【摘要】：傳統(tǒng)的油罐液位測量方法普遍存在測量精度低、數(shù)字化程度低、功能單一、穩(wěn)定性和適應(yīng)性差等問題。針對(duì)這一問題,本文提出了一種基于磁致伸縮原理的車用數(shù)字油量儀。本油量儀綜合利用了磁致伸縮效應(yīng)、浮力原理以及電磁感應(yīng)原理,具有測量精度高,功耗低,穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn),并且采用汽車通用的CAN總線輸出數(shù)據(jù),方便數(shù)據(jù)的處理和顯示。本文首先通過對(duì)各種傳統(tǒng)的液位傳感器分析比較,在總結(jié)它們的優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上,通過對(duì)比得出了磁致伸縮液位傳感器在液位測量上具有的優(yōu)勢。其次詳細(xì)介紹了磁致伸縮液位傳感器的工作原理和油量測量機(jī)理,然后分別對(duì)磁致伸縮液位傳感器的機(jī)械結(jié)構(gòu)、硬件電路、液位測量程序的設(shè)計(jì)問題分別給出了詳細(xì)的討論。在機(jī)械結(jié)構(gòu)方面,包括對(duì)波導(dǎo)絲材料的選擇,活動(dòng)浮子的設(shè)計(jì),尤其通過比較壓電陶瓷接收法、扭轉(zhuǎn)片接收法與螺線管接收法的優(yōu)缺點(diǎn),確定了以螺線管接收法為主體的磁致伸縮換能器設(shè)計(jì)方案。在硬件電路設(shè)計(jì)中,介紹了脈沖放大電路、回波檢測電路、高精度計(jì)時(shí)電路、溫度測量電路、CAN總線輸出電路和電源電路的具體設(shè)計(jì)。最后對(duì)試驗(yàn)樣機(jī)進(jìn)行了性能測試和誤差分析,并給出了相應(yīng)的改進(jìn)方案;同時(shí),評(píng)估了系統(tǒng)的實(shí)用價(jià)值,對(duì)其還存在的不足以及相應(yīng)的完善給出了方向。由試驗(yàn)樣機(jī)的實(shí)測數(shù)據(jù)可知,本文提出的基于磁致伸縮原理的車用數(shù)字油量儀不僅在精度和穩(wěn)定性上達(dá)到了設(shè)計(jì)要求,且兼具低功耗和高兼容性的優(yōu)點(diǎn),很好的滿足了實(shí)際汽車油量測量的要求,具有較高的應(yīng)用價(jià)值。
【圖文】：

第 1 章 緒論行丈量。它的顯著優(yōu)勢是操作十分方便、價(jià)格低廉、即時(shí)性強(qiáng)，但是測證，同時(shí)會(huì)耗費(fèi)大量人力資源，從這一角度講此法并不經(jīng)濟(jì)實(shí)惠[6]。) 浮子鋼帶式液位傳感器子鋼帶式液位傳感器的使用記錄最早可追溯到 20 世紀(jì) 30 年代由國外發(fā)用了浮子受力平衡和杠桿原理來工作，測量機(jī)理[9]如圖 1.1 所示，整個(gè)測量鋼帶、導(dǎo)輪、傳動(dòng)裝置、指示儀表等組件構(gòu)成。浮子始終受到自身簧拉力的合力，盤簧通過導(dǎo)輪的傳導(dǎo)將當(dāng)前液位顯示在指示表，整個(gè)傳液面改變時(shí)，浮子、盤簧迅速調(diào)節(jié)直至新的平衡狀態(tài)，此時(shí)的指示表顯面值。該傳感器優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜，讀數(shù)直觀；不足是測量結(jié)果準(zhǔn)確性較多帶來的高故障率、組裝困難等問題制約了該傳感器的發(fā)展，目前僅國使用。

圖 1.2 電容式液位傳感器結(jié)構(gòu)示意圖傳感器感器是當(dāng)前汽車?yán)飶V泛采用的液位測量手段，其測量用以感知油面的變化，浮子接至可變電阻的滑動(dòng)臂，并面高度決定了回路阻值大小，從而引起回路電流增減，，儀制造安裝容易，成本低，但過于依賴機(jī)械部件使得系，產(chǎn)生較大誤差，整體準(zhǔn)確性不高。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TP212;TE972

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