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随着国家对汽车排放控制的日益重视,市场对于排放检测设备的需求量越来越大。为了兼顾VMAS工况法、稳态工况法以及双怠速法的检测需求,且便于大型车辆的双怠速法检测操作,根据合作企业、汽车排放检测行业以及国家排放法规测试对检测设备的要求,开发了分体式五气分析仪,分析仪由基座和手持装置两部分组成。以Smart Bench平台为核心开发了五气分析仪硬件系统。根据排气污染物浓度、发动机转速、机油温度实时测量等需求,以微控制器MC9S08DZ60为核心,开发了基座硬件系统。根据数据实时显示、分析、存储和检测结果打印等需求,以微控制器STM32F103RG为核心,开发了手持装置硬件系统。选择18650锂离子电池作为分析仪的备用电源,并以芯片CN3704为核心,开发了锂电池充电管理系统,解决了五气分析仪在无市电环境下的应用问题。以芯片ELM327为核心,设计了OBDⅡ接口电路,实现了从汽车OBDⅡ诊断系统中获取发动机转速、冷却液温度等运行参数。以模块HC11为核心,设计了无线通讯电路,实现了基座与手持装置长距离无线通讯。解析了Smart Bench平台通讯协议,并以此为基础制定了基座与手持装置无线通讯协议；解析了车辆OBD Ⅱ协议,并据此制定了手持装置与汽车OBDⅡ系统通讯协议。根据VMAS工况法和稳态工况法的检测需求,制定了手持装置与上位机通讯协议。以Codewarrior IDE为平台,开发了基座系统控制软件,实现了排气污染物浓度数据的传输、发动机转速和机油温度的采集、电磁阀和取样泵的控制等。根据五气分析仪的测量、标定、诊断、参数设置以及与上位机通讯等功能需求,以IAR Embedded Workbench IDE为平台,开发了手持装置软件系统。在手持装置软件系统中嵌入了双怠速法检测控制程序,使五气分析仪具备独立进行双怠速法检测的功能。利用多种标准气对开发的五气分析仪精确度、重复性和响应性进行了测试,结果表明,开发的五气分析仪满足国标对排放检测设备的性能要求。对五气分析仪的应用适应性进行了理论分析,指出排气中水分含量达到一定程度时,会影响Smart Bnech平台对HC、CO2、CO测量的准确度；低温环境下进行排放检测时,因部分HC溶解于水或凝结在取样系统中,会导致五气分析仪的HC测量值偏低。