Post on 13-Apr-2017
Ruolo chiave dell’iniettorenella formazione dello spray
Funzionamento in regimedi carica stratificata
Ruolo chiave dell’iniettorenella formazione dello spray
Funzionamento in regimedi carica stratificata
Minore consumo di benzina
Riduzione dell’emissionedi inquinanti
Iniettore sotto test
Modello CFD
Metodi di misura ottici
C0 = 8pF
CDC AD7746
n-Eptano:
l = 1,997pF/m
Sensibilità 10lMetodo di conversione:
- Modulatore , uscita 24bit
- Range di misura ±4pF
- Accuratezza ±4fF
- Alimentazione DC VDD=3,3V
- EXC: ±VDD/2, f=32KHz
Funzione di conversione inversa sperimentale
y = 10x + 10R2 = 1
0
200
400
600
800
10000,
090
0,64
0
1,02
0
1,23
0
1,67
0
2,25
0
2,86
0
3,56
0
4,16
0
4,64
0
5,17
0
5,65
0
6,09
0
6,54
0
7,04
0
7,46
0
7,91
0
C misurata (pF)
Volu
me
inie
ttato
di
n-Ep
tano
(
l)
Connessione matriciale:riduzione numero connessioniMappatura logica
Misura cella (3,3) single ended
Capacità parassite
Linearità della f.d.c.Ripetibilità (con scarica armature)Limitato crosstalkSensibilità fino al l
Necessità di schermatura a GNDProblemi di tenuta stagnaProblema della coassialitàDifficoltà di isolamento dellearmature esterne
CAPACITA’ BIFILARE
Linearità della f.d.c.Ripetibilità (con scarica armature)Limitato crosstalkSensibilità fino al l
Aumentato rapporto S/N tramite schermaturaRisolti i problemi di tenuta stagna
Problemi meccanici di:- Foratura alloggiamento sensori- Parallelismo armature
REALIZZAZIONE SENSORE 25x25CON TECNICA STEREOLITOGRAFICA
Aumentato S/N medianteutilizzo batteria conunione delle masse
Ampia variabilità offsets
Problema di ripetibilitàdella misura
PROGETTAZIONEOCULATA PCB
SCARICA LINEEDI CONVERSIONE
CDC
TOP VIEWLATERAL VIEW
DETTAGLIO
ARMATURA
Problema del parallelismo delle armaturerisolto tramite l’impiego di occhielli Linearità della f.d.c.
Armature inserite inun pattern 5x5
realizzato per eseguiretests
Totale sensori: 625 su area di 10x10cm2
Lunghezza lato base quadrata: 3,2mmVolume disponibile per n-Eptano:625 x 1176,59 lC01,83pF, C 1,5pF
Armature in tungstenocon base nichelata per brasatura,diametro 0,6mm, lunghezza 139,7mm,separazione dei centri 2h3,394mm
Necessità di siliconare la base perassicurare la tenuta stagna
C misurataLEGENDA
C parassita eliminata
Connessione alternata dei sensori
riduzione Cparassite
Utilizzo di4 livelli di
metallizzazione
Schema elettrico circuito di misuraMicrocontrollore PIC18F242 (Microchip)Sistema di commutazione a relays reed
Sistema di scarica linee del CDCtramite relay reed
Pilotaggio relays con driver 6259
(Allegro MicroSystems)
Porte seriali RS232C
optoisolate
Firmware scritto in C e ASM:-Protocollo di comunicazione seriale con gestione timeout e rilevazione errori-Identificazioni sottomatrici-Comunicazione I2C con CDC-Gestione commutazione relays-Scarica linee CDC
Tempo di scansione dell’interopattern 1’ 30’’ con Tconv=109,6ms
1574 1296
_ =278
Misura a vuoto: C0Misura a regime: C C = C - C0
Funzione di conversione sperimentale della cella in fase di misura
y = 0,7943x - 8,5604R2 = 0,9976
0
100
200
300
400
500
600
0 200 400 600 800
Volume di n-Eptano (l)
Unità
mis
urat
e(C
DC c
ode/
1000
)
Sperimentale
Interpolazione m.q.
Funzione di conversione inversaV [l] = 1,259C+10,77=109l
109
Stima volume di n-Eptano [l]
Raggio d’azione limitato alle sole celle perimetrali
Test effettuati nella peggiore condizione di funzionamento
Origine: dipendenza di un sensore dallo stato di quelli perimetrali
1785 175517481785 17551748
+810
174817481643
+746+75850mm
1.6%
+797
70mm6.8%
25mm
25mm
25mm
ERRORE < 1%
Ipotesi di funzionamento con distribuzione spaziale del carburante uniformeCrosstalk trascurabile
Incertezza del misurando: ± 0,05l(siringa micrometrica: ± 0,5l)
Valutazione dellaincertezza di tipo A (norma UNI CEI 9/97)
su un subpattern 5x5 con set di N=10 misure ognuno
M=7 step di riempimento
Valutazione incertezza di tipo A sullastima del volume
al variare del fattore di copertura k
Funzioni di conversione inverse sperimentali pattern 625x625.
1250
1450
1650
1850
2050
2250
2450
0 100 200 300 400 500 600 700 800
Volume di n-Eptano (l)
Capa
cità
(cod
e) (7,15)
(7,16)(7,17)
(7,18)(7,19)
Funzioni di conversione inverse sperimentali pattern 625x625.
1250
1450
1650
1850
2050
2250
2450
0 100 200 300 400 500 600 700 800
Volume di n-Eptano (l)
Capa
cità
(cod
e) (8,15)(8,16)
(8,17)(8,18)
(8,19)
Funzioni di conversione inverse sperimentali pattern 625x625.
1250
1450
1650
1850
2050
2250
2450
2650
0 100 200 300 400 500 600 700 800
Volume di n-Eptano (l)
Capa
cità
(cod
e) (9,15)
(9,16)
(9,17)
(9,18)
(9,19)
Funzioni di conversione inverse sperimentali pattern 625x625.
1250
1450
1650
1850
2050
2250
2450
2650
0 100 200 300 400 500 600 700 800
Volume di n-Eptano (l)
Capa
cità
(cod
e) (10,15)(10,16)
(10,17)(10,18)
(10,19)
Funzioni di conversione inverse sperimentali pattern 625x625.
1250
1450
1650
1850
2050
2250
2450
0 100 200 300 400 500 600 700 800
Volume di n-Eptano (l)
Capa
cità
(cod
e) (11,15)(11,16)
(11,17)
(11,18)(11,19)
-Sensibilità: 2,5l-Incertezza sulla stima del volume: ±7,3l-I.e. max relativa vs fondo scala: 1% (p=99% che misurando appartenga all’intervallo di confidenza)-Incertezza di tipo B: 16l, in forma relativa vs f.s. = 2,3%
Funzione di conversione inversa caso peggiore cella (9,18), (incertezza estesa=7,27l calcolata per k=2)
1855
1955
2055
2155
2255
0 100 200 300 400 500 600 700
Volume di n-Eptano (l)
Capa
cità
(cod
e)
Funzione di conversione inversa caso migliore cella (8,19), (incertezza estesa=0,68l calcolata per k=2)
1855
1955
2055
2155
2255
2355
0 100 200 300 400 500 600 700
Volume di n-Eptano (l)
Capa
cità
(cod
e)
Aumento del rapporto S/NSchermatura metallica del sensore(collegata a GND)Alimentazione tramite batteria
Relays reed schermati
Estensione del funzionamentoStudio e modellazione del crosstalk
Filtri software
Diminuzione interferenze e.m.
Geometria sensore
STUDIO E.M.UNIVERSITA’DI CASSINO
Valutazione della prontezza del sistemaModifiche al firmware: attesa KxTconv
Modifiche al software: invio di parametri al sistema