一种带有光耦隔离电路的车载发动机功率监测装置制造方法及图纸

一种带有光耦隔离电路的车载发动机功率监测装置，提供一种通过分析发动机转速提升时所需的时间来计算出发动机的实际功率，采用的技术方案是：以上装置的电路板结构中包括：依次电连接的磁电式转速传感器、信号采集处理电路、设有单片机的中央处理电路，在信号采集处理电路的输出端增设光耦隔离电路，光耦隔离电路的信号输出端与中央处理电路中的单片机的输入端连接。本产品可以随车安装监测或单独使用，能够在机械不停车、不解体、不影响正常工作的情况下实时监测，当发动机的功率衰减超标时就会向驾驶员报警，防止形成重大故障事故的隐患。同时在电路结构中增设了光耦隔离器件，避免了电磁波等杂波信号的干扰。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种带有光耦隔离电路的车载发动机功率监测装置，属于发动机工况控制

技术介绍
目前，发动机性能检测装置很多，主要是靠检测发动机关键性能指标(如配气相位、供油/点火提前角、供油间隔角、供油均匀度、发动机窜气量等)来判断发动机性能的，使得这类装置需额外配备大量传感器，无疑增加了成本，降低了整体可靠性。属于这类装置的有中国专利号94119157. 5公开的动态发动机多功能检测仪，它是通过在柴油机高压油管上夹持压力传感器、在飞轮上方安装光电传感器、在飞轮上贴刻度编码带的方式来检测供油提前角、供油间隔角、供油均匀量等指标。该装置额外增加的传感器较多，向飞轮上贴刻度编码带时需拆卸发动机，且此装置应用对象仅限于柴油机。中国专利号90215162. 2公 开的汽车发动机微电脑检测装置，它是通过在汽油发动机上安装高压信号和一缸点火信号采集传感器及分电器信号采集传感器，测量发动机点火系的白金间隙、白金性能、分电器驱动凸轮磨损程度及发动机各缸工作一致性，其测量项目较多，但额外安装的传感器也较多，且检测对象只限于汽油机。虽然以上几种装置均对发动机几个关键性能指标迸行了检测分析，但都不能直接有效的反应出发动机的功率，此外，上述检测仪器大部分是单独的检测仪器，不能随车安装，只能采用定期检测的方式，这不仅造成检测过剩，而且并不能完全预防故障发生。为了解决上述问题，技术人员新开发了可随车安装、不影响机械工作的发动机性能监测装置，这种监测装置通过分析发动机各缸作功时对转速提升的幅度来判定发动机各缸作功一致性及发动机整体损耗程度，从而反映发动机的工作性能。虽然这种监测在技术上有了很大的进步，使用也很方便，但是还不能直接有效地全面反应发动机的功率随着工作时间的积累而发生相应变化的情况，以此来随时检测发动机功率并反映发动机的功率状态。因此在实际工作中迫切需要这样一种检测发动机的功率随着工作时间而发生相应变化监测装置，以便使管理人员和驾驶员能清楚地了解机器的使用情况。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是，提供一种通过分析发动机转速提升时所需的时间来计算出发动机的实际功率，通过与发动机额定功率比较，即可准确、全面的反映出发动机整体损耗程度的监测装置，同时要避免收到杂波信号的干扰。本技术为实现专利技术目的采用的技术方案是一种带有光耦隔离电路的车载发动机功率监测装置，以上装置的电路板结构中包括依次电连接的磁电式转速传感器、信号采集处理电路、设有单片机的中央处理电路，其关键在于在信号采集处理电路的输出端增设光耦隔离电路，光耦隔离电路的信号输出端与中央处理电路中的单片机的输入端连接。本技术采用采集精度很高的ns级采集和处理电路，可识别出发动机飞轮各个齿间的转速差距，通过分析发动机从某一转速提升至另一转速时所需时间AT，按照功率运算公式N=K/ Δ T来运算出此时发动机的实际功率，(功率常数K是通过在大量同一车型新出厂的发动机上在特定工况下实验得的一个标准值)将发动机的实际功率与额定功率相比较，来分析发动机的功率损耗程度。本产品可以随车安装监测或单独使用，能够在机械不停车、不解体、不影响正常工作的情况下实时监测，当发动机的功率衰减超标时就会向驾驶员报警，防止形成重大故障事故的隐患。本产品反应灵敏、控制精度高、抗干扰能力强且体积较小。同时在电路结构中增设了光耦隔离器件，避免了电磁波等杂波信号的干扰。以下结合附图对本技术进行详细说明。附图说明图I是本技术的结构原理框图。图2是本技术中信号处理电路的实施例。图3是本技术中信号处理电路的另一实施例。图4是本技术中光耦隔离电路的实施例。附图中，I是信号采集处理电路，2是中央处理电路，3是显示报警模块，4是键盘输入模块，5是转速传感器,6是光稱隔离电路,6-1是光稱合器。具体实施方式一种带有光耦隔离电路的车载发动机功率监测装置，以上装置的电路板结构中包括依次电连接的磁电式转速传感器5、信号采集处理电路I、设有单片机2-1的中央处理电路2，其关键在于在信号采集处理电路I的输出端增设光耦隔离电路6，光耦隔离电路6的信号输出端与中央处理电路2中的单片机2-1的输入端连接。上述的信号采集处理电路I由运算放大器IC1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、二极管Dl组成，电阻Rl和电阻R3串联接在电源和地之间，其节点接在运算放大器IC的同相端，电阻R4接在+5v电源与运算放大器ICl输出端之间，转速传感器5输出电压信号通过电阻R2接运算放大器ICl的反相端，二极管Dl接在运算放大器ICl的反相端与地之间，运算放大器ICl的输出端接光耦隔离电路6的输入端。上述的中央处理电路2的单片机2-1采用80C196型CPU芯片，光耦隔离电路6的输出端接80C196芯片的HIS. O 口。上述的信号采集处理电路I由取样电路、脉冲发生电路、耦合电路、分频展宽电路组成。上述的取样电路由运算放大器IC2、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、二极管D2组成，电阻R5和电阻R6串联接在电源和地之间，其节点接在运算放大器IC2的同相端，电阻R8接在+5V电源与运算放大器IC2输出端之间，转速传感器5输出电压信号通过电阻R6接运算放大器IC2的反相端，二极管D2接在接运算放大器IC2反相端与地之间，运算放大器IC2的输出端接光耦隔离电路6的输入端；脉冲发生电路由晶振Z1、电阻R9、电阻R10、电容Cl和两输入四与非门IC3组成，晶振Zl的两端分别接两输入四与非门IC3的1、2脚的接点和9、10脚的接点，电阻R9、电阻RlO分别接在两输入四与非门IC3的1、3脚和4、9脚之间，电容Cll接在两输入四与非门IC3的3脚和4、5脚的接点之间，两输入四与非门IC3的8脚为脉冲发生电路的输出端；耦合电路是两输入四与非门IC3中的一组与非门输入端和输出端，即两输入四与非门IC3的11、12、13脚，取样电路的输出端和脉冲发生电路输出端分别接到两输入四与非门IC3的12、13脚，两输入四与非门IC3的11脚是输出端接分频展宽电路；分频展宽电路由双单稳态触发器IC4、可预置数的16进制双向计数器IC5、电阻R11、电阻R12、电容C2、电容C3组成，双单稳态触发器IC4采用74123芯片，双向计数器IC5采用74193芯片，74123芯片的I 4脚、13 15脚和电阻R11、电容C2构成第一组单稳触发器，5 7、9 12脚、电阻R12、电容C3构成另一组单稳触发器,稱合电路输出端接74123芯片第一组单稳触发器的I脚，其2、3脚接高电平，4脚为输出，接至74193芯片的5脚，74193芯片的12脚输出再接至74123芯片的9脚，74123芯片的12脚接至CPU的T2CLK脚，电阻Rll接在Vcc和74123芯片的15脚之间，电容C2接在15脚与14脚之间，14脚接地，4、11脚接高电平，7、6、2、3脚分别接CPU的PO. 3 PO. O接口，74193芯片的14脚接至(PU的Pl. 5接口，74123芯片的另一组单稳触发器的外围接线原理同第一组；取样电路的运算放大器IC41的输出端通过光耦隔离电路6后接中央处理电路的80C196芯片的Pl. 4接□。 上述装置的电路板结构中还包括分别与中央处理电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带有光耦隔离电路的车载发动机功率监测装置，以上装置的电路板结构中包括：依次电连接的磁电式转速传感器（5）、信号采集处理电路（1）、设有单片机（2？1）的中央处理电路（2），其特征在于：在信号采集处理电路（1）的输出端增设光耦隔离电路（6），光耦隔离电路（6）的信号输出端与中央处理电路（2）中的单片机（2？1）的输入端连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：韩晓明，
申请(专利权)人：石家庄开发区天远科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：