CN2881109Y - 一种电子式汽车机油压力报警传感器 - Google Patents

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Abstract

一种电子式汽车机油压力报警传感器，用来检测汽车柴油发动机的机油压力，并具有在机油压力过低时报警的功能。采用应变计作为压力敏感元件，采用集成仪表放大器对微信号进行放大。采用8位微控制器对压力、电压、温度三个模拟量进行A/D转换。根据三个模拟量值的分布特性，智能实施PWM脉宽调制和数字补偿，使二次仪表降低因电源不稳和温度因素的干扰而造成的指示错位及报警异常。在应变计和电路板之间采用隔热挡圈隔热。内部工作稳压电源取自外接机油压力表的传感器端。本实用新型可以直接取代机械式机油压力报警传感器。

Description

一种电子式汽车机油压力报警传感器
技术领域
本实用新型涉及一种电子式汽车机油压力报警传感器，用来检测汽车柴油发动机的机油压力，并具有在机油压力过低时报警的功能。
背景技术
目前，国内汽车柴油发动机上所配的机油压力报警传感器，基本都是机械式的，既通过压力使弹性膜片产生机械位移，通过杠杆使电阻板上滑动触点的位置发生改变，输出电阻值相应的发生变化。这种接触式结构特征，影响到传感器的可靠性和使用寿命。又由于机油压力报警传感器的工作环境恶劣，温度高，振动剧烈，加之和二次仪表配套使用时，汽车电气系统电压的不稳定，往往导致二次仪表指针最终反映的压力值和实际机油压力相差较大。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有的机械式机油压力报警传感器可靠性和使用寿命不足的弱点，提供一种电子式汽车机油压力报警传感器，并可以直接取代机械式机油压力报警传感器。本实用新型的技术方案是：在连接件(2)上装有应变计(4)和隔热挡圈(3)，在隔热挡圈(3)和罩壳(6)间装有电路板(5)；机油压力经连接件(2)中的导压孔(1)直接传递至应变计(4)的弹性受压面，应变计(4)的引线穿过隔热挡圈(3)的小孔连接至电路板(5)上的集成仪表放大器(56)输入端，电路板(5)上的集成仪表放大器(56)输出端连接至电路板(5)上微控制器(52)的一个A/D输入端；电路板(5)上微控制器(52)的另一个A/D输入端连接至电路板(5)上的热敏电阻检测端(55)；电路板(5)上微控制器(52)的第三个A/D输入端连接至电路板(5)上的系统电源检测端(54)；电路板(5)上微控制器(52)的PWM输出端连接至电路板(5)上晶体管PWM模拟开关(51)输入端，电路板(5)上PWM模拟开关(51)输出端通过引线接至传感器端钮(7)，供外接机油压力表；电路板(5)上微控制器(52)一个I/O端子接至电路板(5)上晶体管报警灯模拟开关(53)输入端，电路板(5)上报警灯模拟开关(53)输出端通过引线接至报警端钮(8)，供外接报警灯；电路板(5)上微控制器(52)、电路板(5)上集成仪表放大器(56)、应变计(4)的工作电源取自外接机油压力表传感器端，经电源变换(57)稳压所得。
本实用新型的有益效果是，充分发挥了微控制器的A/D采样功能、数字分析处理功能、以及自动控制功能，根据采集所得的机油压力、环境温度、系统电压三个模拟量的相互关系，智能的自动调整传感器和二次仪表串联回路中电流的真有效值，加之有效的隔热保护措施，无任何机械触点的电路连接关系，不但使二次仪表降低了因电源不稳和温度因素干扰而造成的指针偏差，能更真实地指示机油压力，在机油压力过低时，能及时、准确地发出报警信号，而且使工作寿命明显得到延长，适应能力得到加强。采用应变计作为压力敏感元件，不需要对机油进行过滤及增设隔离膜等措施，使整体结构简单，成本价格比硅压阻元件低的多，适应汽车零部件量大价低的要求。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1为本实用新型电子式汽车机油压力报警传感器的一个实施例。
图2为本实用新型电子式汽车机油压力报警传感器电路原理方框示意图。
图中：1.导压孔，2.连接件，3.隔热挡圈，4.应变计，5.电路板，6.罩壳，7.传感器端钮，8.报警端钮，51. PWM模拟开关，52.微控制器，53.报警灯模拟开关，54.系统电源检测端，55.热敏电阻检测端，56.集成仪表放大器，57.电源变换。
具体实施方式
如附图1所示，将连接件(2)安装到柴油发动机后，润滑机油通过连接件(2)中的导压孔(1)将压力直接传递至应变计(4)的弹性受压面，当对应变计(4)施加DC3V工作电压，在机油压力从0Mpa升至1Mpa的过程中，应变计(4)输出两端的电压将从0mv线性地增加到3mv，应变计(4)的输出电压由导线穿过隔热挡圈(3)输送至电路板(5)上的集成仪表放大器(56)输入端，隔热挡圈(3)采用高强度、耐高温、低传导的工程塑料制作，可以有效的阻挡连接件(2)上的热量向电路板(5)上的电子元器件传递，改善电路工作环境。如附图2所示的电路板(5)由微控制器(52)、集成仪表放大器(56)、PWM模拟开关(51)、报警灯模拟开关(53)、热敏电阻检测端(55)、系统电源检测端(54)、电源变换(57)模块组成。电路板(5)上集成仪表放大器(56)的增益可以通过调整增益电阻控制，电路板(5)上的集成仪表放大器(56)输出端连接至电路板(5)上微控制器(52)的一个A/D输入端，电路板(5)上微控制器(52)将A/D转换结果作为软件查表寻址的偏移量，从而可以方便地在表中预置一系列数据，将传感器和外接机油压力表间电流真有效值模拟量的变化关系变成纯数字控制关系；电路板(5)上焊有测温热敏电阻，随着环境温度的变化，其阻值发生相应的变化，热敏电阻两端的电压降同时发生变化，其输出端引至电路板(5)上微控制器(52)的另一个A/D输入端，A/D转换结果作为对温度变化引起应变计(4)等元器件产生温度漂移进行补偿的参量；电路板(5)上微控制器(52)的第三个A/D输入端接至系统电源检测端(54)，A/D转换结果作为对汽车电源系统不稳定引起二次仪表指针偏差进行补偿的参量；电路板(5)上微控制器(52)对压力值采样进行软件编程时，采用中值滤波的方法，每采8个数据取其中位值一个作为查表寻址依据，温度和电压值的采样穿插其间。电路板(5)上微控制器(52)的PWM功能输出端连至电路板(5)上晶体管PWM模拟开关(51)输入端，电路板(5)上PWM模拟开关(51)输出端通过引线接至传感器端钮(7)，供外接机油压力表，PWM周期约100us，无须添置PWM模拟开关(51)的并联电阻，被接机油压力表指针相当稳定；电路板(5)上微控制器(52)根据采集的压力、电压、温度三个模拟量值，参照根据实时模型建立的表格，定时地调整脉宽值，自动控制压力传感器和二次仪表串联回路中电流的真有效值；电路板(5)上微控制器(52)的一个I/O端子连至电路板(5)上晶体管报警灯模拟开关(53)输入端，电路板(5)上报警灯模拟开关(53)输出端通过引线接至报警端钮(8)，供外接报警灯。电路板(5)上微控制器(52)、电路板(5)上集成仪表放大器(56)、应变计(4)的工作电源取自外接机油压力表传感器端，经电源变换(57)稳压所得。附图2表示了以微控制器为中心的电路连接关系。

Claims (1)

  1. 一种电子式汽车机油压力报警传感器，有连接件(2)、传感器端钮(7)、报警端钮(8)、罩壳(6)；其特征在于：在连接件(2)上装有应变计(4)和隔热挡圈(3)，在隔热挡圈(3)和罩壳(6)间装有电路板(5)；机油压力经连接件(2)上的导压孔(1)直接传递至应变计(4)的弹性受压面；应变计(4)的引线穿过隔热挡圈(3)中间小孔连接至电路板(5)上的集成仪表放大器(56)输入端；电路板(5)上的集成仪表放大器(56)输出端连接至电路板(5)上微控制器(52)的一个A/D输入端；电路板(5)上微控制器(52)的另一个A/D输入端连接至电路板(5)上的热敏电阻检测端(55)；电路板(5)上微控制器(52)的第三个A/D输入端连接至电路板(5)上的系统电源检测端(54)；电路板(5)上微控制器(52)的PWM输出端连接至电路板(5)上晶体管PWM模拟开关(51)输入端，电路板(5)上PWM模拟开关(51)的输出端通过引线接至传感器端钮(7)，供外接机油压力表；电路板(5)上微控制器(52)一个I/O端子接至电路板(5)上晶体管报警灯模拟开关(53)输入端，电路板(5)上报警灯模拟开关(53)输出端通过引线接至报警端钮(8)，供外接报警灯；电路板(5)上微控制器(52)、电路板(5)上集成仪表放大器(56)、应变计(4)的工作电源取自外接机油压力表传感器端，经电源变换(57)稳压所得。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104833297A (zh) * 2015-05-26 2015-08-12 上海工程技术大学 一种多通道微应变数据采集系统用信号处理单元
CN111271150A (zh) * 2020-03-12 2020-06-12 天津大学 应变式机油泵控制系统

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