专利名称：一种燃油发动机尾气参数测试系统的制作方法
技术领域：
一种燃油发动机尾气参数测试系统技术领域[0001]本实用新型涉及发动机测试技术领域，尤其是涉及一种燃油发动机尾气参数测试 系统。
背景技术：
[0002]改革开放以来，我国的汽车工业和航空工业得到了迅速发展，在带来了经济发展 的同时，也带来了两大社会问题废气排放带来的环境污染和以石油为主导的能源短缺。[0003]在排放的各种废气中，燃油发动机所排放的尾气是废气污染的主要环节其排放 的尾气中含有的二氧化碳(CO2)是“温室效应”的主要来源；石油不能完全燃烧所带来的一 氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)都是对人体有害的气体，威胁人体健康，这些尾气排放与居 住环境紧密相联，对人类的生活质量造成了严重影响。另外，汽车和航空工业的发展建立 在大量消耗石油的基础上，石油作为燃油发动机的主要燃料在工业发展中发挥着巨大的作 用，但是石油资源蕴藏量不是无线的，容易开发和利用的储量已经不多，长期下去必将出现 能源危机。对于上述两个问题的解决途径很多，就发动机本身而言，改进发动机的构造设 计、提高燃烧效率是节约石油能源和减少有害气体排放的有效途径。在改进的研究过程中， 需要对发动机的燃烧状态等各种性能参数进行测试和分析，其中燃烧尾气温度和主要组成 成分(C02、CO、HC)浓度的测量是一个重要部分。目前，现有技术中有一些气体浓度信号和 温度信号的测试方案，但是，大多是采用单片机结合PC机来实现，脱离了 PC机将不能运行， 而且是通过RS232总线或RS485总线构成上下位机系统，由PC机实现数据处理，实现成本 较高，且为仪器的携带、调试和测试带来了操作上的不便，仪器的稳定性和相应速度也受到 了限制。实用新型内容[0004]本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种燃油 发动机尾气参数测试系统，其结构简单，设计合理，功能完备，使用操作便捷，实现成本低， 工作可靠性高，稳定性好，实用性强，使用效果好，便于推广使用。[0005]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是一种燃油发动机尾气参数 测试系统，其特征在于包括微处理器模块以及与微处理器模块相接的晶振电路、复位电 路、USB通信接口电路、以太网接口电路、Fl a s h存储器和触摸式液晶显示屏，所述微处理 器模块的输入端接有用于对信号进行放大和滤波调理的信号调理电路模块，所述信号调理 电路模块的输入端接有用于对燃油发动机尾气温度进行检测的红外温度传感器、用于对燃 油发动机尾气中CO气体浓度进行检测的CO气体传感器、用于对燃油发动机尾气中0)2气体 浓度进行检测的CO2气体传感器和用于对燃油发动机尾气中HC气体浓度进行检测的HC红 外气体传感器，所述微处理器模块的输出端接有用于在燃油发动机尾气参数超标时发出语 音报警信号的语音报警电路，所述USB通信接口电路上接有U盘。[0006]上述的一种燃油发动机尾气参数测试系统，其特征在于所述微处理器模块为内部集成有A/D转换电路的单片机MSP430F169，所述信号调理电路模块8的输出端与所述A/ D转换电路的输入端相接。[0007]上述的一种燃油发动机尾气参数测试系统，其特征在于所述以太网接口电路主要由芯片DM9000EP构成。[0008]上述的一种燃油发动机尾气参数测试系统，其特征在于所述语音报警电路主要由语音芯片I SD1402构成。[0009]本实用新型与现有技术相比具有以下优点[0010]1、本实用新型电路结构简单，设计合理，接线方便。[0011]2、本实用新型由于没有直接采用PC机进行数据的分析处理，而是由微处理器模块直接进行数据的分析处理，并通过触摸式液晶显示屏进行分析处理结果的显示，因此，数据处理速度快，实时性好，缩小了整个测试系统的体积，便于携带、调试和测试，另外，通过 USB通信接口电路和以太网接口电路，也可以将本实用新型与PC机联机使用，使用灵活方便，功能完备。[0012]3、本实用新型设置了语音报警电路，一方面，系统可以通过语音报警电路进行超标报警，另一方便，工作人员还可以通过对比显示在触摸式液晶显示屏上的实时绘制的曲线和标准曲线，得到发动机的燃烧状态等各种性能参数，使用操作便捷。[0013]4、本实用新型的实现成本低，工作可靠性高，稳定性好，无需经常维护维修，维护维修成本低。[0014]5、本实用新型的实用性强，能够对发动机的燃烧状态等各种性能参数进行测试和分析，使用效果好，便于推广使用。[0015]综上所述，本实用新型结构简单，设计合理，功能完备，使用操作便捷，实现成本低，工作可靠性高，稳定性好，实用性强，使用效果好，便于推广使用。[0016]下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
[0017]图1为本实用新型的电路原理框图。[0018]附图标记说明[0019]I一微处理器模块；2一晶振电路；3一复位电路；[0020]4-USB通信接口电路；5-以太网接口电路；6-Flash存储器；[0021]7—触摸式液晶显示屏；8—信号调理电路模块;9一红外温度传感器[0022] ο-co气体传感器；Il-CO2气体传感器；[0023]12—HC红外气体传感器; 13—语音报警电路；[0024]14一A/D转换电路；15—U 盘。
具体实施方式
[0025]如图1所示，本实用新型包括微处理器模块I以及与微处理器模块I相接的晶振电路2、复位电路3、USB通信接口电路4、以太网接口电路5、Flash存储器6和触摸式液晶显示屏7，所述微处理器模块I的输入端接有用于对信号进行放大和滤波调理的信号调理电路模块8，所述信号调理电路模块8的输入端接有用于对 燃油发动机尾气温度进行检测的红外温度传感器9、用于对燃油发动机尾气中CO气体浓度进行检测的CO气体传感器10、 用于对燃油发动机尾气中CO2气体浓度进行检测的CO2气体传感器11和用于对燃油发动机 尾气中HC气体浓度进行检测的HC红外气体传感器12，所述微处理器模块I的输出端接有 用于在燃油发动机尾气参数超标时发出语音报警信号的语音报警电路13，所述USB通信接 口电路4上接有U盘15。[0026]本实施例中，所述微处理器模块I为内部集成有A/D转换电路14的单片机 MSP430F169，所述信号调理电路模块8的输出端与所述A/D转换电路14的输入端相接。所 述以太网接口电路5主要由芯片DM9000EP构成。所述语音报警电路13主要由语音芯片 ISD1402 构成。[0027]本实用新型的工作原理及工作过程是系统启动后，红外温度传感器9对燃油发 动机尾气温度进行检测并将所检测到的信号输出给信号调理电路模块8，CO气体传感器10 对燃油发动机尾气中CO气体浓度进行检测并将所检测到的信号输出给信号调理电路模块 8, CO2气体传感器11对燃油发动机尾气中CO2气体浓度进行检测并将所检测到的信号输出 给信号调理电路模块8，HC红外气体传感器12对燃油发动机尾气中HC气体浓度进行检测 并将所检测到的信号输出给信号调理电路模块8，所述信号调理电路模块8对红外温度传 感器9、CO气体传感器10、CO2气体传感器11和HC红外气体传感器12输出的信号进行放 大和滤波调理后输出给A/D转换电路14进行A/D转换处理，微处理器模块I对经A/D转换 处理后的信号进行分析处理，得到燃油发动机尾气温度、尾气中CO气体、CO2气体和HC气体 的浓度信号并绘制浓度随时间变化的曲线，通过USB通信接口电路4存储在U盘15中，显 示在触摸式液晶显示屏7上，同时将标准曲线也显示在触摸式液晶显示屏7上,这样工作人 员就可以通过对比实时绘制的曲线和标准曲线，得到发动机的燃烧状态等各种性能参数， 另外，微处理器模块I还将各时刻的尾气温度、尾气中CO气体、CO2气体和HC气体的浓度信 号与标准值相对比，当实时值严重超过标准值时，微处理器模块I控制语音报警电路发出 语音报警信号，提醒工作人员。[0028]本实施例中，由于采用U盘15进行数据存储，所以可以方便地将存储了数据的U 盘15拔下，插到PC机的USB接口上，通过PC机再对数据进行存储和进一步的分析处理，也 可以不在USB通信接口电路4上连接U盘15，而是直接将本实用新型通过USB通信接口电 路4与PC相连，将数据传输给PC机进行存储和进一步的分析处理，有利于数据的保存和连 网。另外，由于微处理器模块I上接有以太网接口电路5，因此，本实用新型还可以直接通过 以太网接口电路5连接到网络上，与PC机通过以太网进行通信。[0029]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根 据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍 属于本实用新型技术方案的保护范围内。
权利要求1.一种燃油发动机尾气参数测试系统，其特征在于包括微处理器模块(I)以及与微处理器模块(I)相接的晶振电路(2 )、复位电路(3 )、USB通信接口电路(4)、以太网接口电路 (5), Flash存储器(6)和触摸式液晶显示屏(7)，所述微处理器模块(I)的输入端接有用于对信号进行放大和滤波调理的信号调理电路模块(8)，所述信号调理电路模块(8)的输入端接有用于对燃油发动机尾气温度进行检测的红外温度传感器(9)、用于对燃油发动机尾气中CO气体浓度进行检测的CO气体传感器(10)、用于对燃油发动机尾气中CO2气体浓度进行检测的CO2气体传感器(11)和用于对燃油发动机尾气中HC气体浓度进行检测的HC红外气体传感器(12)，所述微处理器模块(I)的输出端接有用于在燃油发动机尾气参数超标时发出语音报警信号的语音报警电路(13 )，所述USB通信接口电路(4)上接有U盘(15)。
2.按照权利要求1所述的一种燃油发动机尾气参数测试系统，其特征在于所述微处理器模块(I)为内部集成有A/D转换电路(14)的单片机MSP430F169，所述信号调理电路模块(8)的输出端与所述A/D转换电路(14)的输入端相接。
3.按照权利要求1所述的一种燃油发动机尾气参数测试系统，其特征在于所述以太网接口电路(5)主要由芯片DM9000EP构成。
4.按照权利要求1所述的一种燃油发动机尾气参数测试系统，其特征在于所述语音报警电路(13)主要由语音芯片I SD1402构成。
专利摘要本实用新型公开了一种燃油发动机尾气参数测试系统，包括微处理器模块以及与微处理器模块相接的晶振电路、复位电路、USB通信接口电路、以太网接口电路、Flash存储器和触摸式液晶显示屏，微处理器模块的输入端接有信号调理电路模块，信号调理电路模块的输入端接有红外温度传感器、CO气体传感器、CO2气体传感器和HC红外气体传感器，微处理器模块的输出端接有用于在燃油发动机尾气参数超标时发出语音报警信号的语音报警电路，USB通信接口电路上接有U盘。本实用新型结构简单，设计合理，功能完备，使用操作便捷，实现成本低，工作可靠性高，稳定性好，实用性强，能够对发动机的燃烧状态等各种性能参数进行测试，便于推广使用。
文档编号G01D21/02GK202885863SQ20122055838
公开日2013年4月17日 申请日期2012年10月27日 优先权日2012年10月27日
发明者任超伟, 曹初 申请人:长安大学