以下是小编精心整理的《检测装置电路设计论文(精选3篇)》的文章，希望能够很好的帮助到大家，谢谢大家对小编的支持和鼓励。摘要：为有效监测汽车驾驶舱环境有害气体污染问题，研制了适用于汽车驾驶舱环境的有害气体检测装置。该装置采用STC12C5A60S2为处理器，针对汽车驾驶舱环境空间的甲醛、一氧化碳等污染物采用电化学传感器进行检测，并利用液晶显示屏进行污染浓度数据显示，同时以国标为依据进行污染情况预警。
检测装置电路设计论文 篇1：
一种硬件电路实现腐蚀检测的方法
摘 要：提供一种硬件电路腐蚀检测装置和方法，该装置包含：腐蚀检测模块、可编程逻辑器件CPLD模块以及硫化模块。腐蚀检测模块与CPLD模块和硫化模块连接，腐蚀检测模块检测到硫化模块被腐蚀时，CPLD模块发送硫化模块被腐蚀的电信号，CPLD模块根据腐蚀检测模块发送的电信号生成相应的比特串，并将比特串发送给中央处理器CPU，以使CPU根据比特串确定被腐蚀的腐蚀检测装置在电子设备中的位置。本文提出腐蚀检测装置和方法能够自动化进行腐蚀检测，并能够准确的判断被腐蚀的腐蚀检测装置在电子设备中位置，并且独立与软件判断腐蚀情况，不占用CPU资源，可靠稳定性高，用于解决现有技术不能自动化确定环境的腐蚀情况，需通过人工取样才能判断环境的腐蚀情况的问题，灵活准确，易用便捷。
关键词：硫化模块 腐蚀检测装置 自动化
众所周知，环境对各种电子设备的腐蚀无处不在，当电子设备因为受到环境腐蚀出现大面积故障时，会给用户带来很大的损失。因此，检测环境对电子设备的腐蚀情况，并根据电子设备被腐蚀的情况对电子设备进行维护保养是保证电子设备长期稳定运行的关键;
目前传统对电子设备进行腐蚀检测的方案为：基于印刷板上表面金属抽样腐蚀检测方法，将金属样品固定到印刷板上，随着设备在环境中运行一段时间后，取出金属样品，对金属样品表面的锈蚀区进行着色;采用电子设备检测金属样品上硫化程度，从而判断环境的腐蚀程度[1]。这种腐蚀检测方案存在以下缺陷：不能自动化确定环境的腐蚀情况，需要通过人工取样才能判断环境的腐蚀情况，且测试工序复杂，效率低、抽样时间有限等缺点;
1 “腐蚀检测装置”简介
本文提出“腐蚀检测装置”是一种安装于电子设备的不同位置，其包括：腐蚀检测模块、可编程逻辑器件 CPLD模块以及硫化模块，腐蚀检测模块与CPLD模块和硫化模块连接;其中，腐蚀检测模块检测到硫化模块被腐蚀时，向CPLD模块发送硫化模块被腐蚀的电信号，CPLD模块根据腐蚀检测模块发送的电信号生成相应的比特串，并将比特串发送给中央处理器CPU，以使CPU根据比特串确定被腐蚀的腐蚀检测装置在电子设备中的位置。
硫化模块包括暴露在环境中且无腐蚀防护能力的金属线，金属线可以为铁线、铝线、铜线等，本方法采用是印刷板电路板PCB上铜线，铜线由细到粗设计可表示不同程度的腐蚀程度，铜线越粗的部分越不容易被腐蚀断开;铜线蛇形走线方式布局可节省PCB电路板，减小PCB电路板面积;当环境的腐蚀情况较严重时，可尽早发现环境的腐蚀情况，以尽早对电子设备进行维护;
腐蚀检测模块具体包括：第1开关电路、第2开关电路，第1开关电路与第2开关电路连接，第2开关电路与CPLD模块连接，金属线的一端与第1开关电路连接，金属线的另一端接地。腐蚀检测模块检测到金属线若未被腐蚀，第1开关电路中Q1开关导通，第2开关电路中开关Q2截止;金属线若被腐蚀断开时，导致第1开关电路中Q1开关截止，第2开关电路中开关Q2导通，从而将金属线被腐蚀的电信号发送给CPLD模块。第1开关电路和第2开关电路中开关可以为NPN三极管，还可以为MOS管，这里不做限定[2]。
可编程逻辑CPLD模块：第1开关电路中的Q1三极管截止时，第2开关电路中的Q2三极管导通，此时Q2三极管的集电极的电平由高（1）跳变为低（0），该电平跳变的电信号传输给CPLD模块。CPLD模块中与第2开关电路连接的引脚的电信号默认为高电平1，由于该电信号的由高跳变为低，此时CPLD模块与该第2开关电路连接的引脚对应的比特位由1变为0，CPLD模块根据变化后的比特位生成与该腐蚀检测装置对应的比特串并发送给中央处理器CPU，以使中央处理器CPU根据该比特串确定该被腐蚀的腐蚀检测装置在所述电子设备中的位置，具体的，不同的比特串标识被腐蚀的腐蚀检测装置在电子设备中的不同位置。
2 腐蚀检测框架
当电子设备为机架式交换机时，腐蚀检测装置安装在机架式交换机的每个槽位上，机架式交换机包括：多个业务模块，一个主管理模块和一个从管理模块，每个模块对应一个槽位，优选地，每个模块上至少设置一个腐蚀检测装置。二级管D指示燈设置在每个业务模块和管理模块的面板上，以便维护人员观察二极管指示灯状态，其中，管理模块用于管理所有的业务模块，当业务模块和管理模块中任一腐蚀检测装置被腐蚀时，面板上的二极管指示灯D都会被点亮。
机架式交换机的每个槽位包括：出风口、入风口以及风道盲区，则腐蚀检测装置分别安装在每个槽位的出风口、入风口以及风道盲区。一个机架式交换机的不同位置的腐蚀情况可能不同，这样可以方便检测机架式交换机的不同位置的腐蚀情况，从而能够根据腐蚀情况对机架式交换机进行维护，保证机架式交换机的正常使用。
优选地，腐蚀检测装置为扣板式设计，从而方便腐蚀检测装置的安装和拆卸，可移植性好。
3 CPLD模块实现
CPLD模块接收腐蚀检测装置电平跳变并发送比特串，CPU确定比特串中的预设比特位的取值与默认值不同时，确定腐蚀检测装置被腐蚀。预设比特位的默认值为高电平1，当预设比特位的取值变为低电平0时，确定预设比特位与默认值不同。根据预先设置的比特串与腐蚀检测装置在电子设备中的位置的对应关系，确定被腐蚀的腐蚀检测电路在电子设备中的位置[3]。具体的，预先设置的比特串与腐蚀检测装置在电子设备中的位置的对应关系并保存该对应关系，CPU接收到CPLD模块发送的比特串后，查找该对应关系中该比特串对应的位置，并将查找到的位置通知给用户，从而使用户获知电子设备上被腐蚀的腐蚀检测装置的位置，从而根据该位置的腐蚀情况对该电子设备进行维护。
优选地，在确定被腐蚀的腐蚀检测电路在电子设备中的位置后，CPU发出告警。比如确定腐蚀检测装置被腐蚀时，打印出相应的被腐蚀的腐蚀检测装置的日志，以提醒用户腐蚀检测装置被腐蚀。
4 腐蚀检测装置自动化实现流程
腐蚀检测装置采用PCB蛇形金属粗细走线来实现判断腐蚀等级，通过两个三极管组成开关，通过电平跳变触发CPLD模块发送比特串，管理模块根据上报比特串判断辅助装置，输出日志，准确告知硫化异常位置;
5 结语
本文方案相比传统腐蚀检测方案，在实践中取得了很好的效果。其一，自动识别，无需人工试验;其二，可长期持续检测，应用性好;其三，输出日志和指示灯提醒用户，易用性好;腐蚀装置硬件电路简单，阻容、两个三极管及PCB铜线组成，优质低价，灵活快速、可靠稳定等优点，还具有可移植性强的特点，除了应用于传统交换机，还可以应用于网络通信中路由器、无线WLAN等等产品中。
参考文献
[1] 李宇春.现代工业腐蚀与防护[M].北京： 化学工业出版社， 2018，07.
[2] 铃木雅臣.晶体管电路设计[M].北京： 科学出版社， 2010，6，2.
[3] 邹辉.自动化平台测试开发[M].北京： 电子工业出版社， 9787121342905
作者：李丽清
检测装置电路设计论文 篇2：
汽车驾驶舱环境污染检测装置研制
摘 要：为有效监测汽车驾驶舱环境有害气体污染问题，研制了适用于汽车驾驶舱环境的有害气体检测装置。该装置采用STC12C5A60S2为处理器，针对汽车驾驶舱环境空间的甲醛、一氧化碳等污染物采用电化学传感器进行检测，并利用液晶显示屏进行污染浓度数据显示，同时以国标为依据进行污染情况预警。
关键词：驾驶舱 污染气体 检测
随着城市汽车保有量的快速增长，汽车已成为人们的常用代步工具。但由此而导致的汽车排放污染问题，也正在直接或间接地损害着人们的身心健康。其中，驾驶员及乘客会相对较长时间的停留在汽车驾驶舱环境中，从而汽车驾驶舱环境有害气体污染问题也日益凸显。故该文进行了相关汽车驾驶舱环境污染检测装置研制。
1 汽车驾驶舱环境污染检测装置工作原理
为满足汽車驾驶舱环境的污染物检测要求，该文依据《室内环境空气质量监测技术规范HJ/T167-2004》规范，应用多传感器耦合技术进行设计，具体由传感器、显示器和报警器3部分组成。具体工作原理为，采用STC89C52单片机作为核心处理芯片，半导体原理的甲醛、VOCs空气污染传感器，并辅以1602液晶模块显示温度数值，并依据国家室内空气质量标准，进行污染程度预警。
2 汽车驾驶舱环境污染检测装置设计
2.1 汽车驾驶舱环境污染检测装置硬件设计
（1）传感器的选择与电路设计：为满足汽车驾驶舱环境污染检测需求，特选择甲醛、甲苯、一氧化碳为主要污染源进行检测。其采用的具体型号为SGM8042甲苯传感器、SGM8552甲苯传感器、SGM8042一氧化碳传感器。
以上3种传感器具有可以进行轨到轨输入和输出的单电源运放，宽供电电压（1.4～5.5 V），低静态电流（670 nA）的特点。在应用时可以运放采用单电源5 V供电，采样电阻采用1 K，其输出信号可送入单片机AD0进行转换。
（2）控制器组成与电路设计：控制器由MC9S12XS128单片机和液晶显示器组成。该单片机芯片，是一个增强的16位单片机芯片，具有CPU12X V2内核，可以运行40 MHz总线上的频率。
液晶显示器采用1602型液晶显示器。该液晶显示器常用5 V电压驱动，它可以显示2行，每行16个字符，内置的包含128个字符的ASCII字符字库。
2.2 汽车驾驶舱环境污染检测装置软件设计
汽车驾驶舱环境污染检测装置的软件设计主流程图如图1所示，汽车驾驶舱环境污染检测装置开始工作后，系统首先参数初始化，读取传感器采集的信息，同时液晶显示器开始工作；而后，单片机根据传感器采集的数据与设定的阈值相比较，从而判断车内的空气污染物有没有超过限定阈值，若超过限定的阈值，进行污染报警；若不超过限定的阈值，则进行浓度预测与友好建议提醒。
3 模拟试验与应用效果分析
为了对所设计的汽车驾驶舱环境污染检测装置的功能和性能进行考核验证，该研究在实车的驾驶舱内进行了相关测试。
（1）实验步骤：①将汽车驾驶舱环境污染检测装置放入实车的驾驶舱内；②使车辆分别运行在怠速、匀速、加速、减速等不同工况下；③观察汽车驾驶舱环境污染检测装置的液晶显示器上甲醛、甲苯、一氧化碳数值的变化，在此过程中用相机录像，记录试验的过程。
（2）试验结果与分析：通过表1可以发现，车辆行驶在怠速、匀速、加速、减速等不同工况下时，汽车驾驶舱环境污染检测装置均能有效记录，对应时刻的甲醛、甲苯、一氧化碳等污染物的浓度值，并进行合理报警与预测。从而可以证明，该文所设计的监测装置具有良好的监测和预警功能。同时，经过进一步的分析可以看出，总体来说，车辆在怠速工况下运行时，其驾驶舱环境污染最为严重，而减速行驶工况下的驾驶舱环境污染最轻。
4 结语
该试验所研制的汽车驾驶舱环境污染检测装置，可以实现对多种有害气体的实时监测、预测和报警。该项研究为改善汽车驾驶舱环境空气质量奠定了良好的技术基础，在改善驾驶环境方面具有实际推广意义。
参考文献
[1] 李旭，刘炳国，黄慧婧.汽车内部空气污染状况的研究[J]. 农业装备与车辆工程，2005（1）：30-32.
[2] 杨红刚，李刚，解科峰.汽车车内空气污染与对策[J].环境与健康志，2007，24（10）：822-823.
[3] 马学童.室内空气品质监控系统的开发与研制[D].西北工业大学，2003.
[4] 郭振华.半导体气体传感器及其数组的检测技术研究[D].合肥：中国科技大学，2007.
[5] 席北斗，刘纯新，孔欣.负载型催化剂氧化五氯苯酚钠的效果[J].环境科学，2001，22（1）：41-44.
作者：王杰 刘全美 莫寿存 陈萌
检测装置电路设计论文 篇3：
便携式汽车仪表检测装置的设计与实现
摘要：针对目前仪表检测装置缺乏集成，体积大，不方便携带等问题，开发一款便携式汽车仪表检测装置。该装置基于C#开发上位机，集成嵌入式板卡，使用11.6寸触屏作为交互界面，实现对汽车仪表的功能进行检测，并对仪表测试数据记录和存储。通过实际测试验证，该装置稳定可靠。
关键词：C#;便携式;汽车仪表;数据记录和存储;检测装置
Key words： C#; portable; automobile instrument; data recording and storage; detection device
1 背景
随着电子测控技术以及汽车仪表技术的发展，现有汽车仪表检测暴露以下问题：1）检测装置缺乏集成，体积大，不方便携带;2）人机交互复杂，且通用性较差;3）检测装置采用CANOE，PC作为上位机，依靠CANCASE工具，需要Vector软件平台支持，实现成本高。针对以上问题，设计开发基于C#的便携式汽车仪表检测装置，实现成本低，且具有便携、人机交互简单和通用性等特点。
2 检测装置的设计方案
本文设计的汽车仪表检测装置包括11.6寸平板电脑、锂电池、集成控制板和19V电源适配器，如图1所示。11.6寸平板电脑内嵌在检测装置上，平板电脑上的上位机通过串口通信将测试指令发送给集成控制板，集成控制板检测汽车仪表输出的信号并将测试指令转换成CAN信号、电阻信号、高低边信号以及频率信号驱动被测仪表，同时上位机软件同步准确显示被测仪表的测试状态，通过对比上位机的显示与被测仪表的状态确定被测仪表是否合格。
检测装置通过外接19V电源适配器供电，集成控制板将19V电源转换成12V电源给平板电脑和锂电池充电，转换成9～16V可调电源给仪表提供工作电源，转换成5V电源给MCU及外围电路供电。当19V电源适配器无法给检测装置提供电源时，可以选择锂电池给仪表和集成板卡供电。
3 集成控制板的硬/软件设计
3.1 硬件设计
集成控制板的实物图如2所示，检测装置的核心部分是集成控制板，其主要實现通讯协议的转换和产生控制信号驱动仪表。集成控制板的硬件电路主要包括：最小系统、串口通信、CAN通信、LIN通信、可编程电阻、高低边信号、9～16V可编程电源以频率信号产生和检测。
3.1.1 最小系统设计
如图3所示，集成控制板的MCU选用NXP的16位微控制器MC9S12XHY128，该微控制器是面向汽车行业的低成本、高性能的MCU。
3.1.2 CAN/LIN通信电路设计
CAN收发器选用TJA1042T，TJA1042T是一款高速CAN收发器，是CAN控制器和物理总线之间的接口，为CAN控制器提供发送和接收数据。如图4所示。
LIN收发器选用TJA1021T，它是一款专门用于汽车低速总线的面向物理层的吸纳片，LIN通信电路设计如图5所示。
3.1.3 可编程电阻设计
汽车仪表的燃油量是电阻信号，本设计利用8个电阻，阻值分别为2Ω、4Ω、8Ω、16Ω、32Ω、64Ω、128Ω、256Ω，通过继电器控制相应电阻的通断，可以产生2～512Ω之间的任何一个阻值，如图6所示。
3.2 软件设计
集成控制板的软件流程图如图7所示，首先初始化程序，主要包括初始化系统时钟、初始化看门狗、初始化IO、初始化CAN以及初始化串口等。
集成控制板接收上位机发送的数据，从接收数据分离控制信号，判断该数据是需要转发的CAN/LIN 指令还是控制集成板卡信号。若数据是需要转发的CAN/LIN指令，集成控制板将CAN/LIN指令发送给被检测的仪表。若接收数据是控制集成板的，MCU解析接收的数据，分别驱动集成控制板上的9～16V可编程电源电路，驱动被测仪表工作;驱动可编程电阻电路，产生相应的电阻信号驱动被测仪表;驱动产生高低边信号电路驱动被测仪表。
集成控制板实时采集9～16V工作电压，反馈给上位机，形成由上位机和集成控制板组成的闭环控制的可编程电源。集成控制板同时实时检测仪表输出的信号，通过串口发送给上位机。
3.2.1 C#上位机软件设计
C#是一种安全、简单、稳定的 面向对象的编程语言。它由C和C++衍生而来，继承了他们强大功能的同时去掉了一些复杂特性。检测装置中的上位机软件在Visual Studio平台上利用C#语言开发。上位机界面主要包括设置、LED/背光/循环测试、LCD、表盘指示测试、读ADC、清DTC和读EEPROM，如图8所示。
上位机的功能主要通过可视化的界面，将相应的指令通过串口发送给集成控制板。串口通信的报文共有3类：CAN 通信设置报文，CAN通信指令报文，非CAN通信控制指令报文。所有的报文长度为17个字节。第一个字节是帧头，以一个0x55作为报文的开始标志。第二、三个字节标识报文类型，第四、五个字节预留，第六个字节标识CAN数据有效长度，第七～十四字节为数据。第十五～十七字节预留，根据报文类型不一样，定义的含义也不一样。
如图7所示的界面中，点击“所有报警灯-开”和“蜂鸣器-开”等按钮，上位机将相应的指令发送给集成控制板，集成控制板将指令转发给仪表，仪表收到控制指令点亮所有报警灯和蜂鸣器报警输出，上位机同步显示所有报警灯点亮和蜂鸣器报警输出。
需要对仪表的单个报警灯进行测试时候，点击相应按钮，弹出如图8所示的界面。点击图9界面中的仪表上的报警指示灯，即可同步点亮被测仪表的指示灯。
4 检测结果分析
本文仪表检测装置体积小，方便携带。如图10所示，为该检测装置的实物图。
本文仪表检测装置的有效性验证建议在实际仪表检验应用的基础上。将该检测装置检测不同项目的仪表进行验证，如图11所示，检测项目及结果如表1所示。
本仪表检测装置还具有数据存储及回放功能，可以实时通信数据并指定存储路径，以备测试人员分析时调用。
5 结束语
通过本课题的研究，研制并开发出一款便携式汽车仪表检测装置，该装置用于检测被测仪表是否满足用户的功能需求。该检测装置采用C#语言开发上位机，界面友好、易操作，具有很好的兼容性和扩展性。使用集成控制板驱动仪表，整个检测装置体积小，方便携带。
参考文献：
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[3] 周桂成， 秦贵和， 陈筠翰， 等. 通用汽车仪表检测平台的设计与实现[J]. 计算机工程， 2012， 38（20）： 228-231.
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[5] 陈臣. 分析汽车组合仪表盘自动检测系统设计[J]. 电子世界， 2017（8）： 154.
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[7] 張璐. 汽车组合仪表检测系统电控单元的研究[D]. 哈尔滨： 哈尔滨工业大学， 2010.
【通联编辑：谢媛媛】
作者：钱田义 李美