CN104807514A - 一种两级低通滤波放大式发动机燃油消耗测试*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种两级低通滤波放大式发动机燃油消耗测试***，包括被测动力平台，以及设置在被测动力平台上的被测发动机，其特征在于：还包括有单片机（1），与单片机（1）相连的测控仪（4）和功率分析仪（2），与测控仪（4）相连的油门驱动仪（5），与功率分析仪（2）相连的电机控制器（3），与被测发动机相连接的燃油信号采集***（6），以及与燃油信号采集***（6）相连接的两级低通滤波放大处理***（7）；该两级低通滤波放大处理***（7）还与单片机（1）相连接，测控仪（4）还与被测发动机相连；本发明的两级低通滤波放大处理***，可以对采集来的信号进行处理，处理后的信号保真度更高，从而提高燃油消耗测试***的精确度。
Description
技术领域
本发明涉及发动机测试领域，具体是指一种两级低通滤波放大式发动机燃油消耗测试***。
背景技术
人们对汽车的可靠性、安全性和绿色性等方面的要求不断提高，而发动机作为汽车的心脏部件，其技术水平直接影响到其动力性、经济性和排放等性能指标，发动机发生故障的频率也是最高的。而发动机综合性能测试是判定发动机技术状况好坏的主要手段，也是汽车检测和维修工作的重要内容，因此发动机性能测试越来越受到人们的重视。另外，燃油消耗量是评价发动机经济性的重要指标，是发动机的重要测量参数之一。因此燃油消耗量的测量是发动机性能试验的重要组成部分，其测量精度直接影响发动机实际性能指标、各项技术参数确定和主要附件的选配及调整等。然而传统的发动机燃油测试***的测试精度不高，这就给发动机性能评估带来了很大的难度。因此，提供一种高精度的发动机燃油测试***则是人们目前的当务之急。
发明内容
本发明的目的在于克服传统的发动机油耗测试***的测试精度不高的缺陷，提供一种两级低通滤波放大式发动机燃油消耗测试***。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种两级低通滤波放大式发动机燃油消耗测试***，主要包括被测动力平台，以及设置在被测动力平台上的被测发动机，还包括有单片机，与单片机相连接的测控仪和功率分析仪，与测控仪相连接的油门驱动仪，与功率分析仪相连接的电机控制器，与被测发动机相连接的燃油信号采集***，以及与燃油信号采集***相连接的两级低通滤波放大处理***；该两级低通滤波放大处理***还与单片机相连接，测控仪还与被测发动机相连接；所述的两级低通滤波放大处理***由两级低通滤波放大电路，与两级低通滤波放大电路相连接的输出电路组成。
进一步的，所述的两级低通滤波放大电路由放大器P2，放大器P3，三极管VT5，三极管VT6，三极管VT7，双向晶闸管D4，负极与放大器P2的正极相连接、正极经电阻R8后作为电路输入端的电容C1，一端与三极管VT5的集电极相连接、另一端经电阻R10后接地的电阻R9，P极与双向晶闸管D4的控制极相连接、N极经电容C2后与三极管VT6的基极相连接的二极管D5，正极与三极管VT6的发射极相连接、负极接地的电容C3，P极与三极管VT6的发射极相连接、N极与三极管VT7的基极相连接的稳压二极管D6，一端与三极管VT7的集电极相连接、另一端与放大器P3的输出端相连接的电阻R11，负极与三极管VT7的发射极相连接、正极与放大器P3的输出端相连接的电容C5，以及一端与放大器P3的正极相连接、另一端与放大器P3的输出端相连接的电容C4组成；所述三极管VT5的基极与电阻R8和电容C1的连接点相连接、发射极与双向晶闸管D4的第一阳极相连接，双向晶闸管D4的第二阳极与三极管VT6的集电极相连接，放大器P2的负极接地、输出端同时与电阻R9和电阻R10的连接点以及二极管D5的N极相连接，放大器P3的负极与三极管VT6的集电极相连接、输出端与输出电路相连接。
所述的输出电路包括处理芯片U，二极管D7，二极管D8，电容C6，场效应管Q；所述二极管D7的P极与放大器P3的输出端相连接、N极与处理芯片U的VCC管脚相连接，二极管D8的N极与处理芯片U的LOG管脚以及IO管脚相连接、P极接地，电容C6的正极与处理芯片U的KA管脚相连接、负极与二极管D8的P极相连接，场效应管Q的栅极与处理芯片U的HOG管脚相连接、漏极接地、源极与处理芯片U的VS管脚相连接；所述处理芯片U的IS管脚和DT管脚均同时与二极管D7的P极以及放大器P3的输出端相连接、GND管脚接地。
所述的燃油信号采集***由流量传感器，三极管VT1，三极管VT2，三极管VT3，三极管VT4，放大器P1，P极与流量传感器的输出端相连接，N极则顺次经电阻R1和电阻R2后接地的二极管D1，一端与二极管D1的P极相连接、另一端与放大器P1的正极相连接的电阻R4，N极与放大器P1的正极相连接、P极接地的稳压二极管D2，P极经电阻R7后与放大器P1的正极相连接、N极与三极管VT4的发射极相连接的二极管D3，以及一端与三极管VT2的基极相连接、另一端顺次经电阻R5和电阻R6后与三极管VT3的基极相连接的电阻R3组成；所述三极管VT1的基极与电阻R1和电阻R2的连接点相连接、发射极与三极管VT2的发射极相连接、集电极与三极管VT2的基极相连接，三极管VT2的集电极与电阻R5和电阻R6的连接点相连接、发射极与三极管VT3的集电极相连接，三极管VT3的发射极与基极均与三极管VT4的集电极相连接，放大器P1的负极与三极管VT2的集电极相连接、输出端与三极管VT4的基极相连接。
所述处理芯片U为PM2020A集成电路，流量传感器为V4OEM系列油耗流量传感器，而场效应管Q为结型场效应管。
本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
（1）本发明的燃油信号采集***对燃油信号的采集效率高，反应迅速。
（2）本发明的两级低通滤波放大处理***，可以对采集来的信号进行处理，处理后的信号保真度更高，从而可以提高燃油消耗测试***的精确度。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的两级低通滤波放大处理***电路结构示意图；
图3为本发明的燃油信号采集***电路结构示意图。
以上附图中的附图标记名称为：
1—单片机，2—功率分析仪，3—电机控制器，4—测控仪，5—油门驱动仪，6—燃油信号采集***，7—两级低通滤波放大处理***。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式并不限于此。
实施例
如图1所示，本发明包括被测动力平台，固定在被测动力平台上的被测发动机。为了对被测发动机的油耗进行检测，本发明还包括有单片机1，与单片机1相连接的测控仪4和功率分析仪2，与测控仪4相连接的油门驱动仪5，与功率分析仪2相连接的电机控制器3，与被测发动机相连接的燃油信号采集***6，以及与燃油信号采集***6相连接的两级低通滤波放大处理***7；该两级低通滤波放大处理***7通过RS232通讯线与单片机1相连接，该测控仪4还与被测发动机相连接。
其中，单片机1作为本发明的控制***，电机控制器3用于控制被测发动机的启停，功率分析仪2则用于检测被测发动机的输出功率，油门驱动仪5用于为被测发动机提供燃油，并通过测控仪4来显示和控制其燃油输送量。燃油信号采集***6用于采集被测发动机的燃油流动信号，该燃油流动信号经过两级低通滤波放大处理***7的处理后由RS232通讯线输送给单片机1，由单片机1根据燃油流动信号对被测发动机的燃油消耗进行计算并显示。
如图3所示，所述的燃油信号采集***6由设置在被测发动机进油管上的流量传感器，三极管VT1，三极管VT2，三极管VT3，三极管VT4，放大器P1，P极与流量传感器的输出端相连接，N极则顺次经电阻R1和电阻R2后接地的二极管D1，一端与二极管D1的P极相连接、另一端与放大器P1的正极相连接的电阻R4，N极与放大器P1的正极相连接、P极接地的稳压二极管D2，P极经电阻R7后与放大器P1的正极相连接、N极与三极管VT4的发射极相连接的二极管D3，以及一端与三极管VT2的基极相连接、另一端顺次经电阻R5和电阻R6后与三极管VT3的基极相连接的电阻R3组成。所述三极管VT1的基极与电阻R1和电阻R2的连接点相连接、发射极与三极管VT2的发射极相连接、集电极与三极管VT2的基极相连接，三极管VT2的集电极与电阻R5和电阻R6的连接点相连接、发射极与三极管VT3的集电极相连接，三极管VT3的发射极与基极均与三极管VT4的集电极相连接，放大器P1的负极与三极管VT2的集电极相连接、输出端与三极管VT4的基极相连接。
当启动被测发动机时，燃油则会从进油管输送到被测发动机的燃烧室，这时流量传感器则会检测燃油的输送量并把它转变为相应的电信号输出。为了更好的实施本发明，该流量传感器优选为上海瓷熙仪器仪表有限公司的V4OEM系列油耗流量传感器，其最大的误差为±1%。
所述的两级低通滤波放大处理***7为本发明的重点，如图2所示，其由两级低通滤波放大电路，与两级低通滤波放大电路相连接的输出电路组成。
其中的两级低通滤波放大电路由放大器P2，放大器P3，三极管VT5，三极管VT6，三极管VT7，双向晶闸管D4，负极与放大器P2的正极相连接、正极经电阻R8后作为电路输入端的电容C1，一端与三极管VT5的集电极相连接、另一端经电阻R10后接地的电阻R9，P极与双向晶闸管D4的控制极相连接、N极经电容C2后与三极管VT6的基极相连接的二极管D5，正极与三极管VT6的发射极相连接、负极接地的电容C3，P极与三极管VT6的发射极相连接、N极与三极管VT7的基极相连接的稳压二极管D6，一端与三极管VT7的集电极相连接、另一端与放大器P3的输出端相连接的电阻R11，负极与三极管VT7的发射极相连接、正极与放大器P3的输出端相连接的电容C5，以及一端与放大器P3的正极相连接、另一端与放大器P3的输出端相连接的电容C4组成。所述三极管VT5的基极与电阻R8和电容C1的连接点相连接、发射极与双向晶闸管D4的第一阳极相连接，双向晶闸管D4的第二阳极与三极管VT6的集电极相连接，放大器P2的负极接地、输出端同时与电阻R9和电阻R10的连接点以及二极管D5的N极相连接，放大器P3的负极与三极管VT6的集电极相连接、输出端与输出电路相连接。
所述的输出电路包括处理芯片U，二极管D7，二极管D8，电容C6，场效应管Q；所述二极管D7的P极与放大器P3的输出端相连接、N极与处理芯片U的VCC管脚相连接，二极管D8的N极与处理芯片U的LOG管脚以及IO管脚相连接、P极接地，电容C6的正极与处理芯片U的KA管脚相连接、负极与二极管D8的P极相连接，场效应管Q的栅极与处理芯片U的HOG管脚相连接、漏极接地、源极与处理芯片U的VS管脚相连接；所述处理芯片U的IS管脚和DT管脚均同时与二极管D7的P极以及放大器P3的输出端相连接、GND管脚接地，VS管脚则作为电路的输出端，该输出端与单片机1相连接。该处理芯片U优选为PM2020A集成电路，而场效应管Q则为结型场效应管。
如上所述，便可很好的实现本发明。
Claims (7)
1.一种两级低通滤波放大式发动机燃油消耗测试***，主要包括被测动力平台，以及设置在被测动力平台上的被测发动机，其特征在于：还包括有单片机（1），与单片机（1）相连接的测控仪（4）和功率分析仪（2），与测控仪（4）相连接的油门驱动仪（5），与功率分析仪（2）相连接的电机控制器（3），与被测发动机相连接的燃油信号采集***（6），以及与燃油信号采集***（6）相连接的两级低通滤波放大处理***（7）；该两级低通滤波放大处理***（7）还与单片机（1）相连接，测控仪（4）还与被测发动机相连接；所述的两级低通滤波放大处理***（7）由两级低通滤波放大电路，与两级低通滤波放大电路相连接的输出电路组成。
2.根据权利要求1所述的一种两级低通滤波放大式发动机燃油消耗测试***，其特征在于：所述的两级低通滤波放大电路由放大器P2，放大器P3，三极管VT5，三极管VT6，三极管VT7，双向晶闸管D4，负极与放大器P2的正极相连接、正极经电阻R8后作为电路输入端的电容C1，一端与三极管VT5的集电极相连接、另一端经电阻R10后接地的电阻R9，P极与双向晶闸管D4的控制极相连接、N极经电容C2后与三极管VT6的基极相连接的二极管D5，正极与三极管VT6的发射极相连接、负极接地的电容C3，P极与三极管VT6的发射极相连接、N极与三极管VT7的基极相连接的稳压二极管D6，一端与三极管VT7的集电极相连接、另一端与放大器P3的输出端相连接的电阻R11，负极与三极管VT7的发射极相连接、正极与放大器P3的输出端相连接的电容C5，以及一端与放大器P3的正极相连接、另一端与放大器P3的输出端相连接的电容C4组成；所述三极管VT5的基极与电阻R8和电容C1的连接点相连接、发射极与双向晶闸管D4的第一阳极相连接，双向晶闸管D4的第二阳极与三极管VT6的集电极相连接，放大器P2的负极接地、输出端同时与电阻R9和电阻R10的连接点以及二极管D5的N极相连接，放大器P3的负极与三极管VT6的集电极相连接、输出端与输出电路相连接。
3.根据权利要求2所述的一种两级低通滤波放大式发动机燃油消耗测试***，其特征在于：所述的输出电路包括处理芯片U，二极管D7，二极管D8，电容C6，场效应管Q；所述二极管D7的P极与放大器P3的输出端相连接、N极与处理芯片U的VCC管脚相连接，二极管D8的N极与处理芯片U的LOG管脚以及IO管脚相连接、P极接地，电容C6的正极与处理芯片U的KA管脚相连接、负极与二极管D8的P极相连接，场效应管Q的栅极与处理芯片U的HOG管脚相连接、漏极接地、源极与处理芯片U的VS管脚相连接；所述处理芯片U的IS管脚和DT管脚均同时与二极管D7的P极以及放大器P3的输出端相连接、GND管脚接地。
4.根据权利要求3所述的一种两级低通滤波放大式发动机燃油消耗测试***，其特征在于：所述的燃油信号采集***（6）由流量传感器，三极管VT1，三极管VT2，三极管VT3，三极管VT4，放大器P1，P极与流量传感器的输出端相连接，N极则顺次经电阻R1和电阻R2后接地的二极管D1，一端与二极管D1的P极相连接、另一端与放大器P1的正极相连接的电阻R4，N极与放大器P1的正极相连接、P极接地的稳压二极管D2，P极经电阻R7后与放大器P1的正极相连接、N极与三极管VT4的发射极相连接的二极管D3，以及一端与三极管VT2的基极相连接、另一端顺次经电阻R5和电阻R6后与三极管VT3的基极相连接的电阻R3组成；所述三极管VT1的基极与电阻R1和电阻R2的连接点相连接、发射极与三极管VT2的发射极相连接、集电极与三极管VT2的基极相连接，三极管VT2的集电极与电阻R5和电阻R6的连接点相连接、发射极与三极管VT3的集电极相连接，三极管VT3的发射极与基极均与三极管VT4的集电极相连接，放大器P1的负极与三极管VT2的集电极相连接、输出端与三极管VT4的基极相连接。
5.根据权利要求3或4所述的一种两级低通滤波放大式发动机燃油消耗测试***，其特征在于：所述处理芯片U为PM2020A集成电路。
6.根据权利要求4所述的一种两级低通滤波放大式发动机燃油消耗测试***，其特征在于：所述的流量传感器为V4OEM系列油耗流量传感器。
7.根据权利要求3或4所述的一种两级低通滤波放大式发动机燃油消耗测试***，其特征在于：所述的场效应管Q为结型场效应管。
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