一種應用于汽車渦輪增壓器葉片溫度檢測的雙通道數據采集卡，該卡由峰值檢測、串行A/D構成模擬電路和由FPGA構成整個數字電路而組成。重點設計了FPGA內部串并轉換電路和FIFO，經仿真和實驗驗證，串并轉換和FIFO的應用大大簡化了采集卡的復雜程度，提高了系統的可靠性和穩定性，在信號高速處理方面具有一定的應用價值。
　　0引言
　　渦輪增壓近年來是一個熱門話題，早些年主要是大眾汽車推出了一些渦輪增壓車型，比如寶來、帕薩特車型就都是渦輪增壓的典型代表。最近兩年，渦輪增壓有方興未艾之勢，不僅大眾以及通用品牌推出了小排量的1.4TSI渦輪增壓和1.6T渦輪增壓動力，就連一些自主品牌也紛紛大打渦輪增壓的好牌。
　　渦輪增壓實際上是一種空氣壓縮機，通過壓縮空氣來增加進氣量。它是利用發動機排出的廢氣慣性沖力來推動渦輪室內的渦輪，渦輪又帶動同軸的葉輪，葉輪壓送由空氣濾清器管道送來的空氣，使之增壓進入氣缸。當發動機轉速增快，廢氣排出速度與渦輪轉速也同步增快，葉輪就壓縮更多的空氣進入氣缸，空氣的壓力和密度增大可以燃燒更多的燃料，相應增加燃料量和調整發動機的轉速，就可以增加發動機的輸出功率了。
　　汽車上安裝的渦輪增壓器在全負荷工作狀態下其轉速可達每分鐘8萬到12萬轉。工作溫度高達600～900℃，如圖1.而渦輪葉片會產生1000℃的高溫，可以說它的工作條件最為惡劣。
　　
　　圖1 渦輪增壓發動機引擎排氣管工作狀態
　　看到這些渦輪增壓工作時的照片，就不難理解配置渦輪增壓發動機的車為什么容易自燃了，這就是一塊燒紅的鐵，不出事故則已，一旦燃油泄漏，沾上高溫工作中的渦輪增壓器，瞬間高溫會引燃汽油，繼而導致爆炸。為什么會產生這么高的溫度呢？因為渦輪增壓器溫度=廢氣溫度+渦輪快速轉動摩擦溫度+進氣空氣壓縮溫度。不難理解渦輪燒紅是正
　　常工作狀態。改善這一工作條件的辦法就是散熱，渦輪本體內部有專門的機油通道（散熱和潤滑）和水道，通過油冷和水冷雙重散熱，降低增壓器的溫度。
　　1雙通道渦輪增壓葉片溫度采集卡
　　針對上述情況，對增壓器散熱尤其重要，所以設計一套根據增壓器工作溫度不同而做相應調整的冷卻系統。這套系統的難點在于對渦輪葉片溫度的采集。在數據采集系統中通常采用并行數據總線方式進行控制信號傳輸和數據交換。在以往的設計中，大量使用中小規模集成電路及分立元件搭建總線數據采集和控制功能模塊，不僅占用較大的印制板面積，而且設計工作量大，時序控制復雜，采集速度不理想。
　　將FPGA應用到該系統的設計中可以有效地解決上述問題。FPGA可以實現許多中小規模集成電路的功能，因此可以有效地減少印制板上功能模塊的面積，同時減少系統體積。利用FPGA的在線編程和仿真功能可以模擬系統各類信號的時序，大大提高設計效率。所以設計了基于FPGA的雙通道溫度數據采集卡，原理框圖如圖2所示。整個采集系統分為采集模塊、高速緩存模塊、邏輯控制及接口模塊三大部分。