一种基于热式气体质量流量计的汽车尾气检测仪的制作方法_2

文档序号:9041947阅读:来源:国知局
[0012]2.设备成本低,相对于传统气体检测仪,设备没有昂贵的显示屏和复杂电路,设备硬件部分成本低廉;
[0013]3.抗干扰性能强,网络连接稳定可靠;
[0014]4.直接测量汽车尾气的质量流量(kg),无需温度压力补偿,测量准确方便;
[0015]5.整个测量系统无可动部件,抗震性能好,汽车的震动对测量不影响;
[0016]6.运行功耗低,软硬件系统都采用低功耗设计,可长时间工作,电池续航能力强。
【附图说明】
[0017]图1为主控电源电路示意图;
[0018]图2为检测探头电路不意图;
[0019]图3为主控电路示意图。
【具体实施方式】
[0020]一种基于热式气体质量流量计的汽车尾气检测仪,包括主控电源、检测探头和主控电路。
[0021]如图1所示,所述的主控电源包括保险丝F1、双向瞬态抑制二极管Tl、第一滤波电容C9、第二滤波电容C10、第三滤波电容C12、第四滤波电容C18、第一整流二极管D7、第一电感L1、第一电阻R11、第一钽电容E1、第二钽电容C21和稳压芯片U7 ;其中稳压芯片U7的型号为 TLE4275-Q1 ;
[0022]所述的保险丝Fl的一端接12V电源,另一端与双向瞬态抑制二极管Tl的一端、第一滤波电容C9的一端、第一整流二极管D7的阳极连接,第一整流二极管D7的阴极与第一电感LI的一端连接,第一电感LI的另一端与第一钽电容El正极、第三滤波电容C12的一端、稳压芯片U7的I脚连接并接地,双向瞬态抑制二极管Tl的另一端与第二滤波电容ClO的一端、第一钽电容El负极、第三滤波电容C12的另一端、第四滤波电容C18的一端、稳压芯片U7的3脚、第二钽电容C21的阴极连接并接地;第一滤波电容C9的另一端与第二滤波电容ClO的另一端连接,第四滤波电容C18的另一端与稳压芯片U7的4脚连接,稳压芯片U7的5脚与第一电阻Rll的一端、第二钽电容C21的阳极连接并接VCC,稳压芯片U7的2脚与第一电阻Rll的另一端连接;
[0023]如图2所示,所述的检测探头电路,包括第二电阻R231、第三电阻R232、第四电阻R233、第五电阻R234、第六电阻R201、第七电阻R202、第八电阻R203、第九电阻R204、第十电阻R21、第^^一电阻R22、第十二电阻R7、第十三电阻R2、第十四电阻R3、第十五电阻R24、第十六电阻R6、第十七电阻R12、第十八电阻PtlO、第十九电阻Pt200、第二十电阻R18、第五滤波电容C3、第六滤波电容C2、第七滤波电容C6、第八滤波电容Cl、第九滤波电容C5、第十滤波电容C4、第^^一滤波电容C19、隧道二极管Dl、第一放大器U2、稳压芯片Ul、第二整流二极管D2、第三稳压二极管D3、第四稳压二极管D4、第五稳压二极管D5、第六稳压二极管D6 ;稳压芯片Ul的型号为LM317 ;
[0024]所述的第二电阻R231的一端与第三电阻R232的一端、第四电阻R233的一端、第五电阻R234的一端、隧道二极管Dl的阳极、第五滤波电容C3的一端连接并接地,第二电阻R231的另一端与第三电阻R232的另一端、第四电阻R233的另一端、第五电阻R234的另一端、隧道二极管Dl的阴极、第五滤波电容C3的另一端、第十八电阻PtlO的一端、第十九电阻Pt200的一端连接,第十八电阻PtlO的另一端与第六电阻R201的一端、第七电阻R202的一端、第八电阻R203的一端、第九电阻R204的一端、第八滤波电容Cl、第十三电阻R2的一端连接,第六电阻R201的另一端与第七电阻R202的另一端、第八电阻R203的另一端、第九电阻R204的另一端、第十滤波电容C4的一端、第二十电阻R18的活动端、第五稳压二极管D5的阴极、第六稳压二极管D6的阴极、第十五电阻R24的一端、第十七电阻R12的一端连接,第五稳压二极管D5的阴极与第六稳压二极管D6的阴极的连接并接地,第十九电阻Pt200的另一端与第十电阻R21的一端、第^ 电阻R22的一端、第六滤波电容C2的一端连接,第六滤波电容C2的另一端接地;第十电阻R21的另一端与第十一电阻R22的另一端、第十二电阻R7的一端、第二十电阻R18的固定端、第九滤波电容C5的一端、第十四电阻R3的一端连接,第九滤波电容C5的另一端、第七滤波电容C6的另一端接地;第十滤波电容C4的另一端与第十三电阻R2的另一端、第一放大器U2的反向输入端连接,第十四电阻R3的另一端与第一放大器U2的正向输入端连接,第一放大器U2的负电源端接地,正电源端与第i^一滤波电容C19的一端、稳压芯片Ul的3脚连接,第^^一滤波电容C19的另一端接地,第一放大器U2的输出端与第十六电阻R6的一端、第二整流二极管D2的阴极连接,第二整流二极管D2的阳极与稳压芯片Ul的I脚、第三稳压二极管D3的阴极、第四稳压二极管D4的阴极、第十七电阻R12的一端连接,第十六电阻R6的另一端与第三稳压二极管D3的阳极、第四稳压二极管D4的阳极连接并接地;稳压芯片Ul的2脚与第十五电阻R24的另一端连接;
[0025]如图3所示,所述的主控电路包括第十二滤波电容CS、第十三滤波电容C7、第十四滤波电容C17、第十五滤波电容C16、第十六滤波电容Cl 1、第二^^一电阻R1、第二十二电阻R4、第二十三电阻R5、第二十四电阻R8、第二十五电阻R13、第二十六电阻R9、第二十七电阻R10、第二十八电阻R14、第二十九电阻R15、第三十电阻R16、第三^^一电阻R17、第三钽电容C15、第二运算放大器U3、稳压二极管U4、主控芯片、存储芯片U5和三个接插件;主控芯片的型号为STC15F2K60S2-LQFP32,存储芯片U5的型号为MB84RC64 ;
[0026]其中第二^^一电阻Rl的一端与隧道二极管Dl的阴极连接,第二^^一电阻Rl的另一端与第二运算放大器U3的正向输入端连接,第二十二电阻R4的一端接地,第二十二电阻R4的另一端与第二运算放大器U3的反向输入端、第二十三电阻R5的一端连接,第二十三电阻R5的另一端与第二十四电阻R8的一端、第二运算放大器U3的输出端连接;第二运算放大器U3的负电源端接地,第二运算放大器U3的正电源端与第十四滤波电容C17的一端连接并接电源VCC ;第十四滤波电容C17的另一端接地,第二十四电阻R8的另一端与主控芯片的4脚连接,主控芯片的3脚与稳压二极管的参考极、稳压二极管U4的阴极、第二十五电阻R13的一端、第十三滤波电容C7的一端连接,稳压二极管U4的阳极与第十三滤波电容C7的另一端、第十二滤波电容CS的一端连接并接地,第十二滤波电容CS的另一端与第二十五电阻R13的另一端连接并接电源VCC ;主控芯片的27脚与第二十六电阻R9的一端、存储芯片U5的5脚连接,主控芯片的26脚与存储芯片U5的6脚、第二十七电阻RlO的一端连接,第二十六电阻R9的另一端与第二十七电阻RlO的另一端连接,存储芯片U5的7脚与第十六滤波电容Cll的一端连接并接地,存储芯片U5的8脚与第十六滤波电容Cll的另一端连接并接电源VCC,存储芯片U5的I脚、2脚、3脚、4脚接地;存储芯片U5的10脚与第三钽电容C15的正极、第十五滤波电容C16的一端、接插件C0N4的I脚连接并接电源VCC,12脚与第三钽电容C15的负极、第十五滤波电容C16的另一端、接插件C0N4的4脚连接并接地,13脚与接插件C0N4的2脚连接,14脚与接插件C0N4的3脚连接;17脚与第二十八电阻R14的一端、接插件CON5的I脚连接,18脚与第二十九电阻R15的一端、接插件CON5的2脚连接,19脚与第三十电阻R16的一端、接插件CON5的4脚连接,20脚与第三^^一电阻R17的一端、接插件CON5的5脚连接,接插件CON5的3脚接地;23脚与接插件CON6的6脚连接,24脚与接插件CON6的3脚连接,接插件CON6的I脚和2脚接地,接插件CON6的4脚和5脚接电源VCC。
[0027]工作过程:车载12V电源为仪器提供供电,12V电源通过滤波和稳压之后由TLE4275-Q1输出一个稳定的5V电源,提供给后续电路供电。在电路开启时,PTlO被加热到高于PT20015度,此时电桥处于平衡状态。当有汽车尾气流过时,尾气会带走PTlO的温度,从而温度被改变,电阻值随之改变,因而导致测速端电压改变,从而电桥平衡被破坏,运放OP117输出端电压上升,从而LM317的ADJ的电压上升,而ADJ电压上升后使输出端V。电压上升,经过反馈电路使流过的测速端电阻的电流急剧增加,从而造成其温度升高,电阻
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