1、突破性的汽车电子以及电动汽车测试解决方案泰克科技王跃伟Y2大纲?概述概述 汽车电子和电动汽车的特点 设计和测试挑战?汽车电子汽车电子/电动汽车测试测量技术电动汽车测试测量技术 网络（总线）测试 动力系统测试 车身电子测试 车载电器测试 特殊器件分析?泰克科技的方案泰克科技的方案概述汽车电子市场规模5586848911183148429.8%22.6%30.3%32.8%25.4%02004006008001000120014001600200520062007200820090%5%10%15%20%25%30%35%市场规模增长率资料来源：CCID汽车电子市场规模汽车电子市场规模单位单位：亿
2、元亿元增长率增长率：? 20122012年中国汽车电子销售额将从年中国汽车电子销售额将从20092009年的年的160160亿美元增长到亿美元增长到206206亿美元亿美元? 汽车电子市场规模增长的速度较汽车市场更快汽车电子市场规模增长的速度较汽车市场更快，是一个更具发展潜力的市场是一个更具发展潜力的市场? 功能集成化，如车身控制模块，将取代诸如中控门锁、防盗、雨刮、空调、座椅调节等单项控制系统? 数字控制取代模拟控制? 多微处理器协同工作，以实现既有独立运行、又有协同功能的数据共享和灵活组成的优势? 无线与有线技术相结合，实现车内车外信息传输智能化、高速化? 硬件通用化、高速化，软件专业化，
3、以软件功能提升硬件功能? 在开发流程上，由“底层向上”模式演变为“由上向下”模式，整车厂将掌握更大的主动权和知识产权? 中国目前发展前景较大的汽车电子产品市场? 汽车车载娱乐? 导航信息系统? 车身电子系统? 汽车安全系统未来汽车电子化将呈现六大趋势未来汽车电子化将呈现六大趋势汽车电子的分类分类具体控制技术汽车电子控制系统动力电子控制发动机管理系统（汽油机和柴油机）、自动变速器控制系统底盘电子控制制动防抱死控制、防滑控制、牵引力控制、电子控制悬架、电子控制自动变速器、电子动力转向、稳定性控制等车身电子安全气囊（SRS)、安全带控制、灯光控制、电子仪表、自动空调、电动座椅、电动天窗、中控锁等车载
4、电子装置汽车信息系统汽车信息系统（行车电脑）、语音信息、车载通信系统、上网设备导航系统导航系统、GPS定位娱乐系统汽车音响及电视娱乐系统汽车电子的主要产品前装市场前装市场后装市场后装市场车用电子部件车用电子部件发动机电器件发动机电器件底盘电子装置底盘电子装置车身电子器件车身电子器件通讯导航系统通讯导航系统娱乐安全设备娱乐安全设备车用检测设备车用检测设备电动汽车系统电动汽车系统汽车电子的产品结构30.514.410.29.48.25.04.10.90.516.605101520253035EMSABS仪器仪表 汽车音响 安全气囊 汽车空调 汽车防盗TPMSGPS其他注：产品结构为各种产品销售额比
5、重资料来源：CCID? EMSEMS、ABSABS属于汽车电子产品市场上的核心产品属于汽车电子产品市场上的核心产品，销售额最高销售额最高，国外企业在这一国外企业在这一领域依旧占据着明显的优势领域依旧占据着明显的优势? 汽车音响汽车音响、汽车防盗设备等与汽车核心技术联系不是很紧密汽车防盗设备等与汽车核心技术联系不是很紧密、技术要求不很高技术要求不很高，其市场份额也较高其市场份额也较高，这部分产品中国企业开始逐步显示出优势这部分产品中国企业开始逐步显示出优势? TPMSTPMS、GPSGPS这两类产品目前在中国汽车电子市场中的份额都不超过这两类产品目前在中国汽车电子市场中的份额都不超过1%1%，但
6、作为但作为新兴的汽车电子产品新兴的汽车电子产品，这两类产品发展潜力巨大这两类产品发展潜力巨大单位单位：中国汽车电子市场产品结构中国汽车电子市场产品结构汽车电子行业在汽车产业链条中的地位售后服务整车制造零配件生产汽车电子产品渗透到汽车产业链条中的各个环节汽车电子产品渗透到汽车产业链条中的各个环节半导体技术、IT技术的支持 电控燃油喷射 电控EGR 电控转向助力 EBS ABS 安全气囊 电动门锁 GPS接收器 巡航定速系统 通讯设备 电子器件 继电器 传感器 ECU 综合故障诊断仪 电子四轮定位仪 车载娱乐 汽车电子行业在汽车产业链条中的地位6.8%7.0%7.8%8.5%23.1%23.9%2
7、6.2%0%5%10%15%20%25%30%2001200220032004我国全球汽车电子设备在整车产品成本中的比重汽车电子设备在整车产品成本中的比重? 由于汽车机械设计和制造已接近完美由于汽车机械设计和制造已接近完美，汽车继续改进的空间将集中在汽车和汽车继续改进的空间将集中在汽车和电子的结合上电子的结合上，今后汽车革新将来自汽车电子今后汽车革新将来自汽车电子?从汽车工业的发展现状来看，汽车70%的创新来自汽车电子技术，汽车电子化使汽车进入了数字化的时代?汽车的环保、节能、安全等关键的技术问题都需要用汽车电子控制系统来解决? 汽车电子设备在整车产品成本中的比重稳步提高汽车电子设备在整车产品
8、成本中的比重稳步提高，但我国的汽车电子化水平但我国的汽车电子化水平距离世界水平还有相当大的差距距离世界水平还有相当大的差距11为什么发展新能源汽车12为什么发展新能源汽车13新能源汽车的分类?现代电动汽车一般可分为三类： 纯电动汽车（PEV）：指完全由动力蓄电池提供电力驱动的电动2009年9月发布，日产：LEAF 混合动力汽车（HEV）：指具备两个以上动力源、而其中有一个可以释放电能的汽车。混合动力汽车按混合方式不同，可分为串联式、并联式和混联式三种；按混合度（电机功率与内燃机功率之比）的不同，又可分为微混合、轻度混合和全混合三种 日本丰田公司在1997年率先向市场推出“先驱者”（Prius）
9、混合动力汽车，并在日本、美国和欧洲各国市场上均获得较大成功，累计产销量已超过60万辆 燃料电池电动汽车（FCEV）：2009年9月，奔驰B级F-CELL 外接充电式（Plug-In）混合动力汽车，简称PHEV：在混合动力汽车上增加了纯电动行驶工况，并且加大了动力电池容量，使PHEV采用纯电动工况可行驶5090km，超过这一里程，即必须起动内燃机，采用混合驱动模式。所以PHEV的电池容量一般达510kWh，约是纯电动汽车电池容量的3050，是一般混合动力汽车电池容量的35倍，可以说它是介于混合动力汽车与纯电动汽车之间的一种过渡性产品2008年9月，通用：VOLT?新能源汽车 混合动力汽车 纯电动
10、汽车 燃料电池汽车 氢动力汽车 代用燃料汽车等混合动力、电动汽车采用的技术?电力电子技术半导体器件（IGBT)驱动控制理论和技术?半导体(LED)照明技术LED光源超长寿命、结构坚固响应速度快、易实现调光和智能控制耐开关冲击，适用于频繁开关场合高效节能、没有污染，绿色环保。?信息技术微处理器控制总线技术网络技术?控制理论?电池技术主要测试挑战15Lexus RX混合动力车Pioneer本田夜视系统动力系统（驱动+控制）照明+夜视系统车载电器（娱乐系统等）汽车网络 (总线)测试汽车网络技术的发展汽车网络技术的发展汽车电子技术的发展粗略划分为四个阶段汽车电子技术的发展粗略划分为四个阶段196519
11、80年零部件层次的汽车电器时代年零部件层次的汽车电器时代汽车发电机晶体管电压调节器和晶体管点火装置等开始装备汽车汽车发电机晶体管电压调节器和晶体管点火装置等开始装备汽车，而且而且电子控制装置又逐步实现了由分立元件向集成化的过渡电子控制装置又逐步实现了由分立元件向集成化的过渡19801995年子系统层次的汽车电脑控制时代年子系统层次的汽车电脑控制时代单片机单片机（微处理器微处理器）在汽车上得到广泛应用在汽车上得到广泛应用，以单片机为控制核心以单片机为控制核心，以以实现特定控制内容或功能为基本目的的各种电子控制系统得到了迅速发实现特定控制内容或功能为基本目的的各种电子控制系统得到了迅速发展展。19
12、952010年整车联网层次的汽车网络化时代年整车联网层次的汽车网络化时代采用先进的单片机技术和车载网络技术采用先进的单片机技术和车载网络技术，形成了车上的分布式形成了车上的分布式、网络化网络化的电子控制系统的电子控制系统。整车电气系统被连成一个多整车电气系统被连成一个多ECU、多节点的有机的整多节点的有机的整体体，使得其性能也更加完善使得其性能也更加完善。世界主要汽车制造商生产的的多数汽车上均采用了以世界主要汽车制造商生产的的多数汽车上均采用了以CAN、LIN、MOST、DDB等为代表的网络控制技术等为代表的网络控制技术，将车辆控制系统简化为节点模块化将车辆控制系统简化为节点模块化以以Tele
13、matics技术为代表的汽车信息化时代技术为代表的汽车信息化时代以国际以国际Telematics产业联盟产业联盟（ITIF）正式成立为标志正式成立为标志，2010年成为汽车年成为汽车信息化时代的发轫之年信息化时代的发轫之年。?目前存在的多种汽车网络标准，其侧重的功能有所不同，为方便研究和设计应用，SAE车辆网络委员会车辆网络委员会将汽车数据传输网划分为A、B、C三类。?A类面向传感器/执行器控制的低速网络，数据传输位速率通常只有1-10kbps。主要应用于电动门窗、 座椅调节、灯光照明等控制。?B类面向独立模块间数据共享的中速网络，位速率一般为10-100kbps。主要应用于电子车辆信息中心、
14、故障诊断、仪表显示、安全气囊等系统，以减少冗余的传感器和其它电子部件。? C类面向高速、实时闭环控制的多路传输网，最高位速率可达1Mbps，主要用于悬架控制、牵引控制、先进发动机控制、ABS等系统，以简化分布式控制和进一步减少车身线束。到目前为止，满足C类网要求的汽车控制局域网只有CAN协议。?三类网络功能均向下涵盖，即B类支持A类网的功能，C类网能同时实现B类和A类网功能。汽车网络技术的发展汽车网络技术的发展三类网络划分示意图三类网络划分示意图?采用汽车网络技术的优点采用汽车网络技术的优点?减轻整车自重减轻整车自重。减少电线用量减少电线用量，耗铜量下降耗铜量下降，整车自重得以降低整车自重得以
15、降低。同时同时，全车线束变细全车线束变细，也为安装其它新的部件预留了空间也为安装其它新的部件预留了空间。?降低生产成本降低生产成本。除了电线用量减少除了电线用量减少、耗铜量下降带来的成本降低耗铜量下降带来的成本降低之外之外，网络技术所秉持的网络技术所秉持的“信息共享信息共享、一线多能一线多能”也充分发挥了也充分发挥了每一条电线的作用每一条电线的作用，现实了现实了“物尽其用物尽其用”。?提高工作可靠性提高工作可靠性。电线数量的减少电线数量的减少，也使汽车电气系统的线束插也使汽车电气系统的线束插接器数量大大减少接器数量大大减少，由线束和插接器引发的断路由线束和插接器引发的断路、短路短路、接触不接触
16、不良等故障的发生率也大大降低良等故障的发生率也大大降低，整车电气系统的工作可靠性得以整车电气系统的工作可靠性得以提高提高。?便于后续开发便于后续开发。采用开放式的汽车网络技术采用开放式的汽车网络技术，为后续技术的开发为后续技术的开发留有充分的余地留有充分的余地。以后以后，随着技术的不断进步随着技术的不断进步，新的电子控制系新的电子控制系统可以很方便地融入到已有的系统之中统可以很方便地融入到已有的系统之中，而不必对现有系统作太而不必对现有系统作太大的改动大的改动。汽车网络技术的应用汽车网络技术的应用现场总线与汽车网络现场总线与汽车网络?现场总线现场总线（Field bus）?是一种工业数据通信总
17、线是一种工业数据通信总线，主要用于过程自动化控制主要用于过程自动化控制（如钢铁如钢铁冶金冶金、啤酒酿造啤酒酿造）、）、制造自动化控制制造自动化控制（如机械加工如机械加工）、）、楼宇自楼宇自动化控制等领域动化控制等领域，以解决工业现场的智能化仪器仪表以解决工业现场的智能化仪器仪表、控制器控制器、执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备和高执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题级控制系统之间的信息传递问题。?汽车上广泛使用的控制局域网络汽车上广泛使用的控制局域网络（Controller Area Network，CAN）就可以归为现场总线类网络
18、就可以归为现场总线类网络，但同时又有自身的一些特点但同时又有自身的一些特点。?汽车网络系统不仅有汽车网络系统不仅有CAN总线和总线和LIN总线这样的控制网络总线这样的控制网络，还有多媒还有多媒体影音娱乐信息网络体影音娱乐信息网络，如如MOST、DDB等等。?汽车电子系统控制中应用最广泛的是汽车电子系统控制中应用最广泛的是CAN总线总线。?现场总线的组成现场总线的组成?现场总线由两大部分组成现场总线由两大部分组成，即数据传输线和节点即数据传输线和节点。?节点工作原理节点工作原理?现场总线是一个网络系统现场总线是一个网络系统，每一个节点都可以向网络发送信息每一个节点都可以向网络发送信息，同时同时也
19、可以接收网络信息也可以接收网络信息，节点可以根据这些信息决定控制策略节点可以根据这些信息决定控制策略，向执行向执行器发送指令器发送指令。各节点之间的关系是平等的各节点之间的关系是平等的，节点的信息节点的信息（包括所有传包括所有传感器信息和控制信息感器信息和控制信息）是共享的是共享的。?现场总线的优点现场总线的优点?经济性经济性； 可靠性可靠性； 可控性可控性；?综合性综合性； 互换性互换性； 开放性开放性。现场总线系统的基本组成现场总线系统的基本组成现场总线中的控制单元现场总线中的控制单元现场总线与汽车网络现场总线与汽车网络总线按联网范围分为主总线系统总线按联网范围分为主总线系统、子总线系统子
20、总线系统。主总线系统名称主总线系统名称数据传输速率数据传输速率总线拓扑结构总线拓扑结构传输介质传输介质K总线总线9.6kbit/s线形线形，单线单线铜质电线铜质电线D总线总线10.5115 kbit/s线形线形，单线单线铜质电线铜质电线CAN100 kbit/s线形线形，双线双线铜质电线铜质电线K-CAN100 kbit/s线形线形，双线双线铜质电线铜质电线F-CAN100 kbit/s线形线形，双线双线铜质电线铜质电线PT-CAN500 kbit/s线形线形，双线双线铜质电线铜质电线Byteflight10Mbit/s星形星形光纤光纤MOST22.5Mbit/s环形环形光纤光纤主总线系统相关
21、参数主总线系统相关参数现场总线与汽车网络现场总线与汽车网络子总线系统名称子总线系统名称数据传输速率数据传输速率总线拓扑结构总线拓扑结构传输介质传输介质K总线协议总线协议9.6kbit/s线形线形，单线单线铜质电线铜质电线BSD9.6kbit/s线形线形，单线单线铜质电线铜质电线DWA总线总线9.6kbit/s线形线形，单线单线铜质电线铜质电线LIN总线总线9.619.2 kbit/s线形线形，单线单线铜质电线铜质电线子总线系统相关参数子总线系统相关参数总线控制收发器总线高性能处理器CPU底盘系统各ECU模块自动变速器ECT悬架控制TEMS巡行控制CCS驱动防滑ASR制动防抱死ABS四轮转向4W
22、S动力转向EPS防滑差速器LSD燃油喷射控制EFI进气增压控制空燃比控制点火控制ESA爆震控制怠速控制ISC排放控制EGR发动机系统各ECU模块自动安全带安全气囊SRS雷达防撞倒车报警防盗系统安全系统各ECU模块电动车窗电动门锁电动后视镜电动天窗电动天线自动空调自动座椅车身系统各ECU各模块电子仪表显示导向行驶和定位车载通信系统故障自诊断系统电子信息系统及其它分系统多媒体网络接口电路基于基于CAN总线的汽车内各模块的联接图总线的汽车内各模块的联接图25串行总线数据挑战：设计?串行通信改善电路板设计： 串行接口集成到处理器、ASIC、FPGA等器件中 连接数量减少 元件总成本下降?低速串行标准的
23、要求低于高速串行标准： 信号之间的定时和信号完整性对总线操作的关键性较低 一般没有必要进行一致性测试 总线拓扑不限于点到点网络?最终用户产品通常包含多个串行标准、混合信号、混合数据速率、单端信号和差分信号事务层数据链路层机械物理层逻辑电气26串行总线数据挑战：解码?可以使用示波器手动解码串行总线波形，但过程繁琐、容易出错?硬件工程师需要检验连接和充足的信号完整性，以便总线正确传送数据?软件/固件工程师需要检验总线消息的发送方式符合预期?系统工程师需要检验系统组件的工作方式符合设计?所有工程师都需要简单、易用、完整、经济的解决方案RS-232解码格式27CAN (控制器区域网) 总线?用于汽车、
24、工业自动化和医疗器械中的系统到系统通信?串行异步、多主设备、分层通信网络?10 kbps - 1 Mbps的数据速率?完善的错误检测和错误处理机械?灵活的信令支持，低成本实现方案?物理总线采用单线和双线拓扑，具有容错能力CAN物理层电子电子控制控制单元单元CAN控制器控制器TxRxRxTxCANCAN_L28CAN数据和远程帧概述?SOF 开头是一个帧头(SOF)位?仲裁仲裁 包括标识符(地址)和远程传输请求(RTR)位标识符可以采用标准格式 (11位 - 2.0A版)或扩展格式 (29位 - 2.0B版)RTR用来区分数据帧和数据请求帧，也称为远程帧?控制控制 6位，包括标识符扩展(IDE)
25、位和数据长度代码(DLC)IDE区分CAN 2.0A (11位标识符)标准帧和CAN 2.0B (29位标识符)扩展帧DLC是一个4位指示符，表明数据帧数据字段中的字节数或远程帧请求的字节数 ?数据数据 由0-8字节数据组成 ?CRC 一个15位循环冗余校验代码和一个隐性分隔符位 ?ACK 确认字段长两位第一个位是时隙位，作为隐性位传送，但之后会被成功接收发送消息的任何节点发送的显性位覆盖第二个位是隐性分隔符位 ?EOF 7个隐性位，指明帧尾(EOF) ?INT 由3个隐性位组成的间断字段，表明总线空闲总线空闲时间可以是任意长度，包括029搜索和标记功能泰克示波器MSO/DPO系列CAN解决方
26、案事件表显示解码后的带有时间标记的CAN消息帧30LIN (本地互连网络) 总线?LIN通信基于UART/SCI，数据使用8位字节发送，其中带有开始位、结束位和无奇偶性。?数据速率范围为1kbps - 20kbps?LIN帧由两个主要部分组成：包头和响应。包头由主设备发送，响应则由从设备发送LIN物理层VBat隐性隐性显性显性80%20%40%60%驱动器驱动器接收机接收机RLINLIN节点节点LIN节点节点VBat918VLIN节点节点31LIN消息帧?包头组成部分 中断字段: 用来表明新帧开始 同步字段: 从设备用来确定主节点使用的波特率及用来相应地进行自身同步 标识符字段: 指明哪个从设
27、备采取行动?响应组成部分 数据: 指定从设备会应答 1 8字节的数据 校验和: 计算得出的字段，用来检测数据传输中的错误32泰克示波器MSO/DPO系列LIN解决方案?LIN触发功能在下述条件下激活:同步字段 (如图所示)ID数据和ID/数据唤醒帧和睡眠帧ID奇偶性错误校验和错误?触发LIN总线(Bus1)，同时捕获和解码Bus2和Bus3?在业务通过网关和系统从一条总线传送到另一条总线时，现在可以查看所有总线业务33汽车电路中的CAN/LIN调试?我们在调试汽车电动车窗系统?想知道在司机按下按钮到实际车窗开始动作需要多长时间？?还需要同时关注汽车CAN/LIN总线传递的命令是否正常34Fle
28、xRay总线?FlexRay是一种相对较新的汽车总线，由主要汽车公司和供应商组成的集团(称为FlexRay联盟)目前仍在开发这一标准?物理总线可以采用非屏蔽双绞线或屏蔽双绞线，以改善EMC性能?FlexRay是一种差分串行总线，配置采用三个连续的段: 包头, 净荷, 包尾?每个帧包含一个静态和动态段，每个帧最后是总线空闲时间?发送数据速率高达10 Mbps35FlexRay帧结构帧结构?包头段包头段 : 包含指示位, 帧号, 净荷长度 (单位为字), 包头CRC和周期数?净荷段净荷段 : 包含帧传送的数据。最大净荷长度是127个字(254字节)?包尾段包尾段 : 包含一个24位字段 三个8位C
29、RC寄存器，保护包头和净荷36泰克示波器MSO/DPO系列FlexRay解决方案FlexRay总线TSS (传输开始顺序)触发DPO/MSO4000系列，它发起建立网络连接，后面跟着帧号(02)、包头CRC和净荷(数据)。37FlexRay 物理层分析软件? DPO4AUTOMAX全面支持物理层分析软件? 通过USB或以太网与外部计算机一起运行? 提供完整的一套工具评估物理层性能 眼图分析 同步测量 定时测量 时间间隔误差 (TIE) ?ADAS(高级驾驶辅助系统)的数据骨干?和其它专用汽车总线(CAN / Flexray) 的数据交换MOST （Media Oriented Systems
30、Transport）多媒体数据传输的网络系统Source: 38MOST的传输速率的传输速率多媒体的数据传输速率多媒体的数据传输速率MOST网络的测试点Twisted Pair wireMOST50TransmitterFiltering and Isolation TransformerMOST50ReceiverIsolation Transformer and FiltersSP4ESP2ESP3ESP1EMOST50 测试点测试点Optical CableMOST150 测试点测试点:40MOST 测试方案：100% 测试覆盖41100% test coverage of normat
31、ive tests for both MOST50 and MOST150, and includes informative tests at SP3 test pointsMOST 测试方案无缝诊断42修改时钟恢复设置的例子MOST150 or MOST50MOST 测试方案测试结果43Results for MOST50 and MOST150Results for MOST150 Overshoot and UndershootMOST 测试方案测试报告44Report for MOST150 with Overshoot and Undershoot measurement -Pas
32、s/Fail with oscilloscope Waveform Scree capturesReports with pass/fail statusReport with margin details, Eye diagram, and other statistics.MOST 方案推荐配置示波器 1x DPO/DSA70000C/D, MSO70000C, DPO7104C, DPO/MSO5104, or higher, for MOST50/150. Mimimum bandwidth is 1GHz.探头 1x P6248 Differential probe For both
33、 MOST50 and MOST150 1x Graviton O/E probe and optical 80/20 POF 1mm Splitter Note: P6248 probe requires a TPA-BNC for MSO/DPO5000s and DPO7000Cs, and a TCA-BNC for MSO/DSA/DPO70000C/Ds.软件 1x Opt.MOST - MOST Essentials Electrical Compliance and Debug Test Solution for MOST50 and MOST150 (requires DJA
34、). 1x Option DJA (DPOPJET Advanced Jitter &Timing Analysis Software) v3.6.0 build 32 onwards, installed on Tekscope firmware v6.4.0 onwards on a Win 7 scope. 1x AWG7122C Arbitrary Waveform Generator, with MOST co-operation official compliance patterns 治具无信号源AWG7122C/ AWG610 Arbitrary Waveform Genera
35、tor.AWG-to-ePHY Adapter (SMSC EB0803PCB2A), and SMA adapters 45动力系统47进气模块总成温度传感器空气质量流量计爆震传感器相位传感器氧传感器速度传感器节气门位置传感器压力传感器油泵支架总成燃油分配管总成压力调节器喷油器电子控制器点火线圈碳罐控制阀电子节气门体 电子油门踏板电动燃油泵高压油泵高压直喷喷油器产品系列产品系列发动机电控单元系统驱动马达测试?电动汽车的组成包括电力驱动电力驱动及控制系统控制系统、驱动力传动等机械系统驱动力传动等机械系统、完成既定任务的工作装置等。?电力驱动及控制系统是电动汽车的核心，也是区别于内燃机汽车的最大
36、不同点。电力驱动及控制系统由驱动电动机、电源和电动机的调速控制装置等组成?电动汽车驱动电机是所有电动汽车必不可少的关键部件。目前使用较多的有直流有刷、永磁无刷、交流感应和开关磁阻等四种电机?电动汽车上广泛采用直流串激电动机，这种电机具有软的机械特性，与汽车的行驶特性非常相符。但直流电动机由于存在换向火花，比功率较小、效率较低，维护保养工作量大，随着电机技术和电机控制技术的发展，势必逐渐被直流无刷电动机（BCDM）、开关磁阻电动机（SRM）和交流异步电动机?电动机调速控制装置是为电动汽车的变速和方向变换等设置的，其作用是控制电动机的电压或电流，完成电动机的驱动转矩和旋转方向的控制。电动汽车的调速
37、控制转变为直直流逆变技术流逆变技术的应用，将成为必然的趋势?电动汽车传动装置的作用是将电动机的驱动转矩传给汽车的驱动轴2012/1/18Tektronix Confidential48驱动马达测试2012/1/1849电动汽车交流电动机驱动系统功率参数的测量PA系列功率分析仪?VRMS, ARMS, W, VA, VAr, CF, 频率, 相位角?谐波最高 100th（标配）?转换效率?浪涌电流?波形, 数据列表和能量积分模式50Tektronix Confidential强大的测量精度强大的功能丰富的接口? 精准的测量精度: 0.04% 电压电流的基本精度? 专利的螺旋式电流分流器? 峰值因
38、数高达10 的高精度测量结果? 电流30A /1A 双shunt 标配? PWM驱动，镇流器，待机功耗等多种测量模式? 谐波测试功能标配，有间谐波测量? USB, LAN, 和RS-232 标配(GPIB） 选配? 远程控制软件标配? 功率及谐波同时测量，无需切换PA4000 功率分析仪精确的测试测量 我们的独特优势51Tektronix ConfidentialPA4000 功率分析仪其他一般性指标说明PA4000_1CHPA4000_2CHPA4000_3CHPA4000_4CH输入模块1234电压的输入范围最大1000 Vrms, 2000 Vpeak基本电压精度0.04%电流输入范围0
39、.025 A to 30 Arms with 2 个内置分流器基本电流精度0.04%可测量项目Vrms, Irms, VA, VAR, W, PF, Freq, Whr, Vahr, THD, TIF, etc.仪表带宽DC - 1 MHz自动测量模式PWM 模式, 镇流器, 待机功耗, 能量积分外部接口USB, LAN, RS-232 (GPIB Optional)软件实现远程控制和数据记录（标配）主机保修三年校准及维修服务北京52Tektronix Confidential强大的高精度功率分析仪PA400053Tektronix Confidential驱动马达波形测试54DC input
40、inverter3phase PWMmotorload驱动马达波形测试：PWM调制测试（ FilterVu功能）2012/1/18Tektronix Confidential55?SPWM、SVPWM、直接转矩控制等控制理论的本质是IGBT门级驱动按照设计规律变化?工程师需要测量变频输出电压与PWM信号是否一致?泰克方案：?泰克示波器独特的FilterVu功能可以滤掉输出电压信号的PWM方波波形，显示出PWM变化趋势2012/1/18Tektronix Confidential56汽车电子控制单元ECU是带单片机的嵌入式系统具有处理器、I/O设备和存储器独立控制汽车的某一系统或几个系统通过数字
41、总线连接在一起，形成一个复杂的计算机局域网ECU测试-汽车中的电子控制单元ECU测试复杂的测试挑战?ECU系统设计与调试 捕获模拟信号、数字信号和总线信号 分析DSP或FPGA内部的逻辑和数字定时问题 TLA逻辑分析仪或MSO混合信号示波器 传感器、执行器模拟和仿真 AFG任意波形发生器 系统级的综合调试 CAN/LIN总线触发、解码 FPGAView 调试软件2012/1/18Tektronix Confidential57凸轮轴引擎点火燃料注入定时控制点火模拟DSP平台(ECU仿真器)ECU测试-真正的混合真正的混合信号采集和分析2012/1/18Tektronix Confidentia
42、l58同时采集模拟、数字、总线信号传感器模拟或数字输入输出ECU输入、输出对执行器的驱动和控制信号ECU 内部或板上的总线数据调试同一块PCB中包含不同的逻辑类型或家族的电路成本限制 只在需要的地方使用昂贵的高速逻辑功率限制 使用低能耗逻辑，延长电池工作时间在同一逻辑家族中没有提供专用功能在多条通道中触发建立时间/保持时间违规MSO4000可以为每条通道单独设置门限多通道建立时间和保持时间违规点火系统测试?测试挑战瞬间高压，可达几千至一两万伏高压探头、差分探头隔离通道测试避免通道间的串扰高强度的电磁干扰破坏仪器的工作环境?点火系统的发展机械开关分电器多点继电器高压达林顿管智能IGBT59点火系
43、统测试?IGBT点火系统的特点1. 大电流下的饱和压降低；2. 易于构建出能处理高压线圈(400600V)的电路；3. 简化的MOS驱动能力；4. 在线圈异常工作时能承受高能耗60点火系统测试?泰克推荐测试方案长存储示波器DPO/MSO系列高压探头P6015A高压差分探头共模抑制比高达-80dB电流探头TCP系列DC/AC,纯AC探头隔离通道示波器TPS2000B系列6162测试和优化引擎控制单元?用途 仿真各种汽车传感器信号, 如压力, 温度, 速度, 旋转和角度位置, 对汽车应用中的引擎控制单元(ECU)进行功能测试和优化。?使用AFG302xB, AFG3011的好处 大型显示器一目了然
44、地确认所有设置。可以作为Vpp/Offset或High/Low值输入辐度值。使用ArbExpress创建传感器信号。高达20 Vpp的幅度不需要使用外部放大器。凸轮轴引擎点火燃料注入定时控制点火模拟DSP平台(ECU仿真器)车身电子系统64汽车车身电子控制系统汽车电子控制系统基本组成汽车电子控制系统基本组成汽车电子控制系统一般由传感器、控制单元和执行元件三大部分组成。ECU输入处理输入处理计算处理计算处理输出处理输出处理被控制机械装置被控制机械装置执行元件执行元件第一类传感器第一类传感器(机械装置的状态机械装置的状态)第二类传感器第二类传感器(周围环境的状态周围环境的状态)第三类传感器第三类传
45、感器(对驾驶员指示操作对驾驶员指示操作)汽车常用传感器汽车常用传感器基本被测量派生被测量汽车用传感器检测量或检测对象位移线位移长度、厚度、振动车辆高度角位移旋转角、偏转角、角振动节气门开度、废气再循环阀开度速度线速度速度、振动、流量车速、吸入空气量、燃料流量、废气再循环量、角速度转速、角振动凸轮轴转速、曲轴转速、转向盘转角、车轮速度加速度线加速度振动、冲击、质量加速度角加速度角振动、转矩、转动惯量力压力重量、应力、力矩进气歧管压力、大气压力、燃烧压力、发动机机油压力、自动变速器油压、制动压力、各种泵压、轮胎压力时间频率周期、计数、统计分布温度热容、气体速度、涡流冷却液、排出气体、吸入空气、发动
46、机机油、自动变速器油。光光通量与密度、光谱分布日照、光照湿度水气、水分、露点湿度车辆照明系统测试照明系统发展趋势?HID前车灯的广泛应用较普通卤素灯泡三倍亮度输出，色温度舒适度高数倍产品寿命，减半的电力消耗?LED照明的应用体积小、寿命长、反应快从指示型照明向前大灯发展67车辆照明系统HID前大灯、电源管理测试?类似普通照明电源测试?测试高压发弧点亮脉冲68车辆照明系统LED车灯测试?恒流驱动高亮度白光LED需要超过1A驱动电流?DC/DC型恒流电源高效率的能量转换输入电压的巨大波动PWM调光69车辆照明系统LED车灯测试?泰克LED照明测试方案电源品质测试恒流驱动电流纹波测试功率器件测试开关
47、损耗安全工作区Dv/dt,di/dt输出功率转换效率PWM调光7071仿真汽车传感器信号?用途 仿真曲柄轴, 凸轮轴, 车轮, 碰撞和其它汽车引擎传感器信号。?使用AFG3xx2的好处 双通道。 ArbExpress提供了强大的波形创建和编辑功能。 简便易用，仪器体积小。?目标 为汽车设计电子引擎控制系统的公司。传动系控制模块凸轮轴信号曲柄轴信号72?用途 测试和维护传动速度控制系统。?使用AFG3022B的好处 / AFG3011 生成双同步信号或独立信号(AFG3022B) 10 Vpp幅度(AFG3011)?目标 传动速度控制系统设计公司。 维护和维修运动和传动装置的公司。测试传动速度控
48、制系统传动速度控制系统轴1轴2安全气囊测试?安全气囊系统属于辅助约束系统（SRS）?各国法规要求强制执行我国2000 年实施了CMVDR 294关于正面碰撞乘员保护的设计规则欧洲ECER94?安全气囊系统中电子设备的特殊要求高精度高可靠性抗干扰能力强73?安全气囊点火控制要求安全气囊点火控制要求?准确的点火、防止误点、漏点和迟点?5in-30ms的准确?乘员向前移动5in时刻的前30ms时刻是气囊目标点火时刻安全气囊测试?测试挑战加速度和碰撞传感器模拟碰撞与气囊触发时间测试ECU工作流程验证，防止误触发和漏触发ECU与其他子系统的系统功能验证74安全气囊测试- 2790数字源表开关系统?安全气
49、囊充气机的电气检查以及其他汽车电子测试汽车安全气囊充气机/模块电气功能测试安全带预紧传动器/模块功能电气检测高速、并行吸入、双充气机，或双测试台电气检测汽车座椅和航空电子中受压线、高压、绝缘电阻测试多针连接头/导线连通性和漏电阻测量多触点/开关小功率电路连通性和漏电流测试汽车电源/熔丝中心连通性和漏电阻特性分析PCB/PWB和通用短路/断路电路测试75型号模块特性2790-H 型单模块系统低、高电压/电阻测量应用2790-L 型单模块系统低压/电阻可编程电流测量应用2790-HH 型双模块系统低、高电压/电阻应用2790-HL 型双模块系统高、低电压/电阻分离测量应用2790-A 型单模块系统
50、1M单模块系统，低、高电压/电阻应用7702模块40通道/带螺旋端口的差分多路复用模块7751模块高压源/开关模块7752模块低压电流源单电源/开关模块7753模块1MOhm高压源/开关模块安全气囊测试泰克推荐方案?带有CAN/LIN/Flexray总线分析功能的示波器?AFG3000任意波形发生器?差分和电流探头?PWS4000台式电源?DMM4000台式万用表?2790测试系统76气囊点火碰撞传感器信号加速度传感器信号点火信号安全气囊ECUCAN/LIN总线倒车雷达/TPMS测试?数字电路、ECU和RF信号的综合调试?模拟射频基带信号?总线解码和触发，分析系统工作时序77TPMS 胎压检测
