基于宽域氧传感器的空燃比分析仪设计与实现

根据LSU 4.9宽域氧传感器的特性,采用通用元件、以STM32F103作为控制算法的实现平台,展开了空燃比分析仪的设计与实现。在硬件方面,以LSU4.9宽域氧传感器中氧化锆的负温度系数(NTC)特性为基础,提出了一种通过交流电压比较内阻值的方式控制氧传感器的温度。此方法不仅简化了电路,而且消除了因测量电路的差异性所产生的影响;在软件方面,针对泵电流存在的摄动,提出了采用比例—积分—微分神经网络(PIDNN)算法实现对氧传感器的反馈控制。实验表明:设计的空燃比分析仪可满足快速启动的要求,且能在0%~12.1%的氧气浓度范围内实现准确测量,动态响应时间短,能良好地跟踪环境氧气浓度的变化。

空燃比分析仪标校研究

传统的空燃比分析仪标校方法分为浓燃和稀燃两段进行标校.文中搭建了针对空燃比分析仪的测试环境,利用自主研发的控制系统获得了从浓燃到稀燃不同λ值下宽域氧(UEGO)传感器的极限电流值,使用Origin软件进行多项式拟合,将拟合的公式运用到空燃比分析仪的控制系统中,完成标校.实验结果表明,标校后空燃比分析仪的Ip-λ值曲线与博世LSU4.9数据手册的曲线高度吻合,所测得的λ值与日本HORIBA-730λ仪误差不超过1%.