Электросат
menu
person
РегистрацияВход
Главная » Автоэлектроника
11:11
Электронный расходомер топлива для двигателя внутреннего сгорания

Автор разработки: И.Семенов

Схема принципиальная Электронный расходомер топлива для двигателя внутреннего сгорания

Предлагаемый электронный расходомер позволяет контролировать мгновенный расход топлива, т.е. расход в данный момент, и общий расход. Расходомер с подобным принципом измерения выпускает американская фирма "FLOSCAN". Автором были проведены испытания датчиков с различными рабочими элементами. Предлагаемый датчик был признан лучшим и доступным для повторения. Датчик может обеспечить измерение мгновенного расхода топлива до 50 л/час. Точность измерения зависит от величины расхода, температуры и других факторов и составляет 4...10%, что соответствует уровню зарубежных образцов. Предел измерения 10 л/час был выбран исходя из конкретных условий работы двигателя.
Основные технические характеристики измерителя: Напряжение питания 12 плюс-минус 2,5 В; Потребляемый ток 80мА; Предел измерения: - мгновенного расхода 10 л/час; - общего расхода 1000 л; Точность измерения мгновенного и общего расхода 4...10%; Дискретность измерения расхода 0,1 л; При калибровке датчика были получены исходные данные для измерителей мгновенного и общего расхода топлива. Калибровка была выполнена при максимальном расходе топлива 10 л/час, при этом частота следования импульсов датчика составила F = 111,111 Гц (Т=9мс). Дискретность измерения общего расхода выбрана равной 0,1 л, тогда за 1 с с датчика поступает 1,111 импульса, а за 1 час — около 4000 импульсов (3600*1,111 = 3999,6). Диапазон индикатора общего расхода СБ-1М составляет 10000 импульсов, что соответствует 1000 л израсходованного топлива. На основании полученных данных была построена схема измерителя мгновенного и общего расхода топлива, приведенная на рисунке. Положительный перепад напряжения, получаемый на резисторе R2 при "засветке" фотодиода VD2, через конденсатор С1 поступает на двухкаскадный (VT1, VT2) усилитель. Выходной сигнал с коллектора транзистора VT2 через согласующий делитель R6, R7 поступает на формирователь импульсов, выполненный на логическом элементе DD1. На логических элементах DD1.2, DD 1.3 собран ждущий мультивибратор, который вырабатывает импульс длительностью около 8 мс (при минимальном периоде входного сигнала равном 9 мс). Ждущий мультивибратор запускается продифференцированным цепочкой С3, R8 импульсом формирователя. С выхода элемента DD1.3 (вывод 10) сигнал через инвертор DD1.4 поступает на индикатор мгновенного расхода топлива, которым служит микроамперметр РА1. Среднее значение тока, протекающего через микроамперметр, прямо пропорционально частоте входных импульсов. Этот же сигнал с инвертора DD1.4 (вывод 11) поступает на вход делителя частоты с коэффициентом деления К = 4000. Деление на 4000 осуществляется последовательным соединением двух триггеров — DD2.1 и DD2.2 и трех счетчиков — DD3, DD4 и DD5. Выходной сигнал делителя частоты (DD5, вывод 2) через ключ VT3 включает электромагнитный счетчик Е1. Для питания микросхем серии К176 в устройстве предусмотрен стабилизатор напряжения R12, VD3. Конденсатор С5 предназначен для начальной установки в ноль счетчика при включении напряжения питания. Конденсаторы С2 и С7 нейтрализуют действие помех, приводящих к ложным срабатываниям счетчика. Индикатор мгновенного расхода топлива можно настроить и на другой предел измерения. Для этого необходимо подобрать резистор R9 или конденсатор С4, так чтобы длительность импульса ждущего мультивибратора была бы меньше минимального периода входных импульсов на время восстановления ждущего мультивибратора (около 90% от минимального периода). Следует отметить, что при малом расходе топлива стрелка индикатора мгновенного расхода "подергивается" в такт с входной частотой. Чтобы устранить это явление, необходимо микроамперметр зашунтировать конденсатором емкостью 2...5 мкФ. Измеритель общего расхода топлива можно перестроить на любое другое предельное значение изменением коэффициента деления счетчика. Основной деталью датчика, от которой зависит точность и надежность работы, является турбинка в виде диска с тремя лопастями и восемнадцатью отверстиями по окружности. Ось турбинки — стальная и взята от часового механизма. Ось вращается в агатовых (сапфировых) подшипниках от измерительных приборов. Материал для изготовления турбинки может быть любой — стойкий к измеряемому топливу, непрозрачный и легкий. Корпус датчика выточен из дюраля Д16Т. Условием для безотказной работы датчика является расположение его вдали от нагревающихся в процессе работы двигателя частей. Это продиктовано тем, что в датчике установлена инфракрасная оптронная пара в составе светодиода АЛ107 и фотодиода ФД3А. В качестве индикаторов возможно применение иных приборов или светодиодной матрицы. Однако это вызовет усложнение электронной части, и как следствие, ее нестабильность. Описанный измеритель расхода топлива перед установкой на двигателе был испытан на стенде в различных режимах и показал стабильные результаты измерений. На двигателе (дизеле) он работает более 10 лет безотказно. Источник: И.Семенов, журнал "Радиолюбитель". Схемы и статьи публикуются с разрешения редакции журнала.




Похожие материалы:

Категория: Автоэлектроника | Просмотров: 3983 | Добавил: vladnat4 | Теги: расходомер, электронный, топливо | Рейтинг: 0.0/0