基于虛擬儀器技術(shù)的汽車尾氣檢測系統(tǒng)

摘要：為了監(jiān)測和防治汽車尾氣排放所造成的環(huán)境污染，本文介紹了一種基于虛擬儀器技術(shù)的汽車尾氣檢測系統(tǒng)。首先介紹了檢測系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)和工作原理，提出了一種以美國NI公司推出的圖形化編程語言LabVIEw8．2為開發(fā)環(huán)境，利用德國西門子公司生產(chǎn)的VS5067-5為尾氣分析儀進(jìn)行汽車尾氣檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法。文中尤其對工控計(jì)算機(jī)和VS5067-5串行通信程序的LabVIEW8．2實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了詳細(xì)介紹。實(shí)際測試結(jié)果表明，所述方法方便實(shí)用，有推廣應(yīng)用價(jià)值。
關(guān)鍵詞：汽車尾氣；檢測系統(tǒng)；串行通信；虛擬儀器

0 引言
近幾年來，隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，汽車保有量大幅度增加。汽車在給人們?nèi)粘Ｉ顜肀憷耐瑫r(shí)，也帶來了嚴(yán)峻的環(huán)境問題。汽車尾氣中的CO，HC化合物等有害氣體，已成為空氣污染的主要來源。因此，監(jiān)測與防治汽車的排氣污染，是治理環(huán)境污染的一項(xiàng)重要任務(wù)。
要控制機(jī)動車的排氣污染，首先是要做好檢測工作。在我國，從1999年開始，就制訂了一系列相應(yīng)法規(guī)，嚴(yán)格控制汽車尾氣的排放。2005年頒布了GB 18285-2005《點(diǎn)燃式發(fā)動機(jī)汽車排氣污染物排放限值及測量方法》新的國家標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)中除了對汽車在怠速和高怠速工況下排氣污染物的測量方法作了要求外，還對每種類型的汽車排氣污染物排放限值作了明確的規(guī)定。
汽車排氣污染物主要檢測參數(shù)有：CO(一氧化碳)，HC(碳?xì)浠衔?，CO2(二氧化碳)，O2(氧氣)，NO(一氧化氮)等。

1 檢測系統(tǒng)的組成
基于虛擬儀器技術(shù)的汽車尾氣檢測系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)如圖1所示。

檢測系統(tǒng)主要由尾氣分析儀、I／O接口卡、紅外對射光電開關(guān)、LED顯示屏以及工控計(jì)算機(jī)等組成。尾氣分析儀選用德國西門子公司的VS5067-5汽車尾氣分析儀，該儀器的核心部件是采用西門子公司的紅外光學(xué)傳感器，其工作原理是根據(jù)不同氣體所具有的特征吸收譜帶和特征頻率，在特征頻率附近的光譜帶產(chǎn)生強(qiáng)烈的吸收，根據(jù)氣體紅外光譜吸收的強(qiáng)弱，檢測分析出汽車尾氣的成分和含量。該儀器可檢測汽車尾氣中CO、HC、CO2、O2、NO五種氣體的濃度和發(fā)動機(jī)油溫、轉(zhuǎn)速等汽車工作參數(shù)，測量數(shù)據(jù)由儀器面板上的液晶顯示屏顯示，并配有標(biāo)準(zhǔn)RS232串行接口與工控計(jì)算機(jī)連接，通過串口可接收測量命令并輸出測試結(jié)果。