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汽车空调是汽车空气调节器的简称,即通过一些设备,对汽车内空气的温度、湿度、空气质量及空气流动进行控制,为驾驶员或乘客创造清新舒适的车内环境。汽车空调调节车内环境能力的好坏,越来越成为评价汽车舒适性的重要标准,因此出厂前检测汽车空调的性能,降低空调使用中的返修率,也成为各大汽车生产厂家的迫切要求。本文中所设计的汽车空调检测系统是与一汽集团公司第二轿车厂合作的科研课题,用来检测安装在红旗车内的空调的工作性能。尽管影响人体舒适感觉的因素很多,但温度、湿度、风速却是最重要的三个要素。因此,本检测系统主要对检测线上红旗轿车车内空调的温度、湿度、风速三个性能指标作检测。文中主要对整个检测系统的设计思路、设计方案、硬件设计、软件设计、数据处理方法等进行了阐述。1.空调检测系统的总体设计思路一个检测系统应包括传感器、信号处理环节、信号显示环节几个基本组成部分。既然要测量空调的温度、湿度、风速三个量,就要对应有三类传感器。传感器应尽量选择输出信号是数字形式的,这样可以省去使用A/D转换卡,简化系统结构。信号采集完成后,需要传给计算机处理显示。由于是要检测在生产线上移动的轿车内空调的性能,因此传感器必须靠近空调,而操作工人要在指定的工位处观测检测结果,为了解决两者之间的信号传输问题,只能将系统分成两个部分,一部分连同传感器放入车内负责信号的采集,另一部分放在车间内,负责显示测试结果,两部分通过无线通信传输数据。2.汽车空调各性能指标的检测方法1)空调风速的测量 <WP=65>空调的风速是由北京市检测仪器厂生产的QDF型热球风速计进行测量的,该仪器由热球式测头和测量仪表两部分组成。考虑到车内空间狭窄,我们只使用测头部分,由恒流源提供激励,信号以电压形式输出。输出电压为毫伏级,经放大器放大到伏级以后,再经过ADAM-4017模块进行模数转换后,将信号通过RS232/RS485转换送到饼干电脑的串口。2)空调温度的测量汽车空调性能测试中,为了解车内各部位的温度分布情况及每间隔一定时间温度的变化情况,需要进行多点测温,以提高测量正确性,减轻测试人员的工作负担。测量空调的温度所采用的是由长英科技有限公司生产的LTM8301模块配以DS18B20一线总线温度传感器进行测量。车内温度的测量过程:将测温探头靠近空调出风口处,探头测出温度数值传给测温模块,测温模块将数值通过RS-232/ RS-485传到饼干电脑的串口,CPU接收传来的数据并作存储处理后,控制PTR2000的发送板将数据发送出去,工控机控制PTR2000的接收板接收到数据后,检验数据,将正确的数据存入数据库中,以便显示。3)空调湿度的测量在对车内的湿度的测量中,我们还是选用LTM-8301模块,配合LTM8802测湿探头进行测量。测量湿度的过程与测量温度的过程相同,只是读数形式不同。3.无线通信的实现为了实现系统的无线通信功能,本文中选用的是迅通科技生产的PTR2000无线收发MODEM。该模块具有接收发射合一,工作频率为国际通用的数传频段433MHz,FSK调制,抗干扰能力强,特别适合工业控制场合的特点。模块可与微机的串口直接相连,但是由于PTR2000使用的以高低电平表示逻辑状态的TTL规定与RS-232用正负电压来表示逻辑状态的规定不同,因此,需用MAX232芯片可完成TTL←→RS-232的电平转换。4.系统的软件编程及抗干扰处理软件的编制对于整个系统来说也是重要的环节,因为系统的硬件搭建好以后,只有通过编制相应的程序来完成对数据的采集、发送、接收、数据处理、显示曲线。由于硬件分成了发送部分和接收部分,相应的软件我们也设<WP=66>计了两套,一套针对饼干电脑,用于数据的传输,一套对于工控机,负责数据的接收、处理等。对于饼干电脑,它相当于一台586电脑,我们采用了能在DOS下编程的C语言对其编程;对于工控机,我们采用了Visual Basic编制了程序。在无线通讯中,一些在有线方式下采取的抗干扰措施 (例如:屏蔽等 )已不再适用,因此,在本系统中,我们主要采用软件来抗干扰。在软件上,采用了在传输的数据的前后加标识符、平均滤波算法、CRC差错控制技术来抗干扰。5.样机的制作和试验根据客户提出的要求,制作了一套样机,在实验室完成调试后,安装在检测现场作实地测量。根据车间内的温度、湿度的不同,车内空调有不同的合格标准。测试时,在五分钟的测试时间内将车内空调开至制冷最大风速档,关闭车门窗检测空调的制冷能力,并绘制出测量数据的拟合曲线。检测样机无论在测试精度和使用方便性上均满足客户的要求。汽车空调系统是一个复杂的工作系统,对于汽车空调性能的检测也很复杂,目前,本文中所设计的系统只对空调的温度、湿度、风速三个最为重要的指标作检测,基本满足了客户的要求。在今后的工作中,还可对空调的其他性能进行研究并作检测,使系统逐步完善起来。