洛阳柴油发电机 机油压力传感器的工作原理

洛阳柴油发电机 机油压力传感器的工作原理

为了更好地理解重型电控柴油机所用典型传感器的工作原理，以机油压力传感器为例来进行说明。
机油压力传感器的电阻值随着发动机机油压力的变化而改变，机油压力传感器将输出一个模拟电压信号。机油压力变化引起传感器的电阻值改变，使传感器一电阻-蓄电池电路的电流发生改变，在通过电阻的电流增大的同时，作用于电阻上的电压也相应地增大，因此，在发动机运转过程中，机油压力的任何变化都会通过经由模/数转换系统进行相应处理，使传感器的输出电压反映出压力的变化。
机油压力传感器的感测范围为0~448kPa，输出更新率为1次/S，分辨率3.44kPa/bit。在发动机运转期间，如果传感器发生了故障，仪表板上用于检查发动机的报警灯就会点亮。如果机油压力太低，而且检测到了发动机的转速信号，检查发动机灯就会点亮，ECM 将使发动机停机。不安全的机油压力将导致发动机停机灯（SEL）点亮，30s后ECM 将执行发动机停机程序。如果发动机具有延时停机（SEO）功能，按下 SEO按钮将使停机过程延迟，但只能使用两次；之后，ECM 将使发动机停止运转。
为了便于说明，假设通过电压控制振荡器（VCO）的A/D转换器，将进人机油压力传感器的电压从模拟信号转换为数字信号，传感器的电压变化范围是0~10V，如前所述，数字系统的典型方波信号如图6-13所示，数字信号的幅值（电压强度）变化为非常快速的通断反应，Ov 代表逻拜数 0,5V 幅值代表逻辑数1。
如果选择合适的比例，使对应于发动肌机油压力0~448kPa 的压力变化转换为0~10V 电压变化，假设 VCO 的输出根据发动机机油压力的变化在0~10V 之间振荡，对应于0~10V 的VCO输人信号，电正信号的 率（发生顿度）將在 40-1000t、之間变化、或者話。40-100 次/3:0、1ov之開的电压改变将引起 60t的频事差，VC0 的电压输出端连接到与 銀门
（AND）的一个输人端。
与门位于 VCO的右侧，VCO的输出端连接到与门的一个输人端，在与门的另一个输入端保持逻辑位为1时，与门的输出将是 VCO输出的再现，但当另一个输人为逻辑0时，与门的输出将恒定为逻辑O，因此，通过控制另一个输人的逻辑位，就可以使与门在给定时间内让 VCO的输出脉冲通过；之后，与门将转入阻塞状态，然后与门再次开通，该过程将周而复始地重复进行下去。
为了进行量度，认为发动机的机油压力为0存在，还认为OV 电压通过机油压力传感器电阻，当机油压力为0时，输出频率等于 400Hz；当发动机运转且机油泵产生448kPa的压力时，电压值为 10V,VCO 的输出频率为 1000Hz。如果假设发动机的机油压力是线性提高（逐渐直线增加）的，就在机油压力、电压和频率之间产生直接联系。由于在 400~1000H2量度范围内代表0~448kPa，这意味着在这两个数字之间有600Hz的变化，通过确定 VCO 输出频率的比例就可以对应给定的机油压力。例如，224kPa 机油压力对应5V 电压信号，频率则为400~1000Hz的中间，即700Hz。因此，将传感器感受的机油压力转换VCO的输入电压，进而转换为 VCO的输出频率是非常容易的。Detroit71、92、50、55、60系列柴油机的DDEC系统所用的机油压力传感器的更新率为1次/s，所以，当机油压力为448kPa 时，VCO将在每秒内输出一个对应于机油压力的信号，在我们所讲的例子中，这就相当于VCO在1s内输出1000个方波脉冲（数字化形式）。
为了更好地分辨或监测系统机油压力的变化，可以将逻辑门的开通时间设定为0.1s，这可以通过将与门另一个输人逻辑1的周期设定为0.1s来实现。通过采用一个频率固定力1000Hz的方波振荡时钟来保证这种工作状态，时钟振荡的输出直接通过一系列逻辑集成电路（1C）并将输人以10个脉冲为一组进行有效计数。从图6-14看出，该时钟以1000Hz的百分之一进行分组，即1000Hz信号除以100 得到一个频率为10Hz的方波输出，所以，信号的时间周期就是0.1s。
如果逻辑门的开通时间0.1s，那么，在逻辑门每次开通期间，只要机油压力保持448kPa，就有100个方波通过。当发动机转速降低或者机油压力减小到224kPa时，VCO的频率将从1000Hz减小到700Hz，这意味着在0.1s内只有70个方波脉冲通过逻辑门。当10Hz信号是逻辑1输人时，VCO的输出将通过与门；当10Hz信号是逻辑0时，与门的输出将是逻辑0。所以当机油压力是448kPa时，内部数字时钟计数器将在0.1s内计数100个方波脉冲；在机油压力为224kPa 时，它在0.1s内计数70个方波脉冲；在机油压力为0时，计数器在0.1s 内只计数40个方波脉冲。时钟计数器的输出随后被输入到作为解码器和未级前置放大器的集成电路，驱动向驾驶员显示发动机机油压力状态的数字显示器。解码器和末级前置放大器的输出是一个锁存输出，即仅在图6-14中的D输人一个锁存脉冲时其输出才会改变。

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