CN2480217Y - 无触点汽车油压传感器 - Google Patents
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Abstract
一种无触点汽车油压传感器,包括传感器、壳体、密封圈、厚膜压力传感器、胶木垫圈、定位板、信号调节器线路板、螺柱、弹簧垫片、压紧环、螺杆、接线柱、连接线。该无触点汽车油压传感器无机械触点、具有低压报警功能、采用可变电压作为运算放大器的电源、可靠性高。能替代机械式压力传感器,直接与汽车机油压力指示表和低压报警灯连接,指示汽车发动机的机油压力和提供低压报警信号。
Description
本实用新型涉及汽车行业的仪器仪表，特别涉及一种安装在汽车柴油发动机上用来测量发动机机油压力的油压传感器。
汽车发动机的机油压力是柴油发动机的重要参数之一。目前汽车上均是在发动机上安装一个机械式压力传感器来测量机油压力，这种机械式压力传感器由一个波纹膜片和一个滑线电位器组成。当汽车机油压力发生变化时，波纹膜片产生位移，带动电位器上的触点滑动，从而改变其电阻值。该电位器通过一根导线与安装在汽车仪表盘上的油压指示表连接。
当电位器的阻值发生改变时，油压指示表内部线圈通过的电流发生变化，从而带动指针偏转，指示出机油压力值。这种油压测量装置中采用的滑线电位器具有机械触点，并且该触点要通过最大达100毫安的电流，而汽车又存在较大的颠簸和振动，使得该传感器的机械、电气寿命受到严重影响，成为汽车机油压力传感器失效的主要因素。
本实用新型的目的是提供一种无触点厚膜汽车油压传感器，它能替代机械式压力传感器，直接与汽车机油压力指示表和低压报警灯连接，指示汽车发动机的机油压力和提供低压报警信号。
本实用新型的目的通过下述技术方案予以实现：
无触点汽车油压传感器包括传感器(1)、壳体(2)、密封圈(3)、厚膜压力传感器(4)、胶木垫圈(5)、定位板(6)、信号调节器线路板(7)、螺柱(8)、弹簧垫片(9)、压紧环(10)、螺杆(11)、接线柱(12)、连接线(13)，其特征在于：
密封圈(3)安装在传感器(1)的槽内，厚膜压力传感器(4)安装在密封圈(3)的上面，胶木垫圈(5)放置在厚膜压力传感器(4)的上面，定位板(6)通过三个螺柱(8)把厚膜压力传感器(4)与传感器(1)紧密连接，同时三个螺柱(8)又是信号调节器线路板(7)的固定支架，弹簧垫片(9)安放在螺柱(8)与定位板(6)之间，螺杆(11)把信号调节器线路板(7)固定在三个螺柱(8)上，压紧环(10)、壳体(2)与传感器(1)是通过机械滚边固定连接在一起的，接线柱(12)的顶端安装连接线(13)；
信号调节器线路板(7)由传感器电源电路、传感器补偿电路、调零电路、电压放大电路、电流放大电路和报警电路六部分组成；
传感器电源电路：由二极管D1、瞬态电压抑制器D2、电解电容E1、E2、电阻Rw、基准稳压源Z1组成，其中：二极管D1的正端与信号线G、瞬态电压抑制器D2的负端相连，瞬态电压抑制器D2的正端接地，二极管D1的负端与电阻Rw、电解电容E1的正极相连，电阻Rw的另一端与电解电容E2的正极、基准稳压源Z1的正极、传感器电源Vcc相连；
传感器补偿电路：由电阻R01、R02、R03、R04组成，对传感器进行零点补偿和温度补偿，其中R01、R02是温度补偿电阻，R01与传感器的第1线串联连接，R02与传感器的第5线串联连接，R03、R04是零点补偿电阻，R03并联在传感器的第2线与地线之间，R04并联在传感器的第4线与地线之间；
调零电路：由电阻R7、R8、R80、R81组成，用于配套调节油压指示表的零位指示，R80和R81并联，一端接地，另一端与R8串联在一起，R8的另一端与R7串联，并通过R9连接在运放A3的正输入端上，R7的另一端接电源Vcc：
电压放大电路：由单电源、低电压四运算放大器中的三个运放A1、A2、A3、电阻R1、R2、R3、R4、R5、R50、R51、R6、R9、R10、R100、R101、电容C1组成，其中：
R1、R3分别连接在运放A1、A2的正输入端上，R2安放在运放A1的输出端与负输入端之间，R4把运放A1的输出端与A2的负输入端连接在一起，R5的一端与运放A1的正输入端连接，另一端与R50、R51连接；
R50与R51并联，并联后的另一端与运放A2的输出端连接，再通过R6与运放A3的负输入端连接，R10的一端与运放A3的负输入端连接，另一端与R100、R101连接；
R100与R101并联，并联后的另一端与运放A3的输出端连接，电容C1并联在运放A3的负输入端与地线之间，电路中电阻R50、R51、R100、R101用于放大倍数调整；
电流放大电路：由电阻R11和三极管P1组成，电阻R11的一端连接在运放A3的输出端，另一端与三极管P1的基极连接，三极管P1的发射极与信号线G端相连，集电极与地线相连；
报警电路：由四运算放大器中的一个运放A4、电阻R12、R13、R14、R15、R16、三极管P2组成，其中：
电阻R16的一端与运放A4的输出端连接，另一端与P2的基极连接，运放A4的正输入端通过电阻R14连接在电源Vcc上，电阻R12和R13串联在信号线G端与地线之间，R12和R13的中间引出端通过电阻R15连接在运放A4的负输入端，三极管P2的集电极与报警线WK和报警灯相连，发射极与地线相连；
运算放大器的电源连接在电压变化的信号线G端上，采用可变电压作为运算放大器的电源；
无触点汽车油压传感器的地线与油压指示表的地线相连，信号线G与机油压力指示表连接，报警线WK与低压报警灯连接，与机械式压力传感器的连接位置和连接方式完全相同。无触点汽车机油压力传感器的有益效果：1.无机械触点。2.具有低压报警功能。3.接线方式与传统的机械式传感器完全一致，能直接替代。4.采用可变电压作为运算放大器的电源。5.可靠性高。下面结合附图对本实用新型的实施例作进一步的说明：
图1是无触点汽车油压传感器的结构示意图。图2是无触点汽车油压传感器与汽车机油压力指示表、低压报警灯之间的电路连线图。图3是无触点汽车油压传感器信号调节器的原理图。
从图1看无触点汽车油压传感器的工作运行情况是：接通电源，首先由电阻Rw、基准稳压源Z1产生精密恒定电压Vcc，向厚膜压力传感器4提供工作电压，当油压发生变化时，传感器1产生输出电压V1，通过电压放大电路中的第一级电压放大电路(由运放A1、A2和电阻R1～R5、R50、R51构成)，将传感器输出的差动电压信号放大并转换成对地电压信V2，经过第二级电压放大电路(由运放A3和电阻R6～R10、R80、R81、R100、R101构成)，将V2反相并放大成V3，经电流放大电路(由三极管P1和电阻R11组成)后，与油压指示表连接。通过线圈L1、L2的电流随传感器输出电压V1的变化而变化，驱动指针偏转，指示出油压力值。当机油压力低于报警压力时，报警电路输出低电平，低压报警指示灯亮，提示发动机机油压力低。
从图1可看出无触点汽车油压传感器整个结构中没有机械触点，克服了传统的机械式压力传感器的最大缺点—具有机械触点。
从图2看无触点汽车油压传感器的信号调节器通过信号线G和报警线WK连接至图1中的接线柱(12)，再通过连接线(13)与机油压力指示表和低压报警灯连接。
在图2中，无触点汽车油压传感器通过信号线G和报警线WK与安装在汽车仪表盘里的机油压力指示表和低压报警灯连接。机油压力指示表指示由无触点汽车油压传感器测量出的发动机的机油压力，当机油压力低于报警压力时低压报警指示灯就亮，提示汽车司机发动机的机油压力偏低。
图3是无触点汽车油压传感器信号调节器的原理图。在图3中，无触点汽车油压传感器的信号调节器通过1、2、3、4、5五根线与厚膜压力传感器连接，其中第1线和第5线是传感器正电源，第3线是地线，第2线是传感器输出正极，第4线是传感器输出负极。
Claims (1)
1.无触点汽车油压传感器包括传感器(1)、壳体(2)、密封圈(3)、厚膜压力传感器(4)、胶木垫圈(5)、定位板(6)、信号调节器线路板(7)、螺柱(8)、弹簧垫片(9)、压紧环(10)、螺杆(11)、接线柱(12)、连接线(13)，其特征在于：
密封圈(3)安装在传感器(1)的槽内，厚膜压力传感器(4)安装在密封圈(3)的上面，胶木垫圈(5)放置在厚膜压力传感器(4)的上面，定位板(6)通过三个螺柱(8)把厚膜压力传感器(4)与传感器(1)紧密连接，同时三个螺柱(8)又是信号调节器线路板(7)的固定支架，螺柱(8)的下面由弹簧垫片(9)旋紧，上面由螺杆(11)固定，压紧环(10)、壳体(2)与传感器(1)是通过机械滚边固定连接在一起的，接线柱(12)的顶端安装连接线(13)；
信号调节器线路板(7)由传感器电源电路、传感器补偿电路、调零电路、电压放大电路、电流放大电路和报警电路六部分组成；
传感器电源电路由二极管D1、瞬态电压抑制器D2、电解电容E1、E2、电阻Rw、基准稳压源Z1组成，二极管D1的正端与信号线G、瞬态电压抑制器D2的负端相连，瞬态电压抑制器D2的正端接地，二极管D1的负端与电阻Rw、电解电容E1的正极相连，电阻Rw的另一端与电解电容E2的正极、基准稳压源Z1的正极、传感器电源Vcc相连；
传感器补偿电路由电阻R01、R02、R03、R04组成，对传感器进行零点补偿和温度补偿，其中R01、R02是温度补偿电阻并联连接，R03、R04是零点补偿电阻并联连接；
调零电路由电阻R7、R8、R80、R81组成，用于配套调节油压指示表的零位指示，其中R7和R8一组电阻串联连接，R80和R81一组电阻并联连接，该两组电阻在调零电路中串联连接；
电压放大电路由单电源、低电压四运算放大器TLV2324或LM324中的三个运放A1、A2、A3、电阻R1、R2、R3、R4、R5、R50、R51、R6、R9、R10、R100、R101、电容C1组成，其中R1、R3并联，A1、R2并联，R100、R101并联后，上与R4、A2、R6、A3、R9、R10、C1串联连接，R50、R51并联后下与R5串联连接，电路中电阻R51、R101用于放大倍数调整；
电流放大电路由电阻R11和三极管P1组成，P1的基极与电阻R11相连，发射极与信号线G端相连，集电极与地线相连；
报警电路由四运算放大器TLV2324或LM324中的一个运放A4、五个电阻R12、R13、R14、R15、R16、三极管P2组成，P2的基极与电阻R16、A4、R14、R15相连，R15又与R12、R13连接，发射极与报警线WK和报警灯相连，集电极与地线相连；
当发动机的机油压力高于报警压力时，运算放大器A4中的V-＞V+，三极管P2处于截止状态，报警线WK输出高电平，加在报警灯上的电压为0，报警灯灭；当发动机的机油压力低于报警压力时，运算放大器A4中的V-＜V+，三极管P2处于导通状态，报警线WK输出低电平，加在报警灯上的电压为24V，报警灯亮；
无触点汽车油压传感器地线与油压指示表的地线相连，信号线G与机油压力指示表的G点相连，WK与低压报警灯相连。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100483093C (zh) * | 2005-05-12 | 2009-04-29 | 江汉大学 | 在线可编程自动温度补偿硅压阻传感器 |
| CN111397791A (zh) * | 2019-01-03 | 2020-07-10 | 华润微电子（重庆）有限公司 | 一种压力检测与显示报警芯片及系统 |
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2001
- 2001-06-06 CN CN 01238204 patent/CN2480217Y/zh not_active Expired - Lifetime
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Owner name: HEIFEI RONGSHIDA KEYUAN SENSOR SYSTEM AND ENGINERI Free format text: FORMER NAME OR ADDRESS: HEFEI INTELLIGENT MACHINERY INST., CHINESE ACADEMY OF SCINECES |
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Addressee: Hefei Rongshida Keyuan Sensor System Engineering Co., Ltd. Document name: Notification of Expiration of Patent Right Duration |