基于信号滤波可调及温度检测的电涡流缓速器测试系统技术领域
本发明涉及一种电涡流缓速器测试系统，具体是指一种基于信号滤波可调
及温度检测的电涡流缓速器测试系统。
背景技术
电涡流缓速器是一种汽车辅助制动装置，俗称电刹，主要应用于大型客车、
城市公交车辆及重型卡车。该装置安装在汽车驱动桥与变速箱之间，通过电磁
感应原理实现无接触制动。
电涡流缓速器测试系统是针对出厂前的电涡流缓速器的性能进行检测，从
而确保合格的电涡流缓速器才能在市场上流通，因此拥有良好性能的电涡流缓
速器测试系统则显得优为重要。然而，传统的电涡流缓速器测试系统无法对电
涡流缓速器的工作温度进行精确的检测，从而导致测试人员无法准确的对电涡
流缓速器的性能进行评估。
发明内容
本发明的目的在于克服传统的电涡流缓速器测试系统无法对电涡流缓速器
的工作温度进行精确检测的缺陷，提供一种基于信号滤波可调及温度检测的电
涡流缓速器测试系统。
本发明的目的通过下述技术方案实现：基于信号滤波可调及温度检测的电
涡流缓速器测试系统，包括电涡流缓速器，分别与电涡流缓速器相连接的驱动
器、温度传感器、电流变送器和扭矩传感器，分别与温度传感器、电流变送器
和扭矩传感器相连接的处理单元，以及分别与驱动器和处理单元相连接的上位
计算机；所述处理单元则由单片机，与单片机相连接的模数转换单元、电流/电
压转换单元、CAN通讯单元和信号滤波可调单元，与模数转换单元相连接的温
度信号放大单元，与信号滤波可调单元相连接的A/D转换单元，与A/D转换单
元相连接的扭矩信号放大单元组成；所述温度信号放大单元还与温度传感器相
连接，电流/电压转换单元则与电流变送器相连接，扭矩信号放大单元则还与扭
矩传感器相连接，CAN通讯单元则通过CAN总线与上位计算机相连接；所述
信号滤波可调单元由三极管VT7，三极管VT8，正极经极性电容C15后与三极
管VT8的基极相连接、负极则经电阻R9后形成该信号滤波可调单元的输入端
的极性电容C16，N极与极性电容C16的正极相连接、P极则顺次经电阻R13
和电阻R9后与极性电容C16的负极相连接的二极管D5，正极与三极管VT8的
基极相连接、负极则经电位器R12后与三极管VT7的发射极相连接的极性电容
C14，N极形成该信号滤波可调单元的输出端、P极则经电阻R15后与三极管
VT7的基极相连接的二极管D6，一端与三极管VT7的基极相连接、另一端则经
电阻R9后与极性电容C16的负极相连接的电阻R14，串接在二极管D6的N极
和三极管VT8的集电极之间的电阻R11，一端与三极管VT8的发射极相连接、
另一端接地的电阻R10，正极与三极管VT8的发射极相连接、负极接地的极性
电容C17，以及N极与二极管D6的N极相连接、P极接地的稳压二极管D7组
成；所述电位器R12的控制端则与二极管D6的P极相连接；所述三极管VT7
的集电极则与二极管D5的P极相连接；所述信号滤波可调单元的输入端与A/D
转换单元的输出端相连接、其输出端则与单片机相连接。
所述的模数转换单元由处理芯片U1，三极管VT5，三极管VT6，晶闸管
D4，场效应管MOS，一端与三极管VT5的基极相连接、另一端则形成该模数
转换单元的输入端的电阻R5，正极与处理芯片U1的VDD管脚相连接、负极接
地的电容C11，N极经二极管D3后与晶闸管D4的P极相连接、P极则与三极
管VT5的集电极相连接的二极管D2，正极与处理芯片U的OUTA管脚相连接、
负极则与电容C11的负极相连接的电容C12，负极与场效应管MOS的漏极相连
接、正极则经电阻R6后与晶闸管D4的N极相连接的电容C13，一端与处理芯
片U1的REF管脚相连接、另一端则与场效应管MOS的漏极相连接的电阻R7，
以及一端与处理芯片U1的OUTB管脚相连接、另一端则与场效应管MOS的漏
极相连接的电阻R8组成；所述处理芯片U1的CS管脚与三极管VT6的发射极
相连接、其SCLK管脚则与三极管VT5的基极相连接、其GND管脚则与电容
C11的负极相连接、其OUTA管脚则与场效应管MOS的栅极相连接、DIN管脚
则与晶闸管D4的控制端相连接；所述三极管VT6的基极与三极管VT5的发射
极相连接、其集电极接地；所述场效应管MOS的漏极形成该模数转换单元的输
出端其与单片机相连接、其源极则接地；所述模数转换单元的输入端与温度信
号放大单元的输出端相连接。
进一步的，所述的A/D转换单元由信号采集电路，与信号采集电路输出端
相连接的转换电路组成；所述信号采集电路的输入端与扭矩信号放大单元的输
出端相连接，所述转换电路的输出端与信号滤波可调单元的输入端相连接。
所述的信号采集电路由三极管VT1，负极与三极管VT1的发射极相连接、
正极则形成该信号采集电路的输入端的电容C2，与电容C2相并联的电容C1，
正极与电容C2的正极相连接、负极则与三极管VT1的基极相连接的电容C3，
正极与三极管VT1的集电极相连接、负极则接地的电容C6，以及P极与电容
C6的负极相连接、N极则与转换电路相连接的二极管D1组成；所述三极管VT1
的发射极还与转换电路相连接。
所述的转换电路由转换芯片U，三极管VT2，三极管VT3，三极管VT4，
正极与转换芯片U的VPOS管脚相连接、负极接地的电容C4，与电容C4相并
联的电容C5，正极与三极管VT2的基极相连接、负极接地的电容C8，与电容
C8相并联的电容C7，负极与三极管VT2的发射极相连接、正极则与三极管VT3
的集电极相连接的电容C9，负极与三极管VT3的基极相连接的同时接地、正极
则与三极管VT3的集电极相连接的电容C10，一端与三极管VT3的发射极相连
接、另一端则与转换芯片U的VOUT管脚相连接的电阻R1，一端与三极管VT4
的发射极相连接、另一端则经电阻R2后接地的电阻R3，以及串接在三极管VT4
的发射极和基极之间的电阻R4组成；所述转换芯片U的VPOS管脚接+5V电
压、其VINP管脚则与三极管VT1的发射极相连接、其COMM管脚和GNEG
管脚则均与二极管D1的N极相连接、其VNEG管脚则与三极管VT2的基极相
连接的同时接-5V电压、其GPOS管脚和VOUT管脚以及FDBK管脚则均与三
极管VT2的发射极相连接；所述三极管VT2的集电极接地；所述三极管VT4
的集电极与三极管VT3的集电极相连接、其基极则与电阻R3和电阻R2的连接
点相连接；所述转换芯片U的VOUT管脚则形成该转换电路的输出端。
为了达到更好的实施效果，所述的转换芯片U优选为AD603集成芯片，所
述的处理芯片U1则优选为MAX522集成芯片来实现。
本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
(1)本发明可自动完成测试流程，无需人工校验、记录，降低了测试人员
的劳动强度，提高了测试效率，并且避免测试过程中出现误判或记录错误等现
像而影响测试人员对电涡流缓速器性能的评估。
(2)本发明较现有技术相比，其对电涡流缓速器的工作温度检测的精度更
高，从而使测试人员对电涡流缓速器性能评估更准确。
(3)本发明设置有信号滤波可调单元，其可对转换后的扭矩信号进行滤波
处理，因此该转换后的扭矩信号不会受到来自系统自身或外界的干扰因素的影
响，如此则可以提高本发明的测试精度。
(4)本发明结构简单，成本低廉，适于广泛推广。
附图说明
图1为本发明的整体结构框图。
图2为本发明的处理单元的结构图。
图3为本发明的A/D转换单元的电路结构图。
图4为本发明的模数转换单元的电路结构图。
图5为本发明的信号滤波可调单元的电路结构图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式并不
限于此。
实施例
如图1所示，本发明的基于信号滤波可调及温度检测的电涡流缓速器测试
系统，由驱动器，电涡流缓速器，温度传感器，电流变送器，扭矩传感器，处
理单元以及上位计算机组成。
实施时，驱动器与电涡流缓速器相连接，其用于控制电涡流缓速器的加速、
减速、启停等动作。该温度传感器、电流变送器以及扭矩传感器则均与电涡流
缓速器相连接，该温度传感器用于采集电涡流缓速器的工作温度，其优先采用
上海扬基电子科技有限公司生产的TN3000型LED数显温度传感器；电流变送
器则用于采集电涡流缓速器的实时工作电流，其优先采用北京华智兴远科技有
限公司生产的HZ-AC-D1系列电流变送器；而扭矩传感器则用于采集电涡流缓
速器的实时扭矩信号，其优先采用江苏兰菱机电科技有限公司研发的ZJ-A型转
矩转速传感器来实现。处理单元则同时与温度传感器、电流变送器以及扭矩传
感器相连接，其用于对电涡流缓速器的温度信号、电流信号以及扭矩信号进行
处理。该上位计算机与驱动器相连接，而处理单元还通过CAN总线与上位计算
机相连接，该上位计算机作为人机交换窗口，测试人员可在上位计算机上输入
对电涡流缓速器的控制指令，并由上位计算机把控制指令发送给驱动器，由驱
动器对电涡流缓速器进行控制；同时，该上位计算机还可接收处理单元发送来
的各种信号，测试人员可通过上位计算机了解电涡流缓速器的各种实时信息。
为了更好的对电涡流缓速器的各种实时信号进行处理，如图2所示，该处
理单元则由单片机，模数转换单元，电流/电压转换单元，信号滤波可调单元，
A/D转换单元，温度信号放大单元，扭矩信号放大单元以及CAN通讯单元组成。
其中，该温度信号放大单元用于对采集到的温度信号进行放大处理，因此
其与温度传感器相连接，而模数转换单元则用于把放大后的温度信号转换为数
字信号，其与温度信号放大单元相连接。该扭矩信号放大单元用于对扭矩信号
进行放大处理，因此其与扭矩传感器相连接。该A/D转换单元则用于把放大后
的扭矩信号转换为系统可识别的数字信号，其与扭矩信号放大单元相连接。所
述信号滤波可调单元则与A/D转换单元相连接，其用于对转换后的扭矩信号进
行滤波处理，避免转换后的扭矩信号受到外界或系统自身干扰信号的影响。该
电流/电压转换单元与电流变送器相连接，其用于把采集到的电流信号转换为电
压信号。单片机则同时与模数转换单元、电流/电压转换单元以及信号滤波可调
单元相连接，其用于对温度信号、电压信号以及扭矩信号进行识别。该CAN通
讯单元则与单片机相连接，其用于把处理后的各种信号传输给上位计算机。
如图3所示，所述的A/D转换单元由信号采集电路，与信号采集电路输出
端相连接的转换电路组成。所述信号采集电路的输入端与扭矩信号放大单元的
输出端相连接，所述转换电路的输出端与信号滤波可调单元的输入端相连接。
所述信号采集电路由电容C1，电容C2，电容C3，电容C6，二极管D1以
及三极管VT1组成。所述转换电路则由转换芯片U，三极管VT2，三极管VT3，
三极管VT4，电容C4，电容C5，电容C7，电容C8，电容C9，电容C10，电
阻R1，电阻R2，电阻R3以及电阻R4组成。
连接时，电容C2的负极与转换芯片U的VINP管脚相连接、其正极则形成
该信号采集电路的输入端。电容C1则与电容C2相并联。电容C3的正极与电
容C2的正极相连接、其负极则与三极管VT1的基极相连接。电容C6的正极与
三极管VT1的集电极相连接、其负极则接地。二极管D1的P极与电容C6的负
极相连接、其N极则同时与转换芯片U的COMM管脚以及GNEG管脚相连接。
电容C4的正极与转换芯片U的VPOS管脚相连接、其负极接地。电容C5与电
容C4相并联。电容C8的正极与三极管VT2的基极相连接、其负极接地。电容
C7与电容C8相并联。电容C9的负极与三极管VT2的发射极相连接、其正极
则与三极管VT3的集电极相连接。电容C10的负极与三极管VT3的基极相连接
的同时接地、其正极则与三极管VT3的集电极相连接。电阻R1的一端与三极
管VT3的发射极相连接、其另一端则与转换芯片U的VOUT管脚相连接。电阻
R3的一端与三极管VT4的发射极相连接、其另一端则经电阻R2后接地。电阻
R4串接在三极管VT4的发射极和基极之间。
同时，所述转换芯片U的VPOS管脚接+5V电压、其VNEG管脚则与三极
管VT2的基极相连接的同时接-5V电压、其GPOS管脚和VOUT管脚以及FDBK
管脚则均与三极管VT2的发射极相连接、其VOUT管脚还形成该转换电路的输
出端。所述三极管VT2的集电极接地；所述三极管VT4的集电极与三极管VT3
的集电极相连接、其基极则与电阻R3和电阻R2的连接点相连接。为了达到更
好的实施效果，所述的转换芯片U优选为AD603集成芯片来实现。
如图4所示，所述的模数转换单元由处理芯片U1，三极管VT5，三极管
VT6，晶闸管D4，场效应管MOS，电阻R5，电阻R6，电阻R7，电阻R8，电
容C11，电容C12，电容C13，二极管D2以及二极管D3组成。
连接时，电阻R5的一端与三极管VT5的基极相连接、其另一端则形成该
模数转换单元的输入端，电容C11的正极与处理芯片U1的VDD管脚相连接、
其负极接地，二极管D2的N极经二极管D3后与晶闸管D4的P极相连接、其
P极则与三极管VT5的集电极相连接，电容C12的正极与处理芯片U的OUTA
管脚相连接、其负极则与电容C11的负极相连接，电容C13的负极与场效应管
MOS的漏极相连接、其正极则经电阻R6后与晶闸管D4的N极相连接，电阻
R7的一端与处理芯片U1的REF管脚相连接、其另一端则与场效应管MOS的
漏极相连接，电阻R8的一端与处理芯片U1的OUTB管脚相连接、其另一端则
与场效应管MOS的漏极相连接。
所述处理芯片U1的CS管脚与三极管VT6的发射极相连接、其SCLK管脚
则与三极管VT5的基极相连接、其GND管脚则与电容C11的负极相连接、其
OUTA管脚则与场效应管MOS的栅极相连接、DIN管脚则与晶闸管D4的控制
端相连接。所述三极管VT6的基极与三极管VT5的发射极相连接、其集电极接
地。所述场效应管MOS的漏极形成该模数转换单元的输出端其与单片机相连接、
其源极则接地。所述模数转换单元的输入端与温度信号放大单元的输出端相连
接。温度信号经三极管VT5，三极管VT6以及电阻R5所构成的筛选电路后过
滤掉其它的干扰信号，并输入到处理芯片U1进行转换。为了达到更了的转换效
果，该处理芯片U1优先采用MAX522集成芯片来实现。
所述信号滤波可调单元的结构如图5所示，其由三极管VT7，三极管VT8，
电阻R9，电阻R10，电阻R11，电位器R12，电阻R13，电阻R14，电阻R15，
极性电容C14，极性电容C15，极性电容C16，极性电容C17，二极管D5，二
极管D6以及稳压二极管D7组成。
其中，三极管VT7，电阻R13，电阻R9，电位器R12，二极管D5，极性电
容C14，极性电容C15以及极性电容C16共同构成信号滤波电路。所述极性电
容C14的正极与三极管VT8的基极相连接、其负极则经电位器R12后与三极管
VT7的发射极相连接。所述极性电容C16的正极经极性电容C15后与三极管VT8
的基极相连接、负极则经电阻R9后形成该信号滤波可调单元的输入端。所述二
极管D5的N极与极性电容C16的正极相连接、其P极则顺次经电阻R13和电
阻R9后与极性电容C16的负极相连接。所述三极管VT7的集电极则与二极管
D5的P极相连接。所述电位器R12的控制端则与二极管D6的P极相连接。
另外，所述二极管D6的N极形成该信号滤波可调单元的输出端、P极则经
电阻R15后与三极管VT7的基极相连接。电阻R14的一端与三极管VT7的基
极相连接、其另一端则经电阻R9后与极性电容C16的负极相连接。电阻R11
则串接在二极管D6的N极和三极管VT8的集电极之间。电阻R10的一端与三
极管VT8的发射极相连接、其另一端接地。所述极性电容C17正极与三极管
VT8的发射极相连接、其负极接地。所述稳压二极管D7的N极与二极管D6的
N极相连接、其P极接地。所述信号滤波可调单元的输入端与单片机相连接。
转换后的扭矩信号输入到信号滤波电路后由信号滤波电路对掺杂在其中的干扰
信号进行过滤，经过滤后的扭矩信号再输入到单片机；调整电位器R12的阻值
则可以对信号滤波电路的滤波频率进行调整，使其可以过滤不同频率的干扰信
号。
如上所述，便可很好的实施本发明。