Особенности схемотехнического решения использования пьезодатчиков при разработке средств диагностики автомобилей

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Особенности схемотехнического решения использования пьезодатчиков при разработке средств диагностики автомобилей

В Саратовском государственном техническом университете на протяжении ряда лет ведется разработка бесстендовых методов и средств диагностирования двигателей внутреннего сгорания. В основе разработанных методов лежит определение параметров технического состояния двигателей по показателям изменения угловой скорости коленчатого вала без использования внешних приводных или нагрузочных устройств [1-5].

Большие перспективы в дальнейшем развитии данных методов открываются при разработке аппаратного обеспечения на основе современных микроконтроллеров ведущих мировых производителей. В настоящее время проводится разработка микроконтроллерного прибора для диагностирования дизельных двигателей. Основным компонентом разрабатываемого прибора является микроконтроллер ATmega644 8-битного семейства AVR гарвардской архитектуры (программа и данные находятся в разных адресных пространствах) американской фирмы Atmel.

Так как в приборе предполагается использование пьезокерамических накладных датчиков впрыска топлива, то для прибора необходима разработка усилителей для этого типа датчиков. Однако, учитывая емкостный характер сигнала, длина линии от датчиков до усилителей не должна превышать 10-15 см, поэтому было принято решение о размещении усилителей на отдельных платах непосредственно рядом с датчиками. Полный комплекс разработки печатной платы усилителей в программе Proteus приведен на рисунках 1-3. Сборка самого усилителя показана на рисунке 4.

Рисунок 1 - Принципиальная электрическая схема усилителя датчика впрыска топлива, составленная в программе Proteus

Рисунок 2 - Трассировка печатной платы усилителя датчика впрыска топлива в программе Proteus

Рисунок 3 - 3D модель усилителя датчика впрыска топлива, разработанная в программе Proteus

Рисунок 4 - Сборка усилителя датчика впрыска топлива

Схемотехническое построение прибора на базе микроконтроллера ATmega644 позволило, по сравнению с существующими аналогами, значительно снизить его стоимость, повысить универсальность и функциональные возможности. Кроме того, благодаря малым массогабаритным показателям, на базе представленного прибора возможна разработка бортовых систем контроля двигателей внутреннего сгорания. Использование разработанного усилителя заряда позволит контролировать в процессе эксплуатации двигателей внутреннего сгорания характеристики параметров впрыска топлива.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

микроконтроллер датчик диагностика двигатель схемотехнический

1. Денисов А. С., Куверин И. Ю. Блок сопряжения для передачи данных от микроконтроллера прибора для диагностирования дизельных двигателей на USB-порт компьютера // Вестник развития науки и образования. -2014. -№ 3. - С. 86-89.

2. Денисов, А. С. Особенности разработки интерфейса передачи данных с прибора для диагностирования двигателей внутреннего сгорания на базе микроконтроллера ATMEGA644 на компьютер / А. С. Денисов, И. Ю. Куверин // Достижения и инновации в науке, технологиях и медицине: сб. статей междунар. науч.-практ. конф., 25 июля 2016 г., г. Пенза. -Пенза, 2016. -С. 27-30.

3. Денисов, А. С. Результаты использования программного комплекса PROTEUS при имитационном моделировании работы микроконтроллера ATMEGA 644 прибора для диагностирования двигателей внутреннего сгорания / А. С. Денисов, И. Ю. Куверин // Стратегические направления развития науки, образования, технологий: сб. науч. тр. по материалам Междунар. науч.-практ. конф. В 4-х ч., г. Белгород, 31 июля 2017 г. -2017. -Ч. 1. -С. 113-117.

4. Куверин, И.Ю. Перспективы использования микроконтроллеров в средствах диагностики автомобилей/И. Ю. Куверин//Совершенствование технологий и организации обеспечения работоспособности машин: сб. науч. тр./СГТУ. -Саратов, 2009. -С. 32-35.

5. Отставнов, А.А. Диагностирование карбюраторных двигателей по показателям спектрального анализа изменения угловой скорости коленчатого вала / А. А. Отставнов, И. Ю. Куверин // Повышение эффективности эксплуатации транспорта: межвуз. науч. сб. / СГТУ. -Саратов, 2003. -С. 16-26

Размещено на Allbest.ru