基于智能NOx傳感器的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和性能研究.pdf

1、對于汽車尾氣帶來的污染，20世紀(jì)后期各國就相繼制定了汽車尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)。近年來，隨著機(jī)動車數(shù)量的持續(xù)增長，大量的汽車尾氣排放導(dǎo)致生存環(huán)境越來越惡化，相應(yīng)為之實(shí)施的排放法規(guī)也越來越嚴(yán)格。從歐三標(biāo)準(zhǔn)以后，對于汽車尾氣中 NOx含量的排放進(jìn)一步進(jìn)行了限制。因此，這對在汽車尾氣后處理技術(shù)中起重要作用的氮氧傳感器提出了更高的要求。然而，由于氮氧傳感器應(yīng)用于汽車尾氣環(huán)境中，所受的溫度比較高，氣氛復(fù)雜多變，很容易受到溫度的影響和其他氣體的干擾。因此，這

2、對氮氧傳感器本身的穩(wěn)定性和可靠性提出了巨大的挑戰(zhàn)。就目前來說，能夠被廣泛應(yīng)用并且較為成熟的氮氧傳感器產(chǎn)品寥寥可數(shù)。但是，隨著汽車尾氣后處理技術(shù)的日益成熟和人們環(huán)保意識的不斷增強(qiáng)，對于氮氧傳感器的研究和開發(fā)將會成為一個(gè)比較熱的課題。
　　本文針對目前在汽車尾氣后處理技術(shù)中應(yīng)用最廣泛的、性能較為成熟的氮氧傳感器 Continetal集團(tuán)生產(chǎn)的智能 NOx傳感器為研究對象，對智能 NOx傳感器的工作原理和通信方式進(jìn)行了闡述，根據(jù)通信方式

3、為其設(shè)計(jì)了控制系統(tǒng)，為傳感器的工作提供操作平臺；然后為其設(shè)計(jì)了配氣系統(tǒng)，為傳感器的工作提供實(shí)驗(yàn)平臺，并通過實(shí)驗(yàn)對控制系統(tǒng)進(jìn)行了性能測試；針對控制系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)存在的不足，在課題研究過程中，還采用了虛擬儀器的方式對傳感器進(jìn)行控制；最后，對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對傳感器的性能做了進(jìn)一步研究。主要的內(nèi)容包括以下4大部分：1）控制系統(tǒng)：基于智能 NOx傳感器電子控制單元的CAN總線通信方式，選擇合適的控制器，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的硬件電路和軟件程序，實(shí)現(xiàn)了對

4、智能 NOx傳感器的控制。2）配氣系統(tǒng)：基于氣體質(zhì)量流量控制器 CS200系列數(shù)字 MFC的485總線通信方式，利用 LabVIEW設(shè)計(jì)了相應(yīng)的配氣系統(tǒng)，保證了氣氛來源，為傳感器創(chuàng)建了良好的實(shí)驗(yàn)平臺。3）虛擬儀器：基于LabVIEW動態(tài)鏈接庫調(diào)用的外部接口功能，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的軟件程序，以虛擬儀器的方式實(shí)現(xiàn)了對智能 NOx傳感器的控制，新的控制系統(tǒng)改進(jìn)了性能。4）性能研究：對傳感器進(jìn)行測試實(shí)驗(yàn)，并通過對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，對智能 NOx傳感器敏