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總體介紹：

此檢定裝置適用于檢定各種手持式汽車發動機轉速表 ，檢定范 圍為100—9900r/min，精度優于0.1％。該檢定裝置經過一段時間的使用 ，達到了預期效果。它主要有以下特點：
 
(1)兼顧了汽油機和柴油機兩種轉速表的檢定 ，適應范圍廣，精度高，操作簡便。工作可靠；
(2)體積小，結構簡單，成本較低，易于制造；
(3)有一定推廣價值，能夠解決計量部門檢定手持式發動機轉速表的難題。

檢定裝置的測量原理和構成
 
1、總體設計方案

由 于上述手持式發動機轉速表檢測原理的特殊性。為了對其進行檢定 .就應該拋開用機械標準轉速裝置等傳統的轉速計量思路。我們的方案是設計一個低電壓信號發生裝置.提供一個頻率準確、穩定的低電壓脈沖信號 ，該信號的頻率與某一標準轉速所對應 的汽油機點火脈沖頻率或柴油機噴油頻率相等.再用這個低電壓脈沖信號去驅動用于模擬轉速表傳感器所需要的信號的點火裝置或壓力脈沖發生裝置。產生出標準轉 速所對應的點火信號和壓力脈沖信號。
 
基于以上思路.我們研制了用于檢定手持式發動機轉速表的標準裝置。該標準裝置由三部分構成 ：低壓脈沖信號發生器、用于汽油機轉速表檢定的高壓點火發生器、用于柴油機轉速表檢定的振動脈沖發生器 (見圖1)。

圖1 檢定裝置框圖

2、低壓脈沖信號發生器

低 壓脈沖信號發生器的工作原理見圖2。其作用是根據輸入的轉速表相關信息和設置的轉速值產生出相應的低電壓脈沖信號。信號的頻率與設定的轉速值所對應 的高壓點火脈沖頻率或噴油頻率相等。為達到這個 目的。我們設計了以MCS一51系列單片機系統為主體電路構成的裝置.利用單片機的定時中斷功能來產生電壓脈沖信號。系統工作時首先用裝置面板上的撥碼盤和按鍵設置轉速表類型 (汽油，柴油機)、發動機缸數、沖程數 、轉速等信息。單片機系統工作時先讀取這些信息。并通過運算變換成相應的中斷延時時間。與此同時系統開始計時。并在延時時間到達后輸出一個脈沖。然后再重復“讀取輸入 信息一計時一輸出脈沖”過程。如此往復循環。就產生出相應頻率的脈沖信號。單片機系統輸出的脈沖信號經過驅動隔離電路分別送到高壓點火發生器和振動脈沖發生器。

圖2 低電壓脈沖信號發生器

3、高壓點火發生器

高 壓點火發生器用于產生汽油機轉速表檢定所需要的高壓點火信號。它完全模擬了汽油發動機點火系統的實際工作情況 。由點火放大器 、高壓點火線圈和火花塞等構成(見圖3)。來 自低電壓脈沖信號發生器的脈沖信號首先送到點火模塊輸入端 。點火模塊內部的驅動開關電路使得點火線圈初級線圈產生通斷電流。進而在次級線圈產生數千伏的高壓并通過火花塞放電，產生出高壓放電信號。構成高壓點火發生器的所有元器件全部使用汽車成品電器部件。
 
這樣一方面使產生的點火脈沖接近實際情況，另一方面也便于各種汽油機轉速表傳感器的安裝。

圖3 高壓點火發生器 

4、振動脈沖發生器

檢 定柴油機轉速表所需要的標準頻率的噴油壓力脈沖信號很難通過簡單的方法或裝置來得到 ，我們只有想辦法用其他信號來替代噴油壓力脈沖信號。通過試驗 。我們發現將柴油機轉速表傳感器固定在一根金屬棒上并敲擊金屬棒 .金屬棒的振動同樣能使傳感器中的壓電元件受到擠壓 。從而產生與敲擊信號同步的電脈沖信號。因此 ，我們可以利用機械振動敲擊金屬棒的方式來模擬柴油發動機噴油壓力的作用，使柴油機轉速表傳感器產生感應。為此 ，我們設計了振動脈沖發生器 。它由小型功率放大器、激振器 、固定支架等組成(見圖4)。從低壓脈沖信號發生器來的低電壓脈沖信號經功率放大器驅動激振器產生機械振動.安裝在激振器上的金屬錘頭以輸入的電壓脈沖相同的頻率敲擊固定柴油機轉速表傳感器的金屬棒.金屬棒發生模擬噴油壓力的脈沖振動使傳感器感應 。達到檢定柴油機轉速表的目的。

圖4 柴油機轉速信號發生器

5、誤差分析

本計量標準裝置中的高壓點火發生器和脈沖振動發生器工作頻率較低。所以只要安裝調試正確.就不會產生誤操作。由此引起的誤差可以不予考慮。影響檢定精度和穩定度的主要因素是單片機系統產生電壓脈沖信號的頻率誤差。由于本計量標準裝置是采用單片機定時中斷方式來產生脈沖信號的 。因此誤差大小主要取決于將輸入信息轉換成延時時間的轉換誤差。只要程序設計合理 ，由此引起的檢定誤差完全可以控制在0.1％以下。