發(fā)動機傳熱問題一直是業(yè)內關注的熱點之一,但當引線實時測試難于進行時,發(fā)動機溫度熱特性分析往往束手無策。為此,以柴油機缸套熱特性分析為切入點,基于STM32單片機,研發(fā)一套發(fā)動機缸套溫度無線測試系統,并進行相應的發(fā)動機臺架試驗與驗證。該無線溫度測試系統具有采樣頻率和精度高、無線傳輸穩(wěn)定等特點,同時具備有（引）線、無線傳輸和數據存儲三種功能,并可作為終端具有實時顯示功能。臺架測試結果表明,實測值與仿真計算值吻合較好,各工況下誤差均小于5%。 

【文章來源】：湖北工業(yè)大學學報. 2018,33(05)

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【部分圖文】：

圖１無線溫度測試系統功能框圖其具體工作功能如下：

源３．３Ｖ和０ＶＶＤＤＡ、ＶＳＳＡ電源模擬電源模擬電源３．３Ｖ和０Ｖ２．２放大電路由于熱電偶的熱電動勢在０～３０ｍＶ之間，必須經過模擬放大電路進行放大之后，再由單片機的ＡＤＣ外設采集，才能輸出精度較高的溫度數據。本文選用了ＡＤ８４９５作為熱電偶熱電信號的放大芯片。ＡＤ８４９５是亞諾德公司（ＡＮＡＬＯＧ）推出的一款精密模擬放大芯片，專門用于熱電偶的信號放大，且其芯片內部自帶有冷端補償結，內部放大增益為１２２．４。圖２中，ＴＣ＿０－和ＴＣ＿０＋分別連接熱電偶的正負極，ＴＣ＿０連接ＳＴＭ３２單片機的ＡＤＣ采集通道。Ａ５Ｖ為模擬電路的５Ｖ供電正極電源，ＡＧＮＤ為模擬地。由于發(fā)動機臺架上環(huán)境復雜，電噪聲大，而熱電圖２模擬放大電路原理圖偶這樣的模擬信號在傳輸過程中十分容易引入干擾信號，所以在ＡＤ８４９５放大電路的前端加入了一個簡單的低通濾波器。其截止頻率ｆＤＩＦＦ＝１２πＲ（２ＣＤ＋ＣＣ）８５湖北工業(yè)大學學報２０１８年第５期

圖３簡單的低通濾波器ｆＣＭ＝１２πＲＣＣ其中，ＣＤ≥１０ＣＣ。ＡＤ８４９５對熱電偶熱電動勢放大后的輸出ＶＯＵＴ＝（ＴＭＪ×５ｍＶ／℃）＋ＶＲＥＦ式中：ＴＭＪ為熱電偶測量結的溫度；ＶＲＥＦ為參考電壓，且ＶＲＥＦ＝０Ｖ。ＶＯＵＴ電壓由單片機ＡＤＣ采集輸出，所以其測量點溫度ＴＭＪ＝（ＶＯＵＴ－ＶＲＥＦ）／（５ｍＶ／℃）２．３２．４Ｇ無線模塊無線傳輸選擇了ＮＲＦ２４Ｌ０１２．４Ｇ模塊。無線測試板上的ＮＲＦ２４Ｌ０１無線模塊接口電路如圖４所示。圖４無線模塊接口電路圖ＮＲＦ２４Ｌ０１無線模塊和ＦＬＡＳＨ存儲模塊一樣都是通過ＳＰＩ協議與ＳＴＭ３２單片機進行通信，ＦＬＡＳＨ存儲模塊占用了ＳＴＭ３２的ＳＰＩ１外設，無線模塊占用了ＳＴＭ３２的ＳＰＩ２外設。打樣完成的無線溫度測試印刷電路板如圖５所示。圖５無線溫度測試印刷電路板３發(fā)動機臺架試驗３．１臺架搭建以ＺＳ１１００單缸臥式柴油機為對象搭建實驗臺架。為考察氣缸套軸向與周向溫度分布，需要在柴油機的臥式自然冷卻缸套上布置多個熱電偶測量點�？紤]到缸套在活塞上止點處的溫度及熱應力最大，缸套在活塞下止點處的溫度及熱應力、與上止點比相對較小，此２處的溫度最具有代表性，更能反映出缸套溫度場分布。因此，測點軸向布置時選擇３層進行測試，第１層測試點選取離缸套在活塞上止點最近且不影響缸套與水箱之間密封性位置；第３層測試點選取缸套在活塞下止點位置，第

【參考文獻】：
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碩士論文
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本文編號：3472125