PT泵的微機(jī)測試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1 引言
柴油機(jī)燃油噴射系統(tǒng)的特性直接影響著柴油機(jī)的工作過程和性能指標(biāo)，是柴油機(jī)改善排放、降低油耗和提高性能的關(guān)鍵部件。噴油泵試驗(yàn)臺(tái)是油泵油嘴開發(fā)和調(diào)試的主要設(shè)備，柴油機(jī)的日益廣泛應(yīng)用和油泵油嘴技術(shù)的不斷改進(jìn)，對油泵試驗(yàn)臺(tái)提出了新的要求。采用傳感器及微計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集技術(shù)對泵壓、嘴壓、針閥升程和噴油量等參數(shù)進(jìn)行連續(xù)快速測量已成為油泵試驗(yàn)臺(tái)的發(fā)展趨勢。目前已有一些PT泵測試平臺(tái)，但因其功能不夠完善，智能化和自動(dòng)化程度還有待于進(jìn)一步提高。本文提出一種基于微機(jī)的智能化測試系統(tǒng)。為快速、準(zhǔn)確檢測PT泵參數(shù)提供一種新的平臺(tái)。

2 PT泵測試系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
PT燃油泵自動(dòng)測試系統(tǒng)按照燃油泵測試工藝和工序設(shè)計(jì)，它能檢測PT泵的燃油流量、油溫、泵的轉(zhuǎn)速、泵壓力等，并能進(jìn)行自動(dòng)測試和保存記錄，可自動(dòng)測試多種型號(hào)燃油泵。
2．1 測試系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)
測試系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖1所示，由單片機(jī)、流量檢測、壓力檢測、轉(zhuǎn)速檢測、測試檢測、顯示器、按鍵、RS232通訊等電路組成。單片機(jī)采用STC12C5410AD，該器件為C51內(nèi)核。具有10位A／D轉(zhuǎn)換器等。流量檢測包括流量傳感器和信號(hào)調(diào)理電路，壓力檢測包括壓力傳感器和信號(hào)調(diào)理電路，轉(zhuǎn)速檢測采用開關(guān)霍爾傳感器，測試檢測采用數(shù)字溫度傳感器DS18820。

2．2 流量檢測
流量檢測采用差壓式液體流量計(jì)，其中差壓壓力傳感器采用26PCBFA6D,差壓壓力量程為0~5 psi(0~34．445 kPa)，其內(nèi)部是由4個(gè)電阻構(gòu)成的惠斯登電橋，主要作用是將差力轉(zhuǎn)換為電壓。調(diào)理電路采用INA128器件，電路原理如圖2所示。

流量檢測裝置將流量大小轉(zhuǎn)換為壓力差，壓力差經(jīng)差壓傳感器轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)，由調(diào)理電路放大后得到0～5 V的電壓，調(diào)理電路輸出的直流電壓(0~5 V)傳送給STC12C5410AD的A／D采集口，通過軟件控制，由微處理器對器件內(nèi)部進(jìn)行處理，轉(zhuǎn)換為流量數(shù)據(jù)，如下式所示：

2．3 壓力檢測
壓力檢測采用壓力式傳感器，其型號(hào)為26PCFFA6G，該傳感器原理同26PCBFA6D，其壓力范圍為0～100 psi(即0～688．9 kPa)，壓力傳感器所輸出電壓為：

式中，P是壓力傳感器所受到的壓力，k1是壓力傳感器輪換系數(shù)。
為提高傳感器的靈敏度，采用一個(gè)儀表放大電路如圖2所示。圖中使R1=R2=R3=R4=Rs=R6，放大電路的輸入端接壓力傳感器的輸出，其輸出接一個(gè)10位的A／D轉(zhuǎn)換器。放大電路的增益可用式(3)表示：
A