高性价比智能化压力测试仪的设计

　　发动机是汽车的核心，发动机质量的好坏直接影响到汽车的性能及行车安全，因此，发动机在出厂前必须进行严格的性能检验测试，在大批量的发动机性能检验测试过程中，机油压力的准确测量和实时监控尤为重要，因为当转速恒定时，机油压力太大，机油会冲破机油滤清器烧坏机器;机油压力太小，供油不足，容易烧坏轴瓦，而传统的机油压力表，在发动机试验时，在强烈振动冲击和多处高达25 000V以上连续不断的的电磁干扰环境中，示值剧烈波动，测量误差大又无法对工艺参数的变化进行监控，因此，研制具有抗干扰能力强的高性价比多功能智能化压力测试仪，对提高发动机检验测试效率，保证和提高出厂发动机产品质量具有重要的意义。

　　1 仪表组成及工作原理

　　1.1 仪表的工作原理及其组成

　　压力是工业生产过程中需要检测的最重要参数之一。根据压力的测量原理，压力的检测方法通常可归结为压力平衡法、弹性测量法和电测量法;电测量法是利用压力传感器，将压力信号变换成与之相关的电信号进行测量，它的优点是：精度相对较高，便于远传控制，与计算机(单片机)接口十分方便。

　　为了减少现场电磁干扰的影响，本仪表选用了具有极低价格和较好线性特性、输出电流为4~20mA，精度为0.3%的电阻应变式压力变送器作为动态机油压力传感器。

　　压力变送器输出4~20mA电流后，经调理电路将电流信号转换成合适的A/D转换输入电压信号，转换以后的数字信号再送给单片机进行处理，测量结果一方面送到LED直接显示，另一方面，将信号通过串行通信电路送到上位机，当机油压力超过工艺要求时，报警指示灯发出报警信号。

　　考虑到发动机测试时，检查人员需要记录发动机的型号、规格等相关信息，必须设置人机输入输出接口，考虑到触模式按键的可靠性和寿命很难适应仪表长期使用的需要，而目前通用的计算机键盘价格便宜(20元人民币左右)，使用方便，性能可靠，互换性好，因此，本仪表设计了与通用计算机键盘的接口，使通用的计算机键盘作为仪器的输入设备。

　　由于发动机测试现场振动和电磁干扰特别严重，使得一些在其他场合能长期工作的智能化仪表经常发生跑飞和死机，无法正常使用，因此，在研制该仪表时设计了针对这种恶劣环境的看门狗电路，整个仪表的硬件组成框图如图1所示。

　　2 硬件电路的设计

　　2.1 信号处理器的选用

　　本系统选用了高性价比的单片机AT89C55作为信号处理器(价格仅几元人民币)，它具有256个字节的片内RAM和20kB的闪烁程序存储器，较大的闪烁程序存储器能满足一般工程的需要而节省扩展片外RAM芯片和片外程序存储器;由于它具有宽工作电压范围，Vcc=2.5~6.6V，非常适合电压波动较严重的测试车间;具有3个16位记数/定时器，适合本仪表实现串行通信和定时/记数等功能。