示意图。其中，各个线条为诊断K线，BCM为多功能控制盒。在ECU/传感器故障检测/ECU连接故障检测工作中，可以实现一种非直接诊断方式，所有的传感器、执行器之间进行信息传递，并利用ECU进行自行诊断。当发现其中的传感器和ECU发送的信息不准确，可以说明ECU和传感器存在故障。ECU/传感器故障检测是对ECU中的故障信息进行检测，将其解码后获得。还可以将解码的信息打印出来，促进故障诊断功能的获取。在这种检测方式下，不仅能有效检测出汽车的整体故障，研究汽车的性能，促进生产质量的提升。

5.总结

汽车电子电器故障检测技术在现代化汽车装配生产工作中发挥十分重要的作用。因为在现代化汽车发展趋势下，不同的车型在装配元件上是不同的，所以，要确认出内部的各个软件部分，维护电气元件的质量，这样才能保证整个汽车的运行性能。

参考文献

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[4]姜阳.电子电器检测系统在汽车装配线的应用[J].电子制作,2014(1):204-204.

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汽车电子设计已成为汽车系统设计中的重点和难点。传统方式下的汽车设计者不得不借助各种机械的、液压的、电子的汽车零部件以验证汽车各子系统的功能，开发周期长，成本居高不下。为了缩短开发周期、降低开发成本，人们引入了SABER仿真技术进行汽车系统技术的验证和开发。SABER仿真技术通过对整个汽车系统进行有效的建模和分析，能够节约大量的试验设备和试验时间。国际上几大跨国汽车公司都已使用SABER仿真技术进行设计，如美国通用、大众、克莱斯勒等。目前，国内有泛亚技术中心能够运用此项技术与通用（北美）进行同步开发。

1SABER软件仿真技术

SABER软件是一个在数学模拟及硬件设计方面功能卓著的仿真工具。对于复杂的混合信号设计和验证问题，SABER软件为设计工程师提供了一种功能强大的混合信号行为仿真器。由于混合信号硬件描述语言——MAST的支持，SABER软件实现了单一内核混合信号及混合技术的仿真，完全改变了模拟电路仿真的现状。SABER软件在混合技术领域具有多个仿真引擎，可以分别处理不同领域的设计单元，且遵循相应的守恒定律，支持电力系统、机电一体化、机械系统、电子系统、光电控制系统、液压系统等系统单元。现在，SABER软件在汽车和飞机制造领域已得到广泛的应用。尤其是在汽车制造领域，许多欧美公司已将它定为行业标准，并投资SABER软件的发展以不断满足新的设计需要。

SABER软件具有明显的优势：分析从SOC到大型系统之间的设计，包括模拟电路、数字电路及混合电路；通过单一的混合信号仿真内核就可以提供精确有效的仿真结果；通过对稳态、时域、频域、统计、可靠性及控制等方面的分析来检验系统性能。

SABER仿真器能够让设计人员对从汽车的最初设计方案（方框图）到由实际电路和机械实现的完整系统进行仿真。这种能力对于复杂运动控制系统的设计（如ABS系统、安全气囊系统、发动机控制系统、车身控制系统等）尤为重要。

2汽车电子仿真技术的应用

汽车在投产之前要经过大量的测试试验，对原设计不断地进行修正往往会耗费大量的物力和时间。在设计阶段，对各种状况进行模拟仿真、修正、完善设计，能够提高效率、缩短开发周期。使用SABER软件进行仿真，主要分为3个阶段：建立数学模型、对系统原理进行仿真和对仿真模型进行修改检验。

2.1建立数学模型

所谓计算机仿真就是将实际系统的运行规律用数学形式表达出来，它们通常是一组微分方程或差分方程，然后通过计算机采用数值求解法求解这些方程。

在仿真之前，首先对系统原理图中的所有零部件进行抽象化，建立数学模型，绘制系统的数学模型。为了对电路或系统进行计算机仿真，经常需要开发一个或一组模型。要研究电路的详细特性，可能要求对物理器件建模，有时还需要对大型电路或系统建模。系统模型可能无需和器件模型一样详尽，但作为大系统仿真的一部分，系统模型仍然非常有用。零部件数学模型的质量直接关系到仿真结果的准确性。通过对数学模型各种参数属性的设置来模拟零部件的功能，同时，经过大量计算和试验，不断修正、完善数模。对于同一类零部件可以共用一个（或一类）模型，通过调整数模参数值来实现零部件的更迭。这对于缩短开发周期、节省开发成本，起着至关重要的作用。

在一定外界条件（即输人或激励，包括外加控制与外加干扰）的作用下，从系统的一定初始状态出发，所经历的由其内部的固有特性（即由系统的结构与参数所决定的特性）决定了整个动态过程。研究系统及其输人、输出三者之间的动态关系，即可确定其性能的属性。图1是汽车音响系统中扬声器的物理模型，其中In_pfUIn_m作为输人信号、由电磁学可知，可以进一步将其简化为力f（t）输人。

于是可将其进一步简化为质量-阻尼-弹簧系统，如图2所示，图2中m、c、k分别表示质量、粘性阻尼系数、弹簧刚度。对系统而言，质量受外力f（t）的作用，质量位移为y（t）（实际扬声器衔铁的振幅），系统的动力学方程为my"（t）cy''''''''（t）ky（t）=f（t），y（o）=yo，y''''''''（o）=y''''''''。

其中，y（0）与y''''''''（0）分别为质量的初位移与初速度，这就是在输人作用于系统之前系统的初始状态。显然，此系统在任何瞬间的状态完全可以由质量的,y（t）与y''''''''（t）这两个变动着的状态（即状态变量）在此瞬间的取值来刻画。因为y（t）在此瞬间的取值代表了位移的情况，y''''''''（t）在此瞬间的取值代表了y（t）在此瞬间的变化趋势（速度）的情况。

还有一种更直接的建立数学模型的方法，就是模拟硬件描述语言（AHDL）的含义。MAST就是一种AHDL,Saber仿真器可以仿真用MASTAHDL描述的网表。

零部件的模型是建立在大量计算和试验基础上的，SABER软件提供了大量的零部件库文件，对于类似的零件只需修改其属性参数值即可。

2.2对系统原理进行仿真

在仿真过程中，将数学模型转变成为计算机上运行的仿真模型，是由SABER软件系统来完成的，并同时根据仿真模型编制出仿真程序。通过对系统的仿真，可以随时得出各个子系统或零部件的瞬时工作状态及性能参数变化，如电压、电流、功率、转矩等各参数的波形。通过对这些波形与实际试验的结果进行对比分析，找出两者的差别，从而修正原设计。

如先前所提及的，安全性和舒适性的需求导致了新的、高能耗的负载。这些负载可能随着汽车产品的进一步电子化，汽车电子控制装置得到更多的应用，所消耗的电能也将大幅度地增加。现有的12V动力电源已满足不了汽车上所有电气系统的需要，今后将采用集成的42V起动机-发电机供电系统，发电机最大输出功率将由目前的1.4kW提高到8kw左右，发电效率将会达到80以上。伺时，电压等级的提升还将同时带来许多新的问题。12V/42V汽车双电压系统原理图如图3所示。

在双电压系统中，把用电设备分成两部分：中小功率负载由14V电压供电，如室内灯、中控锁、收音机、仪表、车载导航系统等主要为车身电子设备；大功率负载，如电控机械制动装置、电控机械气门正时装置、三元催化转换加热器、电控悬架等，主要为发动机、底盘系统电子设备，由42V电压供电。此双电压供电系统有两个关键器件，一个是DC/DC变换器，它能把交流发电机输出的42V高电压转变为14V的电压。另一个，是装在发动机和变速器之间的起动-发电机，借助一个半导体整流-逆变功率变换器，它不仅充当交流发电机，发出42V的高电压，而且在发动机起动时还作为起动机用。由于它是直接起动发动机，起动时间仅为0.5s，所以噪声很小。

2.2.2起动机／发电机系统

大功率起动机与发电机（IntegratedStarter/Alternator，ISA）的转矩特性一致，因此，集成两种设备于一体在技术上是可行的，在经济上的效益也显而易见。如图4所示的输出功率与内燃机曲轴转速的关系曲线，ISA让内燃机的速度达到600v/min的起动速度，然后切换到发电模式。由于42V系统能够提供足够的电能，发动机在极短的时间内起动且在点火前达到更高的转速，这样可以降低低转速下的排放，换句话说，使得汽车重起动变得更加容易。

2.2.3双电压系统中42V供电系统

在运行中，双电压系统的电压随着转速变化而变化，电压峰值对电器元件的影响是非常明显的。图5所示的是双电庄系统中42V供电系统的变化曲线，非常清晰地显示了在转速急剧变化时电压的瞬时值，此脉冲电压峰值在电气系统设计和选择电子电器元件时有着非常重要的参考价值。

在仿真过程中，主要分两种类型进行。为了描述简单，这里将42V与14V分开进行讨论。第一种方法，全部打开所有的电子设备，可以观察到整个系统及各个电子器件的电压、电流波形，以及各个电子电器设备互相切换或同时打开时的电压、电流波形。同时，很方便地观察到在抛载状况时的峰值电压波形，局部抛载或全部抛载对系统的影响。

2.2.414V供电系统

14V电压系统主要用于各控制单元，对波形要求甚高。若峰值电压及电流产生严重的脉动，使蓄电池两端电压产生脉动干扰，控制单元搭铁（蓄电池负极）电位也将随之产生脉动干扰。如果这个干扰脉冲幅值过大，就会造成原有信号的丢失，引起控制失灵。观察峰值电压的波形，判定是否符合系统要求。14V线路上的电压波形如图6所示。

2.3对仿真模型进行修改、检验

通过对系统的仿真，得出的初步结果往往不能与理想的目标相一致，还需要通过分析研究，以及与试验进行对比，对系统原理或数学模型进行修改。SABER提供多种仿真分析，如：直流工作点分析、交流小信号分析、顺态分析、蒙特卡罗分析（在模型参数值浮动范围内随机取样，对所取的参数进行分析，检验器件参数在一定范围内浮动对输出的影响）、零极点分析等。结合多种分析，加以对仿真模型的完善。

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一、课题研究背景与研究现状

车电器发展所面临的问题汽车电子化是现代汽车发展的一个重要标志。现代汽车电子技术的应用不仅提高了汽车的经济性、动力性和安全性，改善了汽车行驶的舒适性和稳定性，推动了汽车工业的发展，而且还为电子产品拓宽了市场，从而推动了电子产业的发展。总之，汽车电气系统所面临的诸多问题是一个系统性的问题集合，它们相互之间联系非常紧密：操控模式多样化必然要求电器功能更加复杂，电器的增加必然导致线束增加，基于导线的协调机制越多，则线束也越多，电器的增加，对查找故障电器越不利；同时线束的增加，使得电器故障诊断不得不考虑线束故障的因素。这一系列问题将是整车厂和汽车电子电器供应商共同面临的挑战。

二、汽车智能电器的发展

在电气工程领域，人们在配电系统中开始将开关电器智能化，以解决电力系统中配电的短路故障识别、自动保护和电源质量控制等问题，出现了智能电器。在工业控制领域出现了智能化仪表等各种智能仪器，建筑工程领域，也出现了各种智能建筑，智能住宅等，智能交通系统中出现的智能车辆、智能收费站，甚至在我们生活中涌现出如智能手机、智能卡等大量的智能器件。智能电器从其功能来说是具有一种或多种敏感功能，能够完成对信号的探测、逻辑判断、变换处理、功能计算、双向通讯后处理，电器本身可以实现自检查、自校验、自补偿、自诊断等具备以上相关功能的器件。国内有人将汽车智能电器从信息采集、信息输出、信息处理、信息传输以及电器系统逻辑控制方面将汽车智能电器划分为汽车智能传感器、智能化执行器和总成、车载微机、数字信号传输技术以及智能控制系统。比如智能雨刮系统，它是一种机械雨刮和智能光电产品的合成。它通过雨量传感器感应汽车挡风玻璃上的降雨情况而自动调整刮雨速，省去了手动调整雨刷速度的麻烦。安装有智能雨刮的车辆，无疑更舒适更安全。

OnStar 的出现让人和汽车之间的交互性越来越强，由此智能车载微机使得汽车为人的提供的服务更加智能化、人性化。清华大学在全电子汽车项目上对汽车智能电器做了很好的解释，因此本课题的研究也是基于清华大学全电子汽车项目而进行的升级。根据该项目可以了解到智能电器系统的关键是利用车载网络对电器系统做全分布式设计，每个电器都是网络的节点。相比目前的汽车电子控制系统，智能电器系统节点数量庞大，因此采用局域网对局域电器先进行网络化组织，再将整车电器利用骨干网连接起来，骨干网和局域网组成了整车的信息网。通过给电器添加控制器的方式，使智能电器具备标准的电气接口，因此可以得到一种与电器无关的并且更加简化的线束；并基于中央协调器实现电子协调机制，实现电器间的协调控制，并通过中央微机作对电器实现多种模式的操控。通过这个项目实现了吉利 EC718 车型车身电器的智能化改造，使得原本单一而孤立的电器变成了网络化、智能化的电器。

三、ZigBee 在汽车领域内的发展

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随着汽车工业与电子工业的不断发展,为满足消费者在汽车节能、安全、舒适、便捷和豪华等方面对汽车性能所提出的更高要求,在现代汽车上,电子技术的应用越来越广泛。例如:为使发动机更节能、更环保,采用了电子点火系及微机控制点火系;为保证汽车在制动中的操纵性能,采用了自动防保死系统(即ABS)。汽车电子技术是汽车技术与电子技术相结合的产物。目前,汽车上装用的电子装置成本一般已达整车成本的23%左右,有些品牌的高档轿车上甚至达到了30%以上,在高档豪华轿车上更是占到50％～60%,汽车已由单纯的机械产品向高级的机电一体化产品方向发展,汽车电子控制技术成为现代汽车的重要组成部分,其性能的好坏直接影响到汽车的动力性、经济性、可靠性、安全性、环保及安全舒适性,电子化、智能化、网络化也成为现代汽车发展的重要标志之一。

1汽车电子技术的发展进程

汽车电子技术是汽车技术与电子技术相结合的产物。汽车电子化是汽车技术发展进程中的一次重要革命,汽车电子化的程度被看做是衡量现代汽车水平的重要标志之一。随着大众对汽车经济性、安全性和舒适性等方面要求的不断提高和汽车技术、电子技术、计算机及信息技术的不断发展,电子技术在现代汽车上的研究应用越来越广泛。汽车电子技术的发展可分为以下四个阶段。

第一阶段,从20世纪50年代初到60年代末,主要着重于开发单一的电子零部件,改善汽车某些机械部件的性能,应用电子装置代替传统的机械部件,此阶段代表的电子器件有整流器、电压调节器、晶体管无触点点火装置、闪光器等。

第二阶段,从20世纪70年代初到80年代中期,主要是开发汽车各系统专用的独立控制部分,电子装置被应用在某些机械装置无法解决的复杂控制功能方面,如发动机控制系统、制动防抱死(ABS)系统等。

第三阶段,从20世纪80年代中期到90年代中期,随着大规模集成电路技术的快速发展和计算机在控制技术方面的应用,汽车电子技术迅速发展。此阶段主要是开发可完成各种功能的综合系统及各种汽车整体系统的微机控制,如集发动机控制与自动变速器控制为一体的动力传动系统控制,制动防抱死与防滑转控制系统等。

第四阶段,从20世纪90年代中期开始至今,微机运算速度提高和存取位数增加,计算机网络与信息技术的发展日新月异,此阶段主要研究发展车辆的智能控制技术和网络控制技术,更好地实现控制的实时性、可靠性以及各控制系统之间的资源共享和协调控制,使汽车更加自动化、智能化,并向人、车、路、环境的整体关联方向发展,如汽车自动驾驶系统、汽车自动导航及巡航系统。

2汽车电子技术的应用现状

目前,汽车电子技术应用主要可分为以下几个方面。

2.1 发动机电子控制系统

(1)电子点火装置(ESA):根据发动机的转速、负荷、水温、进气温度等因素使发动机在不同工况下均能在最佳点火时刻(即最佳点火提前角)点火,降低油耗及排放污染。

(2)电子控制燃油喷射装置(EFI):根据各种传感器输送来空气流量、排气管中含氧量、进气温度、发动机转速及工作温度等信号,精确控制混合气浓度,实现最佳空燃比,自动保证发动机始终工作在最佳状态,实现高功率、低油耗、小污染等节能减排目的。

(3)可变气门正时和气门升程控制(VTEC):根据发动机的转速改变气门的正时和升程,使发动机在高速下充气量多,提高发动机的功率。

(4)可变进气控制(VIS):利用发动机工作时进气管道的进气动态效应来提高充气效率,以达到发动机在不同转速范围内增大发动机扭矩和功率的目的。

此外,还有涡轮增压控制、废气再循环系统(EGR)、进气噪声控制、电子节气门及系统自诊断等功能,也在汽车上广泛应用。

2.2 底盘电子控制系统

(1)电控自动变速器(ECT):根据发动机的载荷、转速、车速、制动器工作状态及驾驶员所控制的各种参数,按照换挡特性要求精确地控制变换挡的最佳挡位和最佳换挡时间,能有效地提高传动效率、降低油耗、提高汽车行驶平顺性及延长变速器及汽车使用寿命。

(2)自动防抱死系统(ABS):在各种路面条件下,防止汽车制动时车轮抱死,减小制动距离,提高制动效能,减少轮胎磨损,避免行车安全和防止事故发生。

(3)电子转向助力系统(EPS):用一部直流电机代替传统的液压助力缸、用蓄电池和电动机提供动力,提高转向能力和转向特性及改善高速行驶时的稳定性。

(4)自适应电控悬架系统(TEMS):根据悬挂装置的瞬时负荷,调整悬挂的阻尼特性及弹性刚度,保持悬挂的既定高度,改善车辆行驶的稳定性、操纵性和舒适性。

(5)巡航控制系统(CCS):在高速长途行驶时,打开CCS的自动操纵开关后,该系统能根据行驶阻力自动调节节气门开度,使汽车按照设定的速度匀速行驶,减轻驾驶员长途驾驶的疲劳程度。

2.3 安全与舒适系统

(1)安全气囊(SRS):该系统是国内外汽车上一种常见的被动安全装置。在车辆相撞时,由电控元件用电流引爆安置在方向盘中央(有的在仪表盘板杂务箱后边也安装)等处气囊中的渗氮物,迅速燃烧产生氮气,瞬间充满气囊。气囊的作用是在驾驶员与方向盘之间、前座乘员与仪表板间形成一个缓冲软垫,避免硬性撞击而受伤。此装置一定要与安全带配合使用,否则效果大为降低。

(2)安全带收紧装置:在汽车发生任何碰撞时,瞬间收紧安全带,保障乘客安全。

(3)自动空调系统:该系统可自动将车内温度调节至乘客设定的温度保持恒定,并能有效调节车内的空气湿度,实现制冷、取暖、除霜、除雾、空气过滤和湿度控制等功能,甚至可实现车内温度分温区独立调整。

(4)自动调节座椅系统:该装置通过传感器感知乘坐人员的体态,并使座椅状态与之相适应,满足乘客的舒适性要求,是人体工程技术与电子控制技术相结合的产物。有些车型配备的电子座椅还可实现通风、加热、按摩及坐姿记忆等功能。

(5)车载影视音响系统:车内装配立体音响、DVD系统、收音机、车载电视等,全方位满足乘客高品质影音娱乐的需要。

此外,还有自适应前照灯系统(AFS)、轮胎压力监测系统、加速防滑控制系统(ASR)、电动车窗、电动天窗、自动雨刮、后视镜电动调节、后视镜电动折叠、前大灯清洗等功能也在中高档车型上广泛应用,满足人们对汽车舒适性的要求。

2.4 信息与通讯系统

(1)信息显示与报警系统:可将发动机的工况和其他信息参数(如:水温、转速、行驶里程、瞬时油耗、车速等),通过IC电路或ECU处理后,在仪表盘或液晶显示屏显示出来,并在各系统故障时向驾驶员提供报警信息(如:水温超标、燃油不足、ABS故障、制动液不足、安全带未系、车门未关等)。

(2)汽车导航系统与定位系统(NTIS):该系统可在城市或公路网范围内,定向选择最佳行驶路线,并能在屏幕上显示地图,表示汽车行驶中的位置,以及到达目的地的方向和距离。

(3)语音系统(VS):该系统包括语音报警和语音控制两类。语音报警是在汽车出现不正常情况,如燃油温度、冷却液温度、油压、充电、尾灯、前照灯、排气温度、制动液量、手制动、车门未关严等出现不正常现象或自诊断系统测出有故障时,计算机经过逻辑判断后输出信息至扬声器或警示器报警。语音控制是用驾驶员的声音来指挥和控制汽车的某个部件、设备进行动作。

(4)通讯系统(CS):目前使用最多的是汽车电话,可以实现车与路之间,车与车之间,车与飞机等交通工具之间的通话外,还可通过卫星与国际网络相联,实现行驶过程中的国际间电话通信,实现网络信息交换,图像传输等。

3汽车电子技术的发展趋势

当前,汽车电子技术进入了优化人-汽车-环境的整体关系的阶段,随着人们对汽车的安全、环保、舒适、娱乐等要求的不断提高,汽车电子技术在功能多样化、系统集成化、体积微型化、系统网络化等方面不断取得新的突破。汽车电子技术成就汽车工业的未来,以下几个方面将是未来汽车电子技术发展的主要方向。

(1)传感器技术。

车用传感器是促进汽车高档化、电子化、自动化发展的关键技术之一,随着汽车电子化发展,自动化程度越高,对传感器的依赖程度也就越大。由于汽车电子控制系统的多样化,使其所需要的传感器种类和数量不断增加。为此,研制新型、高精度、高可靠性和低成本的传感器是十分必要的。现代传感器将往多功能化、集成化、智能化、微型化的方向发展。

(2)汽车车载电子网络。

随着汽车上电子电器装置数量的急剧增多,车载电子设备间的数据通信变得越来越重要。以分布式控制系统为基础构造汽车车载电子网络系统是很有必要的。通讯线将各种汽车电子装置连接成为一个网络,通过数据总线发送和接收信息。大量数据的快速交换、高可靠性及价廉是对汽车电子网络系统的要求。电子装置除了独立完成各自的控制功能外,还可以为其他控制装置提供数据服务。由于使用了网络化的设计,简化了布线,减少了电气节点的数量和导线的用量,使装配工作更为简化,同时也增加了信息传送的可靠性。通过数据总线可以访问任何一个电子控制装置,读取故障码对其进行故障诊断,使整车维修工作变得更为简单。

(3)环保性。

环保性的要求决定了全球汽车行业最主要的发展趋势为发展燃料燃烧更高效、排放更低碳的发动机。目前最主要的发展方向有两个:其一,采用先进的柴油发动机并发展先进的配套电子控制系统,一般而言,柴油发动机的燃料经济性比汽油发动机可提高3～4成;其二,环保型电动汽车也是未来发展的主要趋势,其主要可分为纯电动、混合动力和燃料电池等类型。此外,汽车制造商也在抓紧开发气缸压力传感和均质充量压燃烧(HCCI)等系统,将进一步在燃油经济性和发动机减排方面获得更大的进展。

(4)安全性。

目前,在汽车上应用的主要安全系统可分为被动安全系统和主动安全系统。在被动安全技术(即在汽车发生碰撞时为驾驶者和乘客提供保护的技术和产品)方面目前已取得较重大进展,安全气囊、安全带、碰撞传感器、防撞横梁及金属板冲撞区等产品和技术的应用使汽车安全事故中人员的伤亡率大幅度下降。但在汽车安全性方面的下一步最新发展方向为主动安全性,通过在汽车上配备和发展碰撞警示和预防系统,利用雷达、光学、超声波传感器、行车可视及语音提示等技术,提醒驾驶员控制车速,避免可能发生的安全事故。主动安全系统的发展将有助于汽车安全性能的进一步提高。

(5)通讯连通性。

随着电子技术、网络技术及通讯技术的进一步发展,消费者也必将对汽车多媒体影音娱乐、车载网络及通讯等功能提出更高的要求,以使驾驶过程更加高效、方便、充满情趣。GPS导航、卫星广播、车载信息服务及后座电视等产品和技术功能进一步完善和提升也必将是汽车电子技术发展的趋势之一。

参考文献

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1.1电子电路元件击穿

因为电子电路的组成部分都是比较精密的线路和元件，所以会受到其自身性能的影响，如果运行环境的温度较高或者电压、电流负荷过大的情况下，超出了自身能够承受的极限，就会出现击穿现象，这种击穿为称为热击穿，表现特征为短路或者断路，并且这种故障往往是无法恢复的，只能通过更换元件来维修。

1.2电子电路元件老化、退化

在电子电路系统长期运行的过程中，由于受到油污、高温以及灼蚀影响，会导致绝缘性能下降，继电器失灵等现象。这类故障主要是与运行的环境有关，所以为了减少故障的发生，要保持运行环境的清洁度，注意日常用车的养护。

1.3电子电路元件线路故障

在电子电路组成中的线路部分，内部的金属线以及外部的绝缘层都具有一定的极限范围，当绝缘失效或者金属线断开时，就是发生短路、短路以及旁路等现象而出现故障。此外，由于上次维修时对于线路的搭接不够牢固，在使用的过程中容易导致触电松动而脱落以及接触不良等引起的故障。这类故障与元件本身的性能无关，一般都是由运行环境或者人为因素导致的。

2汽车电子电路故障的应急修理

2.1分析电子电路的原理，了解总体电路之间的关系。

不管是什么类型的维修工作，了解电子电路的整体情况是所有维修工作的前提条件，在此基础上才能进一步展开维修工作。

2.2采用排除法由外至内进行排除。

汽车上许多电子电路，出于性能要求和技术保护等多种原因，往往采用不可拆卸封装，如厚膜封装调节器、固封点火电路等。如若某一故障可能涉及到其内部时，则往往难以判断，需要先从逐一排除，最后确定它们是否损坏。

2.3注意元件替代的可行性。

如一些进口汽车上的电子电路，虽然可以拆卸，但往往缺少同型号分立元件代换，故往往需要设法以国产或其它进口元件替代，这涉及到元件替换的可行性问题。

2.4不允许采用“试火”的办法判明故障部位与原因。

传统汽车电器故障，往往可用“试火”的办法逐一判明故障部位与原因。在装有电子线路的进口汽车上，则不允许使用这种方法。因为“试火”产生过电流，会给某些电路或元件带来意想不到的损害。

2.5防止电流过载。

不允许使用欧姆表及万用表的Rx100以下低阻欧姆档检测小功率晶体管，以免使之电流过载而损坏。

2.6当心静电击穿三极管。

更换三极管时，应首先接入基极；拆卸时，则应最后拆卸基极。焊接时，应从电源上拔下烙铁插头，防止烙铁烫坏元件。

3汽车电子电路故障的预防

3.1线路和接头的日常维护

在汽车的日常维护中，每次检修都要对线路和接头进行检查，要保证各个连接点都牢固紧致，相邻的线路和接头之间不能出现碰擦的现象，也不能出现锈蚀、脱焊的现象，保持线路和接头的清洁，绝缘组件要保持正常状态，不能有老化开裂的现象出现，上述情况一旦发现，就要马上进行处理，或更换零件或采取相应的措施防止其再度发生。

3.2点火线圈的日常维护

引起点火线圈故障的主要原因是温度过高，针对这个情况，在日常维护中应当做到以下几点：3.2.1在较长时间停车等待或其他情况下发动机不运作的时候，及时的关闭点火开关，减少耗损。3.2.2电流过大是引起高温的另一因素，因此要正确的串入附加电阻，更换时要选择阻值正确的替换件。3.2.3经常观察发电机的输出电压是否正常，一旦发现异常要及时检修，以免产生超过电路负荷的电压。3.2.4发动机在运作的过程中，要避免因绝缘体漏电，而引起的高压电未进入缸内点火，在火花塞绝缘体顶端跳火的现象。3.2.5为避免点火线圈的温度超过负荷，火花塞的间隙不能过大。

3.3白金烧蚀的日常维护

白金烧蚀是导致发动机启动故障的常见原因之一，而针对此类故障的表现特征以及引发原因进行分析后，可以采取相应的预防措施。最基本的措施就是要保持白金的间隙处于正常范围，在常规检查中，对其进行调整，确保其间隙处于0.35~0.45毫米之间。与此同时还应该对白金的接面进行清洁处理，保证接合面表面的清洁和平整。为了减少因为电容器的运转不良对白金造成烧蚀不平，所以应该对电容器的工作状况实行定期检查，及时发现问题及时处理。为减少因为分电器过分的摩擦损耗而导致摇摆不定，要做好凸轮电器轴的工作，保证在运转期间处于状态。对于运行电路的电压电流要做好检查工作，避免因为线路和元件因为超负荷运行而出现短路和断路。

4结束语

篇6

当驾驶员踩下加速踏板时，加速踏板位置传感器将油门踏板位移量信号转换为电压信号传给ETCS，ETCS通过对当前所处工况进行分析和逻辑处理后发出控制信号，控制节气门驱动电机，使电机按照ETCS给定的角度驱动节气门运转并达到所需的开度；同时节气门体上的节气门位置传感器将测得的当前节气门位置信号反馈给ETCS，通过反馈控制实现对节气门的最佳闭环控制。

2.电子节气门控制系统

驱动模块完整的电子节气门控制系统包括驱动模块、节气门总成、加速踏板位置传感器、驱动电机控制器等。而电子节气门控制的关键是控制节气门驱动电机的运动。驱动模块用于提供适当的控制电压驱动节气门伺服电机，使电机输出需求的转矩，以驱动节气门达到要求的开度位置。对于小型直流电机调压调速系统，有两种常用方案：

（1）采用一个12V直流电源及一个可变电阻控制驱动电机电压；

（2）采用WM(Pulse-Width-Modulation)脉宽调制直流可调电源和H桥式晶闸管电路控制电机电压。

2.1直流电源驱动方式

此驱动方式的设计很简单,只需要与电机串连一个可变电阻即可。改变可变电阻的阻值可以调节电机绕组电流，以控制电机的输出扭矩。这种方式通过控制滑动电阻的阻值，而改变流过电机的电流，从而达到控制电机扭矩的目的。一电动机转矩系数电机转矩与电流成正比，变化，驱动电机输出转矩相应变化，从而实现对电机的控制。该方案虽然原理简单，但由于采用了可变电阻，对可变电阻的阻值控制成为问题，使问题更加复杂化。另外，从功率分配的角度考虑，在控制电机的过程中，变阻器会消耗很大一部分功率，仅有部分的能量用于驱动电机的工作：当电机电阻等于可变电阻时，只有一半的能量被电机利用，另一半能量被可变电阻消耗，大部分功率用于产生热量，效率和散热性问题严重。因此，这种控制方式只用于微小功率直流电动机的驱动。更重要的一点是节气门根据不同的工况需要实现节气门既能正转又能快速反转，即电机电流的方向需正反方向的变化，该方案显然无法实现这一要求。

2.2PWM电源驱动方式

PWM脉宽调制是近年来广泛应用于直流电动机转速调节系统中的一种调整直流电源电压的方法。脉宽调制，其含义是将连续变化的控制电压u变换为脉冲幅值与频率固定、脉冲宽度与u瞬时值相关的脉冲电压。通过对脉冲宽度的控制，即：占空比的控制，实现对直流电机电枢电压的控制，从而控制电机的转速。可控开关S以一定的时间间隔重复地接通和断开,当S接通时,供电电源Us通过开关S施加到电机两端,向电机提供能量,电机绕组储能;当开关S断开时,中断了供电电源Us向电机提供能量,在开关S接通期间电枢电感所储存的能量通过续流二极管VD使电机电流继续流通。控制电路由恒频率发生器、脉冲宽度调制电路、脉冲分配电路、基极驱动电路组成。当控制信号电压ui增加时,经与恒频率波形发生器UD比较，产生一个宽度与ui成比例的调制脉冲电压，经脉冲变换分配使基极驱动电路激励主电路大功率晶体管的正向导通时间增加，则电机两端的平均电压增加，电机转速上升至控制信号电压ui所要求的数值。

3.结束语

篇7

关键词：汽车电子电气设备；传导干扰；试验方法；分析

1引言

电气兼容是近几年才发展起来的一门学科，它主要研究如何在有限的空间、时间及各种资源内让更多的电气设备共同使用而不会引起降级。目前，汽车的电磁型兼容的各项要求已被纳入国家强制性产品认证系统范围内，由此，可以看出国家在这方面的重视程度。汽车电磁兼容性测量存在与车载设备、系统分析、开发及各项安全测量中。因此，我们对其的要求是：第一，在执行的过程中不能受到外界的干扰；第二，在正常运行的过程中，周边环境的干扰性要在一定的标准范围内。

2汽车电子电气设备传导干扰试验方法

2.1瞬态传导发射试验方法

瞬态传导发射顾名思义是指：周边环境对设备没有任何干扰的情况下，待测设备在电源接通或断开的瞬间所产生的干扰信号。而瞬态传导发射试验方法就是在设备断开或接通的瞬间产生电压值的变化，并通过示波器反映此状态下电压的峰值、上下时间的长短及脉冲的宽度等。在这一实验中需要多次采集波形，求取平均值，以减小误差，然后对实验结果进行误差分析和评估。

2.2连续传导发射试验法

连续传导发射试验法是指：利用接收机对处在待测状态下的设备所产生的连续高频骚扰信号进行测量。在实验中为了保护接收器不受到破坏，我们应根据规定要求，对干扰进行限值设定。连续传导发射实验法包括：电压测量和电流探头测量。电压测量将人工网络与接收机连接，并针对电源线上的干扰做出电压测量。而电流探头测量是将电流探头置于被测端，并与接收器相连，接着针对信号线（数据线）产生的干扰进行分析。两种方法要根据实际的情况及测量的要求选择。

2.3传导抗干扰试验方法

传导抗干扰能力实验方法是对汽车电子设备抗干扰能力的检测，将外界的干扰从零逐渐增大，至到其无法正常工作为止，从而我们可以得出汽车电子设备抗干扰能力的最大承受力度。在实验中，外界的干扰包括：继电器在工作状态发生变化时产生的脉冲群、电源和感性负载断开的瞬间所产生的脉冲大小、电流及电源发生变化时所引起的瞬间脉冲大小及电压的变化。在实验开始之前需对实验仪器进行校零，然后根据要求连接好实验电路，通过示波器显示的脉冲变化对被测设备进行分析和评估。

3汽车电子电气设备的传导干扰试验平台

3.1瞬态传导发射试验平台

瞬态传导发射试验平台包括：人工电源网络、电子开关、机械控制开关等，整个系统的优势在于电子开关反应灵敏度高；实验电路有多种阻值不同的电阻可供选择；通过示波器显示的有效信号幅度和频率变化较大。在实验之前对待测设备的脉冲进行判断，然后通过反复的实验操作找出电路通电过程中的瞬态变化。

3.2连续传导发射试验平台

连续传导实验平台包括：接收器机及线路阻抗稳定网络（LISN）的附属设备。将线路阻抗稳定网络的两个输入端接入电源的正、负极，在接入电源正极的一端加入50欧姆电阻，接入负极的一端接接收机。而LISN的输出端接入待测设备的正、负极。在实验的过程中要注意保护电路，避免仪器遭到损坏。

3.3传导抗干扰试验平台

传导抗干扰实验平台由：系统机柜、系统软件、抛负载模拟器及各种附件组成。每一信号器可以放到机柜或者单独的运行。每一设备都装有系统控制系统，这不仅可以手动控制也可以实现自动控制，体现了设备的人性化设置。在输入脉冲之前，用符合标准要求的示波器及高压差分探头来调整脉冲的大小，在整个实验操作时不需要加入额外的电源，为安全起见，在电线上还需包裹绝缘材料。

4试验结果分析

本文以汽车暖风电机为实验研究对象，对其各项研究分析结果总结如下。

4.1瞬态传导发射试验结果的分析

由于暖风机的负载呈现感性，供电终止时，会产生反向电流，且电流值越大，反向之后的瞬间电压越高。因此，这一类型产生的瞬间电压值是相当大的。若其通过电源线传导骚扰，就会对汽车内其他设备的正常使用产生一定的干扰，且当骚扰频率大于正常频率时还会对外部电子电气设备产生影响。

4.2连续传导发射试验结果的分析

我们通过电压测量得出暖风机在不同频率下的电压值大小。从实验结果中，我们得出暖风机在30Hz~108Hz内的电源输入端传导发射信号值超过了最宽松的传导发射值，且超过了峰值大小。通过实验我们还发现在大部分情况下，当电机不含控制单元时，会产生长时型的宽带骚扰源，因此，在实际中我们应该认识到这一点，通过采取有效的手段屏蔽信号源，避免其带来不必要的问题。

4.3传导抗干扰试验结果的分析

由于暖风机没有电子电路和高频元器件，因而这些干扰不会持续太长时间。我们在考虑其对在不同状态下的抗干扰能力之外，还应该考虑其对设备的破坏力大小。因此，在设计的时候要充分的考虑到汽车各电子设备的抗干扰能力，采用二极管、三极管、电容器、电阻器、等抑制干扰的增强。另外，通过改良系统，提高装置的抗干扰能力。

5总结

综上，我们对汽车电气传导的几种方法及相应的平台进行阐述，并对其试验结果进行分析。上文说到电磁兼容有严格的标准要求，因而仅仅是一些简单的分析和评估还不足以完善这一学科的发展。我国和其他国家相比，在这方面还处在低层次的水平，面对日趋激烈的竞争，我希望相关部门能够引起重视，加快在汽车工业方面的研究，从而缩小与其他国家的差距。

参考文献：

[1]计时鸣，刘大亮.电动汽车传导性干扰的电磁兼容性研究[J].机电工程，2012，29(3):359-364.

篇8

从车主的需求来看，电子通信系统的安全性至少要保证资料的隐秘性与一致性，认证的安全性和技术的可靠性。随着汽车电子通信技术越来越复杂，承担的功能越来越多，包括了移动通信、移动办公、车辆调度、车辆导航、车况检测、智能钥匙等诸多功能。并且随着科技的发展，汽车电子通信系统还会承担更多的功能。所以在这个过程中，要保证数据的传输不被窃取。这就要求电子通信系统要有可靠的认证功能，以确保数据传输的安全性，保证数据在传输过程中，不被恶意复制和篡改。还要保证车辆在发生事故的时候，系统核心功能不能中断，因此数据中心不仅要做好备份，还要提高整个系统硬件的可靠性。

二目前汽车电子通信的技术漏洞

1资料保密度差

汽车电子通信系统在运行过程中，会自动记录车主的通信信息，包括通话记录、上网信息，甚至还会记录车主利用通信系统进行的支付记录。这些信息记录一旦出现泄露，在汽车被盗的情况下，很可能造成车主信息的泄露。目前的汽车通信系统中，数据资料的保密度较差，车主的隐私得不到保障。

2网络平台管理

松散汽车电子通信系统实现了驾驶员之间的信息共享，可以使驾驶员实时了解车辆拥堵信息，避开高峰路段和时段，提高出行效率。但是在这个过程中，目前的网络平台管理松散，虚假车况、路况信息。由于认证机制缺失，造成路况信息的可信度降低。甚至还存在一定程度的恶意散播虚假信息的行为，这就为车主的出行造成了不便。

3信息无法同步

传输信息的同步传输是实现信息共享的重要途径，但是在现阶段由于技术上的漏洞，经常出现网络平台延迟信息传输的情况，导致延误驾驶的现象，网络平台的密钥管理也不健全，有意或者无意的行为，都会导致信息的混乱和泄露，导致车主无法实时获取有用的信息，延误车主出行。

三汽车电子通信的安全技术

1安全协议

由于汽车电子通信系统的开放性，极易遭受其它节点的窃听与监控。目前的安全协议中，主要有Ariadne、SAODV和SRP。Ariadne主要用于验证信息的真实性和完整性，这种单项的消息鉴别认证机制，可以有效的确保节点身份认证的可信度，组织虚假信息发起的攻击行为。SAODV是利数字签名来进行安全验证，可以防范链路被攻击和修改。SRP则是利用安全链接和共享密钥来进行消息的鉴别，确认数据传输的安全级，认证节点身份，阻止服务攻击。

2密钥管理

安全技术加密是确保信息安全的常用手段，也是基本手段之一。电子密钥是数据加密的技术基础，但是传统的密钥管理主要是密钥分发和证书认证，但是对于汽车通信系统并不适用。目前最常用的技术是自发式证书、局部分布式认证和完全分布式认证三种方式。自发式证书不需要授权就可以接入节点自行证书，灵活性和安全性都较高，也是使用最广泛的技术。但是由于缺乏证书撤销机制，容易造成系统冗余。局部分布式认证可以定期更新证书，保证有效性和安全性，但是其离线公钥问题还需要技术上更多的支持，应用并不广泛。完全分布式认证离线反应能力较强，但是其更新较为复杂，影响服务使用。

3入侵检测安全技术

入侵检测技术是通过对技术进行实时分析，检查是否存在违反安全策略的行为，是安全防护的必要补充措施，可以发现系统是否遭受攻击，以便对系统进行实时保护。由于汽车电子通信仅使用无线技术，因此入侵检测技术仅能进行本地检测和局部检测，而对于短暂性故障与真正的入侵分辨，还存在技术上的不足。

四提高汽车电子通信安全的对策

1完善安全机制

车载安全机制首先要从技术的角度进行完善，加强汽车电子通信系统的管理，不断升级系统，实现软件上的革新，弥补信息安全漏洞。政府和企业还要加大在技术创新上的支持，鼓励专业人才发展，实现各个机制系统之间的协调统一。

2提高保密程度

保密程度关系到车辆行驶效率和安全，要提高保密工作，首先要提高资料的隐秘性，防止车辆信息、驾驶员信息等被恶意攻击而泄露。对于车辆信息和路况信息，借助于各种网络手段，实现信息的整合与备份。对于数据加密，要采用最安全的加密手段，不仅要在软件端加密，还要对数据储存和收发的硬件加密，防止数据被复制和盗窃。

3加强网络监管

政府要加强对网络平台的监管，确保信息平台信息的真实性与可靠性。一方面，网络平台要利用自身优势，对路况信息进行整合。另一方面，还要对投放和播报的信息进行甄别，防止恶意信息被投放。此外，还要加强工作人员的管理，提高技术人员的水平，特别是信息的分析和整合能力。

4打击恶意信息

篇9

低电压差分信号传输（LVDS）已经在众多应用中得到验证，LVDS在传送高数据率信号的同时还具有其它优势：与低电源电压的兼容性；低功耗；低辐射；高抗干扰性；简单的布线和终端匹配。

LVDS为差分模式（图1），这种模式固有的共模抑制能力提供了高水平的抗干扰性，由于具有较高的信噪比，信号幅度可以降低到大约100mV（图2），允许非常高的传输速率。较低的信号摆幅还有助于降低功耗。与上述优势相比，LVDS的缺陷（每一通道需要两根连线传输信号）已经显得微不足道。

随着汽车内部整合的安全和辅助电子设备的增加，汽车领域对高速互连的需求急剧增长，主要集中在用于驾驶支持（电子后视镜、导航系统、泊车距离控制、超视距显示、仰视显示）的视频显示系统，车载娱乐系统（电视和DVD播放器）等，这些应用要求高速数据传输，以满足图像传递的要求。正是这些需求的增长，带动LVDS产品在这些领域崭露头角（图3）。

LVDS非常适合汽车应用。汽车内部存在众多的电磁辐射源，因此，抗干扰能力是汽车电子设计最基本的要求。另外，考虑到LVDS传输线自身的低辐射优势，对系统的其它设施几乎不产生额外干扰。LVDS传输只需要简单的电阻连接，简化了电路布局，线路连接也非常简单（采用双绞铜质电缆）。LVDS兼容于各种总线拓扑：点到点拓扑（一个发送器，一个接收器）；多分支拓扑（一个发送器，多个接收器）；多点拓扑（多个发送器，多个接收器）。

汽车设计中存在一个关键问题，即车体不同位置的地电位有很大差异，电位差可能达到几伏特。直流耦合接口配置下，这样的电位差会很快中断数据传输。这个问题可以通过电容耦合传输信号解决，前提是信号传输中不会对电容在同一个方向长时间充电。

而实际应用无法排除这种同一方向长时间充电的可能性，比如，在传输长串的连续1信号时。MAX9213/9214（图4）利用“直流平衡”技术避免了上述问题，这类器件监控它的传输数据，当显示有过长的连续1或0信号时，芯片会在发送数据前将数据翻转，接收器可以很容易地通过翻转信号重建原始信号。这些操作消除了长串连续1或连续0信号，降低电容充电的影响，从而有效解决地电位偏差问题。

从图3可以看出另外一个潜在问题：众多的系统互连意味着大量的电缆连线，而在原有的汽车设计中电缆（线束）连接已经非常拥挤，为了解决这一问题，需要区分不同数据传输的要求，并非所有连接都要求特别高的速率，Maxim推出的MAX9217/9218可以通过一对儿双绞线提供高达700Mbps数据速率（图5）。以这个容量可以毫不费力地连接480x800分辨率的显示器。

为了进一步优化电磁辐射特性，Maxim的芯片还将并行数据显示过程中的所有切换操作都同步到时钟频率上，这个频率可以在3MHz到35MHz范围调节（对于一个既定应用，采用所允许的最低时钟频率以最小化电磁辐射）。另外，通过降低数据流本身引起的开关量，包括特殊的编码和串行输出的共模滤波，也有助于改善电磁兼容性。光纤接口也可以改善EMI，但这种方案存在其它问题，而且价格昂贵。

篇10

关键词：电子汽车衡 接地方法 传感器接地 仪表接地

随着社会的发展和科技的进步，全电子汽车衡已经广泛地得到应用。绝大部分电子汽车衡都是在露天安装和使用的，因此经常发生电磁干扰影响系统工作和遭到雷电的袭击，常见的现象有：仪表跳数、漂移等。接地是抑制电磁干扰和避免雷击的重要方法，也是干扰屏蔽和提高系统安全性的重要内容，对电子汽车衡器起着至关重要的作用。

1、“地”的概念

通常我们所说的“地”是指基准电位点，它并非一定是大地的电位点。由于地球本身是一个导体，它的电容量极大，所以地球的电位是恒定的，为此可把地球的电位当作基准电位——零电位。

2、电子汽车衡接地的方法

（1）悬浮接地：指电子汽车衡的工作地与大地系统相互绝缘，这样接地系统上的干扰不会进入设备，提高设备工作可靠性。这种方法在电子称重仪表上应用最为普遍。

（2）单点接地：在整个电路中以某一点作为接地点，其它各单元均连接至此接地点。

（3）多点接地：指设备或系统中各接地点直接接到距它最近的接地平面上。

3、电子汽车衡接地的应用

全电子汽车衡的设计安装中，从工程实际的结构布局和抗干扰及安全的角度，常常采用混合接地，即根据衡器中各设备的功率和电平以及设备的敏感度采用悬浮接地、单点接地以及多点接地的方法混合使用，发挥各接地方式的优点。以达到更好的效果。下面以一台全电子汽车衡为例来加以说明。

假设一台由秤台、多个称重传感器、连接的外部设备如打印机、计算机、大屏幕等构成的电子汽车衡。按照采用一种或多种接地方式，下面我们逐一分析和说明。

3.1秤台接地

由于汽车衡的秤台一般均处于户外，易感应带电以及遭受雷击等，在车辆上下秤台时又极易引入静电，在传感器等连线绝缘破坏时也极易带电；另外，秤台也是传感器、接线盒以及传感器传输线免受直接干扰的门户，秤台的良好接地，对于传感器和接线盒的安全和工作可靠性起着很大的作用；所以采用多点接地属于比较理想的接地方法。另外，由于传感器和秤台之间直接接触，又经过传感器的金属部分与大地连接，实现多点接地。这样，既有效的消除秤体静电的累积，又可防止雷电感应造成的设备损坏。

3.2传感器接地

传感器属于高敏感单元，极易受静电和电磁辐射影响；且传感器同秤台一样，同样也处于户外，遭受雷击的可能性极大，所以，综合上述原因，传感器的接地一般也采用多点接地；弹性体及安装结构部件就近接地，信号传输线的屏蔽线一端通过弹性体接地，另一端在接线盒里与接线盒外壳连接，通过接线盒外壳与秤台连接或搭接接地。由于接线盒与传感器连线相对较短，接地点近，所以，基本不会在传感器的接地点构成较大的地回路，所以在保证设备安全的前提下有效的抑制了干扰。

3.3接线盒接地

接线盒是连接秤体和称重仪表的中间环节，接地的可靠与否，直接影响到秤体和仪表之间的信号传递。所以接线盒接地也是相当重要的环节。接线盒一般可以通过外壳与秤体连接，有时也会考虑将接线盒再与秤体搭接，以提高接地可靠性，增加设备安全性和接线盒壳体的屏蔽作用。

3.4屏蔽线的接地

传感器传输线，计算机通讯线和大屏幕的连接线。由于这些传输线的连线较长，屏蔽线的屏蔽作用对于防止电磁感应产生的干扰作用很大。屏蔽线的屏蔽作用是完全靠接地来发挥的，不接地或接地不可靠，屏蔽线不仅毫无用处，反而会成为干扰源。屏蔽线一般常被采用单点接地方式接大地；这样可以防止两台设备通过屏蔽线形成地线回路，对传输线产生干扰。但屏蔽线做两点连接也是可行的，首先增加了屏蔽线上干扰信号的泄放通路；另外，在两端接地效果良好的情况下，由于释放回路的增加，极大降低了静电积累等干扰源的产生，即使形成地线回路，地线回路上的电流也极微弱，很难造成对传输线的干扰。两点接地实际上增加了屏蔽线的接地可靠性，增强了屏蔽效果。

3.5仪表接地

仪表接地实际上分为两部分：首先是仪表壳体和金属结构件以及各接插口的金属外壳接地。一般采用单点接地将地线接到供电电源的地线，然后通过电源地线接大地。其次，在仪表内部包括电路板、元器件等一般会采用悬浮方式。这种接法保证了外部的干扰不会进入仪表内部，同时又防止了仪表壳体带电造成安全隐患。

前面讲到，仪表壳体等的接地是靠电源线接地的，这就要求称重仪表在铺设电源线时一定要注意地线的连接，那种电源不接地或不可靠接地的做法是极其错误的，不仅存在安全问题，对于仪表的干扰防护也会带来很大的问题。