[发明专利]基于ARM便携式船舶电子示功器的控制系统及其控制方法

权利要求书

1.基于ARM便携式船舶电子示功器的控制系统，包括缸压传感器、曲轴转角传感器、ARM控制器、工控机、显示屏、键盘、文件管理控制器；其特征为：所述缸压传感器、曲轴转角传感器通过信号处理电路与ARM控制器电连接；所述键盘用于输入指令给ARM控制器并将ARM控制器处理的参数信号一路通过显示屏显示，另一路通过串口通信模块上传工控机；所述ARM控制器还与打印机连接；所述文件管理控制器与ARM控制连接，用于读写文件。

2.根据权利要求1所述的基于ARM便携式船舶电子示功器的控制系统，其特征为：所述缸压传感器采用型号为KISTLER6125C压力传感器，其输入信号PRESSURE为电荷信号；所述电荷信号经过电荷放大电路、信号转换电路、信号整理电路后，将电荷信号转换为电压信号；该电压信号经过隔离变送转换模块后，通过选择开关，将缸压传感器采集的压力信号传输至ARM输入/输出端口。

3.根据权利要求2所述的基于ARM便携式船舶电子示功器的控制系统，其特征为：所述隔离变送转换模块输出端连接一选择开关S0，该选择开关S0的输出端连接ARM控制器的输入/输出端口：PB0、PB1，ARM控制器通过选择开关S0的拨位不同来选择不同输入支路。

4.根据权利要求1所述的基于ARM便携式船舶电子示功器的控制系统，其特征为：所述曲轴转角传感器采用型号为KISTLER2613B曲轴转角传感器，该传感器安装在柴油机自由端，测量转速不小于15000rpm，测量漂移误差不大于0.05℃A；所述曲轴转角传感器的输出信号经过信号处理电路后将采集的转角信号转变为脉冲信号。

5.根据权利要求1所述的基于ARM便携式船舶电子示功器的控制系统，其特征为：所述ARM控制器以型号为STM32F103芯片为控制核心；还包括USB接口，所述USB接口与ARM控制器连接；所述文件管理控制器采用CH376S文件控制芯片；所述串口通信模块采用MAX232芯片。

6.一种基于权利要求1-5任一所述的ARM便携式船舶电子示功器的控制系统的控制方法，其特征为：该控制方法包括如下步骤，

步骤1：传感器同步采集压力输出为PRESSURE电荷信号Q，曲轴转角信号CMD，触发信号TRG；

步骤2：①电荷信号通过电荷放大器进行转换，将其转换成电压信号，②经过电平转换电路将其电压范围转移到0～5V，③再经过电压隔离整理电路将电压转换为0～3.3V电压；

步骤3：曲轴转角信号CMD经过触发器电路，对信号进行整形，并去除干扰信号；

步骤4：触发信号TRG经过触发电路，对信号进行整形，并去除干扰信号；

步骤5：ARM控制器经过I/O端口对压力电荷信号，曲轴转角CMD信号和触发信号TRG三个信号同时读取；

步骤6：通过键盘输入参数；

步骤7：上止点的确定；

步骤8：对测量的压力数据奇异点进行处理；

步骤9：对测量的压力曲线进行光滑处理；

步骤10：示功图绘制，并在4.3时TFT液晶显示屏显示；

步骤11：P-V示功图绘制，并在4.3时TFT液晶显示屏显示。

7.根据权利要求6所述的ARM便携式船舶电子示功器的控制系统的控制方法，其特征为：所述步骤6进一步包括该参数包括气缸直径、曲轴连杆比、压缩比、活塞行程。

8.根据权利要求6所述的ARM便携式船舶电子示功器的控制系统的控制方法，其特征为：所述步骤7进一步包括：根据压缩线法确定倒拖示功图上止点位置，然后减去柴油机在该工况下的热力损失角即为真实燃烧时的柴油机上止点位。

9.根据权利要求6所述的ARM便携式船舶电子示功器的控制系统的控制方法，其特征为：所述步骤8进一步包括：计算个计算点的压力平均值的近似值；计算或然误差；舍弃可疑读数；计算舍弃可疑读数后各曲轴转角压力的平均值。

10.根据权利要求6所述的ARM便携式船舶电子示功器的控制系统的控制方法，其特征为：所述步骤9进一步包括：压力数据的光顺处理。