汽车节气门位置传感器测试台的设计

摘要

随着电子技术的发展，现代汽车电子化水平逐步提高，汽车的喷油系统已经由原来的化油器升级到电子控制燃油喷射系统。电喷系统根据汽车节气门的进气量严格控制喷油嘴的喷油量，保证燃油能够充分燃烧，既节约了能源又减少了尾气排放中有毒气体的含量。在电喷系统中有一个重要的传感器即节气门位置传感器（TPS），它是安装在节气门体上的，将节气门的开度大小信息转变成电压信号送入到汽车的电子控制单元 ECU中去，ECU通过计算所得到的变化的电压信号得到节气门开度大小的信息以及节气门开度的变化速率信息，由这些信息判断出发动机当前的工作状况，从而确定喷油器的最佳喷油时间和点火提前角。
　　本课题完成了对汽车节气门位置传感器测试台的设计，实现对节气门位置传感器输出电压的自动测试。系统具有以下特点：用步进电机作为伺服系统；能够对测量结果进行存储、打印和统计过程控制（SPC）等；波形显示具有回放功能；系统能够稳定工作于恶劣的工业环境。整个测试系统的硬件选型具有较高要求，控制核心采用的是嵌入式PC104模块，数据采集模块选用的是基于PC104总线的数据采集板卡，传感器的伺服系统用的是步进电机，步进电机的旋转角度测量则用的是增量式光点编码器。系统的软件部分选用LabVIEW软件，主要实现对PC104数据采集卡的驱动，输出步进电机的使能、方向以及控制脉冲信号，对数据采集卡传送来的传感器电压数据进行比对判断是否合格并绘制角度-电压波形，同时在对采集数据完成分析处理后将数据存储起来，以便后续对数据的打印以及波形回放等。
　　本课题在实验室环境下完成对汽车节气门位置传感器测试台的设计和调试。设备的实际运行状况表明：系统工作稳定，能够自动、可靠地测量TPS的输出电压和步进电机的旋转角度，达到了预期的实际要求，适用于产品的在线检测与出厂检测。

目录

汽车节气门位置传感器测试台的设计

TEST CABINET DESIGN FOR THROTTLE POSITION SENSOR USED ON CAR

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 课题背景及意义

1.2 节气门位置传感器测试方法

1.3 本课题的设计要求

1.4 本文结构

第2章 总体方案设计

2.1 节气门位置传感器的介绍

2.2 节气门位置传感器的结构和工作原理

2.3 测试台的设计

2.4 本章小结

第3章 硬件部分设计

3.1 硬件的组成及功能模块介绍

3.2 嵌入式系统PC104

3.3 PC104数据采集卡

3.4 步进电机

3.5 光电编码器

3.6 本章小结

第4章 软件部分设计

4.1 软件平台介绍

4.2 LabVIEW数据采集

4.3 系统软件设计

4.4 本章小结

第5章 测试台调试及数据分析

5.1 测试台调试

5.2 实验数据分析

5.3 本章小结

结论

参考文献

哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明

致谢