一种NOx传感器加热检测电路及加热检测方法-发明.doc

说 明 书 摘 要 本发明公开了一种NOx传感器的加热检测电路及加热检测方法，包括一种给三线式加热NOx传感器的加热检测电路，和一种加热检测的方法。为了更为精确地测量加热电偶阻值以及保护电路，加热、检测分离，电路中，分为加热部分与检测部分。通过单片机对电路的控制，可以使电路输出占空比可调的加热电压，并通过检测电路实时反馈加热电偶的阻值大小，达到精确控制加热电偶温度的目的。通过本发明的电路和方法，能够精确控制NOx传感器的加热温度，使加热的温度一直稳定在某一要求值。摘 要 附 图 权 利 要 求 书 1、一种NOx传感器的加热检测电路及加热检测方法，其特征在于：包括一种NOx传感器的加热检测电路，一种NOx传感器的加热检测方法。 2、如权利要求1所述的一种NOx传感器的加热检测电路包括加热部分和检测部分电路，单片机M，以及受单片机M控制的三极管T1构成了加热部分，单片机M，以及受单片机M控制的三极管T2、T3，及其周边采集点和保护器件构成了检测部分电路，保证了电路加热过程和检测过程分离，互不干扰影响，并且有效地保护了电路。 3、如权利要求1所述的一种NOx传感器的加热检测方法包括加热电压为一受单片机M控制可调的占空比信号，检测电压为电源模块输出的标准电压Vcc，检测电压在占空比加热电压低电平时输出。 说 明 书 一种NOx传感器加热检测电路及加热检测方法 技术领域 本发明涉及一种NOx传感器的加热检测策略，更具体地说，是涉及一种NOx传感器的加热检测电路及加热检测方法。 背景技术 节能减排已成为当今社会面临的共同问题，各国对空气质量的要求也越来越高，机动车尾气排放已成为主要的大气污染物，目前，发动机后处理系统用NOx（氮氧化物）传感器测量尾气中NOx浓度，并通过NOx传感器获取到的NOx值来采取相应的措施来降低NOx气体的排放，使尾气排放符合国家标准。 目前，NOx传感器的加热装置结构是三线式热电偶结构，通过控制，固定最终加热电偶的阻值来使NOx传感器工作在一固定温度，使得NOx传感器能够正常工作，现迫切需要一种适合三线式结构加热电偶的加热电路及加热方法使NOx传感器工作在工作状态。 发明内容 本发明的目的是设计一种适合驱动三线式热电偶加热装置的NOx传感器加热测试电路和加热测试方法，使得NOx传感器工作在特定的温度下，使NOx传感器内部氧泵工作，达到测量尾气NOx含量的目的。 如图1、图2所示，本发明的电路设计采用如下方案： 一种NOx传感器的加热检测电路，其有三根线路分别为H﹢、H–、和A，分别与NOx传感器的加热正、加热负和测量线相连，H–、加热负又与参考地相连。因为热电偶不同的阻值对应着不同的加热温度，即得到H﹢、H–之间的实时阻值即可知道此时传感器的加热温度。为了精确测量NOx传感器加热电偶阻值，在电路中，使用一精密电阻R1，R1连接一功率三极管T2，T2的基极与单片机M连接，当单片机M控制T2基极导通时，电源模块IC输出一标准电压Vcc通过T2经过R1再经过加热电偶T接参考地。在R1和T2之间，连接一二极管D4，防止反向电流、电压对T2、M的影响，在R1的两端，各有AD1、AD2两个AD采样点，连接到单片机M的AD转换端口，为了防止AD转换端口在加热阶段的电压大大超过其本身最大允许输入电压，在AD1、AD2采样点前后各设置电阻R2、R3，以及二极管D1、D2，二极管D1、D2连接功率三极管T3，T3接参考地，T3的基极与单片机M连接，T3的导通与断开通过单片机M控制，当电路处于加热阶段时，三极管T3导通，加热电压经过R2、R3分压经D1、D2和T3到地，使得AD采样点电压较小，从而保护了单片机M，测量阶段时，T3断开，AD采样能够正确采集采样点的电压，同时采样点AD3采集NOx传感器测量线A段的电压，送入AD转换端口，与AD1、AD2采样一样，设置电阻R4、二极管D3，从而达到保护AD转换端口的目的，最后，AD1、AD2、AD3的正极通过电阻R5与检测电压Vcc输出点相连。加热电源U由T1控制经过线路H﹢、线路A点、线路H﹣到达参考地，完成加热的过程，T1的基极连接单片机M，T1的通断与否由单片机M控制。功率三极管T1、T2、T3基极分别连接电阻R6、R7、R8，起到限流保护的作用。 加热时，M控制T1导通，T2断开、T3导通，加热电源U对加热电偶T进行加热；检测时，M控制T1断开、T2导通、T3断开，标准电压的检测电压Vcc经过T2、D4到精密电阻R1，然后经过加热电偶T到达参考地，此时，流经R1的电流等于流经加热电偶T的电流，此电流由R1两端的电压与R1的比值算出，最终，加热电偶的阻值由加热电偶两端的电压和流经加热电偶T的电流算出，知道了加热电偶的阻值，即知道了传感器此时温