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基于电容传感器的汽油辛烷值检测系统研究

更新时间：2020-03-31 23:30:49 大小：13M 上传用户：xiaohei1810 查看TA发布的资源 标签：电容传感器 下载积分：3分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

随着工业和经济的不断发展,人们汽车拥有量不断上升,车用汽油市场因此不断开放。然而市场上的汽油质量良莠不齐,鱼龙混杂,劣质油比比皆是。劣质油不仅对汽车燃油机有较大损害,而且会加重尾气对空气的污染程度。针对汽油的加工和输送,要求对被加工和输送油品进行标号识别和监控,保证油品的加工、输送和管理。

辛烷值是衡量油品主要成分和质量好坏的重要标准之一。目前,汽油辛烷值检测方法虽然较多,但存在诸如成本高、操作复杂、实时性差、准确性低以及抗干扰能力差等缺点,而汽油的快速、准确检测在实际生产和应用中都是急需解决的问题。电容式传感器具有受温度影响较小、结构简单,适用于多种场合,且具有平均效应、响应速度快等明显优点。本文在介绍和分析了目前常用汽油辛烷值检测方法的基础上,以成本、系统可靠性和实时性为出发点,设计了基于电容传感器的汽油辛烷值检测系统。系统包括电源模块、传感器电路、温度采集模块和单片机的软硬件设计。先验知识证明汽油的辛烷值与介电常数呈线性关系,通过对大量已知辛烷值的汽油样品进行试验,建立辛烷值与介电常数之间的关系式,然后对未知辛烷值的汽油进行辛烷值检测。通常汽油具有一定的含水率,且实际测量中,环境的温度是不断变化的,而温度对水的介电常数影响很大,因此需要考虑温度对系统测量结果的影响。系统的电容值测量模块设计了两种方案,通过实验对比得出电容／电压转换芯片效果更好。

实验包括两部分,首先对大量已知辛烷值的汽油进行测量,得到辛烷值和介电常数的线性关系式。第二步对90＃、93#和97#三种样本汽油进行测量,最后测量温度升高后的汽油辛烷值。测量结果表明,三种汽油的测量相对误差小于2％,最大绝对误差为1.4。系统具有成本低、稳定性高、实时性好的优点,系统的误差可以通过更多的标准汽油进一步减小。本文设计的汽油辛烷值检测方法在汽油的标号识别、管道输送和加工过程中都具有实际意义,相同的原理还能应用于液态食品检测,具有广泛的应用前景。