[发明专利]一种汽车液位诊断仪

说明书

本申请提供一种汽车液位诊断仪，包括微控制单元、匹配电阻切换电路和测试调理电路，匹配电阻切换电路一端连接测试调理电路，另一端连接被测试传感器和微控制单元的数模转换引脚，测试调理电路的另一端连接微控制单元的输出引脚；匹配电阻切换电路包括匹配电阻、模拟开关芯片，匹配电阻一端与电源3.3V相接，另一端与模拟开关芯片的输入管脚连接；微控制单元的输入输出控制管脚连接模拟开关芯片的地址线管脚。通过改进匹配电阻侧电路结构，解决了目前测试过程中液位传感器测试结果不准确的问题，同时采用3.3V对传感器进行供电，传感器两端不需要再并联分压电阻，提高了测试精度和液位信息监测结果的准确性，并提高了电路工作时的可靠性。

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其是涉及一种汽车液位诊断仪。

背景技术

汽车液位监测实质就是通过液位传感器的磁性浮球在测试导管上随着液面的变化进行上下浮动，在外磁的作用下将被测液位信号按照某种关系转换为电阻信号。通过外界施加相应的激励通过特定的电路将电阻信号转化成电压信号，随后通过诊断仪的MCU(微控制单元)计算出来，再通过某种通讯协议将结果发送到ECU(电子控制单元)，ECU随后将测得结果在汽车仪表盘上将液位信息实时显示出来，以达到对车辆液位信息实时掌握目的。

当汽车液位传感器出现故障时，为方便快捷的检测出传感器是否发生故障，在汽车诊断仪中有专门电路对传感器进行测试，快速定位传感器是否发生故障。现有的诊断仪对液位传感器测试方法比较单一，并且传感器种类繁多，传感器阻值最小几十欧姆，最大几百千欧姆甚至几兆欧姆，由于阻值变化范围比较大，现有的液位传感器测试方法无法在这种大范围内保证每个传感器测试的结果准确性。并且在测试过程中传感器的供电电压为5V，这样送入MCU的信号可能因电压过高对MCU造成损坏。其主要结构如图1所示。

如图2所示为现有测试调理电路技术方案：图2中电路左端接入MCU的输入输出管脚IO4，当需要测试传感器的时候，MCU的IO4管脚输出高电平，当不需要测试传感器时，MCU的IO4管脚输出低电平。图2中电路右侧接入MCU的AD管脚，用于采集被测传感器两端的电压，采集到电压后传送给上位机，上位机可以计算出被测传感器的阻值，随后通过阻值与液位的关系算出液位的实际位置。

由于此电路中采用的5V电压给传感器供电，所以在传感器两端并联两个阻值相同的电阻(R6、R7)，用于将传感器两端的电压分压成0～2.5V(MCU的AD管脚承受电压最大3.3V)。这样导致MCU测试时分辨率降低。在测试调理电路中R5为330Ω固定阻值电阻。在实际应用中，由于R5阻值固定，当传感器的阻值几十千欧姆或者更大时，5V电压相当于全部加在传感器两端，此时传感器阻值无论变大还是变小，其两端的电压几乎不变化，诊断仪测得的电压基本不变，这样电压传送给上位机后，计算出来的传感器阻值与实际阻值相差很大。

因此，采用这种电路结构的诊断仪在实际使用中对液位的检测结果往往是不准确的，不能实时反映出车内液位的信息。

发明内容

为了克服现有的缺陷，本发明提出一种汽车液位诊断仪，包括微控制单元、匹配电阻切换电路和测试调理电路，匹配电阻切换电路的一端连接测试调理电路的一端，另一端连接被测试传感器和微控制单元的数模转换引脚，测试调理电路的另一端连接微控制单元的输出引脚。

进一步的，匹配电阻切换电路包括匹配电阻、模拟开关芯片，匹配电阻一端与电源3.3V相接，匹配电阻的另一端与模拟开关芯片的输入管脚连接；微控制单元(MCU)的输入输出控制管脚连接模拟开关芯片的地址线管脚；模拟开关芯片连接电源和地以及诊断仪所提供的5V电源。

进一步的，匹配电阻切换电路还包含设置在模拟开关芯片的使能管脚和诊断仪提供的3.3V电压之间的分压电路。

进一步的，匹配电阻切换电路在5V电源与地之间并联电容。

优选的，匹配电阻为精密电阻。