HIL系统搭建之信号调理一
逍遥萧楠
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2019.12.31
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HIL工程师岗位下面还分,HIL模型工程师,HIL开发工程师,测试用例工程师,测试执行工程师,一般HIL系统硬件搭建是由HIL开发工程师完成的,其实HIL开发工程师有时也可分为硬件开发工程师和软件开发工程师。

这里认为这两个作为一个工程师。进行测试开发时候,HIL开发工程师不可避免的要对信号信号调理,汽车使用的外部信号多种多样,那么进入计算机的信号最终是转化为数字信号处理的。

这个将模拟信号转化为数字信号的装置就是功能板卡,一般功能板卡的信号输入范围是-10~10V,但是功能板卡不可能满足所有信号的处理,同时每种信号都使用一个类型的板卡,卡槽空间会不足,同时成本也会大大的上升。

因此,我们就要对外部信号进行一个初步的调理,将该信号调整到功能板卡可以接受的范围内,同时设置一些保护电路,这样就可以用最小的资源和财力,完成复杂的工作,同时避免外部信号烧毁昂贵的功能板卡。这个初步调理电路的整合和设计就是由HIL开发工程师完成的。

根据上面的说法,信号处理的过程就可以用下面的图概括:

上一节讲了汽车可能的信号源类型,本文讲一下信号源的初步调理电路。

常见的信号调理主要是放大,衰减,隔离,滤波,限幅,跟随,激励,冷端补偿,多路复用,后三者是可能用到的不多。

放大,主要使用运算放大器进行操作,放大器提高输入信号电平以更好地匹配模拟-数字转换器(ADC)的范围,从而提高测量精度和灵敏度。此外,使用放置在更接近信号源或转换器的外部信号调理装置,可以通过在信号被环境噪声影响之前提高信号电平来提高测量的信号-噪声比。

衰减,主要使用运算放大器或者分压电路进行操作,使用运算放大器的电路较为常见。即与放大相反的过程,在电压(即将被数字化的)超过功能板卡输入范围时是十分必要的。这种形式的信号调理降低了输入信号的幅度,从而经调理的信号处于ADC范围之内。衰减对于测量高电压是十分必要的。

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