PROCESSAUTOMATIONINSTRUMENTATIONVol．35No．4April2014湖北省教育厅科学技术研究基金资助项目(编号:B2013083㊂修改稿收到日期:2013-09-25㊂第一作者程登良(1977-,男,2005年毕业于武汉科技大学机械电子专业,获硕士学位,讲师;主要研究方向为汽车电子相关技术㊂发动机冷却液温度传感器测控平台设计DesignoftheMeasurementandControlPlatformoftheTemperatureSensorforEngineCoolant程登良蒋伟荣黄志文张凯王卫华㊀㊀㊀㊀㊀(湖北汽车工业学院电气与信息工程学院,湖北十堰㊀442002摘要:为满足汽车传感技术实践教学的要求,设计了一种新的发动机冷却液温度传感器测控平台㊂该平台主要包括DSP系统板温度传感器温度工况模拟装置水温仪表上位机及外围电路介绍分析了装置选型和硬件设计过程,阐述了温度传感器标定及系统测控流程测试结果表明,温度传感器信号测量准确可靠,模拟温度工况控制快速平稳该实验台为试验者进行温度㊂传感器参数测量与标定㊁仪表技术研究等提供了良好的实践平台㊂关键词:汽车传感技术㊀温度传感器㊀DSP㊀水温仪表㊀参数标定㊀LabVIEW中图分类号:TP216+.1㊀㊀㊀㊀文献标志码:AAbstract:Tomeettherequirementsofpracticalteachingforautomotivesensingtechnology,thenovelmeasurementandcontrolplatformofthetemperaturesensorforenginecoolanthasbeendesigned.TheplatformmainlyconsistsofDSPsystematicboard,temperaturesensor,simulationdeviceoftemperature,watertemperaturegauge,hostcomputerandperipheralcircuit.Themodelselectionforthedevicesisintroduced,thehardwaredesignproceduresareanalysed,andtheflowchartsofcalibrationoftemperaturesensorandmeasurementandcontrolofsystemaredescribed.Thetestresultsshowthatthemeasurementoftemperaturesensorsignalisaccurateandreliable;thesimulationconditioncontrolfortemperatureisfastandsteady.Theexperimentalbenchisagoodpracticalplatformforexperimenterstoworkonparametermeasurementandcalibrationoftemperaturesensor,andprovidesexcellentpracticalplatformforinstrumenttechnologiesresearching.Keywords:Automotivesensingtechnology㊀Temperaturesensor㊀DSP㊀Watertemperatureinstrument㊀Parametercalibration㊀LabVIEW0㊀引言汽车传感技术作为汽车电子专业的核心专业基础课程,在近几年的实践教学环节却一直面临着实验设备匮乏的现状目前,市场上的传感器实验台不能有针对性地满足汽车传感技术方面的实践教学要求[1-4]㊂文献[5]提出了汽车发动机热敏电阻型水温传感器性能测试仪设计方案该测试仪结构较复杂,体积不够小巧,加热开环控制,不便于精确控温及作为测试和控制开发的平台㊂在多年科研和教学的基础上,经过几轮方案的设计和验证,开发出了相关系列的汽车传感器实验平台,使用效果良好㊂本文将具体介绍发动机冷却液温度传感器测控平台的设计和实现㊂1㊀系统整体设计系统主体由下位机DSP系统板㊁驱动电路㊁发动机冷却液温度工况模拟装置㊁发动机冷却液温度传感器(俗称水温传感器调理电路(比例缩放电路测量端口温度计汽车仪表的水温表以及LabVIEW开发的上位PC机人机界面组成㊂其中,发动机冷却水温模拟装置采用内嵌加热棒的铜套实现,选择片内外设丰富的TI公司TMS320LF2407DSP为主控芯片㊂系统工作原理如下㊂①上位PC机人机界面与下位机DSP系统板通过串口进行双向通信㊂上位机接收下位机传来的温度测量数据后同步进行显示,同时能设定试验者所期望的温度并发送给下位机DSP系统板㊂②水温传感器通过调理电路将当前实际温度实时反馈给DSP系统板㊂与上位机设定温度比较后,经过软件控制算法,发出相应的PWM波形,由驱动电路驱动发动机冷却水温工况模拟装置,使得设定温度和实际温度趋向一致㊂③当前温度传感器的参数值可以通过测量端口用万用表实时测量,并结合玻璃温度计汽车仪表的水温表以及上位PC机LabVIEW开发的虚拟水温表进行多位一体的显示㊂43‘“自动化仪表第35卷第4期㊀2014年4月系统工作原理图如图1所示图1中,水温传感器信号分别送往比例缩放电路的输入接口SW-IN㊁供试验者测试的测量端口SW-...