1  輕松一覽

在賽車駛上賽道之前，必須對(duì)電子設(shè)備進(jìn)行徹底測(cè)試。一級(jí)方程式學(xué)生（FS）競(jìng)賽的特色是由學(xué)生開發(fā)的類似于一級(jí)方程式賽車的賽車。來自達(dá)姆施塔特應(yīng)用科技大學(xué)的FaSTDa Racing團(tuán)隊(duì)為F18 Clara配備了廣泛的傳感器技術(shù)。
在這個(gè)領(lǐng)域，學(xué)生可以使用R＆S® ScopeRider RTH進(jìn)行大量測(cè)試。集成的數(shù)據(jù)記錄儀可實(shí)現(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)采集和長(zhǎng)期監(jiān)控?？梢允褂媒獯a功能分析傳輸?shù)腃AN總線數(shù)據(jù)。此外，學(xué)生可以使用手持式示波器可靠地測(cè)量高達(dá)1000 V的電流和電壓。

2  摘要

客戶：FaSTDa賽車隊(duì)，達(dá)姆施塔特

任務(wù)：測(cè)試賽車電子設(shè)備

挑戰(zhàn)：監(jiān)視和評(píng)估CAN總線傳感器數(shù)據(jù)；高介電強(qiáng)度，用于測(cè)試諸如點(diǎn)火中斷的功能

產(chǎn)品：R&S® ScopeRider RTH，RTH-K3 CAN，RTH-K9 CAN FD和RTH-K10 SENT觸發(fā)和解碼選項(xiàng)

主要特點(diǎn)：

完全隔離的手持式示波器

全面的輔助功能，如數(shù)據(jù)記錄以及用于CAN，CAN FD和SENT總線信號(hào)的觸發(fā)和解碼軟件

3  Formula Student (方程式學(xué)生)

FaSTDa Racing團(tuán)隊(duì)是達(dá)姆施塔特應(yīng)用科技大學(xué)的一群學(xué)生，他們?cè)?017/18學(xué)年的項(xiàng)目中開發(fā)并生產(chǎn)了第十臺(tái)帶內(nèi)燃機(jī)的賽車。它將參加Formula Student賽車類。在這些比賽中，重要的不僅是最快的賽車，而且是最好的車隊(duì)成績(jī)。

工程設(shè)計(jì)，賽車性能，成本報(bào)告和商業(yè)計(jì)劃書在德國(guó)學(xué)生方程式錦標(biāo)賽上進(jìn)行了評(píng)估，這是同類活動(dòng)中規(guī)模最大的一次。目標(biāo)客戶是業(yè)余賽車手。評(píng)審團(tuán)由來自汽車和供應(yīng)商行業(yè)的專家組成。自2006年以來，F(xiàn)ormula Student每年8月在德國(guó)Hockenheimring賽道舉行，并獲得由VDI的贊助。那里的車隊(duì)參加了三個(gè)級(jí)別的比賽：無人駕駛，電動(dòng)和內(nèi)燃機(jī)。在其他國(guó)際知名的賽道上也可進(jìn)行比賽。

達(dá)姆施塔特車隊(duì)的F18 Clara于2018年5月下旬公開亮相。配備59馬力改進(jìn)型單缸KTM發(fā)動(dòng)機(jī)，它可以在4秒內(nèi)完成0到100 km/h加速，最高時(shí)速約為130 km/h。

嶄露頭角的工程師對(duì)賽車進(jìn)行了優(yōu)化，直到2018年夏末的第一場(chǎng)比賽為止。賽車性能包括諸如汽車動(dòng)力學(xué)，操控性，加速，耐力以及越野賽，防滑墊，加速和耐力賽中的燃料或能源消耗等屬性。


達(dá)姆施塔特應(yīng)用科技大學(xué)FaSTDa賽車隊(duì)的新款F18 Clara賽車的電子設(shè)備已通過R&S RTH進(jìn)行優(yōu)化

4  要求：一臺(tái)儀器完成測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元

FaSTDa賽車隊(duì)于2017年在匈牙利的Formula Student East比賽中獲得了效率獎(jiǎng)，并希望在F18的成功基礎(chǔ)上繼續(xù)前進(jìn)。為了進(jìn)一步優(yōu)化效率，F(xiàn)18配備了非常輕的底盤和新的發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元。

學(xué)生們開發(fā)了自己的PCB和必要的軟件。在比賽中，所有重要參數(shù)都可以在駕駛艙的顯示屏上一目了然，包括發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，機(jī)油溫度，機(jī)油壓力，電池電壓和速度。F18使用連接到測(cè)量模塊的大量傳感器。這些模塊通過CAN總線接口將數(shù)據(jù)發(fā)送到駕駛艙。

為了對(duì)控制單元進(jìn)行故障排除和優(yōu)化，團(tuán)隊(duì)正在尋找一種帶有集成數(shù)據(jù)記錄器的儀器，以用于采集和長(zhǎng)期監(jiān)控傳感器數(shù)據(jù)。它還必須能夠分析CAN總線數(shù)據(jù)。此外，用于對(duì)汽車進(jìn)行故障排除的示波器必須堅(jiān)固，便攜式且經(jīng)過高壓測(cè)量認(rèn)證。

5  解決方案：R&S® ScopeRider RTH

年輕的工程師選擇了便攜式R&S® ScopeRider RTH。憑借其隔離通道輸入，它可以在CAT III類測(cè)量中進(jìn)行高達(dá)1000 V（RMS）的發(fā)動(dòng)機(jī)電壓測(cè)量。此外，羅德與施瓦茨為示波器配備了用于汽車應(yīng)用的特殊分析功能。


調(diào)試CAN總線數(shù)據(jù)

6  優(yōu)勢(shì)

R&S® ScopeRider RTH的觸發(fā)和解碼選項(xiàng)不僅支持常規(guī)的CAN和LIN總線協(xié)議，而且還支持SENT的協(xié)議分析功能-SENT是專門為汽車領(lǐng)域的傳感器通信定義的串行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議。用戶因此可以獲取快速和慢速SENT協(xié)議通道的特定事件，數(shù)據(jù)或錯(cuò)誤狀態(tài)。它還支持短消息和增強(qiáng)消息格式以及各種可用的CRC檢查方法。

借助基于R&S®RTH-K3 CAN / LIN串行觸發(fā)和解碼選件的R&S®RTH-K9 CAD-FD串行觸發(fā)和解碼選件，用戶可以分析CAN-FD信號(hào)。在高達(dá)15 Mbit/s的傳輸速率下，CAN-FD串行總線明顯比標(biāo)準(zhǔn)CAN（高達(dá)1 Mbit/s）更快， 并且變得越來越重要。

全數(shù)字觸發(fā)和解碼單元以1.25 GS/s的采樣速率工作，而與用于信號(hào)采集的模擬或數(shù)字通道采樣速率無關(guān)，即使同時(shí)顯示非常慢的時(shí)域信號(hào)，也可以輕松解碼串行協(xié)議。按下按鈕，R&S® ScopeRider RTH以表格格式顯示當(dāng)前分析的協(xié)議以及其他特定于協(xié)議的信息。另一個(gè)好處是支持符號(hào)標(biāo)簽。解碼后的信號(hào)以純文本顯示，從而使使用該儀器非常容易。


測(cè)量F17的發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元以測(cè)試點(diǎn)火中斷

7  測(cè)量示例

去年，R&S® ScopeRider RTH還用于調(diào)試F17的CAN總線數(shù)據(jù)。這樣可以確保所有值都正確顯示在駕駛艙中。

此外，R&S® ScopeRider RTH用于測(cè)試和優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元中的點(diǎn)火中斷。為了完成此任務(wù)，示波器對(duì)于Maximilian Kuhnert尤其重要。他不僅是電子團(tuán)隊(duì)的一員，還負(fù)責(zé)FaSTDa Racing團(tuán)隊(duì)的傳感器技術(shù)和數(shù)據(jù)記錄。

F17帶來了優(yōu)化措施。在2017賽季之初，F(xiàn)aSTDa賽車隊(duì)在匈牙利的Örkény Euroring舉行的Formula Student East效率類比賽中獲得第一名。

2018年7月下旬在莫斯特（捷克共和國(guó)）舉行的第一場(chǎng)比賽中，F(xiàn)18 Clara在不利的情況下，32支球隊(duì)中排名第12位。由于一場(chǎng)雷暴，比賽提前結(jié)束了。在2018年8月上旬，該車隊(duì)在Hockenheimring賽車場(chǎng)上，F(xiàn)18 Clara賽車在58支配備內(nèi)燃機(jī)的車隊(duì)中獲得了非?？捎^的第16位。在2018年8月底的巴塞羅那-加泰羅尼亞賽道的濕滑路面上，本賽季的最后一場(chǎng)比賽使F18總體上獲得了第十名。今年，該車再次顯示出即使在不利條件下也能可靠地運(yùn)行的能力。


F18 Clara在捷克共和國(guó)的濕地面賽道上