- 機動車尾氣檢測配套核心傳感器的應用
- 來源:賽斯維傳感器網 發(fā)表于 2012/12/28
近年來,隨著汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展和汽車保有量的飛速增加,汽車排放污染已經成為主要污染源之一,特別是在一些大型城市,機動車排放污染已經成為首要污染,治理汽車尾氣的呼聲日益強烈。我國現行的在用車排放標準為怠速法。由于只規(guī)定測量HC、CO的排放濃度,已經無法適應當前汽車技術以及環(huán)保要求的需要。1999年國家環(huán)?偩珠_始要求對安裝了閉環(huán)控制和三元催化凈化系統的車輛尾氣測量采用雙怠速法進行,并逐步推行簡易工況法。2003年北京開始推行簡易工況法。
在分析我國機動車尾氣檢測技術國內外現狀的基礎上,提出了對尾氣檢測核心模塊、尾氣分析光學平臺、轉速RPM模塊開發(fā)的必要性。通過采用新型的光機電一體化紅外分析技術,配合嵌入式軟硬件系統,開發(fā)了一體化的尾氣檢測光學平臺;谡駝雍驮肼暦治鲈砗虳SP信號分析處理技術,開發(fā)成功新型的轉速傳感器。以上兩個尾氣檢測配套模的國產化開發(fā),大大減少了我國對國外核心部件的依耐性,將進一步推動我國汽車檢測維修技術的發(fā)展。
尾氣檢測配套的轉速傳感器(RPM)隨著我國雙怠速以及工況法檢測技術的發(fā)展需求旺盛。我國目前普遍采用轉速鉗的方式測量發(fā)動機轉速。轉速鉗方式需要打開發(fā)動機蓋進行測量,同時也容易損壞,對于壓燃式發(fā)動機無法適應。從國際上尾氣檢測線使用情況來看,大都傾向采用振動和噪聲原理生產的轉速傳感器。振動噪聲原理測量轉速在理論上十分成熟,但是作為發(fā)動機轉速測量的專用模塊國內目前還沒有成熟的產品。
1.尾氣分析傳感器
非分光紅外(NDIR)氣體分析技術是尾氣成分檢測的關鍵技術。以往NDIR氣體傳感器采用鎳锘絲作為紅外光源、采用電機機械調制紅外光、采用薄膜電容微音器或InSb等作為傳感器等。由于采用電機機械調制,儀器功耗大,且穩(wěn)定性差,儀器造價也很高。同時采用薄膜電容微音器作為傳感使得儀器對振動十分敏感,因此不適合尾氣的便攜測量,生產成本也很高。隨著紅外光源、紅外探測器及電子技術的發(fā)展,NDIR紅外氣體傳感器在國外得到了迅速的發(fā)展。主要表現在采用新型紅外傳感器及電調制光源,在儀器電路上采用了低功耗嵌入式系統,使得儀器在體積、功耗、性能、價格上具有以往儀器無法比擬的優(yōu)勢。
2.轉速RPM傳感器
轉速傳感器在我國使用普遍。目前我國在對機動車檢測和維修時測量轉速還普遍采用速鉗模式,測量點火線圈的脈沖。該傳感器結構簡單,成本低廉。但是該傳感器需要打開發(fā)動機蓋測量,容易受高溫損壞,同時不適合壓燃式發(fā)動機測量。本文介紹一種基于振動和噪聲原理的新型發(fā)動機轉速傳感器,同時適合點燃式和壓燃式發(fā)動機。振動傳感器測量轉速在我國研究多年,但大都基于PC計算機技術,很少見到脫離PC的模塊化產品。
(1)汽車工業(yè)的快速發(fā)展以及人們對尾氣控制的意識的加強,尾氣檢測儀器在國內將具有巨大的需求。對尾氣分析傳感器進行國產化,降低尾氣分析儀器的成本將對在國內普及尾氣分析儀具有重要意義。
(2)新型尾氣光學平臺采用了國際最新的紅外光源、多元探測器、嵌入式軟硬件系統、多組分量程匹配和干擾修正技術,使得國產化平臺可以替代進口。
(3)新型轉速傳感器采用振動和噪聲原理,通過DSP復雜信號數字處理技術,快速輸出包括點燃式和壓燃式發(fā)動機的轉速。該傳感器將有助于推動我國雙怠速和工況法尾氣檢測技術的發(fā)展。
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