動力與儀表

儀表是動力系統中不可缺少的一部分，全面掌握著建築內空氣溫、濕度，水流量，空氣流速等信息。溫度、濕度、壓力、液位及流量指示等調節儀表、感受元件及變送器、流量計等就地檢測指示儀表、記錄儀表均由儀控專業負責，動力專業根據自身系統要求與儀控專業配合完成儀表的設計和選型。

基本介紹

• 中文名：動力與儀表
• 套用：指示儀表，記錄儀表

混合動力汽車儀表的最佳化設計

汽車儀表是人與汽車交流的通道，它的外形不僅關係到汽車的舒適性，也對汽車的空間布置帶來相應的影響；此外，汽車儀表工作性能的準確及可靠與否還對汽車的行駛安全帶來重要的影響。

通過採用CAN匯流排技術對混合動力汽車的儀表進行最佳化設計，有效地改善傳統汽車儀表所帶來的線路眾多、體積龐大、抗干擾能力差和控制精度較差等缺點，進而達到線路簡化、體積減小及工作可靠度提高的目的

CAN匯流排技術和混合動力汽車的介紹

1、CAN匯流排技術

CAN匯流排技術起源於Bosch公司，主要用於汽車監控、開關量控制及製造業等領域，具有線路簡化、可靠性高、可實現實時診斷、測試和報警功能等優勢。因此，目前CAN匯流排技術在汽車上的套用已越來越廣泛。

2、混合動力汽車

隨著科技的發展，傳統能源———石油的枯竭及人們環保意識的增強，要求現在的汽車既環保又節能，以應對能源緊張和環境日益惡化帶來的問題，因此，新型節能環保汽車就應運而生。混合動力汽車是在傳統動力汽車的基礎上再加裝一套其它動力控制系統的新型汽車，與傳統的汽車相比，具有節能、環保等優點，並且技術也在不斷地發展和成熟，套用也越來越廣泛。

3、汽車儀表

迄今為止，汽車儀表已經發展到了第4代———步進電機式全數字汽車儀表，且正朝著網路化和智慧型化的方向發展，具有精度高、重複性好、分度均勻、回響速度快且無抖動、可靠性高及適用範圍廣等優點。

混合動力汽車LCD儀表的最佳化設計

1、混合動力汽車

LCD儀表的性能要求混合動力汽車LCD儀表的性能具有2個方面的要求：

① 應具備對感測器傳輸回來的信號進行分析處理的能力；

② 應具備直接處理用線束傳遞過來需要顯示的汽車信號的能力。

2、硬體系統的最佳化設計

（1）設計原則

硬體系統的設計原則要求該系統既能實現設計的功能，又要求系統工作可靠且具有持久性。系統的硬體結構組成詳見表2。

（2）硬體系統設計思路

根據硬體系統在設計時的原則要求，設計出硬體結構。

3、軟體系統的最佳化設計

軟體系統在設計時要求系統能可靠、迅速並實時地進行工作。根據要求，對軟體系統進行了相應的設計。

系統功能的實現

通過對混合動力汽車LCD儀表的最佳化設計，對系統進行驗證。驗證結果顯示，系統可以實現儀表的顯示功能、狀態指示功能、故障報警功能及數據保存與回放功能。

（1）系統儀表的顯示功能

驗證結果顯示，儀表可將汽車的速度、燃油量、溫度及電流電壓等物理量很形象地顯示出來。 通過儀表的顯示，可發現儀表能夠以數據的形式很好地將汽車的行駛里程及汽車的百公里油耗顯示在儀表上。

（2）系統儀表的狀態指示功能

儀表能夠很清晰明了地將汽車的當前狀態顯示出來，汽車燈光指示標誌。

（3）系統儀表的故障報警功能

經驗證，儀表可很好的將汽車的制動系統、安全系統及電噴燃油系統等方面的故障顯示出來並報警。

（4）系統儀表的數據存放與回放功能

儀表能對汽車狀態的數據進行累計和存儲，當汽車關機時，系統會自動對數據進行保存，當下次起動時，系統可通過對數據的讀取將數據顯示在儀表顯示屏上。

儀表“死區”對動力系統的影響

什麼是“死區”

“死區”又稱儀表的不靈敏區，是輸入量的變化不致引起輸出量有任何可察覺變化的有限區間；是當輸入量上升和下降時，同一輸入的兩相應輸出值間（若無其他規定，則指全範圍行程）的最大差值。

“死區”主要分為“報警死區”和“控制死區”。

報警死區：避免在報警區附近時頻繁的觸發報警信息。

控制死區：避免調節閥頻繁動作，對小於死區的偏差不產生控制作用，或者當控制輸出與前一次的差小於死區時，控制輸出不發生變化。

當被控量到達“死區”區域時，系統不做控制，這樣做的目的在於避免頻繁啟停控制機構。而當“死區”範圍超過工藝系統的要求時，造成報警功能無法實現或相應的設備閥門等無法操作。儀表“死區”分為可調和不可調兩類。不可調“死區”，即無論將壓力開關的動作點設定到多大的壓力，它所回復的值，都會比所設定的壓力值小（或者高）的一個值。所謂可調“死區”，即在出廠時可以設定好的開關回復值。以下壓力開關和浮子式液位計為例進行說明。

壓力開關的“死區”

1、壓力開關“死區”工作原理

當系統內壓力高於或低於額定的安全壓力時，感應器內碟片瞬時發生移動，通過連線導桿推動開關接頭接通或斷開，當壓力降至或升至額定的恢復值時，碟片瞬復位，開關自動復位，或者簡單的說是當被測壓力超過額定值時，彈性元件的自由端產生位移，直接或經過比較後推動開關元件，改變開關元件的通斷狀態，達到控制被測壓力的目的。當被測壓力達到額定值時，壓力開關可發出警報或控制信號。

2、“死區”形成的原因

壓力開關的“死區”：是指開關設定動作值和復位值的差值。當有較小的壓力加在開關上時，壓力開關產生的用於輸出的機械幅度比較小，檢測裝置檢測不到，這就形成了死區。

那么壓力開關的“死區”可以修改嗎？“死區”範圍可以修改，但是修改要謹慎，否則調節閥有可能不動作，也有可能亂動。當死區過小時，調節器會不斷調節，導致系統振盪。所以壓力開關不允許在現場進行修改，如果需要調整“死區”範圍，只能重新訂貨和購買。3

液位開關的“死區”

1、液位開關的工作原理

液位開關，也稱水位開關，液位感測器，顧名思義，就是用來控制液位的開關。壓差式液位開關，一般在測量容器上安裝平衡容器，利用液體靜力學原理使水位轉換成差壓，經過測量管路將差壓傳至差壓計，反映出容器的水位，再通過差壓變送器將水位轉換為隨水位連續變化的電信號，作為自動給水控制系統中的重要參數。

現常用的是單室平衡容器測量水位的壓差計，壓差計的正壓頭由平衡容器的恆定水柱維持不變（受壓容器內的蒸汽注入平衡容器中凝結成水，利用溢流原理將多餘的水流回受壓容器），負壓頭則隨容器水位變化而變化。差壓計的差壓值，隨著容器水位的變化而變化。壓差式液位計受壓差計的膜片、平衡容器的影響容易產生“死區”。

2、意義

“死區”對工藝系統的運行有著舉足輕重的作用，合理的“死區”可以準確控制系統的正常運行，不合理的“死區”嚴重時會造成系統的癱瘓。為了有效控制儀表的“死區”，需要儀控專業和暖通、動力專業共同配合。暖通、動力專業提出對儀表的“死區”的要求，儀控專業及時核查儀表能否實現功能要求，對於不可調死區的儀表，設計人員應在設計階段就將“死區”範圍考慮進去，對於可調“死區”的儀表，設計人員可以對其進行限制，在儀表出廠時就確定“死區”。那么就能避免運行時再出現此類問題。