R&S®ScopeRider RTH手持示波器助力方程式赛车

2020-10-23 08:55:53·  来源:罗德与施瓦茨中国  
 
1 轻松一览在赛车驶上赛道之前,必须对电子设备进行彻底测试。一级方程式学生(FS)竞赛的特色是由学生开发的类似于一级方程式赛车的赛车。来自达姆施塔特应用科
1  轻松一览

在赛车驶上赛道之前,必须对电子设备进行彻底测试。一级方程式学生(FS)竞赛的特色是由学生开发的类似于一级方程式赛车的赛车。来自达姆施塔特应用科技大学的FaSTDa Racing团队为F18 Clara配备了广泛的传感器技术。
在这个领域,学生可以使用R&S® ScopeRider RTH进行大量测试。集成的数据记录仪可实现传感器数据采集和长期监控。可以使用解码功能分析传输的CAN总线数据。此外,学生可以使用手持式示波器可靠地测量高达1000 V的电流和电压。

2  摘要

客户:FaSTDa赛车队,达姆施塔特

任务:测试赛车电子设备

挑战:监视和评估CAN总线传感器数据;高介电强度,用于测试诸如点火中断的功能

产品:R&S® ScopeRider RTH,RTH-K3 CAN,RTH-K9 CAN FD和RTH-K10 SENT触发和解码选项

主要特点:

完全隔离的手持式示波器

全面的辅助功能,如数据记录以及用于CAN,CAN FD和SENT总线信号的触发和解码软件

3  Formula Student (方程式学生)

FaSTDa Racing团队是达姆施塔特应用科技大学的一群学生,他们在2017/18学年的项目中开发并生产了第十台带内燃机的赛车。它将参加Formula Student赛车类。在这些比赛中,重要的不仅是最快的赛车,而且是最好的车队成绩。

工程设计,赛车性能,成本报告和商业计划书在德国学生方程式锦标赛上进行了评估,这是同类活动中规模最大的一次。目标客户是业余赛车手。评审团由来自汽车和供应商行业的专家组成。自2006年以来,Formula Student每年8月在德国Hockenheimring赛道举行,并获得由VDI的赞助。那里的车队参加了三个级别的比赛:无人驾驶,电动和内燃机。在其他国际知名的赛道上也可进行比赛。

达姆施塔特车队的F18 Clara于2018年5月下旬公开亮相。配备59马力改进型单缸KTM发动机,它可以在4秒内完成0到100 km/h加速,最高时速约为130 km/h。

崭露头角的工程师对赛车进行了优化,直到2018年夏末的第一场比赛为止。赛车性能包括诸如汽车动力学,操控性,加速,耐力以及越野赛,防滑垫,加速和耐力赛中的燃料或能源消耗等属性。


达姆施塔特应用科技大学FaSTDa赛车队的新款F18 Clara赛车的电子设备已通过R&S RTH进行优化

4  要求:一台仪器完成测量发动机控制单元

FaSTDa赛车队于2017年在匈牙利的Formula Student East比赛中获得了效率奖,并希望在F18的成功基础上继续前进。为了进一步优化效率,F18配备了非常轻的底盘和新的发动机控制单元。

学生们开发了自己的PCB和必要的软件。在比赛中,所有重要参数都可以在驾驶舱的显示屏上一目了然,包括发动机转速,机油温度,机油压力,电池电压和速度。F18使用连接到测量模块的大量传感器。这些模块通过CAN总线接口将数据发送到驾驶舱。

为了对控制单元进行故障排除和优化,团队正在寻找一种带有集成数据记录器的仪器,以用于采集和长期监控传感器数据。它还必须能够分析CAN总线数据。此外,用于对汽车进行故障排除的示波器必须坚固,便携式且经过高压测量认证。

5  解决方案:R&S® ScopeRider RTH

年轻的工程师选择了便携式R&S® ScopeRider RTH。凭借其隔离通道输入,它可以在CAT III类测量中进行高达1000 V(RMS)的发动机电压测量。此外,罗德与施瓦茨为示波器配备了用于汽车应用的特殊分析功能。


调试CAN总线数据

6  优势

R&S® ScopeRider RTH的触发和解码选项不仅支持常规的CAN和LIN总线协议,而且还支持SENT的协议分析功能-SENT是专门为汽车领域的传感器通信定义的串行点对点协议。用户因此可以获取快速和慢速SENT协议通道的特定事件,数据或错误状态。它还支持短消息和增强消息格式以及各种可用的CRC检查方法。

借助基于R&S®RTH-K3 CAN / LIN串行触发和解码选件的R&S®RTH-K9 CAD-FD串行触发和解码选件,用户可以分析CAN-FD信号。在高达15 Mbit/s的传输速率下,CAN-FD串行总线明显比标准CAN(高达1 Mbit/s)更快, 并且变得越来越重要。

全数字触发和解码单元以1.25 GS/s的采样速率工作,而与用于信号采集的模拟或数字通道采样速率无关,即使同时显示非常慢的时域信号,也可以轻松解码串行协议。按下按钮,R&S® ScopeRider RTH以表格格式显示当前分析的协议以及其他特定于协议的信息。另一个好处是支持符号标签。解码后的信号以纯文本显示,从而使使用该仪器非常容易。


测量F17的发动机控制单元以测试点火中断

7  测量示例

去年,R&S® ScopeRider RTH还用于调试F17的CAN总线数据。这样可以确保所有值都正确显示在驾驶舱中。

此外,R&S® ScopeRider RTH用于测试和优化发动机控制单元中的点火中断。为了完成此任务,示波器对于Maximilian Kuhnert尤其重要。他不仅是电子团队的一员,还负责FaSTDa Racing团队的传感器技术和数据记录。

F17带来了优化措施。在2017赛季之初,FaSTDa赛车队在匈牙利的Örkény Euroring举行的Formula Student East效率类比赛中获得第一名。

2018年7月下旬在莫斯特(捷克共和国)举行的第一场比赛中,F18 Clara在不利的情况下,32支球队中排名第12位。由于一场雷暴,比赛提前结束了。在2018年8月上旬,该车队在Hockenheimring赛车场上,F18 Clara赛车在58支配备内燃机的车队中获得了非常可观的第16位。在2018年8月底的巴塞罗那-加泰罗尼亚赛道的湿滑路面上,本赛季的最后一场比赛使F18总体上获得了第十名。今年,该车再次显示出即使在不利条件下也能可靠地运行的能力。


F18 Clara在捷克共和国的湿地面赛道上
 
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