目录
一、前言
二、主要技术指标及适用范围
四、仪器组成
五、仪器前后面板示意图及功能介绍
六、仪器使用方法及校验
七、编码输出接线图
八、通讯口输出约定
九、使用环境和条件
十、仪器的成套性
FCM—D 油耗转速自动测量仪使用说明书
一、前言
内燃机的燃油耗和转速是评价发动机经济性的两项重要
指标，也是发动机调整得正确与否的两项标准。因此在发动机
试验及产品开发过程中需要一种能准确、迅速测量发动机油耗
转速的测量仪。FCM－D油耗转速自动测量仪是在我所多年来
研究各种类型油耗转速测量仪基础上进行改进，于98年开发的
一种性能更为优良、功能更加齐全的油耗转速测量仪，其主要
特点如下:
1、 采用高精度应变式重量传感器，直接对发动机耗油量进行
重测量。
2、称重传感器与油路接口用波纹管连接，消除油管与传感 器
之间的蠕变误差以及漏油、渗油等常见故障，延长使用寿
命，工作更安全可靠。
3、设定参数与功能切换采用键切换，具有数字设定、记忆存储、
液位显示等功能。每切换一次功能，蜂鸣器会发出“嘟”
的蜂鸣声，避免老式拨盘带来的接触不良等故障。
4、 油耗测量采用定时称重，倒计时方式。设定时间为1～ 99 S，
以数字形式显示设定的耗油量，单位为g。
5、仪器耗油量精度校准采用自动砝码校准与油量直接测量校准
二种方法。校验砝码选用50g、100g、200g、500g、1000g
五档，用控制器内部拨盘开关设定。一般采用100g，出厂
之前已为用户设定好，用户不必重新设定。
6、仪器增加了抗干扰措施，抗干扰性能有了较大的提高，既可
测量柴油机燃油耗，也可测量汽油机燃油耗。
7、转速测量灵活多变，完全采用微机处理。通过控制器内部拨
盘设定，可对任意齿数（1～255P/R）发动机进行转速测量，
改变以前只能采用60齿盘测量的现象。传感器可用磁电式
也可用霍尔式。
8、 本仪器还可将测量的转速、油耗数据以BCD码输出，配合
计算机程控发动机试验台进行数据采集、比油耗运算。
二、主要技术指标及适用范围
1．转速测量部分
⑴ 测量范围：20～9999 转/分 齿数：1～255P/R
⑵ 测量精度： 0.1%读数 ±1个字
⑶ 输入波形：正弦波、方波、三角波
脉宽大于30微秒
⑷ 输入信号幅度：200 mV（有效值）
⑸ 时基：1秒
2．油耗测量部分
⑴ 油耗秤
型号：FCM
⑵ 测量范围：00.00～9999 g
⑶ 测量精度： 0.3 %
⑷ 最大分辨率： 0.01 g （视量程而定）
三、油耗测量原理
FCM－D油耗转速自动测量仪核心部分是高精度称重传
感器，它主要作用是将一定时间内发动机所消耗的油量（重量）
转换成一定比例的电压值，经A\D转换后送到微处理器，换算
成一定时间内的耗油量。
油耗测量全过程如图1所示。
它采用定时称重方式，时间可在1～99 S范围内任意设定。
采用一次加油多次测量（测量次数由发动机耗油量而定）。工
作过程如下：发动机不断消耗油杯内的燃油，当消耗到油杯最
低油位时，控制显示器发出加油指令，加油阀打开，加油指示
灯点亮。日用油箱燃油通过电磁阀不断地向发动机供油（保证
发动机正常运转），同时对油杯加油。加油过程中由于发动机
耗油速度小于加油速度，因此油杯内燃油油位逐渐升高，当达
到油杯内燃油最高油位时，仪器立即自动关闭加油电磁阀，加
油指示灯熄灭，发动机供油立即转向由油杯内燃油供给。当发
动机消耗油杯内燃油时，从最高油位开始，延迟5S，使油杯内
油面平稳提高测量精度。准备指示灯点亮，5S（以后为2S）
后准备指示灯熄灭，测量指示灯点亮进入第一次测量，到达设
定时间，测量指示灯熄灭，同时准备指示灯点亮，仪器显示屏
上显示出设定时间内的发动机耗油量，单位克。如此连续测量，
直至油杯油位达到最低油位时油杯加油。
四、仪器组成
仪器由油耗秤、控制显示器二部分组成。
油耗秤由高精度称重传感器、全封闭油杯、供油电磁阀、
放大器和供油控制器五部分组成。
控制显示器由油耗、转速两部分组成。它采用89c52单片
机配合中规模集成电路，电路中硬件及软件采用多种抗干扰措
施，配合“看门狗”技术，因而使该仪器具有抗干扰性能强、
精度高、寿命长、工作可靠等一系列优点。
五、仪器前后面板示意图及功能介绍
1、 控制显示器的前面板布置如图：
燃油液位： 能观察到耗油工作状态，并调整油杯液面。
时间显示窗口： 时间设定显示屏及标定解锁显示
耗油量显示窗口： 显示设定时间内的耗油量（00.00～999.9克）及
放大器工作电压值。
转速显示窗口： 显示发动机每分钟转速。
设置键： 切换每一项功能或修改设置参数。
F1：个位递增键
F2：十位递增键
复位键： 每按动一次，程序复零返回到起始状态，起故
障处理作用。
电源开关： 控制仪表总电源开
关。
FCM—D 油耗转
速测量仪
上海内燃机研究所
时间 (S)
耗油量 (kg/h)
转 速 (r/min)
状态/信息
燃油液位
准备 准备
测量
加油
溢出
时间
自校
标定
电压
设置
F1
F2
复位
电源
转速编码输出
准备指示灯： 在测量之前准备指示灯点亮，测量时准备指示灯
熄灭。
测量指示灯： 在耗油测量开始时点亮，测量结束时熄灭。
加油指示灯： 当油杯内燃油消耗到最低油位时，电磁阀打 开，
加油指示灯亮，此时油杯正在加油。当油杯达到最
高油位时，加油结束，加油指示灯熄灭，电磁阀关
闭，油杯停止加油。
溢油指示灯： 油杯燃油大于设定值时的溢油指示。
时间指示灯： 设定测量耗油时间的指示灯。按功能切换键，切换
至时间指示灯亮，按功能键F1键入个位修正，按
F2键十位修正，修正示意图如下：
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
标定指示灯：首先在空杯的情况下，接上进油管，关闭出油管。按
功能键，切换到电压状态，显示参照电压值，使其保
持稳定（允许末位数跳±1个字）。然后切换到功能
键，到标定指示灯点亮，同时准备指示灯闪烁，鸣笛
不断，按F1、F2进行密码解锁，代号“88”。解锁
后，鸣笛停止，准备指示灯恒定显示，同时加油指示
灯点亮，开始加油到1/2处停止加油，加油指示灯熄
灭。片刻后，准备指示灯熄灭，标定指示灯闪烁并发
出鸣笛声（表示可以标定），这时显示屏上显示所设
定砝码参数，然后放上相对应的砝码。一般我们已经
为用户通过内部拨盘开关设定好100g砝码，如特殊
需要可设定其它砝码（50g、100g、500g、1000g，设
定拨盘开关在仪器内部，打开盖板即可）。放上标定
砝码后，标定指示灯变为恒定指示，表示进入标定状
态，片刻后显示屏显示出某一组电压值，然后自动复
零，表示标定进入，即可进行自校。
自校指示灯：当标定完毕，按设置键到自校指示灯亮，同时准备指示
灯也被点亮。片刻，准备指示灯熄灭，自校指示灯闪烁
并发出鸣笛声，放上所设定的砝码，自校指示灯恒定显
示。片刻显示屏显示所设定的砝码参数，然后复零。如
有较大误差，请重新标定再自校，一直到误差范围内（精
度0.1%）。
电压指示灯：显示放大器的工作状态。不断按设置键，切换至电压指
示灯亮，显示屏马上显示放大器工作电压，时间设定个
位也将作为特定的数值参与显示。
时间显示 油耗显示
极性
电压值
极性：当该数码管点亮，显示“0”，电压为正值；该数
码管暗，
则电压为负值。
电压值：显示油耗变送器
油杯内燃油在任一液面时放大器工作电
压。
当变送器油杯为空时，则显示空油杯电压值，该电压值根油耗
据油耗变送器量程而定（见下表）：
油耗秤量
程
空油杯电压值
加油开始
电压值
加油结束
电压值
每100克
电压值
油杯剩
油
可测油
量
2Kg
约＋6000mV
－6000mV
－12000mV
约3000mV
400g
200g
5Kg
约＋7000mV
－2000mV
－18000mV
约2300mV
400g
700g
8Kg
约＋4500mV
－2000mV
－18000mV
约1300mV
500g
1200g
注：若在空杯状态下，空杯电压显示值偏离该点，可微调油耗秤上
的调整电位器进行调整。
电压状态主要是为了方便检查油耗秤与放大器液位指示是否
正常以便作出相应调整。同时检查进油和出油时油管渗油与漏油，
若渗油则数值不断上升，漏油数值不断下降。
2．仪器后面板示意图及功能说明：
7
保险丝：1A。
五、仪器的安装
1．油耗秤的安装
按图2所示将油耗秤置于一平稳无振动工作台上，油
耗秤必须高于地面1·5米，日用油箱高于油耗秤2米，
日用油箱与油耗秤之间必须安装滤清器，仪器设有溢油
管，用于仪器发生故障时，油杯燃油大于设定值时的燃油
溢出。一般正常情况下溢油不会发生，因此溢油管可不用
接。如接溢油管，注意必须通大气。在安装油耗秤时，特
别注意，油耗秤需要一个单独的交流电源220V。油耗秤
接上电源，打开电源开关后秤的电源指示灯点亮，这样油
耗秤方能与控制显示器一起工作。
2．控制显示器的安装
控制显示器可安放在油耗秤附近，也可安放在控制室
的控制台上。控制显示器与油耗秤连接电缆长度一般10
米，如需加长最长不超过20米。控制显示器安装应避免
强磁场的干扰，整个仪器的电源应避免和动力电合用，一
般使用照明电为最佳。
3．转速传感器的安装和齿数设置
⑴ 齿数设置
采用二进制拨盘输入方法。
表一列出了1～255对应的八位二进制码
N = D7D6D5D4D3D2D1D0，
其中D7为八位二进制的最高位，D0为最低位。
二进制编码输入拨盘为于仪器内部，共有八个拨盘，
按序号1～8 对应二进制位D0～D7。当某键置于“ON”
位置，则该二进制位为“1”，相反则为“0”。将传感
器每转脉冲数换算成相应二进制码用拨盘输入仪器。
⑵ 传感器的安装
如果采用齿盘获得转速信号方法，要求传感器头部正
对齿盘的齿面。并且要求齿盘在转动时不得偏心，传感器
不得振动以免产生干扰调制
信号，影响测量精度，如图：
两
者间距一般在0.75～2mm之间，相对线速度越大间
距可取大一些，视实际情况而定，要求输入至仪器的信号
幅度大于200mV。
在许多情况下，例如无齿盘或不便安装齿盘，可在被
测旋转面上粘贴一片小磁钢。
将传感器头部正对磁钢，要求旋转体不得偏心，传感
器不得振动。间距一般为1.5mm～5mm，相对线速度越大，
间距可取大一些，视实际情况而定。接通控制显示器电源，
磁钢对准传感器后进行上下移动，传感器上的指示灯会一
闪一闪发亮，则安装正确，否则将磁钢翻转一下（因磁钢
有“S”“N”极）。当上述步骤完成以后，用胶水将磁钢
固定，即可通电进行转速测量。
六、仪器使用方法及校验
整台仪器安装后，先在不接通供油情况下，仪器进行校验，
其方法如下：
接通油耗秤和控制显示器的电源开关，油耗秤应听到电磁
阀的吸合声及控制器上加油指示灯点亮，此时依次按功能切换
键切到电压挡，电压指示灯点亮，电磁阀释放，加油指示灯熄
灭，此时，耗油量显示窗口显示某组电压值，该值即为油耗秤
的初始零点。开机约５分钟后，初始零点值应很稳定，这一点
是本仪器正常工作的前提。如初始零点不稳定，这说明供电系
统存在严重干扰，此时应关闭整台仪器电源，重新按排供电电
源。可采用接地良好的220V交流电或用照明电供电等办法来
改善，直至初始零点显示稳定为止。
0.5～1.5 mm
磁电式传感器
接转速表
传感器支架
齿盘
齿顶
随后可打开油耗秤顶盖，用手轻轻地按一下砝码盘，如此
时显示数值增大后又恢复到初始零点值，这说明整台仪器工作
正常，油耗仪即可通油投入正常使用。接通供油后，按功能切
换键至测量指示灯亮，仪器自动加油，加油指示灯亮。加到油
杯所设定的重量，加油指示灯熄灭，准备工作指示灯被点亮。
片刻测量指示灯点亮，仪器已进入正常测量状态，准备指示灯
熄灭，此时发动机消耗油杯内燃油。当测量指示灯熄灭准备工
作灯点亮，仪器即刻显示所设定时间内的耗油量（克）。
当发动机有回油时，则须打开油耗秤内的回油球阀，接通
回油管便可工作。
七、编码输出接线图
FCM—D油耗转速自动测量仪，配备BCD码并行 输
出口，可配微机进行数据处理，具体接线如图：
ST A1 C1 A2 C2 A3 C3 A4 C3
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
GND B1 D1 B2 D2 B3 D3 B4 D4 VDD
D1 C1 B1 A1 ———
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