基于虛擬儀器技術的汽車尾氣檢測系統

摘要：為了監測和防治汽車尾氣排放所造成的環境污染，本文介紹了一種基于虛擬儀器技術的汽車尾氣檢測系統。首先介紹了檢測系統的組成結構和工作原理，提出了一種以美國NI公司推出的圖形化編程語言LabVIEw8．2為開發環境，利用德國西門子公司生產的VS5067-5為尾氣分析儀進行汽車尾氣檢測系統設計的方法。文中尤其對工控計算機和VS5067-5串行通信程序的LabVIEW8．2實現進行了詳細介紹。實際測試結果表明，所述方法方便實用，有推廣應用價值。
關鍵詞：汽車尾氣；檢測系統；串行通信；虛擬儀器

0 引言
近幾年來，隨著我國社會經濟的飛速發展和人民生活水平的不斷提高，汽車保有量大幅度增加。汽車在給人們日常生活帶來便利的同時，也帶來了嚴峻的環境問題。汽車尾氣中的CO，HC化合物等有害氣體，已成為空氣污染的主要來源。因此，監測與防治汽車的排氣污染，是治理環境污染的一項重要任務。
要控制機動車的排氣污染，首先是要做好檢測工作。在我國，從1999年開始，就制訂了一系列相應法規，嚴格控制汽車尾氣的排放。2005年頒布了GB 18285-2005《點燃式發動機汽車排氣污染物排放限值及測量方法》新的國家標準，標準中除了對汽車在怠速和高怠速工況下排氣污染物的測量方法作了要求外，還對每種類型的汽車排氣污染物排放限值作了明確的規定。
汽車排氣污染物主要檢測參數有：CO(一氧化碳)，HC(碳氫化合物)，CO2(二氧化碳)，O2(氧氣)，NO(一氧化氮)等。

1 檢測系統的組成
基于虛擬儀器技術的汽車尾氣檢測系統硬件結構如圖1所示。

檢測系統主要由尾氣分析儀、I／O接口卡、紅外對射光電開關、LED顯示屏以及工控計算機等組成。尾氣分析儀選用德國西門子公司的VS5067-5汽車尾氣分析儀，該儀器的核心部件是采用西門子公司的紅外光學傳感器，其工作原理是根據不同氣體所具有的特征吸收譜帶和特征頻率，在特征頻率附近的光譜帶產生強烈的吸收，根據氣體紅外光譜吸收的強弱，檢測分析出汽車尾氣的成分和含量。該儀器可檢測汽車尾氣中CO、HC、CO2、O2、NO五種氣體的濃度和發動機油溫、轉速等汽車工作參數，測量數據由儀器面板上的液晶顯示屏顯示，并配有標準RS232串行接口與工控計算機連接，通過串口可接收測量命令并輸出測試結果。