Gorący temat, czyli pomiar EGT w praktyce

Ponieważ wielkimi krokami zbliża się lato, czas zająć się równe gorącym co ono tematem 🙂 EGT to zapożyczony z języka angielskiego skrót określający temperaturę spalin (ang. Exhaust Gas Temperature). Monitorowanie tego parametru jest szczególnie istotne w bardzo mocno wysilonych, turbodoładowanych jednostkach. Przekroczenie dozwolonej, maksymalnej temperatury (zazwyczaj około 1000 st Celsjusza) może spowodować poważne uszkodzenia turbosprężarki lub wręcz samego silnika.

Nieliczne jednostki napędowe zostały fabrycznie wyposażone w czujnik temperatury spalin. Wówczas można odczytać jego pomiar za pomocą kanału diagnostycznego. Jednak zdecydowana większość silników wymaga dołożenia dodatkowego sensora temperatury. Do tego celu stosuje się najczęściej termopary – jedyne czujniki, które są w stanie wytrzymać niezwykle wysokie temperatury, zachowując jednocześnie precyzję oraz liniowość pomiaru.

Dlatego zdecydowałem się wykorzystać zintegrowany przetwornik MAX6675 firmy Maxim. Współpracuje on z termoparami typu “K” i pozwala na pomiar temperatur z zakresu od 0 do 1024 stopni Celsjusza, wystarczającym dla zdecydowanej większości jednostek napędowych (w tym także zmodyfikowanych). Układ zawiera w sobie przetwornik analogowo-cyfrowy oraz blok kompensacji “zimnego końca” termopary. Odczyt pomiaru w formie cyfrowej odbywa się za pomocą interfejsu szeregowego SPI. Dodatkowym ułatwieniem jest fakt, iż nasz poprzedni projekt, HypeFIS, obsługiwał już odczyt z układów MAX6675. Można więc wykorzystać niemalże gotową bibliotekę do ich obsługi, uzupełniając ją jedynie o nową warstwę drivera sprzętowego dla magistrali SPI. Obsługę akwizycji bieżącej temperatury powierzyliśmy daemonowi diagnostyki, który posiada już odpowiednie mechanizmy zbierania i udostępniania danych pomiarowych.

W jednym z artykułów na temat zasobów sprzętowych procesora zarezerwowaliśmy jeden interfejs SPI na przyszłość – dziś przyszedł na niego czas 🙂 Pokazuje to jak bardzo ważne jest pozostawienie w każdym projekcie pewnego marginesu na ewentualną rozbudowę i dodawanie nowych funkcjonalności. W przypadku systemów wbudowanych szczególnie należy zwracać uwagę na dostępne układy peryferyjne oraz ich możliwości i ograniczenia.

Posted in Sto dni w kolorze.