柴油機缸套——活塞環(huán)油膜厚度傳感器的設(shè)計.pdf

1、缸套-活塞環(huán)摩擦副是內(nèi)燃機中最重要的摩擦副之一，它的應(yīng)用極為廣泛，數(shù)以億計的內(nèi)燃機都采用這種摩擦副。研究表明，內(nèi)燃機摩擦功的25％～50％是由缸套一活塞環(huán)摩擦副消耗掉的，因此這對摩擦副摩擦學(xué)性能的優(yōu)劣直接影響著內(nèi)燃機的性能。缸套．活塞環(huán)之間油膜厚度的變化和分布規(guī)律是內(nèi)燃機摩擦學(xué)研究的重要內(nèi)容之一，如果能準確地測量出這個厚度，對合理設(shè)計活塞環(huán)組、降低活塞環(huán)與缸套之間的摩擦損失、延長活塞壞的使用壽命具有很大幫助。 本文以柴油機為研究

2、對象，通過對各種潤滑油油膜厚度的測試技術(shù)詳細比較，選擇了光纖傳感技術(shù)。經(jīng)過對光纖傳感技術(shù)的深入研究和對被測對象的認真分析后，設(shè)計了基于光強調(diào)制原理的反射式光纖位移傳感器，用于測量缸套．活塞環(huán)油膜厚度。它由光源、光纖傳感探頭、光電轉(zhuǎn)換電路、信號處理電路和微處理器等組成。方波脈沖調(diào)制驅(qū)動非相干光源紅外發(fā)光二極管，以減少其發(fā)光時間，延長其壽命，并使光源穩(wěn)定；單光纖Y型結(jié)構(gòu)和白聚焦透鏡的組合構(gòu)成了光纖傳感探頭，結(jié)構(gòu)簡單、體積小巧、制造安裝簡便，

3、滿足本課題的要求；PIN硅光電二極管工作于光伏模式實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換；信號處理電路包括前置放大電路、帶通濾波電路和交直流轉(zhuǎn)換電路三部分，處理后的信號直接進入微處理器做進一步處理；選用的微處理器是MSP430F149，并設(shè)計了相關(guān)的數(shù)碼管顯示電路和RS-232串口接口電路。設(shè)計了微處理器的驅(qū)動和管理程序，包括主程序、A/D轉(zhuǎn)換子程序、LED顯示程序和串口數(shù)據(jù)發(fā)送程序。對傳感器進行了初步標定，并對傳感器的具體應(yīng)用做了分析。最后，論文在總結(jié)全文工作