汽車電子測試系統解決方案綜述

隨著汽車中電子系統的增加，如何對高度機電一體化汽車系統進行高效率的測試是中國測試工程師面臨的挑戰，作為本文針對汽車研發過程中所涉及到的各種測試問題，請橫河電機介紹滿足發動機、驅動、振動、環境影響、燃料電池效率和 CAN總線測試需要的完整解決方案。

一、前言

隨著汽車工業與電子工業的發展，越來越多的電子技術被應用在現代汽車上。汽車也將由單純的機械產品向高級的機電一體化產品方向發展。由于實時駕駛信息系統及多媒體設備在汽車上普及，汽車更具個性化、通用性、安全性和舒適性。無線及移動電腦技術迅速發展，即使獨自駕駛在陌生的土地上，也不會覺得孤獨或迷失方向。汽車在人們的生活中不僅僅是代步工具，而逐步成為一種享受生活的方式。在汽車電子領域的研究成為汽車研發中最活躍的一部分，在這方面取得的成果，將在市場上取得更大的回報。

本文針對汽車研發過程中所涉及到的發動機分析、驅動分析、振動分析、環境影響、燃料電池效率分析、CAN總線分析等方面，介紹橫河電機提供的各種測試解決方案（圖1）。

二、電動汽車燃料電池的測試

對于從事汽車研發的工程師來說，在測試中如下幾方面是影響測試效率和結果的重要因素：

（一）各種高頻和低頻、高功率和低功率的電磁輻射干擾
（二）共模電R、振動、多變的環境
（三）數據采集分析的可靠性
（四）路試時儀器的供電及能耗
（五）便于移動和現場使用

通過和汽車生產研發企業的測試工程師溝通，橫河電機不斷改進其產品，使其更適應汽車研究發展的需要。譬如為了適應電動汽車燃料電池的研究需要，橫河電機在DARWIN系列的基礎上開發出 DAQMaster系列MX100。

因為每個電池只輸出0.8-1.5VDC，為了輸出足夠的電力。燃料電池組一般由約一百個單片電池組成，特別是汽車應用，電池組會由六百個單片電池構成。電池電壓監視（ CVM）系統通過測試電池組結構中每個單片電池的電壓可以檢測出有問題的電池；分析現場或帶負荷長時間運行時的電池性能。

檢測電池電壓時使用差動輸入。雖然單片電池的電壓不高，可是差動輸入端子對測試儀表地端會產生幾百伏的電壓。這種電壓被稱為共模電壓。多數數據采集儀器（ DAQ）沒有絕緣，輸入電壓限制范圍一般是5伏或10伏。另外，非絕緣儀器經常容易受接地環路的影響。為了克服燃料電池CVM系統中高共模電壓的問題，要求高電壓絕緣。雖然可以使用外部信號變換器或緩存，為了在減小體積和間低成本的同時保證較高的信號分辨率和精度，現在許多的DAQ系統內置緩存。