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单片机高精度测量喷油泵转速-(新闻)

2022年08月05日 儋州机械设备网

单片机高精度测量喷油泵转速

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南阳理工学院 薛庆吉 王玺大庆石化分公司 李宁

1引言

喷油提前角是指发动机在运转中,喷油嘴向气缸开始喷油的瞬时(以喷油嘴针阀升起为标志)到活塞行至上止点时的曲轴转角。在使用中用供油提前角来代替。由于柴油机喷油泵凸轮驱动装置的磨损,提前角会发生变化。另外,发动机气缸套、活塞磨损或曲轴、连杆瓦在镗修或更换后,也会使提前角偏离正常燃烧所要求的值。因此,发动机在使用中,喷油提前角需要经常检查或调整。高精度测量提前角的值是准确调整的关键。本文介绍的用单片机测量提前角的方法,具有测量精度高、范围宽、简单的特点。

2测量原理

在试验台电机的主轴上和喷油泵分别固定一个光电传感器,光脉冲由光电电路转换成电脉冲,分别用N1和N2表示。8051单片机定时/计数器0设置为工作方式2,即自动重新装入初值的8位定时/计数器,设置TMOD门控位GATE=1及TRO=1使定时/计数器0工作受INT0控制。通过图1所示测量电路测出的结果计算出主轴转速。图3所示提前时间测量电路,测出油泵正常运行于某一速度的脉冲N1和脉冲N2相差的时间T,计算出提前角。由于测量主轴一转的时间绝对误差仅为一个基准脉冲周期(1s),所以转速的相对测量误差很小。

(1)主轴转速的测量

油泵运行于某一速度,来自测量主轴转速的光码盘脉冲信号NO到达8051的P3.4脚,由单片机检测出P3.4脚脉冲信号到,同时置P1.0脚为高电平,D触发器在NO的下一个脉冲上升沿到,Q输出高电平,INT0使定时器T0开始工作,用R0、R1记录定时器的中断次数,定时器T0定时一段时间t(该时间应小于NO脉冲两个上升沿之间的间隔),时间到,请求CPU将P1.0脚置低电平,定时器T0继续工作,开始记录时间Δt,D触发器等待NO的下一个脉冲上升沿到,Q端输出低电平,INTO使定时器T0停止工作。CPU计算NO连续两个脉冲上升沿之间的总计时间T,此时间为主轴转一圈的时间,因此主轴转速为1/T。

(2)提前角的测量

油泵运行于某一速度,来自测量主轴转速的光码盘脉冲信号NO到达8051的P3.4脚,由单片机检测出P3.4脚脉冲信号到,同时置P1.0脚为高电平,D触发器在S的下一个脉冲(N1脉冲)上升沿到,Q输出高电平,INT0使定时器T0开始工作,用R0、R1记录定时器的中断次数,定时器T0定时一段时间t(该时间应小于NO、N1脉冲紧邻的两个上升沿之间的间隔U),时间到,请求CPU将P1.0脚置低电平,定时器0继续工作,开始记录时间Δt。D触发器等待S的下一个脉冲上升到,Q端输出低电平,INT0使定时器T0停止工作。CPU计算总计时间T(t+Δt),此时间为NO比N1的提前时间。按照测量转速方法测出主轴转一转需要的时间A,然后用公式:提前角=T/A计算出提前角。

3测量子程序流程图

下边给出的是主轴转速测量子程序流程图,提前角的测量参照此流程图即可。

4结束语

本文介绍的方法在2家油泵试验台厂生产的30余台油泵试验台上的实际应用运行可靠、测量准确,完全满足试验要求。本系统对其它系统速度和时间的高精度测量有一定的参考价值。

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