機(jī)油壓力傳感器原理及接線圖
發(fā)布時間：2025-01-11 點擊：1481
機(jī)油壓力傳感器原理及接線圖
柴油發(fā)電機(jī)組的機(jī)油壓力傳感器是對發(fā)動機(jī)的機(jī)油壓力進(jìn)行檢測的重要裝置，檢測的數(shù)據(jù)可以幫助控制發(fā)動機(jī)的正常運轉(zhuǎn)。油壓低報警裝置由安裝在儀表板上的報警燈和發(fā)動機(jī)主油道上的機(jī)油壓力傳感器組成。當(dāng)接通點火開關(guān)，發(fā)動機(jī)未啟動時，機(jī)油燈閃亮，蜂鳴器不響；當(dāng)發(fā)動機(jī)啟動后，機(jī)油燈熄滅，蜂鳴器也不響。發(fā)動機(jī)低速運轉(zhuǎn)時，機(jī)油壓力不應(yīng)小于0.15mpa,發(fā)動機(jī)高速運轉(zhuǎn)時，機(jī)油壓力不應(yīng)超過0.5mp&正常壓力應(yīng)為0.2mpa?0.4mpa。低于一定壓力值后機(jī)油燈以一定的頻率閃亮。高速時蜂鳴器還將發(fā)出聲響報警信號。
圖1 機(jī)油壓力傳感器結(jié)構(gòu)圖
一、工作原理
機(jī)油壓力傳感器安裝在發(fā)動機(jī)的主油道上，當(dāng)發(fā)動機(jī)運行時，壓力測量裝置檢測機(jī)油的壓力，將壓力信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘査椭列盘柼幚黼娐罚?jīng)過電壓放大和電流放大，通過信號線將放大后的壓力信號連接至油壓指示表，改變油壓指示表內(nèi)部2個線圈通過的電流之比，從而指示出發(fā)動機(jī)的機(jī)油壓力。經(jīng)過電壓放大和電流放大的壓力信號，同時還與報警電路中設(shè)定的報警電壓進(jìn)行比較，當(dāng)?shù)陀趫缶妷簳r，報警電路則輸出報警信號，并通過報警線點亮報警燈。
油壓檢測的過程需要在發(fā)動機(jī)工作中進(jìn)行，其工作的條件溫度變化明顯，同時在運行過程中，工況條件也將對檢測產(chǎn)生影響。發(fā)動機(jī)所承擔(dān)的是巨大的熱量載荷、沖擊、振動等，所以傳感器的工況也隨之受到高溫、濕度、沖擊、振動、腐蝕、油污等惡劣環(huán)境的負(fù)面影響。所以可靠性是產(chǎn)品設(shè)計首先考慮的問題，可靠性設(shè)計和產(chǎn)品的可靠性分析貫穿著整個研制的過程中。在滿足可靠性的時候，最為重要的就是產(chǎn)品元件的選擇和組合，發(fā)動機(jī)留給傳感器的空間本來就很有限，所以傳感器應(yīng)盡量采用貼片型元件。如：常見的電解電容工作溫度為-20℃～70℃之間，所以長期的高溫將使其質(zhì)量惡化，導(dǎo)致其可靠性下降，所以采用高溫電容是一個重要的可靠性保證措施。
圖2 機(jī)油傳感器工作原理線路圖
二、機(jī)油壓力傳感器分類
1、雙金屬片油壓傳感器
（1）雙金屬片式組成
由膜片、彈簧片、雙金屬片、調(diào)節(jié)齒輪、接觸片、傳感器接線柱、機(jī)油壓力表傳感器接線柱、指針等結(jié)構(gòu)組成。
（2）雙金屬片式工作原理
當(dāng)點火開關(guān)置于on時，電流流過雙金屬片的加熱線圈，雙金屬片受熱變形，使觸點分開；隨后雙金屬片又冷卻伸直，觸點重又閉合。如此反復(fù)，電路中形成一脈沖電流。當(dāng)油壓降低時，傳感器膜片變形小，觸點壓力小,閉合時間短，打開時間長，變化頻率低，電路中平均電流小，雙金屬片彎曲變形小，指針偏擺角度小，指向低油壓；反之，當(dāng)油壓升高時，指針偏擺角度大，指向高油壓。
圖3 雙金屬式機(jī)油壓力檢測裝置
2、可變電阻油壓傳感器
（1）可變電阻式組成
由電阻應(yīng)變片、應(yīng)變電橋、線圈、鐵磁轉(zhuǎn)子、指針、彈黃片等結(jié)構(gòu)組成。
（2）可變電阻式工作原理
當(dāng)基體受力時電阻應(yīng)變片發(fā)生變化，使應(yīng)變片的阻止發(fā)生變化，從而使加在電阻上的電壓發(fā)生改變，但是由于這種阻止變化很小，還需要放大器進(jìn)行電信號放大。當(dāng)油壓降低時，傳感器的電阻值增大，線圈l1中的電流減小，線圈l2中的電流增大，轉(zhuǎn)子帶動指針隨合成磁場的方向逆時針轉(zhuǎn)動，指向低油壓；當(dāng)油壓升高時，傳感器的電阻值減小，線圈l1中的電流增大，線圈l2中的電流減小，轉(zhuǎn)子帶動指針隨合成磁場的方向順時針轉(zhuǎn)動，指向高油壓。
4、傳統(tǒng)彈性應(yīng)變傳感器
此種傳感器的特點是測量范圍寬、精度高、穩(wěn)定性好，且使用壽命長能夠抵御高溫、高速、高壓和振動的影響，因此在發(fā)電機(jī)組的檢測環(huán)境中較為適應(yīng)。應(yīng)變式傳感器通常是由四個電橋電阻組成，相對的一組橋臂電阻在受到壓力是產(chǎn)生拉力變化，而另一種產(chǎn)生的是壓力變化，以此產(chǎn)生對電阻的影響，其信號的大小相等而符號相反，提高了傳感器的靈敏度。此種傳感器的輸出信號幅值變化小，在溫度環(huán)境變化劇烈的情況下，需要溫度補償，但是難度較大。
5、陶瓷壓阻傳感器
此種傳感器采用的是陶瓷材料經(jīng)過特殊工藝制成的，干式陶瓷壓力傳感器。陶瓷是一種具有較高彈性、抗腐蝕、抗磨損、抗震動的優(yōu)質(zhì)材料。陶瓷的熱穩(wěn)定性要明顯優(yōu)于厚膜電阻傳感器的工作范圍，其溫度范圍可以達(dá)到-40℃～125℃，而且在高溫下仍然具有較高的精度和穩(wěn)定性。電氣絕緣強(qiáng)度>2kv，輸出信號強(qiáng)且具有長期的穩(wěn)定性。工作的原理是：被測壓力直接作用在陶瓷膜片表面上，使得陶瓷膜片產(chǎn)生變形，厚膜電阻印刷在陶瓷膜片的背面，形成一個電橋，在壓敏電阻的作用下，電橋就會產(chǎn)生一個與壓力和電壓相關(guān)的正比電信號；同時信號根據(jù)壓力量程的差距進(jìn)行劃分，并和感應(yīng)式傳感器進(jìn)行兼容。通過激光標(biāo)定，傳感器具有了溫度穩(wěn)定性和時間穩(wěn)定性，傳感器自帶溫度補償，可以和絕大多數(shù)介質(zhì)的接觸并保證檢測效果。但是其成本較高，推廣還需要時間。
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一、工作原理
機(jī)油壓力傳感器安裝在發(fā)動機(jī)的主油道上，當(dāng)發(fā)動機(jī)運行時，壓力測量裝置檢測機(jī)油的壓力，將壓力信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘査椭列盘柼幚黼娐罚?jīng)過電壓放大和電流放大，通過信號線將放大后的壓力信號連接至油壓指示表，改變油壓指示表內(nèi)部2個線圈通過的電流之比，從而指示出發(fā)動機(jī)的機(jī)油壓力。經(jīng)過電壓放大和電流放大的壓力信號，同時還與報警電路中設(shè)定的報警電壓進(jìn)行比較，當(dāng)?shù)陀趫缶妷簳r，報警電路則輸出報警信號，并通過報警線點亮報警燈。
油壓檢測的過程需要在發(fā)動機(jī)工作中進(jìn)行，其工作的條件溫度變化明顯，同時在運行過程中，工況條件也將對檢測產(chǎn)生影響。發(fā)動機(jī)所承擔(dān)的是巨大的熱量載荷、沖擊、振動等，所以傳感器的工況也隨之受到高溫、濕度、沖擊、振動、腐蝕、油污等惡劣環(huán)境的負(fù)面影響。所以可靠性是產(chǎn)品設(shè)計首先考慮的問題，可靠性設(shè)計和產(chǎn)品的可靠性分析貫穿著整個研制的過程中。在滿足可靠性的時候，最為重要的就是產(chǎn)品元件的選擇和組合，發(fā)動機(jī)留給傳感器的空間本來就很有限，所以傳感器應(yīng)盡量采用貼片型元件。如：常見的電解電容工作溫度為-20℃～70℃之間，所以長期的高溫將使其質(zhì)量惡化，導(dǎo)致其可靠性下降，所以采用高溫電容是一個重要的可靠性保證措施。
圖2 機(jī)油傳感器工作原理線路圖
二、機(jī)油壓力傳感器分類
1、雙金屬片油壓傳感器
（1）雙金屬片式組成
由膜片、彈簧片、雙金屬片、調(diào)節(jié)齒輪、接觸片、傳感器接線柱、機(jī)油壓力表傳感器接線柱、指針等結(jié)構(gòu)組成。
（2）雙金屬片式工作原理
當(dāng)點火開關(guān)置于on時，電流流過雙金屬片的加熱線圈，雙金屬片受熱變形，使觸點分開；隨后雙金屬片又冷卻伸直，觸點重又閉合。如此反復(fù)，電路中形成一脈沖電流。當(dāng)油壓降低時，傳感器膜片變形小，觸點壓力小,閉合時間短，打開時間長，變化頻率低，電路中平均電流小，雙金屬片彎曲變形小，指針偏擺角度小，指向低油壓；反之，當(dāng)油壓升高時，指針偏擺角度大，指向高油壓。
圖3 雙金屬式機(jī)油壓力檢測裝置
2、可變電阻油壓傳感器
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由電阻應(yīng)變片、應(yīng)變電橋、線圈、鐵磁轉(zhuǎn)子、指針、彈黃片等結(jié)構(gòu)組成。
（2）可變電阻式工作原理
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4、傳統(tǒng)彈性應(yīng)變傳感器
此種傳感器的特點是測量范圍寬、精度高、穩(wěn)定性好，且使用壽命長能夠抵御高溫、高速、高壓和振動的影響，因此在發(fā)電機(jī)組的檢測環(huán)境中較為適應(yīng)。應(yīng)變式傳感器通常是由四個電橋電阻組成，相對的一組橋臂電阻在受到壓力是產(chǎn)生拉力變化，而另一種產(chǎn)生的是壓力變化，以此產(chǎn)生對電阻的影響，其信號的大小相等而符號相反，提高了傳感器的靈敏度。此種傳感器的輸出信號幅值變化小，在溫度環(huán)境變化劇烈的情況下，需要溫度補償，但是難度較大。
5、陶瓷壓阻傳感器
此種傳感器采用的是陶瓷材料經(jīng)過特殊工藝制成的，干式陶瓷壓力傳感器。陶瓷是一種具有較高彈性、抗腐蝕、抗磨損、抗震動的優(yōu)質(zhì)材料。陶瓷的熱穩(wěn)定性要明顯優(yōu)于厚膜電阻傳感器的工作范圍，其溫度范圍可以達(dá)到-40℃～125℃，而且在高溫下仍然具有較高的精度和穩(wěn)定性。電氣絕緣強(qiáng)度>2kv，輸出信號強(qiáng)且具有長期的穩(wěn)定性。工作的原理是：被測壓力直接作用在陶瓷膜片表面上，使得陶瓷膜片產(chǎn)生變形，厚膜電阻印刷在陶瓷膜片的背面，形成一個電橋，在壓敏電阻的作用下，電橋就會產(chǎn)生一個與壓力和電壓相關(guān)的正比電信號；同時信號根據(jù)壓力量程的差距進(jìn)行劃分，并和感應(yīng)式傳感器進(jìn)行兼容。通過激光標(biāo)定，傳感器具有了溫度穩(wěn)定性和時間穩(wěn)定性，傳感器自帶溫度補償，可以和絕大多數(shù)介質(zhì)的接觸并保證檢測效果。但是其成本較高，推廣還需要時間。
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