[發(fā)明專利]發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器測(cè)控方法及其測(cè)控系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410050943.5
• 申請(qǐng)日: 2014-02-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103940533A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程登良;黃海波;王衛(wèi)華;張凱;蔣偉榮;黃志文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖北汽車(chē)工業(yè)學(xué)院
• 主分類號(hào): G01K15/00
• 分類號(hào): G01K15/00;G09B25/02
• 代理公司: 深圳市嘉宏博知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 44273
• 代理人: 楊敏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及溫度傳感器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器測(cè)控方法及其測(cè)控系統(tǒng)。?

背景技術(shù)

隨著我國(guó)汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展，汽車(chē)電子技術(shù)也日益成為當(dāng)前汽車(chē)工業(yè)發(fā)展的核心技術(shù)之一。“汽車(chē)傳感技術(shù)”作為汽車(chē)電子專業(yè)的核心專業(yè)基礎(chǔ)課程，在近幾年的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)卻一直面臨著實(shí)驗(yàn)設(shè)備匱乏的現(xiàn)狀。目前市場(chǎng)上的傳感器實(shí)驗(yàn)臺(tái)不能有針對(duì)性的滿足汽車(chē)傳感技術(shù)方面的實(shí)踐教學(xué)要求，如“發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器實(shí)驗(yàn)裝置”所采用的測(cè)控方法通常誤差較大、效率較低，無(wú)法對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器進(jìn)行直觀、精確的測(cè)試和標(biāo)定，其中，在溫度傳感器標(biāo)定的過(guò)程中DSP內(nèi)置ADC模塊對(duì)AD誤差的校正具有一定局限性，只能對(duì)三個(gè)點(diǎn)的系統(tǒng)誤差(失調(diào)誤差)進(jìn)行校正，且不能對(duì)增益誤差進(jìn)行校正。更棘手的問(wèn)題是，在某些輸入電壓值尤其是靠近兩端(0/3.3V)的情況下，AD轉(zhuǎn)換的個(gè)位數(shù)跳躍較大，無(wú)法直接利用線性校正或者分段線性校正的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)校正，這勢(shì)必影響后續(xù)溫度的準(zhǔn)確測(cè)量及控制。現(xiàn)有技術(shù)中雖然有汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)熱敏電阻型水溫傳感器性能測(cè)試儀設(shè)計(jì)方案，但是結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，體積不夠小巧，多數(shù)采用加熱開(kāi)環(huán)控制，不便精確控溫，調(diào)節(jié)時(shí)間長(zhǎng)，不便作為測(cè)試標(biāo)定平臺(tái)。之前教學(xué)過(guò)程中一直以簡(jiǎn)易的實(shí)驗(yàn)器材來(lái)開(kāi)發(fā)?“發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器”實(shí)驗(yàn)，用電熱壺加熱水來(lái)模擬發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液，用手動(dòng)調(diào)壓器結(jié)合玻璃溫度計(jì)觀測(cè)來(lái)控制溫度，某個(gè)溫度大致平穩(wěn)后再測(cè)量電阻值。但是實(shí)驗(yàn)過(guò)程繁瑣，尤其調(diào)溫不好掌控，且多個(gè)實(shí)驗(yàn)組同時(shí)實(shí)驗(yàn)時(shí)，容易噴灑水，安全性也不好把握。應(yīng)用于教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生也不能直觀的認(rèn)識(shí)熱敏電阻的參數(shù)特性如靈敏度、線性度等，不便理解標(biāo)定的過(guò)程和標(biāo)定在系統(tǒng)中的作用，也不便于規(guī)模化、重復(fù)化實(shí)驗(yàn)。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器的相關(guān)測(cè)試和標(biāo)定不好操控，測(cè)試和標(biāo)定不夠直觀、精確，效率低等問(wèn)題而提出一種操控簡(jiǎn)單，測(cè)試和標(biāo)定直觀、精確、效率高且能方便實(shí)際應(yīng)用的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器測(cè)控方法及其測(cè)控系統(tǒng)。?

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：?

上述的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器測(cè)控方法，是首先通過(guò)中值濾波的方法對(duì)過(guò)采樣的AD轉(zhuǎn)換值進(jìn)行處理，即采用希爾排序法進(jìn)行數(shù)值排序后取中間的多個(gè)值再進(jìn)行平均濾波，如此得到系列標(biāo)準(zhǔn)輸入電壓V_D對(duì)應(yīng)的AD值D，建立V_D=f(D)的分段線性擬合公式；然后對(duì)溫度-電壓關(guān)系進(jìn)行兩步標(biāo)定,即先在開(kāi)環(huán)手動(dòng)調(diào)壓輸入情況下，系統(tǒng)溫度初次達(dá)到期望溫度附近后即記錄下該瞬態(tài)對(duì)應(yīng)的溫度T和溫度傳感器信號(hào)電壓值V，建立測(cè)量溫度T和溫度傳感器信號(hào)電壓值V之間的初步瞬態(tài)標(biāo)定關(guān)系；后在閉環(huán)控制系統(tǒng)中，利用所述初步瞬態(tài)標(biāo)定關(guān)系式換算的測(cè)量溫度T與設(shè)定溫度T_S比較進(jìn)行閉環(huán)調(diào)節(jié)，當(dāng)換算測(cè)量溫度T與設(shè)定溫度T_S一致、溫度達(dá)穩(wěn)態(tài)后，觀測(cè)玻璃溫度計(jì)記錄實(shí)際溫度T_b以及當(dāng)前溫度傳感器信號(hào)電壓V，繼續(xù)利用反饋調(diào)節(jié)，得到系列測(cè)量值，建立實(shí)際溫度T_b與當(dāng)前溫度傳感器信號(hào)電壓V之間的二次穩(wěn)態(tài)標(biāo)定關(guān)系；最后用最小二乘法原理，采用多項(xiàng)式擬合，建立實(shí)際溫度T_b與溫度傳感器當(dāng)前信號(hào)電壓V對(duì)應(yīng)的AD口輸入電壓V_D的擬合關(guān)系。

所述發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器測(cè)控方法，其中：所述希爾排序法的排序數(shù)n=128。?

所述發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器測(cè)控方法，其中：所述初步標(biāo)定關(guān)系的關(guān)系式為T(mén)=g₁(V_D/0.6)；所述二次標(biāo)定關(guān)系的關(guān)系式T_b=?g₂?(V_D?/0.6)；?

T_b亦即為二次標(biāo)定后AD轉(zhuǎn)換電壓所換算的正確測(cè)量溫度T，則最終得到溫度T與溫度傳感器當(dāng)前信號(hào)電壓V_D的擬合關(guān)系關(guān)系式為：

T=14.73V_D⁴-92.18V_D³+210.9V_D²-250.1V_D+191.8?????????????（1）。