发动机热膜式空气流量计设计与试验研究

针对目前国内船用双燃料发动机空气流量计设计较少以及模拟电路设计方案难以适用的问题,对流量计控制电路存在的缺陷以及非线性误差进行了研究,设计了一种基于MC9S08QD4单片机的发动机热膜式空气流量计.在充分利用芯片内部的硬件资源基础上,开发了热膜传感单元输出模拟信号采集、模/数转化以及流量信号输出控制等电路.同时,针对流量信号存在对环境温度交叉敏感等问题,采取了基于查表的自动标定方法和基于多项式拟合的误差补偿方法.对该设计进行了与标准流量计的性能对比试验和发动机不同工况下的性能对比试验.试验结果表明,该设计能有效减小的非线性误差影响以及减少工况变化对测量精度的影响,有利于实现空气流量计的自动化和智能化.     

发动机进气空气流量计的设计与实现

空气流量作为发动机喷油量和点火时间的重要参数直接影响着发动机的空燃比,因此,空气质量流量必须准确测量。利用热式空气流量计直接测量空气流量的特点,提出以32位ARM Cortex M0+内核的MKE02Z32VLC2单片机为控制核心,充分利用其内部的FLASH、ADC、FTM等硬件资源设计了一款发动机进气空气流量计。针对传统车用流量计忽略环境温度补偿电阻自热效应的缺陷进行改进;为提高信号采集的精确性,提出改进型的滤波算法;设计的流量计输出模拟和数字信号解决传统流量计只输出单一信号而无法通用的缺点。实验测试表明,流量计精度满足发动机的要求。     

空气流量计温度流量耦合效应的补偿算法

恒温差工作热膜式空气流量计采用衬底集成电阻检测环境温度,并抑制流量信号的温度漂移。但是加热丝的热扩散使得检测到的环境温度偏高,导致空气流量计存在着温度流量耦合效应。空气流量输出信号随环境温度变化,环境温度检测电阻的输出信号随空气流量变化而变化,致使测量存在较大的误差。因此针对空气流量计的温度流量耦合特性,利用多元线性回归方程分别对环境温度检测电阻以及空气流量的输出信号进行补偿,进而采用决定系数评估多元线性回归模型对空气流量计温度流量耦合效应进行补偿。测试结果表明补偿后空气流量温漂、环境温度检测误差分别减小到1.5%和2%以内。     

数字输出型热膜式空气流量计的设计与实现

针对目前国内数字输出型热膜式空气流量计设计较少的现状,设计了一种基于硅MEMS新型热膜式AFS07空气流量传感器和PIC16F1786微控制器的数字输出型车用空气流量计。详细分析了该空气流量计的工作原理和检测电路、恒温差控制电路的设计,通过PIC16F1786微控制器产生了ECU所需频率范围为1.8~11 k Hz、占空比50%的方波流量信号和频率为19 Hz、占空比可变的矩形波温度信号。在此基础上对样机进行了实验。实验结果表明:该样机实现了对不同流量气体和进气温度的检测,且具有良好的温度补偿功能;同时得出该空气流量计输出信号的周期与其对应信号的输出电压之间呈线性关系。     

基于某款轿车的空气流量计故障检测与分析研究

燃油汽车发动机空气流量传感器作为精确控制空燃比的重要元件,其性能直接影响到了发动机的正常运转。空气流量传感器异常会使得发动机出现怠速不稳或者动力下降等问题,但在实际检修过程中仅用一种方法无法确定故障原因。本文以某款轿车为例,详细阐述了空气流量计的作用、分类及工作原理,并详细介绍了空气流量传感器的实际检测方法;以发动机怠速不稳的故障现象为例,提供了空气流量传感器的多种故障诊断和排除思路,为之后的汽车维修研究提供借鉴。     

基于RFID的无线多目标温湿度监控系统

针对温湿度检测的重要性和日常管理的需求,基于RFID技术,结合温湿度传感器、单片机及无线射频模块制作了一种无线多目标温湿度监控系统.DHT90温湿度传感器和有源电子标签构成温湿度传感标签,Atmega48单片机控制读写器读写现场的多个温湿度值,然后通过射频模块nRF905无线传输数据,主接收器接收数据后经串口RS-232发送到监控PC机进行显示、存储.实验证明,该系统成本低、安全稳定,可以对多个温湿度目标进行远程无线监控和管理,是一种高效率的检测监控方式.     

通信机房自动温湿度控制系统

设计一种基于AT89C52单片机的自动温湿度控制系统,包括温湿度传感器件、键盘与中文液晶模块和功率输出控制模块。该系统采用友好的人机接口实现灵活的机房温湿度的自动控制,具有良好的可靠性和实用性,推广价值极大。     

车用热膜式空气流量计分析与设计

针对目前国内车用热膜式空气流量计设计较少的现状,以某款模拟电路样机为研究对象,在分析样机加热控制电路、检测电路及传感探头结构的基础上,对样机进行了实验。结果表明,样机能检测不同流量的气体,并具有一定的温度补偿功能。样机正确反映了热膜式空气流量计的检测原理,直观显示了探头部分结构。同时,通过实验分析了模拟控制方法、检测电阻线性度等因素对样机热区性能的影响。最后,针对模拟控制电路存在的缺陷,基于汽车芯片提出一种数字化解决方案。研究为热膜式空气流量计的设计提供了参考,具有一定的工程意义和实用价值。     

基于恒温差的热式空气流量计

文中提出了一种基于恒温差的热式空气流量计的设计方法。该流量计采用微型流量传感器、集成测速铂电阻和测温铂电阻,能够有效补偿环境温度对空气流量的影响。采用多项式最小二乘法,建立空气流量与传感器输出电压之间的数学模型,通过单片机处理,输出标准的4~20 m A电流信号。实验数据结果表明,该流量计具有响应速度快、测量范围大、测量精度高和重复性好等优点。     

简易质量流量计校验装置设计与应用

在化工企业的自动化生产过程中,流体流量的测量和控制是工业自动化生产过程中的重要参数,随着生产技术的快速发展,对流体流量检测和总量的计量提出了越来越多的要求,同时对流量检测准确度的要求也越来越高。根据质量流量计运行特点及工业自动化生产控制、贸易结算的需要,设计制作了一套直接测量流量的简易流量计校验装置,经过试验对比,该装置运行可靠稳定,有效解决了质量流量计现场标定校验的难题,同时也为同类型企业流量计标定提供了方法和途径。     

光纤光栅温湿度检测系统研究

为了实现对室内环境的温度和湿度的实时监测,设计了一种光纤光栅温湿度检测系统。该系统以光纤光栅传感器为温度和湿度检测的敏感元件,利用波分复用技术对光纤光栅传感器进行传感网络的组建,利用F-P腔解调原理对光纤光栅传感器进行波长的解调,采用LabVIEW编写光纤光栅温湿度系统的上位机软件。光纤光栅温湿度检测系统解决了传统电力系统的组网困难,电缆质量重,测量误差大,易受电磁干扰等问题,实现实时监测环境的温湿度和数据的保存,适合各种室内环境的温湿度监测的场合。     

气体发动机燃气阀试验系统的开发

为了研究气体发动机燃气阀的流量特性及验证其流量计量和调节功能,开展燃气阀试验系统研究。根据燃气阀测试要求,试验系统包括空气供给系统、流量测试装置、燃气阀、燃气阀控制系统、排气系统以及自动化控制与数据采集系统。经试验验证,利用该试验台系统可成功进行燃气阀流量特性研究以及流量计量和流量闭环功能的验证。     

测片式空气流量传感器的故障检修

测片式空气流量传感器(以下简称空气流量传感器),在L型电子控制汽油发动机上有着比较广泛的应用.它的作用是:直接检测进入发动机气缸的空气量,将空气流量转换成电信号,输送给电子控制单元(ECU).     

一种电磁阀组代替流量计精确控制小流量的功能设计

介绍了一种采用STM32单片机控制流量比例阀来控制液体流量输出的控制系统,对于流量计不容易检测的小流量进行精确控制。该系统实现了液体的定时、定量的自动输出要求,具有稳定性好、体积小、性价比高及控制精确等特点。     

空气流量计故障的分析与检修

空气流量计是用于测量进气量的传感器。它是车辆电子控制系统的重要组成部分。它在记录发电机的工作状态和检测发动机故障方面起着重要作用。其性能直接影响发动机是否能正常工作。因此,掌握空气流量计的检测和故障诊断方法尤为重要。本文就空气流量计的分类、作用、故障的分析及检修等方面进行了阐述。     

基于ARM的热式空气流量计的设计

针对传统空气流量计在测量汽车发动机进气量时存在精度低、响应慢等缺点,设计了一种基于ARM的热式空气流量计。系统基于恒温差的测量方法,当空气流经加热电阻时,利用加热电路维持加热电阻与环境温度的恒定温差,通过加热电阻上电流变化引起的电压变化来计算得到空气流量信号。实验结果表明,该流量计具有响应速度快、测量范围大、测量精度高等优点,综合测量误差小于1%,流量计的精度满足发动机的要求。     

光学薄片用作检测微小深度敏感元件的研究

本文对光学薄片用作检测微小深度敏感元件的机理进行了研究，得到了敏感元件输出与输入间的关系式，对微精加工中离子束刻蚀深度的传感技术具有现实意义。     

海外科技

测试仪器与软件支持多种气体的小型高精度气体流量计日本矢崎总业日前开发出了可用于空气、氢气、氦气、天然气等多种气体的小型高精度气体流量计。燃料电池车为了提高燃料电池的功率和效率,要求对输送给燃料电池的空气和氢气流量进行精细控制。此次的流量计就可在这种控制中用来测量空气与氢气的流量。该气体流量计非常小,传感器部分的外形尺寸仅为2mm×2mm0.4mm。在硅片上利用MEMS技术形成了齿状加热器,以及通过将不同金属结合到一起形成压电效果的温度传感器。温度传感器配置于位于中间的加热器上下左右位置,可通过检测晶圆上温度分布的变化,推算出气体流量。     

橡胶注射成型机节能控制装置

本实用新型涉及一种橡胶注射成型机节能控制装置,包括变频驱动电机、液体压力和流量传感器、温度传感器和电源电路。节能控制系统由监测控制器、工艺流程控制模块、温度采样及控制模块和变频驱动控制模块组成。工艺流程控制模块、温度检测及控制模块和变频驱动控制模块的输入端和输出端分别与监测控制器的输出端和输入端相连接。对工艺流程主要参数控制变频节能,实现了负载流量匹配,     

一种基于MSP430的控制装置温湿度监视系统设计与实现

设计了一种基于MSP430~([1])的控制装置温湿度监视系统,该系统集成温湿度采集监视、风机智能温控、风机故障检测和过温预警功能。系统采用内置嵌入式设计模式,包含1个温湿度采集模块、2个温湿度传感器和1个通信网关。温湿度传感器选用SHT30,用于采集装置顶部和底部的温湿度,并通过I~2C总线上送到温湿度采集模块。温湿度采集模块选用MSP430G2553为主控芯片,用于温度采集、过温判断和风机状态检测,并根据采集的温度,输出不同占空比的PWM脉冲进行风机转速智能调节。温湿度采集模块将温湿度值、过温告警和风机故障状态字上传到网关,由网关上送到监控后台解析和显示。