流量傳感器LMM-01在汽車(chē)電子中的應(yīng)用
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時(shí)間：2013-02-17
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由于LMM-01僅僅是敏感部件，所以我們首先需要設(shè)計(jì)外圍電路（如圖3所示），再將LMM-01與外圍電路加工到流量計(jì)的機(jī)械部件中，從而生產(chǎn)出流量計(jì)。
6和7分別為前后橋的溫度傳感器，起溫度補(bǔ)償作用，4和5則分別為前后橋的熱傳感器，它們和微處理器16均為流量計(jì)的核心部件。工作時(shí)，由于流體對(duì)4和5的冷卻不一致，導(dǎo)致了它們的阻值變化不同，從而可以得到不同的輸出信號(hào)。根據(jù)這些信號(hào)，我們可以確定流量的方向和大小。
此外，前橋電路中，電阻R6和R7起分壓作用，可以使跟隨器21的輸入電壓鉗制在一個(gè)穩(wěn)定值，同理R16和R17也是起到在后橋電路的分壓作用，而R4和R14分別協(xié)同4和5工作。
微處理器16的作用主要是修正測(cè)量值，并進(jìn)一步提供溫度補(bǔ)償。通過(guò)標(biāo)定，我們可以確定算法程序中的參數(shù)值，并能確定特征曲線方程和特征曲面的表。
由于微處理器16是直接給電噴系統(tǒng)的ECU輸出信號(hào)的部件，而前后橋輸出的信號(hào)是模擬量，所以微處理器16硬件設(shè)計(jì)中包含了ADC。軟件設(shè)計(jì)中，程序包括了以下幾個(gè)子程序：
a. 溫度測(cè)量子程序ST1；
b. 正向流量修正子程序ST2；
c. 反向流量修正子程序ST3；
d. 溫度補(bǔ)償子程序ST4。
其中a、b、c均為單個(gè)自變量確定的特征曲線，而d卻為兩個(gè)自變量確定的特征曲面。因?yàn)閮蓚€(gè)自變量確定的特征曲面的測(cè)量和函數(shù)表示都非常困難，且計(jì)算量很大，所以該子程用增多測(cè)量點(diǎn)和線性插值的方法，來(lái)減小計(jì)算量，從而減少了響應(yīng)時(shí)間。
在微處理器16，軟件結(jié)構(gòu)主控程序的流程圖如圖4所示。其中 為常數(shù)輸出， 為輸入電壓， 和 分別為 的上下限。
將流量傳感器LMM-01安裝于發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口處，用于測(cè)量電噴系統(tǒng)的進(jìn)氣量，通過(guò)數(shù)據(jù)記錄，我們得到了如圖5所示的波形圖。其中，f和b分別表示氣流狀態(tài)是前向進(jìn)氣和氣流回流，縱向坐標(biāo)為輸出電壓（V），橫向坐標(biāo)為時(shí)間（t）。從圖中，我們不難能夠發(fā)現(xiàn)LMM-01能有效的識(shí)別出氣流方向，并能如實(shí)的反映出氣流量的大小變化情況。
隨著設(shè)計(jì)技術(shù)、材料技術(shù)以及新型的加工技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展，未來(lái)流量傳感器的趨勢(shì)主要是朝著微型化、多功能化、集成化以及智能化的方向發(fā)展。特別是MEMS的出現(xiàn)，使得加工精度和生產(chǎn)效率得到了提高，從而大大降低了成本，對(duì)傳感器市場(chǎng)的擴(kuò)大起到了積極的作用。
由于流量傳感器在汽車(chē)電子市場(chǎng)中占有重要比重，因此隨著成本的降低和性能的提高，發(fā)展和應(yīng)用流量傳感器是汽車(chē)電子發(fā)展的必然，也是其他工業(yè)控制中無(wú)可置疑的發(fā)展趨勢(shì)。
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