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数字型车用热膜式空气流量传感器设计
资料介绍
热式空气流量传感器，由于性能均衡、成本低廉等优势，近年来得到迅速的发展；自从热式空气流量测量技术引入汽车发动机中，热式流量计随即占据绝大部分市场。本文介绍了车用热膜式空气流量计应用概况、理论基础、工作原理，然后基于智能传感器概念，设计一种能够实现自校准的空气流量传感器系统。
在热膜式流量计工作原理分析中，文章比较了恒功率法、恒温差法两种测量方案的优缺点，最后采用恒温差基本原理，提出了一种低成本、工作稳定、输出精度高的数字输出型热膜式空气流量传感器设计方案。流量计通过前端的热膜传感单元将流速转换为电压信号，然后通过采集模块采集数据，经信号调理模块处理数据，最后输出为发动机电子控制单元能够识别的有效信号。硬件部分采用PIC单片机为控制核心，配合外围电路完成对热膜传感单元加热控制、数据采集、信号补偿纠偏、数字信号转换等功能。传感器校准是基于曲面拟合法来实现的，通过上位机软件，配合单片机串口通信，实现传感器标定数据采集、拟合参数的计算、校准参数的下载及存储过程，完成热式流量计的温度补偿，保证其精度和温度稳定性。最后，对所设计的流量计进行测试，结果表明样品精度符合要求，并通过多次测量样品流量计表现出较高的稳定性。
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