[发明专利]一种基于CAN可编程的汽车温度传感器电阻信号输出装置

说明书

本发明公开了基于CAN可编程的汽车温度传感器电阻信号输出装置，包括若干个并联标准电阻Ri的继电器开关Ki，所述标准电阻Ri的阻值为2ⁱΩ，所述标准电阻按照阻值由小到大依次串联成阻值模拟电路，其中i为所述标准电阻Ri和继电器开关Ki的序号；过流保护继电器SW、电流采集电阻Rlimt与所述的阻值模拟电路串联，电源用于供电；单片机通过GPIO总线扩展器信号连接达林顿晶体管，再控制各继电器开关Ki，单片机还信号连接CAN收发器，用于输入程序或十进制代码后二进制代码，通过单片机转化为四位二进制信号控制阻值模拟电路输出阻值。

技术领域

本发明专利涉及温度模拟传感器技术领域，具体涉及一种基于CAN可编程的汽车温度传感器电阻信号输出装置。

背景技术

在发动机EECU开发阶段，需要模拟发动机相关的温度传感器信号，以验证所开发的程序模块功能或性能。传统的方式有两种，一是使用真实的传感器输出信号，供ECU使用，二是使用标准的电阻信号输出板卡使用。但是这个两种方式均存在不同的问题；第一种情况，由于温度变化范围跨度较大，少的也有100多摄氏度(如水温)，多的可达1000多摄氏度(如排温)，要想使用真实传感器模拟出温度跨度如此之大的信号，实际操作起来非常困难，且费时费力；第二种情况，虽然可以模拟出各种电阻值，但由于EECU不同于其他产品，本身要求具备非常高的可靠性，如将信号电源反接或者短路到电源(典型值28VDC)时，仍然不会损坏，但此时如果板卡输出反接或者输出的电阻信号值较小(如1欧姆)直接短路到电源，会对板卡造成永久性损害。此类情况在产品开发阶段及售后不良分析阶段发生的概率较大，而此类电阻信号输出板卡通常价格高，通常造成不必要的财产损失。因此，需要一款高可靠的电阻信号发生模块来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于CAN可编程的汽车温度传感器电阻信号输出装置，用于通过数字电路驱动继电器开合，获得与输入温度对应阻值的电阻信号，模拟汽车温度传感器采集到的连续变化的温度值，为测试ECU电控单元提供信号输入装置。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：一种基于CAN可编程的汽车温度传感器电阻信号输出装置，包括20个标准电阻Ri，各标准电阻Ri各并连一个继电器开关Ki，所述各标准电阻Ri的阻值为2ⁱΩ，所述标准电阻按照阻值由小到大依次串联成阻值模拟电路，其中i为所述标准电阻Ri和继电器开关Ki在阻值模拟电路中串联的顺序；过流保护开关、电流采集电阻Rlimt与所述的阻值模拟电路串联，电流采集电阻Rlimt并连电流采集电路，电流采集电路通过达林顿晶体管阵列控制过流保护继电器SW，用于在采集的电流超过阈值时驱动过流保护继电器SW切断阻值模拟电路；所述继电器开关Ki受继电器阵列操控，在闭合或断开时短路或串联所述标准电阻Ri，所述继电器阵列信号连接达林顿晶体管阵列的输出引脚，所述达林顿晶体管阵列的输入引脚通过GPIO总线扩展器信号连接单片机MCU；所述单片机MCU通过串行数据输出线与串行数据输入线连接CAN收发器，通过CAN收发器向单片机MCU输入代码，通过单片机编译成二进制码用于控制阻值模拟电路模拟电阻值；电源给所述单片机MCU、达林顿管阵列、CAN收发器、继电器阵列、电流采集电路供电。

进一步地，所述电流采集电路还包括电流传感器和A/D转换器，电流传感器并联于电流采集电阻Rlimt两端采集电流，A/D转换器输入端信号连接所述电流传感器，输出端信号连接达林顿晶体管阵列。

本发明设计具备以下功能特点：阻值模拟电路阻值Rout输出范围1-999KΩ，步进1Ω；全量程具备短路保护(短路电压最高36V)，过电流保护,电流阀值通过电流采集电阻Rlimt调整。