车载废气检测仪的研制

作     者：梁帅奇 

作者单位：重庆大学 

学位级别：硕士

导师姓名：吴言荪

授予年度：2002年

学科分类：08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 

主      题：点火参数 排放 测量 干扰 单片机 

摘      要：汽油机的废气排放是大气污染的主要污染源，而废气排放与燃烧过程紧密相关。为了减少废气排放，有必要研究汽油机点火参数与废气排放的关系，因此研制一种可连续测量的车载废气检测仪是十分必要的。 本文在学习了汽油机的工作原理和排气有害成分的产生机理的基础上，提出了车载废气检测仪的设计方案。传统的废气分析仪的取样设备体积庞大，难以实现车载和在线检测。本文针对内燃机废气温度高、化学成分复杂的特点和实时性的要求，选择了价格较低、高性能、高分辨率的电化学气体传感器。在前置放大电路中采用了自稳零运放ICL7650,A/D转换利用了双积分式A/D转换器MC14433和单片机内部的A/D转换器。装置采用性能价格比较高的80C196KB单片机，用小型液晶显示LCD作显示器，配有实时时钟和串行EEPROM，显示直观，操作方便，使该检测仪不仅具有废气检测的功能，还有废气超标记录的功能。在设计了车载废气检测仪的硬件电路的基础上，编制了相应的控制程序，制作并调试了氧气测试通道。针对汽车内燃机的干扰源及其传播途径，从硬件和软件两个方面提出了抗干扰的措施。 车载废气检测仪不仅为研究点火参数与废气排放的关系提供了很大的方便，而且可监测与排放有关的系统和部件(如催化净化器)，以保证汽车在整个寿命期限内不超过排放限值。另外，本车载废气检测仪通过连续监视汽车的废气排放，司机发现排气超标时，可及时对汽车进行检修，而实时记录的废气超标的数据又可作为民警处罚的依据。