專利名稱：一種燃油發(fā)動機尾氣參數(shù)測試系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種燃油發(fā)動機尾氣參數(shù)測試系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及發(fā)動機測試技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種燃油發(fā)動機尾氣參數(shù)測試 系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
[0002]改革開放以來，我國的汽車工業(yè)和航空工業(yè)得到了迅速發(fā)展，在帶來了經(jīng)濟發(fā)展 的同時，也帶來了兩大社會問題廢氣排放帶來的環(huán)境污染和以石油為主導的能源短缺。[0003]在排放的各種廢氣中，燃油發(fā)動機所排放的尾氣是廢氣污染的主要環(huán)節(jié)其排放 的尾氣中含有的二氧化碳(CO2)是“溫室效應(yīng)”的主要來源；石油不能完全燃燒所帶來的一 氧化碳(CO)、碳氫化合物(HC)都是對人體有害的氣體，威脅人體健康，這些尾氣排放與居 住環(huán)境緊密相聯(lián)，對人類的生活質(zhì)量造成了嚴重影響。另外，汽車和航空工業(yè)的發(fā)展建立 在大量消耗石油的基礎(chǔ)上，石油作為燃油發(fā)動機的主要燃料在工業(yè)發(fā)展中發(fā)揮著巨大的作 用，但是石油資源蘊藏量不是無線的，容易開發(fā)和利用的儲量已經(jīng)不多，長期下去必將出現(xiàn) 能源危機。對于上述兩個問題的解決途徑很多，就發(fā)動機本身而言，改進發(fā)動機的構(gòu)造設(shè) 計、提高燃燒效率是節(jié)約石油能源和減少有害氣體排放的有效途徑。在改進的研究過程中， 需要對發(fā)動機的燃燒狀態(tài)等各種性能參數(shù)進行測試和分析，其中燃燒尾氣溫度和主要組成 成分(C02、CO、HC)濃度的測量是一個重要部分。目前，現(xiàn)有技術(shù)中有一些氣體濃度信號和 溫度信號的測試方案，但是，大多是采用單片機結(jié)合PC機來實現(xiàn)，脫離了 PC機將不能運行， 而且是通過RS232總線或RS485總線構(gòu)成上下位機系統(tǒng)，由PC機實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理，實現(xiàn)成本 較高，且為儀器的攜帶、調(diào)試和測試帶來了操作上的不便，儀器的穩(wěn)定性和相應(yīng)速度也受到 了限制。實用新型內(nèi)容[0004]本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種燃油 發(fā)動機尾氣參數(shù)測試系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理，功能完備，使用操作便捷，實現(xiàn)成本低， 工作可靠性高，穩(wěn)定性好，實用性強，使用效果好，便于推廣使用。[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是一種燃油發(fā)動機尾氣參數(shù) 測試系統(tǒng)，其特征在于包括微處理器模塊以及與微處理器模塊相接的晶振電路、復(fù)位電 路、USB通信接口電路、以太網(wǎng)接口電路、Fl a s h存儲器和觸摸式液晶顯示屏，所述微處理 器模塊的輸入端接有用于對信號進行放大和濾波調(diào)理的信號調(diào)理電路模塊，所述信號調(diào)理 電路模塊的輸入端接有用于對燃油發(fā)動機尾氣溫度進行檢測的紅外溫度傳感器、用于對燃 油發(fā)動機尾氣中CO氣體濃度進行檢測的CO氣體傳感器、用于對燃油發(fā)動機尾氣中0)2氣體 濃度進行檢測的CO2氣體傳感器和用于對燃油發(fā)動機尾氣中HC氣體濃度進行檢測的HC紅 外氣體傳感器，所述微處理器模塊的輸出端接有用于在燃油發(fā)動機尾氣參數(shù)超標時發(fā)出語 音報警信號的語音報警電路，所述USB通信接口電路上接有U盤。[0006]上述的一種燃油發(fā)動機尾氣參數(shù)測試系統(tǒng)，其特征在于所述微處理器模塊為內(nèi)部集成有A/D轉(zhuǎn)換電路的單片機MSP430F169，所述信號調(diào)理電路模塊8的輸出端與所述A/ D轉(zhuǎn)換電路的輸入端相接。[0007]上述的一種燃油發(fā)動機尾氣參數(shù)測試系統(tǒng)，其特征在于所述以太網(wǎng)接口電路主要由芯片DM9000EP構(gòu)成。[0008]上述的一種燃油發(fā)動機尾氣參數(shù)測試系統(tǒng)，其特征在于所述語音報警電路主要由語音芯片I SD1402構(gòu)成。[0009]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點[0010]1、本實用新型電路結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理，接線方便。[0011]2、本實用新型由于沒有直接采用PC機進行數(shù)據(jù)的分析處理，而是由微處理器模塊直接進行數(shù)據(jù)的分析處理，并通過觸摸式液晶顯示屏進行分析處理結(jié)果的顯示，因此，數(shù)據(jù)處理速度快，實時性好，縮小了整個測試系統(tǒng)的體積，便于攜帶、調(diào)試和測試，另外，通過 USB通信接口電路和以太網(wǎng)接口電路，也可以將本實用新型與PC機聯(lián)機使用，使用靈活方便，功能完備。[0012]3、本實用新型設(shè)置了語音報警電路，一方面，系統(tǒng)可以通過語音報警電路進行超標報警，另一方便，工作人員還可以通過對比顯示在觸摸式液晶顯示屏上的實時繪制的曲線和標準曲線，得到發(fā)動機的燃燒狀態(tài)等各種性能參數(shù)，使用操作便捷。[0013]4、本實用新型的實現(xiàn)成本低，工作可靠性高，穩(wěn)定性好，無需經(jīng)常維護維修，維護維修成本低。[0014]5、本實用新型的實用性強，能夠?qū)Πl(fā)動機的燃燒狀態(tài)等各種性能參數(shù)進行測試和分析，使用效果好，便于推廣使用。[0015]綜上所述，本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理，功能完備，使用操作便捷，實現(xiàn)成本低，工作可靠性高，穩(wěn)定性好，實用性強，使用效果好，便于推廣使用。[0016]下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。


[0017]圖1為本實用新型的電路原理框圖。[0018]附圖標記說明[0019]I一微處理器模塊；2一晶振電路；3一復(fù)位電路；[0020]4-USB通信接口電路；5-以太網(wǎng)接口電路；6-Flash存儲器；[0021]7—觸摸式液晶顯示屏；8—信號調(diào)理電路模塊;9一紅外溫度傳感器[0022] ο-co氣體傳感器；Il-CO2氣體傳感器；[0023]12—HC紅外氣體傳感器; 13—語音報警電路；[0024]14一A/D轉(zhuǎn)換電路；15—U 盤。
具體實施方式
[0025]如圖1所示，本實用新型包括微處理器模塊I以及與微處理器模塊I相接的晶振電路2、復(fù)位電路3、USB通信接口電路4、以太網(wǎng)接口電路5、Flash存儲器6和觸摸式液晶顯示屏7，所述微處理器模塊I的輸入端接有用于對信號進行放大和濾波調(diào)理的信號調(diào)理電路模塊8，所述信號調(diào)理電路模塊8的輸入端接有用于對 燃油發(fā)動機尾氣溫度進行檢測的紅外溫度傳感器9、用于對燃油發(fā)動機尾氣中CO氣體濃度進行檢測的CO氣體傳感器10、 用于對燃油發(fā)動機尾氣中CO2氣體濃度進行檢測的CO2氣體傳感器11和用于對燃油發(fā)動機 尾氣中HC氣體濃度進行檢測的HC紅外氣體傳感器12，所述微處理器模塊I的輸出端接有 用于在燃油發(fā)動機尾氣參數(shù)超標時發(fā)出語音報警信號的語音報警電路13，所述USB通信接 口電路4上接有U盤15。[0026]本實施例中，所述微處理器模塊I為內(nèi)部集成有A/D轉(zhuǎn)換電路14的單片機 MSP430F169，所述信號調(diào)理電路模塊8的輸出端與所述A/D轉(zhuǎn)換電路14的輸入端相接。所 述以太網(wǎng)接口電路5主要由芯片DM9000EP構(gòu)成。所述語音報警電路13主要由語音芯片 ISD1402 構(gòu)成。[0027]本實用新型的工作原理及工作過程是系統(tǒng)啟動后，紅外溫度傳感器9對燃油發(fā) 動機尾氣溫度進行檢測并將所檢測到的信號輸出給信號調(diào)理電路模塊8，CO氣體傳感器10 對燃油發(fā)動機尾氣中CO氣體濃度進行檢測并將所檢測到的信號輸出給信號調(diào)理電路模塊 8, CO2氣體傳感器11對燃油發(fā)動機尾氣中CO2氣體濃度進行檢測并將所檢測到的信號輸出 給信號調(diào)理電路模塊8，HC紅外氣體傳感器12對燃油發(fā)動機尾氣中HC氣體濃度進行檢測 并將所檢測到的信號輸出給信號調(diào)理電路模塊8，所述信號調(diào)理電路模塊8對紅外溫度傳 感器9、CO氣體傳感器10、CO2氣體傳感器11和HC紅外氣體傳感器12輸出的信號進行放 大和濾波調(diào)理后輸出給A/D轉(zhuǎn)換電路14進行A/D轉(zhuǎn)換處理，微處理器模塊I對經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換 處理后的信號進行分析處理，得到燃油發(fā)動機尾氣溫度、尾氣中CO氣體、CO2氣體和HC氣體 的濃度信號并繪制濃度隨時間變化的曲線，通過USB通信接口電路4存儲在U盤15中，顯 示在觸摸式液晶顯示屏7上，同時將標準曲線也顯示在觸摸式液晶顯示屏7上,這樣工作人 員就可以通過對比實時繪制的曲線和標準曲線，得到發(fā)動機的燃燒狀態(tài)等各種性能參數(shù)， 另外，微處理器模塊I還將各時刻的尾氣溫度、尾氣中CO氣體、CO2氣體和HC氣體的濃度信 號與標準值相對比，當實時值嚴重超過標準值時，微處理器模塊I控制語音報警電路發(fā)出 語音報警信號，提醒工作人員。[0028]本實施例中，由于采用U盤15進行數(shù)據(jù)存儲，所以可以方便地將存儲了數(shù)據(jù)的U 盤15拔下，插到PC機的USB接口上，通過PC機再對數(shù)據(jù)進行存儲和進一步的分析處理，也 可以不在USB通信接口電路4上連接U盤15，而是直接將本實用新型通過USB通信接口電 路4與PC相連，將數(shù)據(jù)傳輸給PC機進行存儲和進一步的分析處理，有利于數(shù)據(jù)的保存和連 網(wǎng)。另外，由于微處理器模塊I上接有以太網(wǎng)接口電路5，因此，本實用新型還可以直接通過 以太網(wǎng)接口電路5連接到網(wǎng)絡(luò)上，與PC機通過以太網(wǎng)進行通信。[0029]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何限制，凡是根 據(jù)本實用新型技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍 屬于本實用新型技術(shù)方案的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種燃油發(fā)動機尾氣參數(shù)測試系統(tǒng)，其特征在于包括微處理器模塊(I)以及與微處理器模塊(I)相接的晶振電路(2 )、復(fù)位電路(3 )、USB通信接口電路(4)、以太網(wǎng)接口電路 (5), Flash存儲器(6)和觸摸式液晶顯示屏(7)，所述微處理器模塊(I)的輸入端接有用于對信號進行放大和濾波調(diào)理的信號調(diào)理電路模塊(8)，所述信號調(diào)理電路模塊(8)的輸入端接有用于對燃油發(fā)動機尾氣溫度進行檢測的紅外溫度傳感器(9)、用于對燃油發(fā)動機尾氣中CO氣體濃度進行檢測的CO氣體傳感器(10)、用于對燃油發(fā)動機尾氣中CO2氣體濃度進行檢測的CO2氣體傳感器(11)和用于對燃油發(fā)動機尾氣中HC氣體濃度進行檢測的HC紅外氣體傳感器(12)，所述微處理器模塊(I)的輸出端接有用于在燃油發(fā)動機尾氣參數(shù)超標時發(fā)出語音報警信號的語音報警電路(13 )，所述USB通信接口電路(4)上接有U盤(15)。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種燃油發(fā)動機尾氣參數(shù)測試系統(tǒng)，其特征在于所述微處理器模塊(I)為內(nèi)部集成有A/D轉(zhuǎn)換電路(14)的單片機MSP430F169，所述信號調(diào)理電路模塊(8)的輸出端與所述A/D轉(zhuǎn)換電路(14)的輸入端相接。
3.按照權(quán)利要求1所述的一種燃油發(fā)動機尾氣參數(shù)測試系統(tǒng)，其特征在于所述以太網(wǎng)接口電路(5)主要由芯片DM9000EP構(gòu)成。
4.按照權(quán)利要求1所述的一種燃油發(fā)動機尾氣參數(shù)測試系統(tǒng)，其特征在于所述語音報警電路(13)主要由語音芯片I SD1402構(gòu)成。
專利摘要本實用新型公開了一種燃油發(fā)動機尾氣參數(shù)測試系統(tǒng)，包括微處理器模塊以及與微處理器模塊相接的晶振電路、復(fù)位電路、USB通信接口電路、以太網(wǎng)接口電路、Flash存儲器和觸摸式液晶顯示屏，微處理器模塊的輸入端接有信號調(diào)理電路模塊，信號調(diào)理電路模塊的輸入端接有紅外溫度傳感器、CO氣體傳感器、CO2氣體傳感器和HC紅外氣體傳感器，微處理器模塊的輸出端接有用于在燃油發(fā)動機尾氣參數(shù)超標時發(fā)出語音報警信號的語音報警電路，USB通信接口電路上接有U盤。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理，功能完備，使用操作便捷，實現(xiàn)成本低，工作可靠性高，穩(wěn)定性好，實用性強，能夠?qū)Πl(fā)動機的燃燒狀態(tài)等各種性能參數(shù)進行測試，便于推廣使用。
文檔編號G01D21/02GK202885863SQ20122055838
公開日2013年4月17日 申請日期2012年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月27日
發(fā)明者任超偉, 曹初 申請人:長安大學