畢業(yè)設(shè)計汽車尾氣檢測系統(tǒng)的設(shè)計(參考版)
2024-12-07 17:58本頁面
【正文】 摘 要 目錄 第一章 緒論 1 第二章 影響排放污染物的主要因素 第三章 汽車尾所檢測系統(tǒng)檢測方法及原理 9 第四章 汽車尾氣檢測系統(tǒng)的設(shè)計 10 結(jié)束語 15 參考文獻 16 致謝 17 。實現(xiàn)了智能化。向用戶提供豐富的信息，方便了用戶的使用。使得該系統(tǒng)具有精度高、重復(fù)性、穩(wěn)定性好、抗干擾能力強等特點，能實現(xiàn)對汽車尾氣多組分參數(shù)測量。 4 研制了一套完整的基于單片機技術(shù)的數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)。并且使用方便，編程量小，是一種較為理想的用于檢測汽車尾氣成分及其含量的方法。 本文在分析了國內(nèi)外汽車尾氣檢測技術(shù)的發(fā)展情況后，提出應(yīng)在設(shè)備標準化、自動化、智能化、國產(chǎn)化等方面加大研究和開發(fā)力度。特別是，汽車發(fā)動機所摔出的污染物成分和濃度與發(fā)動機的技術(shù)狀況密 切相關(guān)，所以通過對發(fā)動機的排氣污染物進行檢測，可評價發(fā)動機的技術(shù)狀況，特別是燃油供給系統(tǒng)和點火系統(tǒng)的技術(shù)狀況。系統(tǒng)工作環(huán)境的復(fù)雜化、系統(tǒng)功能的多樣化、檢測過程的自動化以及顯示信息的智能化都成為汽車尾氣檢測過程中值得注意而且必須考慮的關(guān)鍵問題。為減小干擾的影響，在編寫程序時，采用滑動濾波和平均濾波等方法計算。由于在檢測過程中，傳感器中的濾光片是旋轉(zhuǎn)的，所以產(chǎn)生的電壓信號是類 似于正弦波形的。 AD7895 的時序圖如圖 44。信號經(jīng)過信號調(diào)理電路后進入 AD7895。 6 打印檢測結(jié)果模塊。 5 與 PC 機的通信模塊。 4 液晶顯示模塊。先通入標準氣體，記錄檢測結(jié)果，制成表格寫入程序。對數(shù)據(jù)進行補償，消除大氣壓力和溫度對它的影響。完 成氣泵控制和汽車尾氣各組分的數(shù)模轉(zhuǎn)換。滿接地，即在印制板上除供傳輸信號用的印制導(dǎo)線外，把電路板上沒有被器件占用的面積全做為接地線等措施。加粗地線能降低導(dǎo)線電阻，使它能通過三倍于印制板上的允許電流。本文在單片機對排氣泵和換向閥的控制中，采用了光電隔離電路，以消除 220V 電源的繼電器產(chǎn)生的強電流導(dǎo)致的干擾。除此之外，還能起到很好的安全保障作用，因為在光電耦合器的輸入回路和輸出回路之間有很高的耐壓值，達500V~1000V，甚至更高。其輸入端配置發(fā)光源，輸出端配置受光器，因而輸入和輸出在電氣上是完全隔離的。光電隔離是由光電耦合器 件完成的。在信號調(diào)理電路中使用了有源濾波器。濾波器對噪聲、干擾等進行抑制或衰減，特別是對由導(dǎo)線傳導(dǎo)耦合到電路中而又具有一定頻率特征的干擾信號，具有十分明顯的效果。 在本系統(tǒng)中，主要采用了以下方法來防止干擾。 圖 42 干擾三要素結(jié)構(gòu)圖 為消除和抑制干擾，就要針對這三個因素采取措施。它們之間的聯(lián)系如圖 42 所示。系統(tǒng)必須長期穩(wěn)定、可靠地進行，否則將導(dǎo)致誤差加大，嚴重時會使系統(tǒng)失靈。 硬件電路的抗干擾措施 近年來，隨著汽車尾氣排放法規(guī)要求的進一步加強和汽車尾氣分析儀的廣泛應(yīng)用，并有效地控制了尾氣排放對大氣污染的影響。 A/D 轉(zhuǎn)換器與微處理器的接口一般要完成的操作有微處理器發(fā)出啟動轉(zhuǎn)換信號，微處理器取回轉(zhuǎn)換結(jié)束狀態(tài)信號，讀取轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)。在選用 A/D 轉(zhuǎn)換器時還應(yīng)考慮智能儀器所 處的環(huán)境選擇 A／ D 轉(zhuǎn)換器的環(huán)境參數(shù)。使用 A/D 轉(zhuǎn)換器時應(yīng)先根據(jù)輸入通道的總誤差，選擇 A/D 轉(zhuǎn)換器的精度及分辨率。適合于要求長期穩(wěn)定性好、成本低而且使用批量大的場合。 大氣壓力傳感器：使用美國 IC Sensors 公司的 HIT1210 型壓力傳感器，選用量程 0～ 15Psi。 紅外氣體傳感器：本系統(tǒng)使用的是美國 PerkinElemer 公司的紅外氣體傳感器。傳感器精度的高低是影響測控系統(tǒng)精度、可靠性和成本的重要因素之一。傳感器能轉(zhuǎn)換信息存在的能量形式，通常是將其他 能量形式轉(zhuǎn)換成電量形式，以便進一步加工處理，傳感器的輸出往往總是電信號。 傳感器：傳感器是將外界輸入的被測量信號變換成電信號的元器件或裝置。微處理器在鍵盤的控制下進行顯示、通訊、打印、抽氣、排氣等操作。傳感器直接產(chǎn)生的模擬信號一般都比較微弱，并且有干擾信號，必須對它們進行放大、濾波，并有效地排除于擾信號。根據(jù)通入氣體前后的幅值變化，可以得到尾氣各組分含量的檢測結(jié)果。本系統(tǒng)的電機轉(zhuǎn)速為 120 轉(zhuǎn) /分。 圖 41 紅外氣體分析裝置結(jié)構(gòu)原理圖 根據(jù)上述原理制成的紅外氣體分析裝置如圖 41 所示。其吸收能量的紅外線波長稱為特征波長，吸收強度用吸收系數(shù)反映。 第四章 汽車尾氣檢測系統(tǒng)的設(shè)計 汽車尾氣檢測系統(tǒng)的介紹 本檢測系統(tǒng)采用不分光紅外分析 NDIR 法測量 CO、 HC 和 C02。 分析儀是從汽車排氣管內(nèi)收集取出汽車的尾氣，并對氣體中所含有的 CO、HC、 02 和 NOx 的濃度進行連續(xù)測定的儀器。在排氣成分中，其它產(chǎn)生化學發(fā)光的物質(zhì)有 CO、稀烴等，它們都以比 59mm 短的波長發(fā)光，為了消除它們的影響，可用濾波器將這些光波濾除。 圖 32 氫火焰離子型分析儀結(jié)構(gòu)原理 化學發(fā)光法分析 CLD 化學發(fā)光法分析儀 Chemical Luminscence Detector 用來測量 NOx 的濃度，其優(yōu)點是感度高、應(yīng)答性好，在 濃度范圍內(nèi)輸出特性呈線性關(guān)系，適合連續(xù)分析。取樣氣體和燃燒氣體在噴嘴 A 處混合，然后這一混合氣體又在燃燒室 1 和 空氣混合。 FID 的測量原理是：碳氫化合物在氫火焰中燃燒時，火焰的高溫 2021攝氏度 會使其分解產(chǎn)生離子，這些離子的產(chǎn)生和 HC濃度成正比。由于 NDIR對 HC 中的稀烴和芳香族烴感度低，所以在 CVS 取樣測定中改用 FID 分析 HC。 令： 則式 可簡化成：
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