電器可靠性試驗監(jiān)控系統(tǒng)的研究開發(fā)

摘要：論述了一套用于汽車電器系統(tǒng)振動可靠性試驗實時監(jiān)控的電路多參數(shù)測試系統(tǒng)。該系統(tǒng)以LXI 總線模塊化虛擬儀器為核心，以LabWindows/CVI 為軟件開發(fā)平臺，有效的結合計算機故障診斷技術，形成了一套可以獨立完成遠程控制、測試、數(shù)據(jù)處理和實時故障診斷的試驗監(jiān)控系統(tǒng)，為汽車電器產(chǎn)品試驗過程的智能化、可溯性奠定了基礎。

　　1 引言

　　由于路面激勵和發(fā)動機振動這兩大激勵源的存在，汽車電器與電子系統(tǒng)故障占整車故障的比例極高，且呈逐年增加的趨勢。在試驗室內(nèi)對車輛及其零部件進行道路模擬振動試驗被認為是加速產(chǎn)品開發(fā)、提高產(chǎn)品質(zhì)量的有效手段。傳統(tǒng)的試驗過程多采用人工值守，對相關數(shù)據(jù)進行紀錄。這種方式存在以下問題:
　　1. 試驗環(huán)境惡劣，常伴有噪聲、濕熱等因素；
　　2. 時間長，值守人員的工作負荷大；
　　3. 人工記錄數(shù)據(jù)，缺乏完整性和一致性；
　　4. 故障現(xiàn)象不具有可溯性，無法為故障分析提供充分的依據(jù)；
　　這些不足之處在很大程度上影響了試驗的有效性，無法對試驗結果進行深入的分析。由于汽車電器系統(tǒng)自身控制原理復雜，包含的元器件數(shù)量種類繁多，結構形式多樣，借助自動化測試設備對整車電器系統(tǒng)進行試驗過程的實時監(jiān)控尚不具備通行的有效方法。本文著重論述了一種應用于“汽車電器系統(tǒng)可靠性試驗臺”的適用于整車電器系統(tǒng)試驗監(jiān)控及故障診斷的測試系統(tǒng)的構建方法。

　　2 監(jiān)控系統(tǒng)工作原理

　　汽車電器可靠性試驗臺借助輔助試驗設備施加電應力和振動應力，使臺架上的汽車電器系統(tǒng)模擬汽車道路試驗的實際工況進行試驗。“汽車電器系統(tǒng)可靠性試驗實時監(jiān)控系統(tǒng)”以電路內(nèi)的可及節(jié)點作為監(jiān)控點，借助數(shù)據(jù)采集設備對各用電器回路內(nèi)電壓、電流、頻率等信號進行跟蹤測量和記錄；通過應用軟件對單元數(shù)據(jù)進行實時的處理分析，及時發(fā)現(xiàn)故障，實現(xiàn)聲光電報警，并對典型故障的類型和位置做出診斷。

　　2.1 系統(tǒng)基本設計構想

　　由于被試系統(tǒng)自身的復雜性，監(jiān)控系統(tǒng)在設計上采用了基于“UUT（Unit Under TEST）分類”的系統(tǒng)規(guī)劃方式，如圖1 所示。針對UUT 類型展開系統(tǒng)的硬件和軟件設計。采用這種方法的原因在于：
　　1. 汽車電器系統(tǒng)的常規(guī)用電設備采用的是并聯(lián)方式，以每一用電器回路作為一個試驗單元UUT，則整個被試系統(tǒng)即可作為一個由多個UUT 并行試驗的電路網(wǎng)絡系統(tǒng)；
　　2. 汽車某些電器設備在其工作模式及故障形式上多具有共性，結合其自身特性及相關標準要求可將全部UUT 單元劃分為燈具、電機、儀表等幾種典型分類；
　　3. 針對UUT 分類展開設計而非針對單個UUT，可以減小系統(tǒng)復雜度，提高通用性。

圖1：系統(tǒng)基本設計構想