基于火花塞离子电流检测技术设计应用

3.3离子电流检测部分电路设计

离子电流检测部分的作用主要是将离子电流信号从发动机中取出并且转变为电压信号，该电压信号经过仪表放大器的放大处理后，通过隔离放大器和A/D转换后即可送入单片机进行处理。由于发动机点火时火花塞两端有很高的电压，达到上万伏，因此不能够直接加400V的偏置电压，必须要采取隔离措施，这里在设计时采取的是用高压硅堆进行隔离的方法，即在400V偏置电压和高压线圈之间串入高压硅堆。加400V的偏置电压的目的是为了将离子电流信号取出，同时通过电阻R2转变为电压信号。离子电流检测的原理图如图3-3所示。

3.4主程序结构框架

主程序的总体结构比较简单，首先是开机欢迎界面的显示，这是通过调用相应的显示子程序实现的，同时要加2秒的延迟。接着就进入循环部分，这部分首先进行A/D转换相应子程序的调用，完成A/D转换同时显示在液晶屏上，这样就可以实时观察电池电压，然后就不断判断四个按键哪个键被按下，若被按下则执行相应的功能，执行结束后返回循环，继续判断，若没有键被按下，则重新开始循环检测。

具体的流程图如下所示。



4.结论

本文以火花塞离子电流法采集火花塞点火时形成的离子电流信号作为开发目标，对所涉及的基本理论知识、硬件电路的设计和软件程序的编写作了较为详细的介绍。火花塞离子电流检测技术是一项新兴的发动机燃烧状态检测技术，由于自身存在很多优势，因此它受到了研究者的广泛关注。虽然目前由于技术的局限的适用范围还比较有限，但是我相信随着研究者的不断深入研究，离子电流检测技术会进一步发展，这项技术一定会在未来得到广泛的应用，在检测发动机工作情况的领域中一定会占据主导地位。