Розроблення сенсорної системи контролю викидів шкідливих газів для легкового автомобіля
Автор: Гринчишин Андрій Богданович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Електроніка
Інститут: Інститут телекомунікацій, радіоелектроніки та електронної техніки
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2023-2024 н.р.
Мова захисту: англійська
Анотація: Актуальність контролю викидів токсичних газів для легкового автомобіля в сучасному світі важко переоцінити. Це питання стає все більш актуальним через різкі зміни в екологічних умовах, зростання кількості автотранспорту на дорогах та вплив на здоров’я людей та навколишнє середовище. Викиди токсичних газів, такі як вуглеводні, оксиди азоту і частки дизельного диму, є основними джерелами забруднення повітря в містах. Це призводить до зростання рівня смогу та інших шкідливих речовин в повітрі, що негативно впливає на здоров’я населення і природне середовище. Токсичні гази, такі як оксиди азоту і вуглеводні, можуть викликати серйозні захворювання дихальних шляхів, серцево-судинні захворювання, алергії та інші проблеми зі здоров’ям. Постійний контроль викидів токсичних газів стимулює розвиток нових технологій і рішень в автомобільній промисловості.. Для визначення рівня забруднення повітря використовуються різноманітні системи контролю[1-5]. Значна частина таких систем побудована на основі складних електронних пристроїв та використовує велику кількість зовнішніх зондів та сенсорів, що в певній мірі ускладнює процес контролю[6-10]. Про те, в повсякденному житі виникає потреба у створенні портативних універсальних засобів, які здатні контролювати склад газової сумішітавтомобіля як у індивідуальному використанні так і в процесі технічного обслуговування. Для вирішення цієї проблеми запропоновано варіант вимірювальної системи, побудованої на основі апаратно-програмної платформи Arduino. 2 Пристрій складається з набору електронних газових сенсорів та елементів управління з програмною обробкою результатів вимірювання, керування якими здійснює мікроконтролер [11]. Об’єкт дослідження – токсичні викиди легкового автомобіля. Предмет дослідження – параметри та засоби реєстрації викидів. Мета досліджень – розроблення сенсорної системи контролю викидів токсичних газів для легкового автомобіля. Досліджено системи та сенсорні пристрої для визначення концентрації шкідливих газів у вихлопі автомобіля. Показано можливість побудови портативної системи за рахунок використання сучасних мікроелектронних сенсорів з безпровідними каналами передавання даних. В процесі виконання розроблено структурну, функціональну та електричну схему сенсорної системи на основі апаратно-програмної платформи Arduino. Ключові слова – автомобіль, газовий сенсор, платформа Arduino. Перелік використаних літературних джерел: 1. Kim, Dae-Gon, et al. A review of automotive exhaust gas sensors.// Sensors and Actuators B: Chemical 192 (2014), рр. 193-221. DOI:10.1016/S0167-2738(02)00329-6 2. Bayu, N. Aplikasi Sistem Pendeteksi Kadar Gas Buang Kendaraan Bermotor//(2014) Jurnal Informatika, 11, pp. 69-77. 3. Korhonen, I., Laine, V.Estimating hovering of a mobile sensor in combustion boiler environment //Measurement: Journal of the International Measurement Confederation, 109, pp. 100-104. doi: 10.1016/j.measurement.2017.05.052 4. Mohamed, W.Variability in vehicle’exhaust emissions and fuel //American Journal of Vehicle Design, 3, pp. 31-38. 5. Kim, J., Chun, K.M., Song, S., Baek, H.-K., Lee, S.W. The effects of hydrogen on the combustion, performance and emissions of a turbo gasoline direct-injection engine with exhaust gas recirculation //International Journal of Hydrogen Energy, 42 (39), pp. 25074-25087 doi: 10.1016/j.ijhydene.2017.08.097 3 6. Ali, A.S., Zanzinger, Z., Debose, D., Stephens, B. Open Source Building Science Sensors (OSBSS): A low-cost Arduino-based platform for long-term indoor environmental data collection // Building and Environment, 100, pp. 114-126. doi: 10.1016/j.buildenv.2016.02.010 7. Sistem Monitoring Pencemaran Polutan Kendaraan VIA Gadget Berbasis Arduino //Elinvo (Electronics, Informatics, and Vocational Education), 1, pp. 145-150. 8. Brudzewski, K., Ulaczyk, J., Osowski, S., Markiewicz, T. Chiral behavior of TGS gas sensors: Discrimination of the enantiomers by the electronic nose // Sensors and Actuators, B: Chemical, 122 (2), pp. 493-502. doi: 10.1016/j.snb.2006.06.021 9. Iglinski, H., Babiak, M. Analysis of the Potential of Autonomous Vehicles in Reducing the Emissions of Greenhouse Gases in Road Transport Procedia Engineering, 192, pp. 353-358. doi: 10.1016/j.proeng.2017.06.061 10. Kacem, M., Zaghdoudi, K., Morales-Rubio, A., de la Guardia, M.Preliminary results on the influence of car characteristics on their gases emissions using gas sensors //Microchemical Journal, 139, pp. 69-73 doi: 10.1016/j.microc.2018.02.022 11. Microchip. ATmega328. Device Overview. https://www.microchip.com/wwwproducts/en/ATmega328.