紅外熱成像在汽車電器中的檢測

隨著車用電子技術的迅速發展，電器電子部分在車輛中所占的比重越來越大，其重要性
也越來越引起人們的重視，它的質量好壞直接影響車輛的使用安全。在汽車的設計和裝
配過程中，電器部分故障的檢測和診斷也越顯重要了，利用熱像儀，便可以簡化檢測過
程，提高了工作效率的同時，大大改善了產品的質量。

汽車電器簡介
現代汽車電器主要組成部分有：
1 電源系統：包括蓄電池、發電機、調節器。其中發電機為主電源，發電機正常工作時，由發電機向全車用電設備供
電，同時給蓄電池充電。調節器的作用是使發電機的輸出電壓保持恒定。
2 啟動系統：包括串勵式直流電動機、傳動機構、控制裝置。其作用是用于啟動發動機。
3 點火系統：包括點火開關、點火線圈、分電器總成、火花塞等。
4 照明系統：包括汽車內、外各種照明燈及其控制裝置。用來保證夜間行車安全。
5 信號系統：包括喇叭、蜂鳴器、閃光器及各種行車信號標識燈。
6 儀表系統：包括各種電器儀表（電流表、充電指示燈或電壓表、機油壓力表、溫度表、燃油表、車速及里程表、
發動機轉速表等）。用來顯示發動機和汽車行駛中有關裝置的工作狀況。
7 輔助電器系統：包括電動刮水器、空調器、低溫啟動預熱裝置、收錄機、點煙器、玻璃升降器等。除了汽車用音
響設備，通訊器材和汽車電視等服務性裝置外，如電動刮水器，電動洗窗器，電動玻璃升降器，暖風通風裝置、電動
座位移動機構，發動機冷卻系電動風扇、電動燃料泵，冷氣壓縮機用電磁離合等等。
8 電子控制系統：包括電控燃油噴射裝置、電子點火裝置、制動防抱死裝置、自動變速器等。
上述的電器設備，主要是以低壓（汽油車多采用12V，柴油車多采用24V）、直流電氣電路為主，同時功耗也相對
較小。
隨著現代汽車工業的發展，汽車為了達到節能與環保要求，混合動力電動系統開始在汽車中使用。混合動力電動
汽車是指以蓄電池組作為動力源，用電動機和發動機驅動車輪行駛。它在電器系統中，不僅需要具備上面的電器系統
，同時增加了混合動力的驅動電氣系統。混合動力系統主要有能源供給系統、電氣驅動系統和機械傳動系統三大部分
組成。
（1）能源供給系統：由動力電池組、發動機一直流發電機組組成。
（2）電氣驅動系統：由變頻器和電動機組成。
（3）機械傳動系統：將內燃機和電動機的機械輸出通過離合器和減速器送給輪軸。
混合動力電動汽車的核心，是要用變頻器控制電動機的系統取代其機械據推進系統，用電池代替汽油作為車載能源
，在實現*或少排放的前提下，滿足燃油汽車各項性能、價格指標的要求。
汽 車 電 器 檢 測
隨著車用電子技術的迅速發展，電器電子部分在車輛中所占的比重越來越大，其重要性
也越來越引起人們的重視，它的質量好壞直接影響車輛的使用安全。在汽車的設計和裝
配過程中，電器部分故障的檢測和診斷也越顯重要了，利用熱像儀，便可以簡化檢測過
程，提高了工作效率的同時，大大改善了產品的質量。
Fluke Corporation 熱像儀可望可及，問題點即拍即得
紅外熱像儀在汽車電路診斷上主要應用在哪些方面？
電流通過介質，由于介質存在一定的電阻，根據能量守恒定律可以知道，介質會消耗一定的電能，同時產生一定
的熱能，以溫度體現出來。熱像儀可以通過對汽車電器的表面溫度特征，就可以診斷出電路是否存在異常、是否
存在設計隱患。利用獲得的溫度信息，工程師可以完善電路原理的設計、提高整個汽車電器的穩定性，zui終提升了
整車的質量安全。
能源供給汽車的電器主要以直流電壓、電流為主，而且功耗較小，但利用還是可以利用熱像儀檢測電路元器件（
如功率管、ECU芯片等）溫度、電路板溫度分布、其他系統部件（如蓄電池、發電機、直流電機、線圈、保險絲等）
溫度、電氣線束的溫度及各個電氣接點的溫度，利用所獲的溫度信息可診斷相關系統是否出現故障或發生異常。
混合動力汽車的電器會相對更加復雜，因為相比能源供給汽車，增加了電氣驅動系統電路。利用蓄電池作為能源
，使用變頻器控制電動機的系統取代其機械據推進系統，這個系統需要有交流與直流之間的轉換，變頻器的控制，
電機的負載能力分析，同時需要使用較大值的電壓、電流及較大的功率消耗等功能。這些功能的表現都與表面溫度
有一定的關系。利用熱像儀可以分析各個功能是否能夠正常工作。
典型客戶
李爾汽車、上海華普等。
為什么要用紅外熱像儀來檢測汽車電器的溫度？
電器的設計合理性、穩定性以及使用壽命都與溫度有密切的關系，所以溫度是一個相當重要的參數。目前汽車
工程師都比較注意電器發熱情況，但檢測的手段還不是非常的有效和直接。
現有溫度測量手段分三種：
1 接觸式熱電偶（熱敏電阻）
接觸式熱電偶無法準確測試較小目標的電路元器件的溫度，反應速度較慢，同時對于較多點的測試操作很不方
便，而且當檢測電壓值比較高的電氣時，如混合動力的變頻器時，操作非常不安全。接觸式熱電偶也無法顯示目標
電氣的整體溫度分布情況，容易造成溫度異常點的遺漏。
2 紅外點溫儀
紅外點溫儀反應速度快，又是非接觸測溫，對于高電壓值得電氣檢測也相對安全，但紅外點溫儀檢測較小目標
的電路元器件時，顯示的溫度也不準確，而且同樣不具備顯示目標電氣的整體溫度分布情況面板的溫度分布的功能
，容易造成溫度異常點的遺漏。
3 紅外熱像儀
紅外熱像儀彌補了接觸式溫度計和紅外點溫儀的缺點，反應速度快、安全非接觸測溫，非常小的元器件溫度檢
測都沒有問題，同時能夠表現目標電氣的溫度分布，是目前理想的溫度檢測工具。
拍攝時可能會遇到哪些問題？
1 電路板上有部分器件（如電解電容頂面、電源模塊背面及其它芯片光潔面），其發射率比較低，所以檢測出的溫
度差異較大。在拍攝此類器件時，要將其表面用黑筆或黑漆涂黑，然后進行測溫等操作。
2 當用標準鏡頭無法分辨小目標時，可以更換10.5mm廣角鏡。
如何能做好汽車電器的紅外熱像檢測？
1 盡量選擇熱靈敏度較高的熱像儀；
2 先使用自動模式測量溫度范圍；然后手動設置水平及跨度，將溫度范圍設置在zui小，并包含有先前測量的溫
度范圍；
3 切換各調色板模式，使熱像圖顯示效果達到*（建議使用高對比度或鐵紅模式）；