基于溫度傳感器的內(nèi)燃機(jī)水冷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)(參考版)
2025-05-17 12:42本頁面
【正文】 此課題的繼續(xù)研究是必要的。 由于溫度傳感器測溫范圍在 55℃ — +125℃之間，而由于天氣的影響，特別是東北地區(qū)，冬天 多 達(dá)零下 30℃左右，還有水的沸點(diǎn)是 100℃，所以溫度傳感器工作溫度大約在 30℃到 +100℃之間，而實(shí)際敏感測溫范圍在 80 ℃ —— 90 ℃之間，符合溫度傳感器的性能要求。 7 設(shè)計(jì)心得 與改進(jìn)意見： 通過將近一周的時(shí)間， 在指導(dǎo)老師的幫助下， 應(yīng)用自己之前所學(xué)的理論知識，查閱相關(guān)資料，完成了一個(gè)基于溫度傳感器和電磁繼電器的發(fā)動機(jī)水冷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。電動風(fēng)扇還有 一個(gè)特點(diǎn)是風(fēng)阻增大，風(fēng)量迅速下降，如何提高高靜壓下風(fēng)扇的保風(fēng)量是目前的技術(shù)難點(diǎn)，也是目前影響其在客車上使用的關(guān)鍵。這樣初步的設(shè)計(jì)的風(fēng)扇能滿足發(fā)動機(jī)對散熱性能的要求。滿足內(nèi)燃機(jī)在各個(gè)工況下對冷卻水溫度的要求。綜合比較冷卻風(fēng)扇的幾種驅(qū)動方式的優(yōu)缺點(diǎn)值后。由于大多內(nèi)燃機(jī)采用水冷方式，即通過冷卻風(fēng)扇，帶動空氣通過散熱片，以此達(dá)到散熱的目的。 L298N 為恒壓恒流橋式 2A驅(qū)動芯片。 報(bào)警電路 冷卻電機(jī)驅(qū)動電路設(shè)計(jì) ： 考慮到冷卻風(fēng)扇的功率為 40W 左右，而汽車電瓶通常為 24V，現(xiàn)選擇 24V直流電機(jī)作為冷卻風(fēng)扇 的驅(qū)動電機(jī)。電阻 R主要作為限流保護(hù)電阻，防止電流過大。本設(shè)計(jì)中也包含了蜂鳴器電路。繼電器的開合信號由控制器發(fā)出?；诒敬卧O(shè)計(jì)的要求，我們在電路中選用了電壓繼電器，用來切換冷卻水流通路徑，即行使節(jié)溫器的作用。當(dāng)線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動觸點(diǎn)與原來的靜觸點(diǎn)（常閉觸點(diǎn)）吸合。電磁式繼電器一般由控制線圈、鐵芯、銜鐵、觸點(diǎn)簧片等組成，控制線圈和接點(diǎn)組之間是相互絕緣的，因此，能夠?yàn)榭刂齐娐菲鸬搅己玫碾姎飧綦x作用。 測溫電纜線建議采用屏蔽 4芯雙絞線，其中一對線接地線與信號線，另一組接 VCC 和地線，屏蔽層在源端單點(diǎn)接地。 4 在 DS1820 測溫程序設(shè)計(jì)中，向 DS1820 發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換命令后，程序總要等待 DS1820 的返回信號，一旦 某個(gè) DS1820 接觸不好或斷線，當(dāng)程序讀該 DS1820 時(shí)，將沒有返回信號，程序進(jìn)入死循環(huán)。這種情況主要是由總線分布電容使信號波形產(chǎn)生畸變造成的。試驗(yàn)中，當(dāng)采用普通信號電纜傳輸長度超過 50m 時(shí)，讀取的 測溫?cái)?shù)據(jù)將發(fā)生錯(cuò)誤。當(dāng)單總線上所掛 DS1820 超過 8 個(gè)時(shí)，就需要解決微處理器的總線驅(qū)動問題，這一點(diǎn)在進(jìn)行多點(diǎn)測溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí) 要加以注意。在使用 PL/M、 C 等高級語言進(jìn) 行系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)時(shí)，對 DS1820 操作部分最好采用匯編語言實(shí)現(xiàn)。注意：在外部供電的方式下， DS18B20 的 GND 引腳不能懸空 ，否則不能轉(zhuǎn)換溫度，讀取的溫度總是 85℃ 。 R1和R0用來設(shè)置分辨率，如下表所示：（ DS18B20 出廠時(shí)被設(shè)置為 12 位） P C P UP D S 18 B 2 01 2 3V C CR1 kV C C 表 4： 溫度分辨率設(shè)置表 R1 R0 分辨率 溫度最大轉(zhuǎn)換時(shí)間 0 0 9 位 0 1 10 位 1 0 11 位 375ms 1 1 12 位 750ms DS18B20 供電方式 要想使 DS18B20 進(jìn)行精確的溫度轉(zhuǎn)換， I/O線必須保證在溫度轉(zhuǎn)換期間提供足夠的能量，由 于每個(gè) DS18B20 在溫度轉(zhuǎn)換期間工作電流達(dá)到 1mA，當(dāng)幾個(gè)溫度傳 感器掛在同一根 I/O線上進(jìn)行多點(diǎn)測溫時(shí)，只靠 上拉電阻就無法提供足夠的 能量，會造成無法轉(zhuǎn)換溫度或溫度誤差極大。 （ 4）配置寄存器 該字節(jié)各位的意義如下： 表 3： 配置寄存器結(jié)構(gòu) TM R1 R0 1 1 1 1 1 低五位一直都是 1， TM是測試模式位，用于設(shè)置 DS18B20 在工作模式還是在測試模式。 例如 +125℃ 的數(shù)字輸出為 07D0H， +℃ 的數(shù)字輸出為 0191H， ℃的數(shù)字輸出為 FE6FH， 55℃ 的數(shù)字輸出為 FC90H 。 （ 2） DS18B20 中的溫度傳感器可完成對溫度的測量，以 12 位轉(zhuǎn)化為例：用 16 位符號擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼讀數(shù)形式提供，以 ℃ /LSB 形式表達(dá)，其中 S 為符號位。 64 位光刻 ROM 的排列是：開始 8位 （ 28H）是產(chǎn)品類型標(biāo)號，接著的 48 位是該 DS18B20 自身的序列號，最后 8 位是前面 56位的循環(huán)冗余校驗(yàn)碼（ CRC=X8+X5+X4+1）。圖 3 中的斜率累加器用于補(bǔ)償和修正測溫過程中的非線性，其輸出用于修正計(jì)數(shù)器 1 的預(yù)置值。計(jì)數(shù)器 1 和溫度寄存器被預(yù)置在－ 55℃ 所對應(yīng)的一個(gè)基數(shù)值。圖中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度影響很小，用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號送給計(jì)數(shù)器 1。 封裝引腳圖 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 DS18B20 工作原理 DS18B20 的讀寫時(shí)序和測溫原理與 DS1820 相同，只是得到的溫度值的位數(shù)因分辨率不同而不同，且溫度轉(zhuǎn)換時(shí)的延
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