用于汽油机的感应式数字转速表的设计
摘要:设计了一种用于测量汽油发动机转速的感应式数字转速表,介绍了该表的工作原理以及硬件电路和软件构成。利用PROTEL软件设计了硬件电路,由天线取得脉冲信号,经放大、整形后输入信号处理单元。运用了脉冲周期测量法,使采样测量周期缩短,灵敏度提高,测量数据精确,读数稳定。对实验板进行了实车测量,结果证明了其有效性。
关键词:感应式;脉冲周期测量法;汽油机;转速表
0 引言
发动机转速表能准确地反映发动机的工作状况。现在,轿车一般都是电子式转速表,包括指针式和液晶数字显示式,表内有数字集成电路,它将点火线圈输送过来的电压脉冲经过计算后驱动指针移动或数字显示。另外还有一种转速表是从发电机取出脉冲信号送到转速表电路解释后显示转速值,不过因受发电机皮带打滑等因素影响,数值不太精确[ 1 - 2 ] 。目前,手持式转速表应用很广,有光电式转速表、感应式转速表,还有用RF401等集成电路芯片来实现对汽车发动机转速的遥测。有些产品虽然能达到很高的精度,但是在快速性和稳定性上还存在一定的欠缺,而且有些高端产品价格昂贵[ 3 ]。
针对上述问题,设计了一种非接触型汽油发动机转速表,由天线接收脉冲信号,单片机通过测量脉冲周期的方法得到脉冲频率,并通过按键设置冲程与汽缸数,计算出发动机转速,并显示数据。
1 转速表工作原理
汽油发动机的工作循环包括进气、压缩、点火、排气。对于二冲程发动机, 1个工作循环发动机曲轴转1周,发动机点火1次。对于四冲程发动机, 1个工作循环曲轴转2周,点火1次。所以发动机点火脉冲的频率与发动机的转速存在对应关系。发动机汽缸有单缸和多缸,汽缸数与发动机转速成反比关系。在发动机点火时,高压软管会产生点火脉冲,测得此脉冲信号的频率,按照发动机的具体冲程和气缸数,通过一定的计算便可得到发动机的转速值:
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