本文關(guān)鍵詞：汽車(chē)排放檢測(cè)用五氣分析儀的開(kāi)發(fā)研究

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【摘要】：隨著國(guó)家對(duì)汽車(chē)排放控制的日益重視,市場(chǎng)對(duì)于排放檢測(cè)設(shè)備的需求量越來(lái)越大。為了兼顧VMAS工況法、穩(wěn)態(tài)工況法以及雙怠速法的檢測(cè)需求,且便于大型車(chē)輛的雙怠速法檢測(cè)操作,根據(jù)合作企業(yè)、汽車(chē)排放檢測(cè)行業(yè)以及國(guó)家排放法規(guī)測(cè)試對(duì)檢測(cè)設(shè)備的要求,開(kāi)發(fā)了分體式五氣分析儀,分析儀由基座和手持裝置兩部分組成。以Smart Bench平臺(tái)為核心開(kāi)發(fā)了五氣分析儀硬件系統(tǒng)。根據(jù)排氣污染物濃度、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、機(jī)油溫度實(shí)時(shí)測(cè)量等需求,以微控制器MC9S08DZ60為核心,開(kāi)發(fā)了基座硬件系統(tǒng)。根據(jù)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示、分析、存儲(chǔ)和檢測(cè)結(jié)果打印等需求,以微控制器STM32F103RG為核心,開(kāi)發(fā)了手持裝置硬件系統(tǒng)。選擇18650鋰離子電池作為分析儀的備用電源,并以芯片CN3704為核心,開(kāi)發(fā)了鋰電池充電管理系統(tǒng),解決了五氣分析儀在無(wú)市電環(huán)境下的應(yīng)用問(wèn)題。以芯片ELM327為核心,設(shè)計(jì)了OBDⅡ接口電路,實(shí)現(xiàn)了從汽車(chē)OBDⅡ診斷系統(tǒng)中獲取發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、冷卻液溫度等運(yùn)行參數(shù)。以模塊HC11為核心,設(shè)計(jì)了無(wú)線(xiàn)通訊電路,實(shí)現(xiàn)了基座與手持裝置長(zhǎng)距離無(wú)線(xiàn)通訊。解析了Smart Bench平臺(tái)通訊協(xié)議,并以此為基礎(chǔ)制定了基座與手持裝置無(wú)線(xiàn)通訊協(xié)議；解析了車(chē)輛OBD Ⅱ協(xié)議,并據(jù)此制定了手持裝置與汽車(chē)OBDⅡ系統(tǒng)通訊協(xié)議。根據(jù)VMAS工況法和穩(wěn)態(tài)工況法的檢測(cè)需求,制定了手持裝置與上位機(jī)通訊協(xié)議。以Codewarrior IDE為平臺(tái),開(kāi)發(fā)了基座系統(tǒng)控制軟件,實(shí)現(xiàn)了排氣污染物濃度數(shù)據(jù)的傳輸、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和機(jī)油溫度的采集、電磁閥和取樣泵的控制等。根據(jù)五氣分析儀的測(cè)量、標(biāo)定、診斷、參數(shù)設(shè)置以及與上位機(jī)通訊等功能需求,以IAR Embedded Workbench IDE為平臺(tái),開(kāi)發(fā)了手持裝置軟件系統(tǒng)。在手持裝置軟件系統(tǒng)中嵌入了雙怠速法檢測(cè)控制程序,使五氣分析儀具備獨(dú)立進(jìn)行雙怠速法檢測(cè)的功能。利用多種標(biāo)準(zhǔn)氣對(duì)開(kāi)發(fā)的五氣分析儀精確度、重復(fù)性和響應(yīng)性進(jìn)行了測(cè)試,結(jié)果表明,開(kāi)發(fā)的五氣分析儀滿(mǎn)足國(guó)標(biāo)對(duì)排放檢測(cè)設(shè)備的性能要求。對(duì)五氣分析儀的應(yīng)用適應(yīng)性進(jìn)行了理論分析,指出排氣中水分含量達(dá)到一定程度時(shí),會(huì)影響Smart Bnech平臺(tái)對(duì)HC、CO2、CO測(cè)量的準(zhǔn)確度；低溫環(huán)境下進(jìn)行排放檢測(cè)時(shí),因部分HC溶解于水或凝結(jié)在取樣系統(tǒng)中,會(huì)導(dǎo)致五氣分析儀的HC測(cè)量值偏低。
【關(guān)鍵詞】：排放檢測(cè) 五氣分析儀 NDIR 分析平臺(tái) OBDⅡ
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：U467.48
【目錄】：

• 摘要8-10
• ABSTRACT10-12
• 第一章 緒論12-18
• 1.1 選題背景與意義12
• 1.2 五氣分析儀的應(yīng)用12-15
• 1.3 課題主要研究?jī)?nèi)容15-18
• 第二章 五氣分析儀硬件開(kāi)發(fā)18-40
• 2.1 技術(shù)要求18-20
• 2.2 設(shè)計(jì)方案20-22
• 2.3 基座的硬件開(kāi)發(fā)22-30
• 2.3.1 微控制器選型與最小系統(tǒng)22-23
• 2.3.2 充電電路23-26
• 2.3.3 供電電路26-27
• 2.3.4 電磁驅(qū)動(dòng)電路27-28
• 2.3.5 通訊電路28-29
• 2.3.6 模擬信號(hào)調(diào)理電路29-30
• 2.4 手持裝置的硬件開(kāi)發(fā)30-37
• 2.4.1 微控制器選型與最小系統(tǒng)31-32
• 2.4.2 充電電路與供電電路32-33
• 2.4.3 OBDⅡ接口電路33-35
• 2.4.4 人機(jī)接口系統(tǒng)35-37
• 2.5 電磁兼容性設(shè)計(jì)37-38
• 2.6 本章小結(jié)38-40
• 第三章 五氣分析儀軟件開(kāi)發(fā)40-62
• 3.1 技術(shù)要求40-41
• 3.2 基座部分軟件開(kāi)發(fā)41-47
• 3.2.1 Smart Bench平臺(tái)的通訊協(xié)議42-45
• 3.2.2 基座和手持裝置的通訊協(xié)議45-46
• 3.2.3 模擬信號(hào)采集處理46-47
• 3.3 手持裝置部分軟件開(kāi)發(fā)47-51
• 3.3.1 OBDⅡ通訊協(xié)議49-50
• 3.3.2 顯示屏通訊協(xié)議50-51
• 3.3.3 與上位機(jī)通訊協(xié)議51
• 3.4 標(biāo)定流程設(shè)計(jì)51-54
• 3.5 診斷流程設(shè)計(jì)54-56
• 3.6 測(cè)量流程設(shè)計(jì)56-59
• 3.7 軟件可靠性設(shè)計(jì)59-60
• 3.8 本章小結(jié)60-62
• 第四章 五氣分析儀的性能驗(yàn)證及適應(yīng)性分析62-70
• 4.1 五氣分析儀的性能驗(yàn)證62-66
• 4.1.1 標(biāo)定實(shí)驗(yàn)62
• 4.1.2 性能驗(yàn)證62-66
• 4.2 五氣分析儀的應(yīng)用適應(yīng)性66-69
• 4.2.1 水分因素影響66-68
• 4.2.2 環(huán)境溫度因素影響68-69
• 4.3 本章小結(jié)69-70
• 第五章 總結(jié)與展望70-72
• 5.1 課題總結(jié)70-71
• 5.2 本文的不足及展望71-72
• 參考文獻(xiàn)72-76
• 致謝76-77
• 學(xué)位論文評(píng)閱及答辯情況表77

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1 王之p，

本文編號(hào)：938916