- •Уточнение технического задания
- •Разработка структурной схемы
- •Выбор и обоснование элементной базы
- •Выбор расходомера
- •Выбор беспроводного интерфейса передачи данных
- •Выбор оптрона
- •Выбор микроконтроллера
- •Выбор преобразователей напряжения
- •Схема питания
- •Схема включения микроконтроллера
- •Схема сопряжения с интерфейсом передачи данных
- •Схема сопряжения с датчиками
- •Разработка функциональной схемы
- •Разработка алгоритма
- •Разработка программы
- •Спецификация протокола передачи
- •Получение значения счетчика поданного топлива
- •Получение значения счетчика возвращенного топлива
- •Получение значения разности счетчиков топлива
Инв. № подл. Подп. и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подп. и дата
3ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ
3.1Выбор расходомера
Датчик DFM (показан на рисунке 2) предназначен для измерения расхода топлива в двигателях автомобилей, речных судов, дизель-генераторов, а также в котлах, горелках и других потребителях жидкого топлива. Датчики расхода топлива DFM могут работать с любыми боpтовыми контроллерами, имеющими дискретный или импульсный вход 0-32В. Оптимальной нагрузкой на интерфейсный выход является 100кОм. Также DFM датчики производятся с различными техническими характеристиками (таблица 1) и в различном исполнении (таблица 2).
Рисунок 2 – Датчик DFM
|
|
|
|
|
Устройство измерения расхода |
Лист |
|
|
|
|
|
||
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подп. |
Дата |
топлива |
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Копировал |
Формат А4 |
Инв. № подл. Подп. и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подп. и дата
Таблица 1 – Исполнение счетчиков DFM
Модель |
Диаметр |
Номинальный |
MIN |
MAX |
|
Погрешность, |
||
|
прохода, |
объем изме- |
расход, |
расход, |
|
% |
||
|
мм |
рительной |
л/ч |
л/ч |
|
|
|
|
|
|
|
камеры, мл |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
DFM 50 |
6 |
|
5 |
1 |
50 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
DFM 90 |
6 |
|
5 |
3 |
90 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
DFM 100 |
6 |
|
5 |
2 |
100 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
DFM 220 |
8 |
|
12,5 |
8 |
220 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
DFM 250 |
8 |
|
12,5 |
5 |
250 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
DFM 500 |
10 |
|
20 |
10 |
500 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2 – Исполнение счетчиков DFM |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Индекс |
|
Комментарий |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
OEM |
|
без крышки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A |
|
без экрана |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
B |
|
с экраном |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
C |
|
с экраном, расширенная функциональность |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D |
|
дифференциальный |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Датчики расхода топлива DFM можно использовать для измерения рас-
хода следующих жидкостей:
–дизельное топливо;
–печное топливо;
–минеральное масло;
–другие виды жидкого топлива с кинематической вязкостью от 1,5 до 6 мм2=с.
Расходомеры топлива DFM устанавливают в топливную систему транспортных средств в соответствии с разработанными схемами установки. Для установки необходима топливная трубка и монтажные элементы. Схема установки показана на рисунке 3.
|
|
|
|
|
Устройство измерения расхода |
Лист |
|
|
|
|
|
||
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подп. |
Дата |
топлива |
9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Копировал |
Формат А4 |
Инв. № подл. Подп. и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подп. и дата
Рисунок 3 – Схема установки счетчика DFM
Датчик расхода топлива DFM имеет объемную измерительную камеру кольцевого типа. Датчик формирует импульс (рисунок 4) при протекании объема топлива, равного объему измерительной камеры. Количество импульсов, формируемое прибором при протекании через него 1 литра топлива, маркируется на жгуте датчика или указывается в паспорте изделия[3]. Это число зависит от объема измерительной камеры счетчика и вязкости жидкости; так для счетчика DFM 50 и дизельного топлива это число имеет значение около
200л 1. Точное значение можно расчитать при пропускании известного объема жидкости через датчик и подсчете импульсов с датчика по формуле (1).
N = |
NV |
(1) |
V |
где NV — количество импульсов, подсчитанных при протекании жидкости объемом V ;
V — объем жидкости, прошедшей через счетчик.
|
|
|
|
|
Устройство измерения расхода |
Лист |
|
|
|
|
|
||
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подп. |
Дата |
топлива |
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Копировал |
Формат А4 |
Инв. № подл. Подп. и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подп. и дата
Рисунок 4 – Параметры импульса счетчика DFM
3.2Выбор преобразователя интерфейса UART<->RS232
Для передачи данных с микроконтроллера на бортовой ПК был выбран протокол передачи RS232. Чтобы микроконтроллер смог работать с этим интерфейсом, необходим преобразователь UART<->RS232.
Был выбран ADM3222 — быстродействующий, двухканальный компонент интерфейса RS232/V.28 от Analog Devices в корпусе SOIC 18, который работает от одного напряжения питания +3.3 В. На рисунке 5 показана блоксхема ADM3222.
Общие сведения[5]
–скорость 0.46МБод;
–напряжение питания 3,3В;
–максимальный ток потребления 1,6мА;
|
|
|
|
|
Устройство измерения расхода |
Лист |
|
|
|
|
|
||
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подп. |
Дата |
топлива |
11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Копировал |
Формат А4 |
