点火线圈试验台

点火附件试验台

技术说明书

一、概述

1.1本试验台主要用于点火线圈的性能测试，可对其技术参数实现定量测量、波形显示、数据分析及处理等功能。

1.2主要试验项目

主要测试参数有：初级电压、初级电流、初级能量、次级电压、次级电流、输出功率、点火能量、耐久性试验。

试验台设计和制造依据的标准有：

《QC/T 416-2005 点火系统的测试方法》

《QC/T 16-92 点火线圈通用技术条件》

《ISO 13476－1997道路车辆点火线圈电气特性及试验方法》

二、试验的结构

2.1 该试验台主要由试验台、控制系统、测量仪器等部分组成，试验台各部分为铝型材整体框架形式，各部分布局合理，结构紧凑。设备整体美观大方，操作方便。

点火线圈试验台外观示意图

三. 系统构成及主要特性

系统主要由测试装置、示波器、高压探极、电流探极、负载盒组、计算机、测试软件及打印机等构成。

设备以工控机作为主控制系统，测试点火线圈性能和各项参数所必需的点火电压源和控制点火时间的信号源均是程控。电压源和信号源的参数均由用户输入计算机，由计算机进行控制。

1：试验装置

试验装置是为检测点火线圈技术特性提供的专用设备，主要包括电源、信号输出卡及相关的控制调节器件与仪表。从左至右操作台的功能区分别是： 工频电源控制区、点火线圈供电区、高压测试区和探极输出区。

2：高压探极

电压探极主要完成初级电压、次极有效电压等电压参数的测试，与电流探极配合可测能量。带宽为10MHz 。输入阻抗为100M Ω∥（<5pf ）。

被测装置与器件 打印机 计算机 示波器 电压电流探头 示波器

电流放

大器

放电器

点火线圈

电流探头 高压探头

高压探头，其主要技术指标是：带宽75MHZ、输入电压5KVP。作用是将点火线圈产生的高压脉冲信号衰减后输送给示波器。

主要技术特性：

频率范围： 75MHz

输入阻抗： 100MΩ//3pF 上升时间： 4.0ns

电压输入范围：5KV(DC或RMS)

3：电流探极

电流探极主要完成火花（齐纳）电流等电流参数的测试。与电压探极配合完成能量测量。设备的电流测试系统，由两部分组成：电流放大器、电流探头。其功用是将点火线圈产生的脉冲电流信号变换为电压波形，并输送给示波器输入端主要技术特性：

电流测量范围： 10000A（峰值脉冲）

带宽：DC—50MHZ

最小电流刻度：1A/格

上升时间：tr≤7.0ns

4：点火负载

负载有两种形式：三极放电探针和齐纳二极管组。

三极放电探针，利用火花间隙进行能量测试，它是点火线圈次级高压输出负载的形式之一，主要为了测试点火能量而设置。

齐纳二极管组，利用齐纳二极管组进行能量测试，通过这个方法获得的输出能量称之为齐纳放电能量，用于点火线圈和电流断电系统的对比试验。

5、示波器

点火线圈的次级电压上升时间一般为20～40μｓ,幅值在30ｋＶ左右,为了能较准确地采集次级电压信号的波形及其他信号的波形,采样频率应该至少达到10ＭＨｚ,这就决定了要采用高速数据采集系统进行采样,才能精确地描述被采数据。

系统采用美国泰克数字存储示波器，其功能是捕捉、显示、测量和分析点火线圈产生的点火特性测试参数的时域波形。

主要技术特性：

带宽：100MHz 通道数目： 2个

最高采样率：每通道1GSa/s 扫描速率：5ns/div至50s/div

垂直灵敏度：2mv/div至5v/div 记录长度： 2.5K点

通讯模块：RS—232通讯

6、试验电源

对于试验台要求输入电源为50V/10A连续可调的稳压直流电源，精度为2%

系统使用中遇到全部负载范围内，输出电压从10%上升到90%的瞬变恢复时间不超过50μs。当点火系统由空载变为满负载运行时，其平均电压变化不应超过50mv。同样负载工况下，电源的纹波峰－峰值不应高于100mv。电源应放置在尽量靠近被试验系统的位置。

7、脉冲信号发生器

主要功能是产生预定幅值、脉宽和极性的单次脉冲信号或已知频率的重复脉冲信号，触发放电系中的点火控制器，使点火线圈的初级绕组产生很大的di/dt变化率，从而在次级绕组感生出脉冲高电压。

主要特性：脉冲周期0.1H z～1MHz；脉冲宽度0.1μs～10ms；脉冲幅

度150mV～10V；可产生周期重复脉冲和单次脉冲。

四、测试项目

4、1高反压二极管串连稳压二极管负载条件下的齐纳放电电压、齐纳放电电流

及其持续时间的测试：

使用专用的、带夹子的高压连接线可靠连接点火线圈次级输出高压端和高压探极的一个高压输入端子，用另一根专用高压连接线（两头均为保护插头）可靠连接高压探极另一个高压输入端子和高反压二极管串连稳压二极管负载的高压端（红色端口），再用另一根专用高压连接线（两头均为保护插头，一端为黄色，另一端为蓝色）可靠连接高反压二极管串连稳压二极管负载的低压端（黄色端口）和电流探极的电流流入端（蓝色端口），电流探极的电流流出端（黑色端口）可靠接地。使用专用的BNC电缆连接高压探极输出端子（BNC插口）和示波器CH1输入端（BNC插口），使用另一根专用的BNC电缆连接电流探极的输出端（BNC 插口）和示波器CH2输入端（BNC插口）。

4、2三极针式放电器负载条件下的火花放电电压、火花放电电流及其持续时间

的测试：

使用专用的、带夹子的高压连接线可靠连接点火线圈次级输出高压端和高压探极的一个高压输入端子，用另一根专用高压连接线（一头为保护插头，另一头为夹子）可靠连接高压探极另一个高压输入端子和三极针式放电器负载的高压端（红色端口），再用另一根专用连接线（红色硅胶测试线、两头均为香蕉插头）可靠连接三极针式放电器负载的低压端（黑色端口）和电流探极的电流流入端（蓝色端口），电流探极的电流流出端（黑色端口）可靠接地。使用专用的BNC电缆连接高压探极输出端子（BNC插口）和示波器CH1输入端（BNC插口），使用另一根专用的BNC电缆连接电流探极的输出端（BNC插口）和示波器CH2输入端（BNC插口），

4、3测试系统的工作过程

高压探头将点火装置输出的脉冲高电压进行衰减后，送给示波器一个输入通道，而电流探头则将点火装置输出的脉冲电流转换为相应的脉冲小电压输入到示波器另一个输入通道。调整示波器的各项工作状态参数，及时、正确地捕获电压、电流时域波形，并存入相应的参考存储器中。最后借助应用测试软件把示波器捕获的数据传送给计算机并进行运算处理，以获得与能量相关的数据表和时域波形图。

图a齐纳放电电压