黄睿

【摘  要】以汽车尾气的排放量为研究对象，设计并制作出基于热式气体流量计的汽车尾气检测器。可采用汽车提供的蓄电池供电，可安装于汽车尾气排气管内。系统拟采用Pt20和Pt200铂电阻一体式传感器作为检测器件，采用STC89C51单片机片机作为主控芯片。

【关键词】热式流量计;测温电阻;桥式电路

引言

仪器系统选用热式气体流量计作为尾气排放量监测探头。检测探头采用Pt10和Pt200铂电阻一体式传感器，两个铂电阻分别用于检测气体流速和气体温度，称为测速和测温电阻。当气体流动时，会带走测速电阻上的热量。根据电阻热量公式，通过检测采样电阻上电流的变化就可以计算出汽车尾气的速度，即尾气排放量。将采集得到的信号经过放大传送至到单片机计算处理，最后将得到的气体流量速度显示并保存。

1.系统结构

热式气体质量流量仪是利用热传导原理来测量流体流量。设计中将传感探头直接插入气体中，精确测量气体的流速。传感探头主要有两个铂电阻组成，一个测量汽车尾气的温度，称为测温电阻。另一个加热电阻，用于保持高于汽车尾气的恒温度，称为测速电阻。当气体流动时，会带走测速电阻上的热量，通过检测采用电阻的热损耗，就可以判定汽车尾气的速度，即排放量。

系统检测工作时，首先Pt10受热升温，Pt200用于感应被测气体温度，当气流通过流量传感器时，Pt10被冷却，温度下降，其电阻值随之减小，电流增大，并且气体流速越快，电流越大。……