一種便攜式汽油標號檢測儀的設計

摘要：介紹了一種由C51單片機控制的便攜式汽油標號檢測儀，對該系統(tǒng)的測量原理和控制器的硬件結構進行了說明，介紹了軟件主流程結構及其模塊化設計。通過與傳統(tǒng)油介質檢測方法的比較，說明了該系統(tǒng)各項性能的優(yōu)越性及其廣泛的應用價值。

    關鍵詞：電容 CAN總線 RTOS 面向對象

隨著近年來我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，汽車逐漸走入普通家庭，人們對汽油的消費也多了起來。由于汽車發(fā)動機對汽油的指標有嚴格的限制，使用指標不合格的汽油會損壞發(fā)動機；于是，對汽油標號的檢測就變得重要起來。為此，設計了一種便攜式油介質檢測儀，用它可以實現(xiàn)對汽油標號的實時檢測，從而滿足了市場上實際應用的需要。

１ 測量方案的實現(xiàn)

１.１ 設計原理

１.１.１ 背景知識

汽油的標號是由其辛烷值確定的。辛烷值是測定汽油抗震性能的一種指標，辛烷值越大，汽油的抗震性能越好。由于異辛烷的抗爆性最好，所以將它的抗爆性定為１００，也就是辛烷值為１００。其它燃料的辛烷值是通過與異辛烷比較來確定的，如９３號汽油的抗爆性是異辛烷的９３％，這種汽油的辛烷值就定為９３。

１.１.２ 模型的建立

現(xiàn)采用電容電測的方法，以電容為傳感器，以相對介電常數(shù)為相關變量，間接測定汽油辛烷值。汽油是具有電氣絕緣性能的液體混合物，粘度低、流動性好、揮發(fā)性強，這些特點為使用電容式傳感器直接測量其相對介電常數(shù)創(chuàng)造了有利條件。

    由電工學知識可知，平行板間的電容為：

Ｃ＝ε０·εｒ·Ｓ／ｂ

其中?熏ε０＝８．８５４１５×１０－１２Ｆ／ｍ,為真空的介電常數(shù)；εｒ為相對介電常數(shù)(在空氣中εｒ０≈１)。

平行板電容式傳感器在空氣中的電容為：

Ｃ０＝ε０·εｒ０·Ｓ／ｂ

式中，Ｓ為平行板的面積；ｂ為平行板的間距。

同一傳感器在汽油中的電容為：

Ｃ＝ε０·εｒｎ·Ｓ／ｂ

于是有：

Ｃ／Ｃ０＝εｒｎ·εｒ０≈εｒｎ

所以，汽油的相對介電常數(shù)εｒｎ約等于同一傳感器以汽油為介質時的電容值Ｃ與以空氣為

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