一種新型移動式汽車尾氣自動抽排系統
技術領域
本發明屬于汽保設備，具體為用于汽車維修企業、汽車培訓機構及汽車檢測站，主要目的是根據汽車尾氣排放情況自動控制尾氣抽排裝置工作。
背景技術
汽車排放的尾氣中有害氣體多為CO、HC、NO化合物等，對人體呼吸系統及中樞神經系統等有毒性作用；特別是在汽車維修廠房或者汽車檢測站內，因為通風不暢，對人體危害程度更大。目前，汽車維修企業或者汽車檢測站主要采用滑軌式尾氣抽排、地藏式尾氣抽排尾氣和抽排小車等，這些系統雖然應用普遍，但是均為手動控制模式。有時汽車發動機并沒運行，可是尾氣抽排系統卻沒有及時關閉，不僅產生抽排噪音還造成能源浪費。
發明內容
本發明的目的是提供一種汽車尾氣自動抽排系統，其能夠根據汽車發動機的尾氣狀況自動控制本汽車尾氣自動抽排系統工作。
為了解決上述技術問題，本發明提供了一種汽車尾氣自動抽排系統，包括：控制單元，與該控制單元相連的氣體濃度傳感器，以及與所述控制單元的控制端相連的適于抽排汽車尾氣的鼓風機；所述控制單元適于根據氣體濃度傳感器檢測汽車尾氣濃度以調節鼓風機轉速。
進一步，所述汽車尾氣自動抽排系統還包括：高度伺服調節機構；所述高度伺服調節機構包括：雙柱式齒條，與該雙柱式齒條配合升降的升降臺，所述鼓風機安裝在該升降臺上，該升降臺通過驅動電機控制升降，所述驅動電機由控制單元控制；和/或所述升降臺的一側安裝有適于調節升降臺高度的升降調節手柄。
進一步，所述控制單元包括：粗測信號差分放大電路、精測信號差分放大電路、多路基準電壓模塊和第一處理器模塊；其中所述多路基準電壓模塊適于向粗測信號差分放大電路和精測信號差分放大電路分別提供粗測基準電壓和精測基準電壓；所述粗測信號差分放大電路適于將氣體濃度傳感器采集的氣體濃度信號發送至第一處理器模塊進行粗測；所述第一處理模塊適于根據粗測氣體濃度值控制多路基準電壓模塊切換相應的精測基準電壓，以使第一處理器模塊獲得的精測氣體濃度值。
進一步，所述多路基準電壓模塊包括：第一通道模擬開關，該第一通道模擬開關的輸出端與精測信號差分放大電路的基準電壓端相連；所述第一處理器模塊的多路PWM信號輸出端分別通過相應的濾波整定電路與第一通道模擬開關的多路輸入端相連。
進一步，所述控制單元還包括位于信號輸入端的第二通道模擬開關，該第二通道模擬開關的輸出端與粗測信號差分放大電路、精測信號差分放大電路的輸入端相連；所述第二通道模擬開關由所述第一處理器模塊控制切換。
進一步，任一所述濾波整定電路的輸出端與粗測信號差分放大電路的基準電壓端相連。
進一步，所述第一處理器模塊通過第二處理器模塊與鼓風機的轉速控制端相連，所述第二處理器模塊通過獲得的氣體濃度控制鼓風機的轉速。
進一步，所述第二處理器模塊還連接有觸摸屏。
進一步，所述汽車尾氣自動抽排系統還包括與第二通道模擬開關輸入端相連的外部氣體濃度傳感器，該外部氣體濃度傳感器用于檢測在室內的汽車尾氣濃度；所述第二處理器模塊適于當室內的汽車尾氣濃度超標時，啟動報警裝置報警。
本發明的有益效果是：（1）本發明汽車尾氣自動抽排系統能夠根據汽車發動機運行狀況自動控制尾氣抽排裝置工作，便于開操作，還能起動監控室內有害氣體濃度的功能，減少了有害氣體對人體的危害，集成度高，控制能力強；并且還具有移動便捷性；（2）氣體濃度傳感器先通過粗測信號差分放大電路對氣體濃度值進行粗測，然后根據粗測氣體濃度值控制多路基準電壓模塊切換相應的精測基準電壓，以使第一處理器模塊獲得的精測氣體濃度值，以達到精確測量氣體濃度的目的，以進一步實現對鼓風機轉速的精確控制。
附圖說明
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
圖1是本發明的汽車尾氣自動抽排系統的結構示意圖；
圖2是本發明的汽車尾氣自動抽排系統的原理框圖；
圖3是本發明的控制單元的原理框圖；
圖4本發明的濾波整定電路的電路圖；
圖5是本發明的粗測信號差分放大電路的電路原理圖；
圖6是本發明的精測信號差分放大電路的電路原理圖。
圖中：鼓風機1、高度伺服調節機構2、升降調節手柄3、鼓風機的進氣口4、排氣口5、雙柱式齒條6、驅動電機7、底座8。
具體實施方式
現在結合附圖對本發明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發明的基本結構，因此其僅顯示與本發明有關的構成。
如圖1和圖2所示，本發明的一種汽車尾氣自動抽排系統，包括：控制單元，與該控制單元相連的氣體濃度傳感器，以及與所述控制單元的控制端相連的適于抽排汽車尾氣的鼓風機1；所述控制單元適于根據氣體濃度傳感器檢測汽車尾氣濃度以調節鼓風機轉速。
優選的，為了使鼓風機的進氣口與汽車排氣管口的高度一致，所述汽車尾氣自動抽排系統還包括：高度伺服調節機構2；所述高度伺服調節機構2包括：雙柱式齒條6，與該雙柱式齒條6配合升降的升降臺，所述鼓風機1安裝在該升降臺上，該升降臺通過驅動電機7控制升降，所述驅動電機7由控制單元控制；具體的，由所述控制單元中的第二處理器模塊控制；和/或所述升降臺的一側安裝有適于調節升降臺高度的升降調節手柄3。當驅動電機7無法工作時，可以通過升降調節手柄3應急操作，調節鼓風機1的工作高度。
可選的，所述鼓風機1采用220V交流1.1KW電機，鼓風機的進氣口4為喇叭狀橡膠吸氣口，外口口徑為150mm，鼓風機的排氣口5為直接75mm、長度3米的耐高溫橡膠軟管
所述氣體濃度傳感器例如但不限于采用CO2傳感器、CO傳感器、NO傳感器，且位于所述鼓風機的進氣口。
如圖3所示，進一步，所述控制單元包括：粗測信號差分放大電路、精測信號差分放大電路、多路基準電壓模塊和第一處理器模塊；其中所述多路基準電壓模塊適于向粗測信號差分放大電路和精測信號差分放大電路分別提供粗測基準電壓和精測基準電壓；所述粗測信號差分放大電路適于將氣體濃度傳感器采集的氣體濃度信號發送至第一處理器模塊進行粗測；所述第一處理模塊適于根據粗測氣體濃度值控制多路基準電壓模塊切換相應的精測基準電壓（ADREF），以使第一處理器模塊獲得的精測氣體濃度值。
由于粗測信號差分放大電路采用固定的基準電壓值進行比較，因此，在不同的氣體濃度情況下，氣體濃度測量是不精確的，無法滿足高精度的鼓風機調速要求，因此，為了達到精確調速的目的，需要對氣體濃度進行精確采集，本發明是通過先對氣體濃度進行一個初步采集（粗測）獲得氣體濃度的粗測值，然后根據該值選擇相應的精測基準電壓，再次測量以使第一處理器模塊獲得的精測氣體濃度值。
具體的，若第一處理器模塊不帶AD子模塊，則所述粗測信號差分放大電路通過第一AD轉換模塊與第一處理器模塊相連，所述精測信號差分放大電路通過第二AD轉換模塊與第一處理器模塊相連。
其中，關于粗測信號差分放大電路、精測信號差分放大電路的可選的實施方式在后續實施例中進行說明。
進一步，如圖4所示，所述多路基準電壓模塊包括：第一通道模擬開關，該第一通道模擬開關的輸出端與精測信號差分放大電路的基準電壓端相連；所述第一處理器模塊的多路PWM信號輸出端分別通過相應的濾波整定電路與第一通道模擬開關的多路輸入端相連。具體的，所述濾波整定電路包括電阻R1、電阻R2、電容C1和電容C2，所述電阻R1和電阻R2串聯，以及在電阻R1與電阻R2相連的一端連接電容C1，電阻R2的另一端連接電容C2，通過PWM信號經過濾波整定電路產生相應恒定的電壓值，同時也可以根據PWM信號的占空比調節該電壓值的大小。
進一步，為了滿足多種氣體濃度傳感器進行測量，例如CO2傳感器、CO傳感器、NO傳感器，所述控制單元還包括位于信號輸入端的第二通道模擬開關，該第二通道模擬開關的輸出端與粗測信號差分放大電路、精測信號差分放大電路的輸入端相連；所述第二通道模擬開關由所述第一處理器模塊控制切換。
可選的，任一所述濾波整定電路的輸出端與粗測信號差分放大電路的基準電壓端相連（基準電壓ADREF0）；或者單獨有一串聯分壓電路提供。
任一所述濾波整定電路的輸出端與粗測信號差分放大電路的基準電壓端相連。
所述第一處理器模塊通過第二處理器模塊與鼓風機的轉速控制端相連，所述第二處理器模塊通過獲得的氣體濃度控制鼓風機的轉速。具體的可以通過輸出PWM控制信號以調節鼓風機的轉速。
所述第二處理器模塊還連接有觸摸屏；具體的，所述觸摸屏的界面上顯示的信息包括但不限于CO2濃度值、CO濃度值、鼓風機轉速、高度伺服調節機構調節開關等信息。
所述汽車尾氣自動抽排系統還包括與第二通道模擬開關輸入端相連的外部氣體濃度傳感器，該外部氣體濃度傳感器用于檢測在室內的汽車尾氣濃度；所述第二處理器模塊適于當室內的汽車尾氣濃度超標時，啟動報警裝置報警；進一步保障操作人員的安全。
具體的，作為粗測信號差分放大電路、精測信號差分放大電路的一種可選的實施方式。
如圖5和圖6分別示出了粗測信號差分放大電路和精測信號差分放大電路的電路圖。
如圖5所示，具體的，所述粗測基準電壓電路采用串聯分壓電路，電阻R11和電阻R22構成粗測基準電壓電路，該粗測基準電壓電路通過一跟隨器U1A與差分比較器U1B相連，端口ADIN與所述第一多通道模擬開關的輸出端相連，端口AD_1與第一AD轉換模塊相連。
如圖6，所述精測信號差分放大電路通過端口ADIN接入第一多通道模擬開關的輸出端相連，以及通過端口ADREF與第二多通道模擬開關的輸出端相連，以獲取精測檔位基準電壓；所述端口ADIN和端口ADREF分別通過相應的跟隨器U2A、U2B與差分比較器U2C的兩輸入端相連，該差分比較器U2C的輸出端通過同相比較器U2D與第二AD轉換模塊相連。
以上述依據本發明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關工作人員完全可以在不偏離本項發明技術思想的范圍內，進行多樣的變更以及修改。本項發明的技術性范圍并不局限于說明書上的內容，必須要根據權利要求范圍來確定其技術性范圍。 |
