基于AD7730的发动机燃油消耗测量仪的研制（下）

三、应用效果

充油电磁阀24V DC供电，通断开启由控制单元的固态继电器控制。燃油消耗测量仪安装，采用壁挂方式固定在发动机试验室墙壁支架上。发动机燃油消耗测量，采用油杯固定在称重传感器上方的上称重方式，传感器5V DC供电，满量程10mV输出。

该装置应用在发动机台架试验燃油消耗测量，硬件电路无控制电位参数调整， 使用操作简便，可靠性好。与称重式油耗仪国外同类产品相比，价格成本低。

（一）静态标定

零点、增益校准精度， 直接影响发动机燃油消耗测量仪的测量精度。静态标定， 用于验证零点、增益数字校准后的测量精度。YZ108B称重传感器额定载荷6kg, 现在油杯上放置1000g砝码模拟杯内燃油重量， 并将此设为相对零点， 执行AD7730的零点、增益内部校准。若油杯满量程测量范围设定1000g,静态标定在油杯顶平面上放置1 000 g以内的2级精度标定砝码， 观察油耗仪测量窗口显示的静态称重测量值， 见表1。采用2级精度以上的砝码静态标定，称重测量误差﹤0.15%FS。若静态标定超差， 需重新进行零点、增益校准。

（二）动态测量

发动机台架试验燃油耗量测量， 按汽车发动机性能试验方法GB/T18297- 2001标准执行， 燃油消耗测量时间20s一次， 前后两次的扭矩及燃油消耗量值相差﹤2%时， 测量数据有效。

表2显示了东风汽车有限公司生产的EQD160—20发动机总功率试验， 使用EME402发动机燃油消耗测量仪， 在设定的转速下根据连续六次测量的燃油消耗量值xi, 由此计算平均值x、残余误差vi、标准偏差S以及重复性误差δ。当用算术平均值x作为n次被测对象的估计值时， 重复性误差δ反映了测量结果的精确度。

四、结论

基于AD7730的发动机燃油消耗测量仪的设计研制， 体现了测量电路接口设计及∑-ΔA/D 转换数据处理的几项关键应用技术：

（1）检测传感器与A/D转换器直接接口， 取消前置放大电路或接口模块，简化硬件电路接口设计。

（2）数字校准取代手动调整零点、增益、基准电压电位器的模拟校准， 硬件电路无需调试， 能有效抑制失调、零飘、增益误差。

（3） 采用∑-Δ转换技术， 量化噪声被移至A/D转换的频带以外， 具有优良的抗噪声性能。现场应用静态标定测量误差保持在0.15%FS以内， 小于以往的发动机燃油消耗测量仪0.5%FS的测量误差。

动态测量发动机油耗测量数据重复稳定性好， 燃油消耗量值重复性最大误差≤0.51%, 小于改进前的发动机燃油消耗测量仪0.8%～1%的重复性测量误差。

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