柴油发电机的压力探头的作业原理

导读：机油压力传感器信号主要用于柴油发电机保护。当ECM计算进气量时，进气压力信号和进气温度信号一起被ECU调用。当进气压力信号失准时，进气量计算会出现偏差，并直接危害喷油量。当

柴油发电机控制装置中典型的压力感应器包括机油压力感应器、进气压力传感器、燃油压力传感器、大气压力探头。

      利用压电晶体的压电效应，将压力切换为电压信号。压电效应指压电晶体（如石英晶体）在压力功能下，产生电压信号的情形。

      构造简易、紧凑，小巧轻便，工作可靠，具有线性度高量程范围大等优势。

      但是因为产生的电荷量少，因此后续需加高阻抗的直流放大器。因为晶体边缘上存在漏电现状，因此无法用于稳态检测。

       电容式压力探头机理是使介质压力作用于电容的一个极板上，压力的变化使极板移动，两极板间的电容随之改变，再经过集成电路将电容的改变转换为电压信号。

      电容式压力感应器一般是使用镀金属薄膜或者是圆形金属薄膜来做电容器的其中一个电极。在薄膜感受到压力的时候，电容式压力感应器会变形的，此时薄膜跟固定的电极间所发生的电功率就会发生改变。测定电路就可以输出跟电压形成一定的关系的电信号。电容式压力传感器的运用非常广泛，之所以应用这么广泛，是由于它的优点有很多：电容式压力感应器的分辨率很高；可以进行动态的检测；构造很简单，并不复杂；可以在很恶劣的作业环境下正常作业，排除人不可以检测的很多问题；可以是非接触检测的，很方便。

      压阻式压力探头是由平面应变探头发展而来的一种新型压力感应器。它以硅膜片作为弹性敏感元件柴油机维保规程和要求，膜片上用集成电路扩散工艺制成四个等值电阻，构成惠斯通电桥。当膜片受压力作用后，由于半导体的压阻效应，电阻值会发生变化，使电桥输出，进而测得压力的变化。利用这种策略制成的压力传感器叫压阻式压力感应器。下面推荐压阻式压力感应器的构造机理（图1）。

测量单元位于压力感应器的中心，由一片硅片2结构，其上有一片蚀刻的薄膜。四个电阻桥分布于膜片上，当有机械压力时，应变片电阻就会发生变化。有的压力探头和温度探头集成在一起，完成温度和压力检测，其结构如图1所示。

      检测压力的变化，感应器膜片在10～100m范围内弯曲。分布在膜片上的四个应变电阻的阻值在机械应力的作用下发生变化。当膜片发生变形时，其中两个应变电阻的阻值增大，而另外两个电阻值则减轻，这使惠斯顿电桥的输出电压产生变化。感应器芯片外部是基准真空室，测量的是介质的绝对压力柴油发电机无法启动，因此，这种探头称为绝对压力传感器。感应器芯片外部气室若与大气相通，则测定压力的是介质相对于大气的压力差，这种感应器称为相对压力感应器。

      信号处理电路集成在硅芯片上。它的用途是放大测定电压，补偿温度危害。图2所示为压力传感器作业优点曲线。这种压力信号与压力值成正比的压力感应器运用广泛。

      根据压力传感器测定压力时参考压力的不一样，压力感应器又可以分为相对压力传感器和绝对压力传感器2种。相对压力传感器测定压力时的参考压力为大气压力，因此其测量大气时的测定值为零；绝对压力探头测量压时的参考压力是真空，其测得的压力值为绝对压力。

      压力感应器主要由硅片、真空室和电路结构，硅片因为受到进气压力功能而变形，致使电阻值的变化，从而引起其输出的电压发生变化，压力上升时，输出电压曾大，压力下降时，则输出电压随之下降。

      大部分压力感应器不能通过测定电阻的方法来预判好坏，而需要在压力传感器作时通过输出的信号电压来预判。因此在检测压力探头时需要专用的测定导线，保证感应器正常作业的时将条线引出供测量，不同的压力传感器需要不同的测量导线柴油发电机修理大全。

      共轨压力感应器的作用是以足够的精度，在相应较短的时间内，检测共轨中的实时压力，并向ECU供应电信号。

      压力敏感元件（焊接在压力接头上）；带求值电路的电路板和带电气插头的传感器外壳，燃油经一个小孔流向共轨压力探头，感应器的膜片将孔的末端封住。高压燃油经压力室的小孔流向膜片。膜片上装有半导体型敏感元件，可将压力切换为电信号。通过连接导线将产生的电信号传送到一个向ECU供应测定信号的求值电路。

      当膜片形状改变时，膜片上涂层的电阻发生变化。这样，由机构压力导致膜片形状变化（150MPa时变化量约lmm），促使电阻值改变，并在用5V供电的电阻电桥中产生电压变化。电压在0-70mV之间变化（详细数值由压力而定），经求值电路放大到0.5-4.5V。精确测定共轨中的压力是电喷共轨系统正常工作的必要要素。为此，压力感应器在测定压力时允许偏差很小。在具体工作范围内，检测精度约为较大值的2％。

      进气压力探头装配在增压器后的进气歧管上，用于测量进气歧管中的绝对压力。该压力值一般相对于真空而不是环境压力，这可使空气品质和进气压力得到精确控制，优化柴油发电机性能。

      大气压力感应器可集成在ECU内，也可外置。它的功能是为ECU提供大气压力信号，ECM依据海拔高度对一些控制量进行调节。例如，废气再循环（EGR）和进气压力控制都要利用大气压力信号。大气压力传感器测量的是绝对压力（60～150kPa）。大气压力感应器产生故障时，柴油发电机动力会下降。

      机油压力探头装配在主油道上或机油滤芯内，用于测量机油的绝对压力。机油压力感应器的检测范围为0，5～10bar。

      把测得的电压值分别与发电机厂给出的标准技术规范相比较，即可判定该感应器是否正常。

      若检查感应器端异样则应进一步检查ECU端的5V输出是否正常，若仍异样则检测或替换ECM。