迟滞比较器软件算法在摩托车燃油表中的应用

重庆邮电大学移通学院　谭丽蕊

重庆力华自动化技术有限责任公司　董加付

1　引言

在大多摩托车数字仪表中燃油表是在LCD上分段显示油量。例如小于13欧姆是满油，显示六格，大于75欧姆是燃油报警，显示1格。燃油传感器大多是电阻信号输入到仪表中，仪表电路通过电阻分压输入到单片机，进行A/D转换，通过运算LCD显示出对应的油位格数。当摩托车行驶中，燃油面难免会随着整车颠簸倾斜而忽高忽低，这样就导致燃油传感器输出的电阻在不停上下变化。这就需要一个良好的迟滞比较器软件算法来抑制干扰。为了更好地阐述迟滞比较器的软件算法，先介绍迟滞比较器的硬件原理。

2　迟滞比较器的硬件原理

图1　迟滞比较器基本电路及电压传输特性

迟滞比较器基本电路及电压传输特性如图1所示。在单门限比较器的基础上，本电路增加了正反馈电阻RF，其门限电压EM为：

由上述公式可知，当输出电压为UOH时，门限电压变为EMH，当输出电压为UOL时，门限电压变为EML，不难看出，当输出状态一旦转换后，只要在跳变电压值附近的干扰不超过ΔE，输出电压的值就是稳定的。

迟滞比较器的软件算法与硬件电路原理如出一辙，且能够在程序中根据需要自由设置EMH和EML的值，使其更具灵活性。

3　迟滞比较器的软件算法

在本仪表项目中，燃油表电路处理见图2，燃油传感器的阻值范围是8～98Ω，其阻值区间在LCD上显示的格数对应见表1：

图2　燃油表电路

表1　燃油传感器阻值与LCD格数对应表

为了抑制在阈值12、21、31、51、74Ω等处出现的电阻瞬间变化对显示结果造成的干扰，采用以下的思路处理：当油位下降、电阻增大变化时，取阈值（以下称A组阈值）：11、20、30、50、73Ω。当油位上升，电阻减小变化时，取阈值（以下称B组阈值）：13、22、32、52、75Ω。

那么在软件中定义阈值变量 Oil_Div[5]、阈值常量Oil_Div1_Const[5]（对应B组阈值）、Oil_Div2_Const[5]（对应A组阈值）；

核心代码如下：（Oin是经过软件滤波处理好的10位AD值；OilAd.Oil是计算出来的油位格数）

由上述代码可知，当Oin<=Oil_Div[0]，LCD显示6格时，门限电压变为Oil_Div1_Const[0]（相当于EMH）；当Oin>Oil_Div[0]，LCD显示5格时,门限电压变为Oil_Div2_Const[0]（相当于EML），不难看出，当输出状态一旦转换后，只要在跳变门限值附近的干扰不超过Oil_Div1_Const[i]与Oil_Div2_Const[i]的差值，输出状态就是稳定的。

4　结论

上述算法与迟滞比较器硬件电路功能相同，实现抑制油位液面波动的干扰。迟滞比较器的软件算法优势在于极大的简化了电路的设计，并能获得较其它算法更好的抗干扰效果，具有很大的应用价值。

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