一种基于热式气体质量流量计的汽车尾气检测仪的制作方法
一种基于热式气体质量流量计的汽车尾气检测仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于传感检测技术和嵌入式系统技术领域，具体涉及一种汽车尾气排放量的检测的仪器。
【背景技术】
[0002]随着环境污染的严重，雾霾天气愈来愈多，而人们生活中的必需品一汽车，也每天在排放着大量的有毒气体和铅化物、碳烟及醛类等。因此对汽车进行尾气排放量的检测非常必要。本项目是希望通过对汽车尾气排量的检测，将汽车的排放量控制在国家标准范围内，降低汽车带来的污染，提高空气质量，提高人们的生活质量。另外汽车尾气方面的研宄已成为相关学校和企业的研宄热门，但相关的研宄成果基本都是采用红外光学吸收原理来检测分析汽车尾气，此类仪器的特点是结构复杂，价格昂贵，并且基本是用于尾气成分含量的分析和检测，对于排放量的检测精密度不高。而利用热式气体流量计来检测汽车尾气精明度高，采用直插式检测气体流量稳定性高，数据可靠。但目前热式气体流量计多用于工业气体排放方面，在汽车尾气检测方面未见有相关的报道，只有部分汽车生产厂商开始有所关注，但并没形成一个研宄方向。
【发明内容】
[0003]本实用新型针对现有技术的不足，提出了一种基于热式气体质量流量计的汽车尾气检测仪。
[0004]本实用新型一种基于热式气体质量流量计的汽车尾气检测仪，包括主控电源、检测探头和主控电路。
[0005]所述的主控电源包括保险丝F1、双向瞬态抑制二极管Tl、第一滤波电容C9、第二滤波电容C10、第三滤波电容C12、第四滤波电容C18、第一整流二极管D7、第一电感L1、第一电阻R11、第一钽电容E1、第二钽电容C21和稳压芯片U7 ;其中稳压芯片U7的型号为TLE4275-Q1 ；
[0006]所述的保险丝Fl的一端接12V电源，另一端与双向瞬态抑制二极管Tl的一端、第一滤波电容C9的一端、第一整流二极管D7的阳极连接，第一整流二极管D7的阴极与第一电感LI的一端连接，第一电感LI的另一端与第一钽电容El正极、第三滤波电容C12的一端、稳压芯片U7的I脚连接并接地，双向瞬态抑制二极管Tl的另一端与第二滤波电容ClO的一端、第一钽电容El负极、第三滤波电容C12的另一端、第四滤波电容C18的一端、稳压芯片U7的3脚、第二钽电容C21的阴极连接并接地；第一滤波电容C9的另一端与第二滤波电容ClO的另一端连接，第四滤波电容C18的另一端与稳压芯片U7的4脚连接，稳压芯片U7的5脚与第一电阻Rll的一端、第二钽电容C21的阳极连接并接VCC，稳压芯片U7的2脚与第一电阻Rll的另一端连接；
[0007]所述的检测探头，包括第二电阻R231、第三电阻R232、第四电阻R233、第五电阻R234、第六电阻R201、第七电阻R202、第八电阻R203、第九电阻R204、第十电阻R21、第^^一电阻R22、第十二电阻R7、第十三电阻R2、第十四电阻R3、第十五电阻R24、第十六电阻R6、第十七电阻R12、第十八电阻PtlO、第十九电阻Pt200、第二十电阻R18、第五滤波电容C3、第六滤波电容C2、第七滤波电容C6、第八滤波电容Cl、第九滤波电容C5、第十滤波电容C4、第i^一滤波电容C19、隧道二极管D1、第一放大器U2、稳压芯片U1、第二整流二极管D2、第三稳压二极管D3、第四稳压二极管D4、第五稳压二极管D5、第六稳压二极管D6 ;稳压芯片Ul的型号为LM317 ；
[0008]所述的第二电阻R231的一端与第三电阻R232的一端、第四电阻R233的一端、第五电阻R234的一端、隧道二极管Dl的阳极、第五滤波电容C3的一端连接并接地，第二电阻R231的另一端与第三电阻R232的另一端、第四电阻R233的另一端、第五电阻R234的另一端、隧道二极管Dl的阴极、第五滤波电容C3的另一端、第十八电阻PtlO的一端、第十九电阻Pt200的一端连接，第十八电阻PtlO的另一端与第六电阻R201的一端、第七电阻R202的一端、第八电阻R203的一端、第九电阻R204的一端、第八滤波电容Cl、第十三电阻R2的一端连接，第六电阻R201的另一端与第七电阻R202的另一端、第八电阻R203的另一端、第九电阻R204的另一端、第十滤波电容C4的一端、第二十电阻R18的活动端、第五稳压二极管D5的阴极、第六稳压二极管D6的阴极、第十五电阻R24的一端、第十七电阻R12的一端连接，第五稳压二极管D5的阴极与第六稳压二极管D6的阴极的连接并接地，第十九电阻Pt200的另一端与第十电阻R21的一端、第^ 电阻R22的一端、第六滤波电容C2的一端连接，第六滤波电容C2的另一端接地；第十电阻R21的另一端与第十一电阻R22的另一端、第十二电阻R7的一端、第二十电阻R18的固定端、第九滤波电容C5的一端、第十四电阻R3的一端连接，第九滤波电容C5的另一端、第七滤波电容C6的另一端接地；第十滤波电容C4的另一端与第十三电阻R2的另一端、第一放大器U2的反向输入端连接，第十四电阻R3的另一端与第一放大器U2的正向输入端连接，第一放大器U2的负电源端接地，正电源端与第i^一滤波电容C19的一端、稳压芯片Ul的3脚连接，第^^一滤波电容C19的另一端接地，第一放大器U2的输出端与第十六电阻R6的一端、第二整流二极管D2的阴极连接，第二整流二极管D2的阳极与稳压芯片Ul的I脚、第三稳压二极管D3的阴极、第四稳压二极管D4的阴极、第十七电阻R12的一端连接，第十六电阻R6的另一端与第三稳压二极管D3的阳极、第四稳压二极管D4的阳极连接并接地；稳压芯片Ul的2脚与第十五电阻R24的另一端连接；
[0009]所述的主控电路包括第十二滤波电容C8、第十三滤波电容C7、第十四滤波电容C17、第十五滤波电容C16、第十六滤波电容C11、第二^^一电阻R1、第二十二电阻R4、第二十三电阻R5、第二十四电阻R8、第二十五电阻R13、第二十六电阻R9、第二十七电阻R10、第二十八电阻R14、第二十九电阻R15、第三十电阻R16、第三^^一电阻R17、第三钽电容C15、第二运算放大器U3、稳压二极管U4、主控芯片、存储芯片U5和三个接插件；主控芯片的型号为 STC15F2K60S2-LQFP32,存储芯片 U5 的型号为 MB84RC64 ；
[0010]其中第二^^一电阻Rl的一端与隧道二极管Dl的阴极连接，第二^^一电阻Rl的另一端与第二运算放大器U3的正向输入端连接，第二十二电阻R4的一端接地，第二十二电阻R4的另一端与第二运算放大器U3的反向输入端、第二十三电阻R5的一端连接，第二十三电阻R5的另一端与第二十四电阻R8的一端、第二运算放大器U3的输出端连接；第二运算放大器U3的负电源端接地，第二运算放大器U3的正电源端与第十四滤波电容C17的一端连接并接电源VCC;第十四滤波电容C17的另一端接地，第二十四电阻R8的另一端与主控芯片的4脚连接，主控芯片的3脚与稳压二极管的参考极、稳压二极管U4的阴极、第二十五电阻R13的一端、第十三滤波电容C7的一端连接，稳压二极管U4的阳极与第十三滤波电容C7的另一端、第十二滤波电容CS的一端连接并接地，第十二滤波电容CS的另一端与第二十五电阻R13的另一端连接并接电源VCC ;主控芯片的27脚与第二十六电阻R9的一端、存储芯片U5的5脚连接，主控芯片的26脚与存储芯片U5的6脚、第二十七电阻RlO的一端连接，第二十六电阻R9的另一端与第二十七电阻RlO的另一端连接，存储芯片U5的7脚与第十六滤波电容Cll的一端连接并接地，存储芯片U5的8脚与第十六滤波电容Cll的另一端连接并接电源VCC，存储芯片U5的I脚、2脚、3脚、4脚接地；存储芯片U5的10脚与第三钽电容C15的正极、第十五滤波电容C16的一端、接插件C0N4的I脚连接并接电源VCC，12脚与第三钽电容C15的负极、第十五滤波电容C16的另一端、接插件C0N4的4脚连接并接地，13脚与接插件C0N4的2脚连接，14脚与接插件C0N4的3脚连接；17脚与第二十八电阻R14的一端、接插件CON5的I脚连接，18脚与第二十九电阻R15的一端、接插件CON5的2脚连接，19脚与第三十电阻R16的一端、接插件CON5的4脚连接，20脚与第三^^一电阻R17的一端、接插件CON5的5脚连接，接插件CON5的3脚接地；23脚与接插件CON6的6脚连接，24脚与接插件CON6的3脚连接，接插件CON6的I脚和2脚接地，接插件CON6的4脚和5脚接电源VCC。
[0011]有益效果:1.设备体积和质量小，携带便捷，可移动性强，具有良好的舒适性； [0012]2.设备成本低，相对于传统气体检测仪，设备没有昂贵的显示屏和复杂电路，设备硬件部分成本低廉；
[0013]3.抗干扰性能强，网络连接稳定可靠；
[0014]4.直接测量汽车尾气的质量流量(kg)，无需温度压力补偿，测量准确方便；
[0015]5.整个测量系统无可动部件，抗震性能好，汽车的震动对测量不影响；
[0016]6.运行功耗低，软硬件系统都采用低功耗设计，可长时间工作，电池续航能力强。
【附图说明】
[0017]图1为主控电源电路示意图；
[0018]图2为检测探头电路不意图；
[0019]图3为主控电路示意图。
【具体实施方式】
[0020]一种基于热式气体质量流量计的汽车尾气检测仪，包括主控电源、检测探头和主控电路。
[0021]如图1所示，所述的主控电源包括保险丝F1、双向瞬态抑制二极管Tl、第一滤波电容C9、第二滤波电容C10、第三滤波电容C12、第四滤波电容C18、第一整流二极管D7、第一电感L1、第一电阻R11、第一钽电容E1、第二钽电容C21和稳压芯片U7 ;其中稳压芯片U7的型号为 TLE4275-Q1 ；
[0022]所述的保险丝Fl的一端接12V电源，另一端与双向瞬态抑制二极管Tl的一端、第一滤波电容C9的一端、第一整流二极管D7的阳极连接，第一整流二极管D7的阴极与第一电感LI的一端连接，第一电感LI的另一端与第一钽电容El正极、第三滤波电容C12的一端、稳压芯片U7的I脚连接并接地，双向瞬态抑制二极管Tl的另一端与第二滤波电容ClO的一端、第一钽电容El负极、第三滤波电容C12的另一端、第四滤波电容C18的一端、稳压芯片U7的3脚、第二钽电容C21的阴极连接并接地；第一滤波电容C9的另一端与第二滤波电容ClO的另一端连接，第四滤波电容C18的另一端与稳压芯片U7的4脚连接，稳压芯片U7的5脚与第一电阻Rll的一端、第二钽电容C21的阳极连接并接VCC，稳压芯片U7的2脚与第一电阻Rll的另一端连接；
[0023]如图2所示，所述的检测探头电路，包括第二电阻R231、第三电阻R232、第四电阻R233、第五电阻R234、第六电阻R201、第七电阻R202、第八电阻R203、第九电阻R204、第十电阻R21、第^^一电阻R22、第十二电阻R7、第十三电阻R2、第十四电阻R3、第十五电阻R24、第十六电阻R6、第十七电阻R12、第十八电阻PtlO、第十九电阻Pt200、第二十电阻R18、第五滤波电容C3、第六滤波电容C2、第七滤波电容C6、第八滤波电容Cl、第九滤波电容C5、第十滤波电容C4、第^^一滤波电容C19、隧道二极管Dl、第一放大器U2、稳压芯片Ul、第二整流二极管D2、第三稳压二极管D3、第四稳压二极管D4、第五稳压二极管D5、第六稳压二极管D6 ;稳压芯片Ul的型号为LM317 ；
[0024]所述的第二电阻R231的一端与第三电阻R232的一端、第四电阻R233的一端、第五电阻R234的一端、隧道二极管Dl的阳极、第五滤波电容C3的一端连接并接地，第二电阻R231的另一端与第三电阻R232的另一端、第四电阻R233的另一端、第五电阻R234的另一端、隧道二极管Dl的阴极、第五滤波电容C3的另一端、第十八电阻PtlO的一端、第十九电阻Pt200的一端连接，第十八电阻PtlO的另一端与第六电阻R201的一端、第七电阻R202的一端、第八电阻R203的一端、第九电阻R204的一端、第八滤波电容Cl、第十三电阻R2的一端连接，第六电阻R201的另一端与第七电阻R202的另一端、第八电阻R203的另一端、第九电阻R204的另一端、第十滤波电容C4的一端、第二十电阻R18的活动端、第五稳压二极管D5的阴极、第六稳压二极管D6的阴极、第十五电阻R24的一端、第十七电阻R12的一端连接，第五稳压二极管D5的阴极与第六稳压二极管D6的阴极的连接并接地，第十九电阻Pt200的另一端与第十电阻R21的一端、第^ 电阻R22的一端、第六滤波电容C2的一端连接，第六滤波电容C2的另一端接地；第十电阻R21的另一端与第十一电阻R22的另一端、第十二电阻R7的一端、第二十电阻R18的固定端、第九滤波电容C5的一端、第十四电阻R3的一端连接，第九滤波电容C5的另一端、第七滤波电容C6的另一端接地；第十滤波电容C4的另一端与第十三电阻R2的另一端、第一放大器U2的反向输入端连接，第十四电阻R3的另一端与第一放大器U2的正向输入端连接，第一放大器U2的负电源端接地，正电源端与第i^一滤波电容C19的一端、稳压芯片Ul的3脚连接，第^^一滤波电容C19的另一端接地，第一放大器U2的输出端与第十六电阻R6的一端、第二整流二极管D2的阴极连接，第二整流二极管D2的阳极与稳压芯片Ul的I脚、第三稳压二极管D3的阴极、第四稳压二极管D4的阴极、第十七电阻R12的一端连接，第十六电阻R6的另一端与第三稳压二极管D3的阳极、第四稳压二极管D4的阳极连接并接地；稳压芯片Ul的2脚与第十五电阻R24的另一端连接；
[0025]如图3所示，所述的主控电路包括第十二滤波电容CS、第十三滤波电容C7、第十四滤波电容C17、第十五滤波电容C16、第十六滤波电容Cl 1、第二^^一电阻R1、第二十二电阻R4、第二十三电阻R5、第二十四电阻R8、第二十五电阻R13、第二十六电阻R9、第二十七电阻R10、第二十八电阻R14、第二十九电阻R15、第三十电阻R16、第三^^一电阻R17、第三钽电容C15、第二运算放大器U3、稳压二极管U4、主控芯片、存储芯片U5和三个接插件；主控芯片的型号为STC15F2K60S2-LQFP32,存储芯片U5的型号为MB84RC64 ；
[0026]其中第二^^一电阻Rl的一端与隧道二极管Dl的阴极连接，第二^^一电阻Rl的另一端与第二运算放大器U3的正向输入端连接，第二十二电阻R4的一端接地，第二十二电阻R4的另一端与第二运算放大器U3的反向输入端、第二十三电阻R5的一端连接，第二十三电阻R5的另一端与第二十四电阻R8的一端、第二运算放大器U3的输出端连接；第二运算放大器U3的负电源端接地，第二运算放大器U3的正电源端与第十四滤波电容C17的一端连接并接电源VCC ;第十四滤波电容C17的另一端接地，第二十四电阻R8的另一端与主控芯片的4脚连接，主控芯片的3脚与稳压二极管的参考极、稳压二极管U4的阴极、第二十五电阻R13的一端、第十三滤波电容C7的一端连接，稳压二极管U4的阳极与第十三滤波电容C7的另一端、第十二滤波电容CS的一端连接并接地，第十二滤波电容CS的另一端与第二十五电阻R13的另一端连接并接电源VCC ;主控芯片的27脚与第二十六电阻R9的一端、存储芯片U5的5脚连接，主控芯片的26脚与存储芯片U5的6脚、第二十七电阻RlO的一端连接，第二十六电阻R9的另一端与第二十七电阻RlO的另一端连接，存储芯片U5的7脚与第十六滤波电容Cll的一端连接并接地，存储芯片U5的8脚与第十六滤波电容Cll的另一端连接并接电源VCC，存储芯片U5的I脚、2脚、3脚、4脚接地；存储芯片U5的10脚与第三钽电容C15的正极、第十五滤波电容C16的一端、接插件C0N4的I脚连接并接电源VCC，12脚与第三钽电容C15的负极、第十五滤波电容C16的另一端、接插件C0N4的4脚连接并接地，13脚与接插件C0N4的2脚连接，14脚与接插件C0N4的3脚连接；17脚与第二十八电阻R14的一端、接插件CON5的I脚连接，18脚与第二十九电阻R15的一端、接插件CON5的2脚连接，19脚与第三十电阻R16的一端、接插件CON5的4脚连接，20脚与第三^^一电阻R17的一端、接插件CON5的5脚连接，接插件CON5的3脚接地；23脚与接插件CON6的6脚连接，24脚与接插件CON6的3脚连接，接插件CON6的I脚和2脚接地，接插件CON6的4脚和5脚接电源VCC。
[0027]工作过程:车载12V电源为仪器提供供电，12V电源通过滤波和稳压之后由TLE4275-Q1输出一个稳定的5V电源，提供给后续电路供电。在电路开启时，PTlO被加热到高于PT20015度，此时电桥处于平衡状态。当有汽车尾气流过时，尾气会带走PTlO的温度，从而温度被改变，电阻值随之改变，因而导致测速端电压改变，从而电桥平衡被破坏，运放OP117输出端电压上升，从而LM317的ADJ的电压上升，而ADJ电压上升后使输出端V。电压上升，经过反馈电路使流过的测速端电阻的电流急剧增加，从而造成其温度升高，电阻 变小，测温端的电压随之改变，电桥重新回归平衡。当温度升高到运放的同相端和反相端的电压相同时，电流稳定，电桥平衡，就停止加热。通过测量PT200电流的变化，根据热交换平衡原理就可以得出气体的流速。将检测的PT200电流数据经过通过放大器LMV822M将信号放大，再通过P1.3/ADC3/MOSI送入STC15F2K60S2-LQFP32，经单片机内部的A/D转换电路转换成数字信号，最后送入存储芯片MB84RC64显示和液晶IXD1602显示。
【主权项】
1.一种基于热式气体质量流量计的汽车尾气检测仪，包括主控电源、检测探头和主控电路； 其特征在于:所述的主控电源包括保险丝F1、双向瞬态抑制二极管Tl、第一滤波电容C9、第二滤波电容C10、第三滤波电容C12、第四滤波电容C18、第一整流二极管D7、第一电感L1、第一电阻R11、第一钽电容E1、第二钽电容C21和稳压芯片U7 ;其中稳压芯片U7的型号为 TLE4275-Q1 ； 所述的保险丝Fl的一端接12V电源，另一端与双向瞬态抑制二极管Tl的一端、第一滤波电容C9的一端、第一整流二极管D7的阳极连接，第一整流二极管D7的阴极与第一电感LI的一端连接，第一电感LI的另一端与第一钽电容El正极、第三滤波电容C12的一端、稳压芯片U7的I脚连接并接地，双向瞬态抑制二极管Tl的另一端与第二滤波电容ClO的一端、第一钽电容El负极、第三滤波电容C12的另一端、第四滤波电容C18的一端、稳压芯片U7的3脚、第二钽电容C21的阴极连接并接地；第一滤波电容C9的另一端与第二滤波电容ClO的另一端连接，第四滤波电容C18的另一端与稳压芯片U7的4脚连接，稳压芯片U7的5脚与第一电阻Rll的一端、第二钽电容C21的阳极连接并接VCC，稳压芯片U7的2脚与第一电阻Rll的另一端连接； 所述的检测探头，包括第二电阻R231、第三电阻R232、第四电阻R233、第五电阻R234、第六电阻R201、第七电阻R202、第八电阻R203、第九电阻R204、第十电阻R21、第^^一电阻R22、第十二电阻R7、第十三电阻R2、第十四电阻R3、第十五电阻R24、第十六电阻R6、第十七电阻R12、第十八电阻PtlO、第十九电阻Pt200、第二十电阻R18、第五滤波电容C3、第六滤波电容C2、第七滤波电容C6、第八滤波电容Cl、第九滤波电容C5、第十滤波电容C4、第^^一滤波电容C19、隧道二极管D1、第一放大器U2、稳压芯片U1、第二整流二极管D2、第三稳压二极管D3、第四稳压二极管D4、第五稳压二极管D5、第六稳压二极管D6 ;稳压芯片Ul的型号为LM317 ； 所述的第二电阻R231的一端与第三电阻R232的一端、第四电阻R233的一端、第五电阻R234的一端、隧道二极管Dl的阳极、第五滤波电容C3的一端连接并接地，第二电阻R231的另一端与第三电阻R232的另一端、第四电阻R233的另一端、第五电阻R234的另一端、隧道二极管Dl的阴极、第五滤波电容C3的另一端、第十八电阻PtlO的一端、第十九电阻Pt200的一端连接，第十八电阻PtlO的另一端与第六电阻R201的一端、第七电阻R202的一端、第八电阻R203的一端、第九电阻R204的一端、第八滤波电容Cl、第十三电阻R2的一端连接，第六电阻R201的另一端与第七电阻R202的另一端、第八电阻R203的另一端、第九电阻R204的另一端、第十滤波电容C4的一端、第二十电阻R18的活动端、第五稳压二极管D5的阴极、第六稳压二极管D6的阴极、第十五电阻R24的一端、第十七电阻R12的一端连接，第五稳压二极管D5的阴极与第六稳压二极管D6的阴极的连接并接地，第十九电阻Pt200的另一端与第十电阻R21的一端、第^ 电阻R22的一端、第六滤波电容C2的一端连接，第六滤波电容C2的另一端接地；第十电阻R21的另一端与第十一电阻R22的另一端、第十二电阻R7的一端、第二十电阻R18的固定端、第九滤波电容C5的一端、第十四电阻R3的一端连接，第九滤波电容C5的另一端、第七滤波电容C6的另一端接地；第十滤波电容C4的另一端与第十三电阻R2的另一端、第一放大器U2的反向输入端连接，第十四电阻R3的另一端与第一放大器U2的正向输入端连接，第一放大器U2的负电源端接地，正电源端与第i^一滤波电容C19的一端、稳压芯片Ul的3脚连接，第^^一滤波电容C19的另一端接地，第一放大器U2的输出端与第十六电阻R6的一端、第二整流二极管D2的阴极连接，第二整流二极管D2的阳极与稳压芯片Ul的I脚、第三稳压二极管D3的阴极、第四稳压二极管D4的阴极、第十七电阻R12的一端连接，第十六电阻R6的另一端与第三稳压二极管D3的阳极、第四稳压二极管D4的阳极连接并接地；稳压芯片Ul的2脚与第十五电阻R24的另一端连接; 所述的主控电路包括第十二滤波电容C8、第十三滤波电容C7、第十四滤波电容C17、第十五滤波电容C16、第十六滤波电容C11、第二^^一电阻R1、第二十二电阻R4、第二十三电阻R5、第二十四电阻R8、第二十五电阻R13、第二十六电阻R9、第二十七电阻R10、第二十八电阻R14、第二十九电阻R15、第三十电阻R16、第三^^一电阻R17、第三钽电容C15、第二运算放大器U3、稳压二极管U4、主控芯片、存储芯片U5和三个接插件；主控芯片的型号为STC15F2K60S2-LQFP32,存储芯片 U5 的型号为 MB84RC64 ； 其中第二十一电阻Rl的一端与隧道二极管Dl的阴极连接，第二十一电阻Rl的另一端与第二运算放大器U3的正向输入端连接，第二十二电阻R4的一端接地，第二十二电阻R4的另一端与第二运算放大器U3的反向输入端、第二十三电阻R5的一端连接，第二十三电阻R5的另一端与第二十四电阻R8的一端、第二运算放大器U3的输出端连接；第二运算放大器U3的负电源端接地，第二运算放大器U3的正电源端与第十四滤波电容C17的一端连接并接电源VCC;第十四滤波电容C17的另一端接地，第二十四电阻R8的另一端与主控芯片的4脚连接，主控芯片的3脚与稳压二极管的参考极、稳压二极管U4的阴极、第二十五电阻R13的一端、第十三滤波电容C7的一端连接，稳压二极管U4的阳极与第十三滤波电容C7的另一端、第十二滤波电容CS的一端连接并接地，第十二滤波电容CS的另一端与第二十五电阻R13的另一端连接并接电源VCC ;主控芯片的27脚与第二十六电阻R9的一端、存储芯片U5的5脚连接，主控芯片的26脚与存储芯片U5的6脚、第二十七电阻RlO的一端连接，第二十六电阻R9的另一端与第二十七电阻RlO的另一端连接，存储芯片U5的7脚与第十六滤波电容Cll的一端连接并接地，存储芯片U5的8脚与第十六滤波电容Cll的另一端连接并接电源VCC，存储芯片U5的I脚、2脚、3脚、4脚接地；存储芯片U5的10脚与第三钽电容C15的正极、第十五滤波电容C16的一端、接插件C0N4的I脚连接并接电源VCC，12脚与第三钽电容C15的负极、第十五滤波电容C16的另一端、接插件C0N4的4脚连接并接地，13脚与接插件C0N4的2脚连接，14脚与接插件C0N4的3脚连接；17脚与第二十八电阻R14的一端、接插件CON5的I脚连接，18脚与第二十九电阻R15的一端、接插件CON5的2脚连接，19脚与第三十电阻R16的一端、接插件CON5的4脚连接，20脚与第三^^一电阻R17的一端、接插件CON5的5脚连接，接插件CON5的3脚接地；23脚与接插件CON6的6脚连接，24脚与接插件CON6的3脚连接，接插件CON6的I脚和2脚接地，接插件CON6的4脚和5脚接电源VCC。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于热式气体质量流量计的汽车尾气检测仪，现有的尾气检测是采用红外光学吸收原理来检测分析汽车尾气，此类仪器的特点是结构复杂，价格昂贵，并且基本是用于尾气成分含量的分析和检测，对于排放量的检测精密度不高。本实用新型包括主控电源、检测探头和主控电路。本实用新型设备体积和质量小，携带便捷，可移动性强，具有良好的舒适性，设备成本低，相对于传统气体检测仪，设备没有昂贵的显示屏和复杂电路，设备硬件部分成本低廉，抗干扰性能强，网络连接稳定可靠，直接测量汽车尾气的质量流量，无需温度压力补偿，测量准确方便。
【IPC分类】G01F1/86
【公开号】CN204694304
【申请号】CN201520303639
【发明人】黄睿, 徐贤, 许益河, 屠鑫银
【申请人】杭州职业技术学院
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年5月11日
【技术领域】
[0001]本发明属于传感检测技术和嵌入式系统技术领域，具体涉及一种汽车尾气排放量的检测的仪器。
【背景技术】
[0002]随着环境污染的严重，雾霾天气愈来愈多，而人们生活中的必需品一汽车，也每天在排放着大量的有毒气体和铅化物、碳烟及醛类等。因此对汽车进行尾气排放量的检测非常必要。本项目是希望通过对汽车尾气排量的检测，将汽车的排放量控制在国家标准范围内，降低汽车带来的污染，提高空气质量，提高人们的生活质量。另外汽车尾气方面的研宄已成为相关学校和企业的研宄热门，但相关的研宄成果基本都是采用红外光学吸收原理来检测分析汽车尾气，此类仪器的特点是结构复杂，价格昂贵，并且基本是用于尾气成分含量的分析和检测，对于排放量的检测精密度不高。而利用热式气体流量计来检测汽车尾气精明度高，采用直插式检测气体流量稳定性高，数据可靠。但目前热式气体流量计多用于工业气体排放方面，在汽车尾气检测方面未见有相关的报道，只有部分汽车生产厂商开始有所关注，但并没形成一个研宄方向。
【发明内容】
[0003]本实用新型针对现有技术的不足，提出了一种基于热式气体质量流量计的汽车尾气检测仪。
[0004]本实用新型一种基于热式气体质量流量计的汽车尾气检测仪，包括主控电源、检测探头和主控电路。
[0005]所述的主控电源包括保险丝F1、双向瞬态抑制二极管Tl、第一滤波电容C9、第二滤波电容C10、第三滤波电容C12、第四滤波电容C18、第一整流二极管D7、第一电感L1、第一电阻R11、第一钽电容E1、第二钽电容C21和稳压芯片U7 ;其中稳压芯片U7的型号为TLE4275-Q1 ；
[0006]所述的保险丝Fl的一端接12V电源，另一端与双向瞬态抑制二极管Tl的一端、第一滤波电容C9的一端、第一整流二极管D7的阳极连接，第一整流二极管D7的阴极与第一电感LI的一端连接，第一电感LI的另一端与第一钽电容El正极、第三滤波电容C12的一端、稳压芯片U7的I脚连接并接地，双向瞬态抑制二极管Tl的另一端与第二滤波电容ClO的一端、第一钽电容El负极、第三滤波电容C12的另一端、第四滤波电容C18的一端、稳压芯片U7的3脚、第二钽电容C21的阴极连接并接地；第一滤波电容C9的另一端与第二滤波电容ClO的另一端连接，第四滤波电容C18的另一端与稳压芯片U7的4脚连接，稳压芯片U7的5脚与第一电阻Rll的一端、第二钽电容C21的阳极连接并接VCC，稳压芯片U7的2脚与第一电阻Rll的另一端连接；
[0007]所述的检测探头，包括第二电阻R231、第三电阻R232、第四电阻R233、第五电阻R234、第六电阻R201、第七电阻R202、第八电阻R203、第九电阻R204、第十电阻R21、第^^一电阻R22、第十二电阻R7、第十三电阻R2、第十四电阻R3、第十五电阻R24、第十六电阻R6、第十七电阻R12、第十八电阻PtlO、第十九电阻Pt200、第二十电阻R18、第五滤波电容C3、第六滤波电容C2、第七滤波电容C6、第八滤波电容Cl、第九滤波电容C5、第十滤波电容C4、第i^一滤波电容C19、隧道二极管D1、第一放大器U2、稳压芯片U1、第二整流二极管D2、第三稳压二极管D3、第四稳压二极管D4、第五稳压二极管D5、第六稳压二极管D6 ;稳压芯片Ul的型号为LM317 ；
[0008]所述的第二电阻R231的一端与第三电阻R232的一端、第四电阻R233的一端、第五电阻R234的一端、隧道二极管Dl的阳极、第五滤波电容C3的一端连接并接地，第二电阻R231的另一端与第三电阻R232的另一端、第四电阻R233的另一端、第五电阻R234的另一端、隧道二极管Dl的阴极、第五滤波电容C3的另一端、第十八电阻PtlO的一端、第十九电阻Pt200的一端连接，第十八电阻PtlO的另一端与第六电阻R201的一端、第七电阻R202的一端、第八电阻R203的一端、第九电阻R204的一端、第八滤波电容Cl、第十三电阻R2的一端连接，第六电阻R201的另一端与第七电阻R202的另一端、第八电阻R203的另一端、第九电阻R204的另一端、第十滤波电容C4的一端、第二十电阻R18的活动端、第五稳压二极管D5的阴极、第六稳压二极管D6的阴极、第十五电阻R24的一端、第十七电阻R12的一端连接，第五稳压二极管D5的阴极与第六稳压二极管D6的阴极的连接并接地，第十九电阻Pt200的另一端与第十电阻R21的一端、第^ 电阻R22的一端、第六滤波电容C2的一端连接，第六滤波电容C2的另一端接地；第十电阻R21的另一端与第十一电阻R22的另一端、第十二电阻R7的一端、第二十电阻R18的固定端、第九滤波电容C5的一端、第十四电阻R3的一端连接，第九滤波电容C5的另一端、第七滤波电容C6的另一端接地；第十滤波电容C4的另一端与第十三电阻R2的另一端、第一放大器U2的反向输入端连接，第十四电阻R3的另一端与第一放大器U2的正向输入端连接，第一放大器U2的负电源端接地，正电源端与第i^一滤波电容C19的一端、稳压芯片Ul的3脚连接，第^^一滤波电容C19的另一端接地，第一放大器U2的输出端与第十六电阻R6的一端、第二整流二极管D2的阴极连接，第二整流二极管D2的阳极与稳压芯片Ul的I脚、第三稳压二极管D3的阴极、第四稳压二极管D4的阴极、第十七电阻R12的一端连接，第十六电阻R6的另一端与第三稳压二极管D3的阳极、第四稳压二极管D4的阳极连接并接地；稳压芯片Ul的2脚与第十五电阻R24的另一端连接；
[0009]所述的主控电路包括第十二滤波电容C8、第十三滤波电容C7、第十四滤波电容C17、第十五滤波电容C16、第十六滤波电容C11、第二^^一电阻R1、第二十二电阻R4、第二十三电阻R5、第二十四电阻R8、第二十五电阻R13、第二十六电阻R9、第二十七电阻R10、第二十八电阻R14、第二十九电阻R15、第三十电阻R16、第三^^一电阻R17、第三钽电容C15、第二运算放大器U3、稳压二极管U4、主控芯片、存储芯片U5和三个接插件；主控芯片的型号为 STC15F2K60S2-LQFP32,存储芯片 U5 的型号为 MB84RC64 ；
[0010]其中第二^^一电阻Rl的一端与隧道二极管Dl的阴极连接，第二^^一电阻Rl的另一端与第二运算放大器U3的正向输入端连接，第二十二电阻R4的一端接地，第二十二电阻R4的另一端与第二运算放大器U3的反向输入端、第二十三电阻R5的一端连接，第二十三电阻R5的另一端与第二十四电阻R8的一端、第二运算放大器U3的输出端连接；第二运算放大器U3的负电源端接地，第二运算放大器U3的正电源端与第十四滤波电容C17的一端连接并接电源VCC;第十四滤波电容C17的另一端接地，第二十四电阻R8的另一端与主控芯片的4脚连接，主控芯片的3脚与稳压二极管的参考极、稳压二极管U4的阴极、第二十五电阻R13的一端、第十三滤波电容C7的一端连接，稳压二极管U4的阳极与第十三滤波电容C7的另一端、第十二滤波电容CS的一端连接并接地，第十二滤波电容CS的另一端与第二十五电阻R13的另一端连接并接电源VCC ;主控芯片的27脚与第二十六电阻R9的一端、存储芯片U5的5脚连接，主控芯片的26脚与存储芯片U5的6脚、第二十七电阻RlO的一端连接，第二十六电阻R9的另一端与第二十七电阻RlO的另一端连接，存储芯片U5的7脚与第十六滤波电容Cll的一端连接并接地，存储芯片U5的8脚与第十六滤波电容Cll的另一端连接并接电源VCC，存储芯片U5的I脚、2脚、3脚、4脚接地；存储芯片U5的10脚与第三钽电容C15的正极、第十五滤波电容C16的一端、接插件C0N4的I脚连接并接电源VCC，12脚与第三钽电容C15的负极、第十五滤波电容C16的另一端、接插件C0N4的4脚连接并接地，13脚与接插件C0N4的2脚连接，14脚与接插件C0N4的3脚连接；17脚与第二十八电阻R14的一端、接插件CON5的I脚连接，18脚与第二十九电阻R15的一端、接插件CON5的2脚连接，19脚与第三十电阻R16的一端、接插件CON5的4脚连接，20脚与第三^^一电阻R17的一端、接插件CON5的5脚连接，接插件CON5的3脚接地；23脚与接插件CON6的6脚连接，24脚与接插件CON6的3脚连接，接插件CON6的I脚和2脚接地，接插件CON6的4脚和5脚接电源VCC。
[0011]有益效果:1.设备体积和质量小，携带便捷，可移动性强，具有良好的舒适性； [0012]2.设备成本低，相对于传统气体检测仪，设备没有昂贵的显示屏和复杂电路，设备硬件部分成本低廉；
[0013]3.抗干扰性能强，网络连接稳定可靠；
[0014]4.直接测量汽车尾气的质量流量(kg)，无需温度压力补偿，测量准确方便；
[0015]5.整个测量系统无可动部件，抗震性能好，汽车的震动对测量不影响；
[0016]6.运行功耗低，软硬件系统都采用低功耗设计，可长时间工作，电池续航能力强。
【附图说明】
[0017]图1为主控电源电路示意图；
[0018]图2为检测探头电路不意图；
[0019]图3为主控电路示意图。
【具体实施方式】
[0020]一种基于热式气体质量流量计的汽车尾气检测仪，包括主控电源、检测探头和主控电路。
[0021]如图1所示，所述的主控电源包括保险丝F1、双向瞬态抑制二极管Tl、第一滤波电容C9、第二滤波电容C10、第三滤波电容C12、第四滤波电容C18、第一整流二极管D7、第一电感L1、第一电阻R11、第一钽电容E1、第二钽电容C21和稳压芯片U7 ;其中稳压芯片U7的型号为 TLE4275-Q1 ；
[0022]所述的保险丝Fl的一端接12V电源，另一端与双向瞬态抑制二极管Tl的一端、第一滤波电容C9的一端、第一整流二极管D7的阳极连接，第一整流二极管D7的阴极与第一电感LI的一端连接，第一电感LI的另一端与第一钽电容El正极、第三滤波电容C12的一端、稳压芯片U7的I脚连接并接地，双向瞬态抑制二极管Tl的另一端与第二滤波电容ClO的一端、第一钽电容El负极、第三滤波电容C12的另一端、第四滤波电容C18的一端、稳压芯片U7的3脚、第二钽电容C21的阴极连接并接地；第一滤波电容C9的另一端与第二滤波电容ClO的另一端连接，第四滤波电容C18的另一端与稳压芯片U7的4脚连接，稳压芯片U7的5脚与第一电阻Rll的一端、第二钽电容C21的阳极连接并接VCC，稳压芯片U7的2脚与第一电阻Rll的另一端连接；
[0023]如图2所示，所述的检测探头电路，包括第二电阻R231、第三电阻R232、第四电阻R233、第五电阻R234、第六电阻R201、第七电阻R202、第八电阻R203、第九电阻R204、第十电阻R21、第^^一电阻R22、第十二电阻R7、第十三电阻R2、第十四电阻R3、第十五电阻R24、第十六电阻R6、第十七电阻R12、第十八电阻PtlO、第十九电阻Pt200、第二十电阻R18、第五滤波电容C3、第六滤波电容C2、第七滤波电容C6、第八滤波电容Cl、第九滤波电容C5、第十滤波电容C4、第^^一滤波电容C19、隧道二极管Dl、第一放大器U2、稳压芯片Ul、第二整流二极管D2、第三稳压二极管D3、第四稳压二极管D4、第五稳压二极管D5、第六稳压二极管D6 ;稳压芯片Ul的型号为LM317 ；
[0024]所述的第二电阻R231的一端与第三电阻R232的一端、第四电阻R233的一端、第五电阻R234的一端、隧道二极管Dl的阳极、第五滤波电容C3的一端连接并接地，第二电阻R231的另一端与第三电阻R232的另一端、第四电阻R233的另一端、第五电阻R234的另一端、隧道二极管Dl的阴极、第五滤波电容C3的另一端、第十八电阻PtlO的一端、第十九电阻Pt200的一端连接，第十八电阻PtlO的另一端与第六电阻R201的一端、第七电阻R202的一端、第八电阻R203的一端、第九电阻R204的一端、第八滤波电容Cl、第十三电阻R2的一端连接，第六电阻R201的另一端与第七电阻R202的另一端、第八电阻R203的另一端、第九电阻R204的另一端、第十滤波电容C4的一端、第二十电阻R18的活动端、第五稳压二极管D5的阴极、第六稳压二极管D6的阴极、第十五电阻R24的一端、第十七电阻R12的一端连接，第五稳压二极管D5的阴极与第六稳压二极管D6的阴极的连接并接地，第十九电阻Pt200的另一端与第十电阻R21的一端、第^ 电阻R22的一端、第六滤波电容C2的一端连接，第六滤波电容C2的另一端接地；第十电阻R21的另一端与第十一电阻R22的另一端、第十二电阻R7的一端、第二十电阻R18的固定端、第九滤波电容C5的一端、第十四电阻R3的一端连接，第九滤波电容C5的另一端、第七滤波电容C6的另一端接地；第十滤波电容C4的另一端与第十三电阻R2的另一端、第一放大器U2的反向输入端连接，第十四电阻R3的另一端与第一放大器U2的正向输入端连接，第一放大器U2的负电源端接地，正电源端与第i^一滤波电容C19的一端、稳压芯片Ul的3脚连接，第^^一滤波电容C19的另一端接地，第一放大器U2的输出端与第十六电阻R6的一端、第二整流二极管D2的阴极连接，第二整流二极管D2的阳极与稳压芯片Ul的I脚、第三稳压二极管D3的阴极、第四稳压二极管D4的阴极、第十七电阻R12的一端连接，第十六电阻R6的另一端与第三稳压二极管D3的阳极、第四稳压二极管D4的阳极连接并接地；稳压芯片Ul的2脚与第十五电阻R24的另一端连接；
[0025]如图3所示，所述的主控电路包括第十二滤波电容CS、第十三滤波电容C7、第十四滤波电容C17、第十五滤波电容C16、第十六滤波电容Cl 1、第二^^一电阻R1、第二十二电阻R4、第二十三电阻R5、第二十四电阻R8、第二十五电阻R13、第二十六电阻R9、第二十七电阻R10、第二十八电阻R14、第二十九电阻R15、第三十电阻R16、第三^^一电阻R17、第三钽电容C15、第二运算放大器U3、稳压二极管U4、主控芯片、存储芯片U5和三个接插件；主控芯片的型号为STC15F2K60S2-LQFP32,存储芯片U5的型号为MB84RC64 ；
[0026]其中第二^^一电阻Rl的一端与隧道二极管Dl的阴极连接，第二^^一电阻Rl的另一端与第二运算放大器U3的正向输入端连接，第二十二电阻R4的一端接地，第二十二电阻R4的另一端与第二运算放大器U3的反向输入端、第二十三电阻R5的一端连接，第二十三电阻R5的另一端与第二十四电阻R8的一端、第二运算放大器U3的输出端连接；第二运算放大器U3的负电源端接地，第二运算放大器U3的正电源端与第十四滤波电容C17的一端连接并接电源VCC ;第十四滤波电容C17的另一端接地，第二十四电阻R8的另一端与主控芯片的4脚连接，主控芯片的3脚与稳压二极管的参考极、稳压二极管U4的阴极、第二十五电阻R13的一端、第十三滤波电容C7的一端连接，稳压二极管U4的阳极与第十三滤波电容C7的另一端、第十二滤波电容CS的一端连接并接地，第十二滤波电容CS的另一端与第二十五电阻R13的另一端连接并接电源VCC ;主控芯片的27脚与第二十六电阻R9的一端、存储芯片U5的5脚连接，主控芯片的26脚与存储芯片U5的6脚、第二十七电阻RlO的一端连接，第二十六电阻R9的另一端与第二十七电阻RlO的另一端连接，存储芯片U5的7脚与第十六滤波电容Cll的一端连接并接地，存储芯片U5的8脚与第十六滤波电容Cll的另一端连接并接电源VCC，存储芯片U5的I脚、2脚、3脚、4脚接地；存储芯片U5的10脚与第三钽电容C15的正极、第十五滤波电容C16的一端、接插件C0N4的I脚连接并接电源VCC，12脚与第三钽电容C15的负极、第十五滤波电容C16的另一端、接插件C0N4的4脚连接并接地，13脚与接插件C0N4的2脚连接，14脚与接插件C0N4的3脚连接；17脚与第二十八电阻R14的一端、接插件CON5的I脚连接，18脚与第二十九电阻R15的一端、接插件CON5的2脚连接，19脚与第三十电阻R16的一端、接插件CON5的4脚连接，20脚与第三^^一电阻R17的一端、接插件CON5的5脚连接，接插件CON5的3脚接地；23脚与接插件CON6的6脚连接，24脚与接插件CON6的3脚连接，接插件CON6的I脚和2脚接地，接插件CON6的4脚和5脚接电源VCC。
[0027]工作过程:车载12V电源为仪器提供供电，12V电源通过滤波和稳压之后由TLE4275-Q1输出一个稳定的5V电源，提供给后续电路供电。在电路开启时，PTlO被加热到高于PT20015度，此时电桥处于平衡状态。当有汽车尾气流过时，尾气会带走PTlO的温度，从而温度被改变，电阻值随之改变，因而导致测速端电压改变，从而电桥平衡被破坏，运放OP117输出端电压上升，从而LM317的ADJ的电压上升，而ADJ电压上升后使输出端V。电压上升，经过反馈电路使流过的测速端电阻的电流急剧增加，从而造成其温度升高，电阻 变小，测温端的电压随之改变，电桥重新回归平衡。当温度升高到运放的同相端和反相端的电压相同时，电流稳定，电桥平衡，就停止加热。通过测量PT200电流的变化，根据热交换平衡原理就可以得出气体的流速。将检测的PT200电流数据经过通过放大器LMV822M将信号放大，再通过P1.3/ADC3/MOSI送入STC15F2K60S2-LQFP32，经单片机内部的A/D转换电路转换成数字信号，最后送入存储芯片MB84RC64显示和液晶IXD1602显示。
【主权项】
1.一种基于热式气体质量流量计的汽车尾气检测仪，包括主控电源、检测探头和主控电路； 其特征在于:所述的主控电源包括保险丝F1、双向瞬态抑制二极管Tl、第一滤波电容C9、第二滤波电容C10、第三滤波电容C12、第四滤波电容C18、第一整流二极管D7、第一电感L1、第一电阻R11、第一钽电容E1、第二钽电容C21和稳压芯片U7 ;其中稳压芯片U7的型号为 TLE4275-Q1 ； 所述的保险丝Fl的一端接12V电源，另一端与双向瞬态抑制二极管Tl的一端、第一滤波电容C9的一端、第一整流二极管D7的阳极连接，第一整流二极管D7的阴极与第一电感LI的一端连接，第一电感LI的另一端与第一钽电容El正极、第三滤波电容C12的一端、稳压芯片U7的I脚连接并接地，双向瞬态抑制二极管Tl的另一端与第二滤波电容ClO的一端、第一钽电容El负极、第三滤波电容C12的另一端、第四滤波电容C18的一端、稳压芯片U7的3脚、第二钽电容C21的阴极连接并接地；第一滤波电容C9的另一端与第二滤波电容ClO的另一端连接，第四滤波电容C18的另一端与稳压芯片U7的4脚连接，稳压芯片U7的5脚与第一电阻Rll的一端、第二钽电容C21的阳极连接并接VCC，稳压芯片U7的2脚与第一电阻Rll的另一端连接； 所述的检测探头，包括第二电阻R231、第三电阻R232、第四电阻R233、第五电阻R234、第六电阻R201、第七电阻R202、第八电阻R203、第九电阻R204、第十电阻R21、第^^一电阻R22、第十二电阻R7、第十三电阻R2、第十四电阻R3、第十五电阻R24、第十六电阻R6、第十七电阻R12、第十八电阻PtlO、第十九电阻Pt200、第二十电阻R18、第五滤波电容C3、第六滤波电容C2、第七滤波电容C6、第八滤波电容Cl、第九滤波电容C5、第十滤波电容C4、第^^一滤波电容C19、隧道二极管D1、第一放大器U2、稳压芯片U1、第二整流二极管D2、第三稳压二极管D3、第四稳压二极管D4、第五稳压二极管D5、第六稳压二极管D6 ;稳压芯片Ul的型号为LM317 ； 所述的第二电阻R231的一端与第三电阻R232的一端、第四电阻R233的一端、第五电阻R234的一端、隧道二极管Dl的阳极、第五滤波电容C3的一端连接并接地，第二电阻R231的另一端与第三电阻R232的另一端、第四电阻R233的另一端、第五电阻R234的另一端、隧道二极管Dl的阴极、第五滤波电容C3的另一端、第十八电阻PtlO的一端、第十九电阻Pt200的一端连接，第十八电阻PtlO的另一端与第六电阻R201的一端、第七电阻R202的一端、第八电阻R203的一端、第九电阻R204的一端、第八滤波电容Cl、第十三电阻R2的一端连接，第六电阻R201的另一端与第七电阻R202的另一端、第八电阻R203的另一端、第九电阻R204的另一端、第十滤波电容C4的一端、第二十电阻R18的活动端、第五稳压二极管D5的阴极、第六稳压二极管D6的阴极、第十五电阻R24的一端、第十七电阻R12的一端连接，第五稳压二极管D5的阴极与第六稳压二极管D6的阴极的连接并接地，第十九电阻Pt200的另一端与第十电阻R21的一端、第^ 电阻R22的一端、第六滤波电容C2的一端连接，第六滤波电容C2的另一端接地；第十电阻R21的另一端与第十一电阻R22的另一端、第十二电阻R7的一端、第二十电阻R18的固定端、第九滤波电容C5的一端、第十四电阻R3的一端连接，第九滤波电容C5的另一端、第七滤波电容C6的另一端接地；第十滤波电容C4的另一端与第十三电阻R2的另一端、第一放大器U2的反向输入端连接，第十四电阻R3的另一端与第一放大器U2的正向输入端连接，第一放大器U2的负电源端接地，正电源端与第i^一滤波电容C19的一端、稳压芯片Ul的3脚连接，第^^一滤波电容C19的另一端接地，第一放大器U2的输出端与第十六电阻R6的一端、第二整流二极管D2的阴极连接，第二整流二极管D2的阳极与稳压芯片Ul的I脚、第三稳压二极管D3的阴极、第四稳压二极管D4的阴极、第十七电阻R12的一端连接，第十六电阻R6的另一端与第三稳压二极管D3的阳极、第四稳压二极管D4的阳极连接并接地；稳压芯片Ul的2脚与第十五电阻R24的另一端连接; 所述的主控电路包括第十二滤波电容C8、第十三滤波电容C7、第十四滤波电容C17、第十五滤波电容C16、第十六滤波电容C11、第二^^一电阻R1、第二十二电阻R4、第二十三电阻R5、第二十四电阻R8、第二十五电阻R13、第二十六电阻R9、第二十七电阻R10、第二十八电阻R14、第二十九电阻R15、第三十电阻R16、第三^^一电阻R17、第三钽电容C15、第二运算放大器U3、稳压二极管U4、主控芯片、存储芯片U5和三个接插件；主控芯片的型号为STC15F2K60S2-LQFP32,存储芯片 U5 的型号为 MB84RC64 ； 其中第二十一电阻Rl的一端与隧道二极管Dl的阴极连接，第二十一电阻Rl的另一端与第二运算放大器U3的正向输入端连接，第二十二电阻R4的一端接地，第二十二电阻R4的另一端与第二运算放大器U3的反向输入端、第二十三电阻R5的一端连接，第二十三电阻R5的另一端与第二十四电阻R8的一端、第二运算放大器U3的输出端连接；第二运算放大器U3的负电源端接地，第二运算放大器U3的正电源端与第十四滤波电容C17的一端连接并接电源VCC;第十四滤波电容C17的另一端接地，第二十四电阻R8的另一端与主控芯片的4脚连接，主控芯片的3脚与稳压二极管的参考极、稳压二极管U4的阴极、第二十五电阻R13的一端、第十三滤波电容C7的一端连接，稳压二极管U4的阳极与第十三滤波电容C7的另一端、第十二滤波电容CS的一端连接并接地，第十二滤波电容CS的另一端与第二十五电阻R13的另一端连接并接电源VCC ;主控芯片的27脚与第二十六电阻R9的一端、存储芯片U5的5脚连接，主控芯片的26脚与存储芯片U5的6脚、第二十七电阻RlO的一端连接，第二十六电阻R9的另一端与第二十七电阻RlO的另一端连接，存储芯片U5的7脚与第十六滤波电容Cll的一端连接并接地，存储芯片U5的8脚与第十六滤波电容Cll的另一端连接并接电源VCC，存储芯片U5的I脚、2脚、3脚、4脚接地；存储芯片U5的10脚与第三钽电容C15的正极、第十五滤波电容C16的一端、接插件C0N4的I脚连接并接电源VCC，12脚与第三钽电容C15的负极、第十五滤波电容C16的另一端、接插件C0N4的4脚连接并接地，13脚与接插件C0N4的2脚连接，14脚与接插件C0N4的3脚连接；17脚与第二十八电阻R14的一端、接插件CON5的I脚连接，18脚与第二十九电阻R15的一端、接插件CON5的2脚连接，19脚与第三十电阻R16的一端、接插件CON5的4脚连接，20脚与第三^^一电阻R17的一端、接插件CON5的5脚连接，接插件CON5的3脚接地；23脚与接插件CON6的6脚连接，24脚与接插件CON6的3脚连接，接插件CON6的I脚和2脚接地，接插件CON6的4脚和5脚接电源VCC。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于热式气体质量流量计的汽车尾气检测仪，现有的尾气检测是采用红外光学吸收原理来检测分析汽车尾气，此类仪器的特点是结构复杂，价格昂贵，并且基本是用于尾气成分含量的分析和检测，对于排放量的检测精密度不高。本实用新型包括主控电源、检测探头和主控电路。本实用新型设备体积和质量小，携带便捷，可移动性强，具有良好的舒适性，设备成本低，相对于传统气体检测仪，设备没有昂贵的显示屏和复杂电路，设备硬件部分成本低廉，抗干扰性能强，网络连接稳定可靠，直接测量汽车尾气的质量流量，无需温度压力补偿，测量准确方便。
【IPC分类】G01F1/86
【公开号】CN204694304
【申请号】CN201520303639
【发明人】黄睿, 徐贤, 许益河, 屠鑫银
【申请人】杭州职业技术学院
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年5月11日
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