CN102930775A - 一种变排量汽车空调压缩机工作演示实验台架电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种变排量汽车空调压缩机工作演示实验台架电路。该实验台架电路由蓄电池、点火开关、电源开关、可调发动机转速信号发生器、空调开关、压力传感器、蒸发器温度传感器、车内温度设定传感器、车内温度传感器、环境温度传感器、空调压缩机工作指示灯及空调控制单元组成。该电路能模拟变排量汽车空调压缩机的工作过程，在各传感器及可调发动机转速信号发生器的信号参数确定后，空调控制单元根据各传感器及发动机转速信号处理后确定最佳的压缩机排量，以一定占空比工作的空调压缩机工作指示灯指示压缩机处于最佳的排量。

Description

一种变排量汽车空调压缩机工作演示实验台架电路
技术领域
本发明涉及教学用实验电路，特别是涉及一种变排量汽车空调压缩机工作演示实验台架电路。
背景技术
目前，汽车空调实验台架一般采用真实的零部件制作，且单独形成体系，在实验时并不能反映其对其他系统的影响，也不能显示其内在的因果关系，导致学生难以正确理解和掌握相关知识技能。如果增加其他系统，则会使整个实验台架体积庞大，且制作成本十分昂贵，对实验时的安全、环保也有一定的影响。在现有的汽车空调压缩机工作演示实验台架中，存在结构复杂，体积大，操作困难以及成本高的缺点。
发明内容
针对上述问题，本发明要解决的技术问题是提出一种变排量汽车空调压缩机工作演示实验台架电路，以实现实验效果好，结构简单、成本低、安全性与环保性好的优点。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种变排量汽车空调压缩机工作演示实验台架电路包括蓄电池、点火开关、电源开关、可调发动机转速信号发生器、空调开关、压力传感器、蒸发器温度传感器、车内温度设定传感器、车内温度传感器、环境温度传感器、空调压缩机工作指示灯以及空调控制单元；其中：所述空调控制单元包括第一测量端子、第二测量端子、信号输入端、信号输出端、5V参考电压端、对地端、五个信号电压输入端；所述电源开关的控制端接地，固定端接所述蓄电池的负极；所述蓄电池的正极连接空调控制单元的第二测量端子；同时，所述蓄电池的正极串联点火开关后分别与所述可调发动机转速信号发生器的电源端连接，以及串联所述空调开关后连接所述空调控制单元的第一测量端子；所述可调发动机转速信号发生器的信号输出端连接所述空调控制单元的信号输入端；所述压力传感器包括电源端、电压输出端、接地端，其电源端连接空调控制单元的5V参考电压端，电压输出端连接空调控制单元的第一信号电压输入端，接地端连接空调控制单元的对地端；所述蒸发器温度传感器包括电压输出端、接地端，其电压输出端连接空调控制单元的第二信号电压输入端，接地端连接空调控制单元的对地端；所述车内温度设定传感器包括电源端、电压输出端、接地端，其电源端连接空调控制单元的5V参考电压端，电压输出端连接空调控制单元的第三信号电压输入端，接地端连接空调控制单元的对地端；所述车内温度传感器包括电压输出端、接地端，其电压输出端连接空调控制单元的第四信号电压输入端，接地端连接空调控制单元的对地端；所述环境温度传感器包括电压输出端、接地端，其电压输出端连接空调控制单元的第五信号电压输入端，接地端连接空调控制单元的对地端；所述空调压缩机工作指示灯连接所述空调控制单元的信号输出端。
作为本发明的改进，所述空调控制单元为单片机，单片机有一固定端接地。
作为本发明的进一步改进，所述压力传感器、蒸发器温度传感器、车内温度设定传感器、车内温度传感器、环境温度传感器采用可变电阻进行模拟。
本发明的一种变排量汽车空调压缩机工作演示实验台架电路，由于包括蓄电池、点火开关、电源开关、测量端子、空调开关、压力传感器、蒸发器温度传感器、车内温度设定传感器、车内温度传感器、环境温度传感器及空调控制单元，可以直观、醒目的显示变排量汽车空调压缩机工作过程；同时，压力传感器、蒸发器温度传感器、车内温度设定传感器、车内温度传感器、环境温度传感器采用可变电阻进行模拟，从而可以克服现有技术中实验效果差、实验复杂、成本高、安全性能与环保性差的缺陷，以实现实验效果好，结构简单、成本低、安全性与环保性好的优点。
附图说明
图1是一种变排量汽车空调压缩机工作演示实验台架电路的电气原理示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细的说明。
如图1所示，一种变排量汽车空调压缩机工作演示实验台架电路包括蓄电池1、点火开关2、电源开关3、可调发动机转速信号发生器4、空调开关6、压力传感器7、蒸发器温度传感器8、车内温度设定传感器9、车内温度传感器10、环境温度传感器11、空调压缩机工作指示灯12以及空调控制单元。其中：空调控制单元包括第一测量端子、第二测量端子、信号输入端、信号输出端、5V参考电压端Vc、对地端Vs、五个信号电压输入端E2；电源开关3的控制端接地，固定端接所述蓄电池1的负极；蓄电池1的正极连接空调控制单元的第二测量端子。同时，蓄电池1的正极串联点火开2后分别与可调发动机转速信号发生器4的电源端连接，以及串联所述空调开关6后连接空调控制单元的第一测量端子。可调发动机转速信号发生器4的信号输出端连接所述空调控制单元的信号输入端。压力传感器7包括电源端、电压输出端、接地端，其电源端连接空调控制单元的5V参考电压端Vc，电压输出端连接空调控制单元的第一信号电压输入端Vs，接地端连接空调控制单元的对地端E2。蒸发器温度传感器8包括电压输出端、接地端，其电压输出端连接空调控制单元的第二信号电压输入端Vs，接地端连接空调控制单元的对地端E2。车内温度设定传感器9包括电源端、电压输出端、接地端，其电源端连接空调控制单元的5V参考电压端Vc，电压输出端连接空调控制单元的第三信号电压输入端Vs，接地端连接空调控制单元的对地端E2。车内温度传感器10包括电压输出端、接地端，其电压输出端连接空调控制单元的第四信号电压输入端Vs，接地端连接空调控制单元的对地端E2。环境温度传感器11包括电压输出端、接地端，其电压输出端连接空调控制单元的第五信号电压输入端Vs，接地端连接空调控制单元的对地端E2。空调压缩机工作指示灯12连接空调控制单元的信号输出端。
其中，空调控制单元为单片机，单片机有一固定端接地。压力传感器7、蒸发器温度传感器8、车内温度设定传感器9、车内温度传感器10、环境温度传感器11均采用可变电阻进行模拟。
目前，高档轿车的汽车自动空调大多采用变排量压缩机。变排量压缩机取消了电磁离合器，它由空调控制单元控制；空调控制单元根据各传感器及控制开关信号通过分析、计算和处理，确定最合适的压缩机排量，空调控制单元通过输出不同的占空比信号使控制电磁阀处于不同的开度从而自动调节压缩机排量，使压缩机始终处于最佳的工作状况，实现汽车空调与发动机的协调工作，提高汽车空调的舒适性及经济性。
在上述实施列中，微机自动控制的空调的发动机转速信号是通过信号发生器模拟得到的。其基本控制理论是：在电源开关3、点火开关2、空调开关6都闭合时，可调发动机转速信号发生器4、空调控制单元进入工作状态。在各传感器及可调发动机转速信号发生器4的信号参数确定后，空调控制单元根据各传感器及发动机转速信号，通过分析、计算和处理，确定最佳的压缩机排量，控制空调压缩机工作指示灯12按设定程序在一个周期内以一定的占空比点亮工作，表示压缩机按一定的排量工作运转；当对各传感器及发动机转速信号参数进行调整时，空调压缩机工作指示灯12的占空比工作状态也将发生变化，以使压缩机处于最佳的排量。
在上述实施例中，压力传感器、蒸发器温度传感器、车内温度设定传感器、车内温度传感器、环境温度传感器都用一可变电阻进行模拟，其中Vc为空调控制单元提供的5V参考电压，Vs为信号电压，E2为传感器经过空调控制单元的接地端。对于压力传感器，滑动臂往Vc端移动表示压力增大，信号电压Vs上升，否则Vs下降；对于车内温度设定传感器，滑动臂往Vc端移动表示设定温度升高，信号电压Vs上升，否则Vs下降；对于蒸发器温度传感器、车内温度传感器、环境温度传感器，滑动臂往Vs端移动表示设定温度下降，信号电压Vs上升，否则Vs下降。可调发动机转速信号发生器向空调控制单元输送频率信号，其频率是可调的，频率越大，表示发动机转速越快；空调压缩机工作指示灯用来模拟控制电磁阀的工作状况，占空比信号越大，空调压缩机工作指示灯在一个周期内亮的时间越长，控制电磁阀开度越大，表示压缩机排量越小，否则排量越大。
上述实施例的一种变排量汽车空调压缩机工作演示实验台架电路，与传统汽车自动空调不同之处在于本系统中的变排量压缩机取消了电磁离合器，它由空调控制单元控制；空调控制单元根据各传感器及控制开关信号通过分析、计算和处理，确定最合适的压缩机排量，空调控制单元通过输出不同的占空比信号使控制电磁阀处于不同的开度从而自动调节压缩机排量，使压缩机始终处于最佳的工作状况，通过空调压缩机工作指示灯在一个周期内以不同的占空比点亮工作来显示占空比信号，实现汽车空调与发动机的协调工作，提高汽车空调的舒适性及经济性。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (3)

1.一种变排量汽车空调压缩机工作演示实验台架电路，其特征在于：该电路包括蓄电池（1）、点火开关（2）、电源开关（3）、可调发动机转速信号发生器（4）、空调开关（6）、压力传感器（7）、蒸发器温度传感器（8）、车内温度设定传感器（9）、车内温度传感器（10）、环境温度传感器（11）、空调压缩机工作指示灯（12）以及空调控制单元；其中：所述空调控制单元包括第一测量端子、第二测量端子、信号输入端、信号输出端、5V参考电压端（Vc）、对地端（E2）、五个信号电压输入端（Vs）；所述电源开关（3）的控制端接地，固定端接所述蓄电池（1）的负极；所述蓄电池（1）的正极连接空调控制单元的第二测量端子；同时，所述蓄电池（1）的正极串联点火开关（2）后分别与所述可调发动机转速信号发生器（4）的电源端连接，以及串联所述空调开关（6）后连接所述空调控制单元的第一测量端子；所述可调发动机转速信号发生器（4）的信号输出端连接所述空调控制单元的信号输入端；所述压力传感器（7）包括电源端、电压输出端、接地端，其电源端连接空调控制单元的5V参考电压端（Vc），电压输出端连接空调控制单元的第一信号电压输入端（Vs），接地端连接空调控制单元的对地端（E2）；所述蒸发器温度传感器（8）包括电压输出端、接地端，其电压输出端连接空调控制单元的第二信号电压输入端（Vs），接地端连接空调控制单元的对地端（E2）；所述车内温度设定传感器（9）包括电源端、电压输出端、接地端，其电源端连接空调控制单元的5V参考电压端（Vc），电压输出端连接空调控制单元的第三信号电压输入端（Vs），接地端连接空调控制单元的对地端（E2）；所述车内温度传感器（10）包括电压输出端、接地端，其电压输出端连接空调控制单元的第四信号电压输入端（Vs），接地端连接空调控制单元的对地端（E2）；所述环境温度传感器（11）包括电压输出端、接地端，其电压输出端连接空调控制单元的第五信号电压输入端（Vs），接地端连接空调控制单元的对地端（E2）；所述空调压缩机工作指示灯（12）连接所述空调控制单元的信号输出端。
2.根据权利要求1所述的一种变排量汽车空调压缩机工作演示实验台架电路，其特征在于，所述空调控制单元为单片机，单片机有一固定端接地。
3.根据权利要求1所述的一种变排量汽车空调压缩机工作演示实验台架电路，其特征在于，所述压力传感器（7）、蒸发器温度传感器（8）、车内温度设定传感器（9）、车内温度传感器（10）、环境温度传感器（11）采用可变电阻进行模拟。
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