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用于汽油機的感應式數(shù)字轉(zhuǎn)速表的設(shè)計
陳紅 2011/3/22
摘要:設(shè)計了一種用于測量汽油發(fā)動機轉(zhuǎn)速的感應式數(shù)字轉(zhuǎn)速表,介紹了該表的工作原理以及硬件電路和軟件構(gòu)成。利用PROTEL軟件設(shè)計了硬件電路,由天線取得脈沖信號,經(jīng)放大、整形后輸入信號處理單元。運用了脈沖周期測量法,使采樣測量周期縮短,靈敏度提高,測量數(shù)據(jù)精確,讀數(shù)穩(wěn)定。對實驗板進行了實車測量,結(jié)果證明了其有效性。
關(guān)鍵詞:感應式;脈沖周期測量法;汽油機;轉(zhuǎn)速表
0 引言
發(fā)動機轉(zhuǎn)速表能準確地反映發(fā)動機的工作狀況。現(xiàn)在,轎車一般都是電子式轉(zhuǎn)速表,包括指針式和液晶數(shù)字顯示式,表內(nèi)有數(shù)字集成電路,它將點火線圈輸送過來的電壓脈沖經(jīng)過計算后驅(qū)動指針移動或數(shù)字顯示。另外還有一種轉(zhuǎn)速表是從發(fā)電機取出脈沖信號送到轉(zhuǎn)速表電路解釋后顯示轉(zhuǎn)速值,不過因受發(fā)電機皮帶打滑等因素影響,數(shù)值不太精確[ 1 - 2 ] 。目前,手持式轉(zhuǎn)速表應用很廣,有光電式轉(zhuǎn)速表、感應式轉(zhuǎn)速表,還有用RF401等集成電路芯片來實現(xiàn)對汽車發(fā)動機轉(zhuǎn)速的遙測。有些產(chǎn)品雖然能達到很高的精度,但是在快速性和穩(wěn)定性上還存在一定的欠缺,而且有些高端產(chǎn)品價格昂貴[ 3 ]。
針對上述問題,設(shè)計了一種非接觸型汽油發(fā)動機轉(zhuǎn)速表,由天線接收脈沖信號,單片機通過測量脈沖周期的方法得到脈沖頻率,并通過按鍵設(shè)置沖程與汽缸數(shù),計算出發(fā)動機轉(zhuǎn)速,并顯示數(shù)據(jù)。
1 轉(zhuǎn)速表工作原理
汽油發(fā)動機的工作循環(huán)包括進氣、壓縮、點火、排氣。對于二沖程發(fā)動機, 1個工作循環(huán)發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)1周,發(fā)動機點火1次。對于四沖程發(fā)動機, 1個工作循環(huán)曲軸轉(zhuǎn)2周,點火1次。所以發(fā)動機點火脈沖的頻率與發(fā)動機的轉(zhuǎn)速存在對應關(guān)系。發(fā)動機汽缸有單缸和多缸,汽缸數(shù)與發(fā)動機轉(zhuǎn)速成反比關(guān)系。在發(fā)動機點火時,高壓軟管會產(chǎn)生點火脈沖,測得此脈沖信號的頻率,按照發(fā)動機的具體沖程和氣缸數(shù),通過一定的計算便可得到發(fā)動機的轉(zhuǎn)速值:
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