柴油發電機的機油壓力測量裝置
發布時間：2025-11-15 點擊：8
柴油發電機的機油壓力測量裝置
機油壓力測量裝置是用來監測柴油發電機主油道中的機油壓力。它有膜片式、管狀彈簧式和電熱式等幾種。前兩種是直接作用式，測壓靈敏度高，但監測不方便。電熱式機油壓力測量裝置是非電量測試、電量傳遞和機械顯示的儀表。機油壓力測量裝置由機油壓力傳感器、機油壓力表和信息傳遞的導線組成。機油壓力傳感器裝在氣缸體上與主油道相通，機油壓力表裝在儀表盤上。熱電式機油壓力表測量靈敏度不高，但監測方便，測量的壓力值能達到要求。因此，電熱式機油壓力測量裝置在動力機械上被廣泛采用。
一、系統方案設計
1、系統的控制方案設計
檢測壓力傳感器mpx4115檢測到壓力信號后，通過adc0804轉換后送入at89c52單片機，單片機對數據進行處理，顯示等。
2、最終設計方案總體設計框圖
由壓力傳感器、a/d模數轉換器、at89c51單片機、led顯示電路以及相應的報警設備所組成。機油壓力傳感器采集汽車機油的壓力信號，將其轉換為相對應的電壓信號，將電壓信號輸送到a/d模數轉換器轉換為數字信號，并送入到at89c52單片機中，經過單片的數字濾波處理后，在通過數碼管的驅動程序，將其顯示在led顯示器上。如果機油壓力超過預設范圍時，單片機會輸出控制信號用以驅動相應的聲光報警電路，以提示用戶機油壓力不在正常范圍之內。如圖1所示。
圖1 機油壓力測量裝置系統設計框圖
二、系統硬件設計
1、 at89c52單片機
（1）8052單片機
在此單片機上集成了微處理器（cpu），內部數據存儲器（ram），以及輸入輸出端口。8051單片機采用40只引腳的雙列直插封裝方式，各引腳的功能如下：
① 時鐘引腳x1及 x2：用于接晶體振蕩器，此次設計用的晶振頻率為6mhz。
② reset腳：是復位信號輸入端，高電平有效。
③ ale腳：地址鎖存允許信號，用于鎖存單片機輸出的地址信號，高電平有效。
④ psen腳：程序存儲器輸出控制端，在單片機訪問外部程序存儲器時，此引腳輸出的負脈沖作為讀外部程序存儲器的選通信號，接至程序存儲器的oe端。低電平有效。
⑤ ea腳：其功能為內外程序存儲器選擇控制端。當ea為高電平時，單片機訪問內部程序存儲器，當ea為低電平時，單片機直接訪問片外程序存儲器。本設計用的是8031，由于8031內部無程序存儲器，所以此引腳應接地。低電平有效。
⑥ i/o口引腳：共4個，分別是p0、p1、p2、p3，均為8位口。這4個i/o口可分別作為基本的input、output端口。其中p0口可作為數據總線和地址總線（低8位）分時復用的端口，p2口可作為地址總線的高8位，即p0口和p2口地起構成16位地址總線，可供尋址的地址范圍是：64kb。p3口具有第二功能，即可以產生中斷，定時計數等功能。
⑦ rd、wr引腳：為讀和寫選通信號，rd用于將單片機的數據寫入外設中，wr用于從外設中讀取數據。低電平有效at89c51系列單片機都是以8031為核心發展起來的，具有和51系列單片機及基本結構和軟件特征，其內部結構如圖2所示：
圖2 （單片機）內部結構圖
2、 時鐘電路
本設計采用內部時鐘方式的電路。 at89c51單片機內部有一個用于構成振蕩器的高增益反相放大器，該高增益反相放大器的輸入端為芯片引腳xtal1，輸出端為引腳xtal2。這兩個引腳跨接石英晶體振蕩器和微調電容，就構成了一個穩定的自激振蕩器。電路中的電容c1和c2典型值通常選擇為33pf左右。晶體的振蕩頻率的范圍通常是在1.2mhz～12mhz之間。晶體的頻率越高，則系統的時鐘頻率也就越高，單片機的運行速度也就越快。.
3、復位電路
復位電路通常采用上電自動復位和按鈕復位兩種方式。本次設計采用上電復位電路。上電復位電路是在上電瞬間來實現的。上電時， reset端維持兩個機器周期的高電平實現復位。
4、數碼管顯示電路
選用4位數碼管作為顯示，因為89c52單片機的i/o引腳有限，為了節省資源，設計了下圖所示的數碼管電路，改電路選用2片74hc573作為鎖存器，通過程序指令使段選信號和位選信號有序輸出，達到驅動目的。
5、光電報警電路
蜂鳴器是一種一體化結構的電子訊響器，采用直流電壓供電，廣泛用于計算機、打印機、復印機、報警器、電子玩具、電話機、定時器等電子產品中作發聲器件。
蜂鳴器主要分為壓電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器兩種類型。蜂鳴器也分為有源蜂鳴器和無源蜂鳴器。
通過三極管放大電流驅動蜂鳴器發出報警聲。通過led發光二極管作為燈光報警。
6、a/d轉換電路
adc0804轉換器工作原理:所謂 a/d轉換器就是模擬/數字轉換器（adc），是將輸入的模擬信號轉換成數字信號。信號輸入端可以是傳感器或轉換器的輸出，而 adc的數字信號也可能提供給微處理器，以便廣泛地系統采用adc0804ad轉換芯片采樣滑動變阻器上的電壓，其他外部電路采用芯片資料上的典型應用電路。
三、電熱式機油壓力測量裝置的構造及原理
電熱式機油壓力測量裝置的構造見圖1及原理如2所示。
閉合電源開關20，傳感器中的加熱線圈17將雙金屬片16加熱，雙金屬片受熱后向外彎曲，觸點副23跳開，切斷機油壓力表的電路，加熱線圈17中斷對雙金屬片16的加熱。雙金屬片受冷后復原，觸點副又閉合，機油壓力表的電路又被接通，此后電路時通時斷。當機油壓力表電路接通時，壓力表中的加熱線圈2加熱雙金屬片4，雙金屬片4受熱后彎曲，其頭部鉤著指針1的下端邊框，使指針擺動指示柴油發電機潤滑系統中的機油壓力。
當發動機尚未運轉，閉合開關20時，傳感器中的觸點副雖然時開時閉，但由于其閉合時間短，流過壓力表的電流量微小，加熱量小，雙金屬片變形量也很小，不能拉著指針擺動。此時，指針指向零。
當發動機工作后，來自主油道的油壓經螺栓接頭11傳入傳感器油腔內，壓著平面膜片21拱起，平面油膜頂著彈簧片18彎曲，觸點副上升，雙金屬片受機械力而彎曲。因此，加熱線圈17對雙金屬片16加熱較長的時間才能使觸點副23張開斷電。由于觸點副閉合的時間較長，壓力表中的加熱線圈2對雙金屬片4加熱的時間相應增長，彎曲程度也較大。這時，雙金屬片的頭部勾著指針1的下邊框沿，使機油壓力表的指針擺動。由于觸點副時開時閉，機油壓力表的指針指示某一機油壓力位置。
柴油發電機電熱式機油壓力測量裝置結構
柴油發電機電熱式機油壓力測量裝置原理圖
1-指針；2,17-加熱線圈；3,8,22-接線柱；4,16-雙金屬片；5,7-調節臂；6-倍流器；
9-框釘片；10-表殼；11-螺栓接頭；12-調節齒輪；13-壓力片；14-炭質電阻；15-導電銅片：
18-彈簧片；19-蓄電池；20-開關；21-平面膜片；23-觸點副；24-傳感器外殼；25-底板
環境溫度為20℃±5℃，電壓為14v，機油壓力在0.2mpa時，誤差不超過0.04mpa；機油壓力在0.5mpa時，誤差不超過0.1mpa。觸點副用銀鎘合金制成，使用壽命為1200～1500h，所以不觀察機油壓力表時，應將電路關掉。調節齒輪12用于調整觸點副的壓力，調節臂5和7用于調整指針和表盤的相對位置。
在使用過程中注意：機油壓力傳感器和壓力表應配套使用。如308型電熱式機油壓力表與303型機油壓力傳感器配套使用。在安裝機油壓力表時，應使外殼的箭頭向上，不能偏過垂直位置30°以上。
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機油壓力測量裝置是用來監測柴油發電機主油道中的機油壓力。它有膜片式、管狀彈簧式和電熱式等幾種。前兩種是直接作用式，測壓靈敏度高，但監測不方便。電熱式機油壓力測量裝置是非電量測試、電量傳遞和機械顯示的儀表。機油壓力測量裝置由機油壓力傳感器、機油壓力表和信息傳遞的導線組成。機油壓力傳感器裝在氣缸體上與主油道相通，機油壓力表裝在儀表盤上。熱電式機油壓力表測量靈敏度不高，但監測方便，測量的壓力值能達到要求。因此，電熱式機油壓力測量裝置在動力機械上被廣泛采用。
一、系統方案設計
1、系統的控制方案設計
檢測壓力傳感器mpx4115檢測到壓力信號后，通過adc0804轉換后送入at89c52單片機，單片機對數據進行處理，顯示等。
2、最終設計方案總體設計框圖
由壓力傳感器、a/d模數轉換器、at89c51單片機、led顯示電路以及相應的報警設備所組成。機油壓力傳感器采集汽車機油的壓力信號，將其轉換為相對應的電壓信號，將電壓信號輸送到a/d模數轉換器轉換為數字信號，并送入到at89c52單片機中，經過單片的數字濾波處理后，在通過數碼管的驅動程序，將其顯示在led顯示器上。如果機油壓力超過預設范圍時，單片機會輸出控制信號用以驅動相應的聲光報警電路，以提示用戶機油壓力不在正常范圍之內。如圖1所示。
圖1 機油壓力測量裝置系統設計框圖
二、系統硬件設計
1、 at89c52單片機
（1）8052單片機
在此單片機上集成了微處理器（cpu），內部數據存儲器（ram），以及輸入輸出端口。8051單片機采用40只引腳的雙列直插封裝方式，各引腳的功能如下：
① 時鐘引腳x1及 x2：用于接晶體振蕩器，此次設計用的晶振頻率為6mhz。
② reset腳：是復位信號輸入端，高電平有效。
③ ale腳：地址鎖存允許信號，用于鎖存單片機輸出的地址信號，高電平有效。
④ psen腳：程序存儲器輸出控制端，在單片機訪問外部程序存儲器時，此引腳輸出的負脈沖作為讀外部程序存儲器的選通信號，接至程序存儲器的oe端。低電平有效。
⑤ ea腳：其功能為內外程序存儲器選擇控制端。當ea為高電平時，單片機訪問內部程序存儲器，當ea為低電平時，單片機直接訪問片外程序存儲器。本設計用的是8031，由于8031內部無程序存儲器，所以此引腳應接地。低電平有效。
⑥ i/o口引腳：共4個，分別是p0、p1、p2、p3，均為8位口。這4個i/o口可分別作為基本的input、output端口。其中p0口可作為數據總線和地址總線（低8位）分時復用的端口，p2口可作為地址總線的高8位，即p0口和p2口地起構成16位地址總線，可供尋址的地址范圍是：64kb。p3口具有第二功能，即可以產生中斷，定時計數等功能。
⑦ rd、wr引腳：為讀和寫選通信號，rd用于將單片機的數據寫入外設中，wr用于從外設中讀取數據。低電平有效at89c51系列單片機都是以8031為核心發展起來的，具有和51系列單片機及基本結構和軟件特征，其內部結構如圖2所示：
圖2 （單片機）內部結構圖
2、 時鐘電路
本設計采用內部時鐘方式的電路。 at89c51單片機內部有一個用于構成振蕩器的高增益反相放大器，該高增益反相放大器的輸入端為芯片引腳xtal1，輸出端為引腳xtal2。這兩個引腳跨接石英晶體振蕩器和微調電容，就構成了一個穩定的自激振蕩器。電路中的電容c1和c2典型值通常選擇為33pf左右。晶體的振蕩頻率的范圍通常是在1.2mhz～12mhz之間。晶體的頻率越高，則系統的時鐘頻率也就越高，單片機的運行速度也就越快。.
3、復位電路
復位電路通常采用上電自動復位和按鈕復位兩種方式。本次設計采用上電復位電路。上電復位電路是在上電瞬間來實現的。上電時， reset端維持兩個機器周期的高電平實現復位。
4、數碼管顯示電路
選用4位數碼管作為顯示，因為89c52單片機的i/o引腳有限，為了節省資源，設計了下圖所示的數碼管電路，改電路選用2片74hc573作為鎖存器，通過程序指令使段選信號和位選信號有序輸出，達到驅動目的。
5、光電報警電路
蜂鳴器是一種一體化結構的電子訊響器，采用直流電壓供電，廣泛用于計算機、打印機、復印機、報警器、電子玩具、電話機、定時器等電子產品中作發聲器件。
蜂鳴器主要分為壓電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器兩種類型。蜂鳴器也分為有源蜂鳴器和無源蜂鳴器。
通過三極管放大電流驅動蜂鳴器發出報警聲。通過led發光二極管作為燈光報警。
6、a/d轉換電路
adc0804轉換器工作原理:所謂 a/d轉換器就是模擬/數字轉換器（adc），是將輸入的模擬信號轉換成數字信號。信號輸入端可以是傳感器或轉換器的輸出，而 adc的數字信號也可能提供給微處理器，以便廣泛地系統采用adc0804ad轉換芯片采樣滑動變阻器上的電壓，其他外部電路采用芯片資料上的典型應用電路。
三、電熱式機油壓力測量裝置的構造及原理
電熱式機油壓力測量裝置的構造見圖1及原理如2所示。
閉合電源開關20，傳感器中的加熱線圈17將雙金屬片16加熱，雙金屬片受熱后向外彎曲，觸點副23跳開，切斷機油壓力表的電路，加熱線圈17中斷對雙金屬片16的加熱。雙金屬片受冷后復原，觸點副又閉合，機油壓力表的電路又被接通，此后電路時通時斷。當機油壓力表電路接通時，壓力表中的加熱線圈2加熱雙金屬片4，雙金屬片4受熱后彎曲，其頭部鉤著指針1的下端邊框，使指針擺動指示柴油發電機潤滑系統中的機油壓力。
當發動機尚未運轉，閉合開關20時，傳感器中的觸點副雖然時開時閉，但由于其閉合時間短，流過壓力表的電流量微小，加熱量小，雙金屬片變形量也很小，不能拉著指針擺動。此時，指針指向零。
當發動機工作后，來自主油道的油壓經螺栓接頭11傳入傳感器油腔內，壓著平面膜片21拱起，平面油膜頂著彈簧片18彎曲，觸點副上升，雙金屬片受機械力而彎曲。因此，加熱線圈17對雙金屬片16加熱較長的時間才能使觸點副23張開斷電。由于觸點副閉合的時間較長，壓力表中的加熱線圈2對雙金屬片4加熱的時間相應增長，彎曲程度也較大。這時，雙金屬片的頭部勾著指針1的下邊框沿，使機油壓力表的指針擺動。由于觸點副時開時閉，機油壓力表的指針指示某一機油壓力位置。
柴油發電機電熱式機油壓力測量裝置結構
柴油發電機電熱式機油壓力測量裝置原理圖
1-指針；2,17-加熱線圈；3,8,22-接線柱；4,16-雙金屬片；5,7-調節臂；6-倍流器；
9-框釘片；10-表殼；11-螺栓接頭；12-調節齒輪；13-壓力片；14-炭質電阻；15-導電銅片：
18-彈簧片；19-蓄電池；20-開關；21-平面膜片；23-觸點副；24-傳感器外殼；25-底板
環境溫度為20℃±5℃，電壓為14v，機油壓力在0.2mpa時，誤差不超過0.04mpa；機油壓力在0.5mpa時，誤差不超過0.1mpa。觸點副用銀鎘合金制成，使用壽命為1200～1500h，所以不觀察機油壓力表時，應將電路關掉。調節齒輪12用于調整觸點副的壓力，調節臂5和7用于調整指針和表盤的相對位置。
在使用過程中注意：機油壓力傳感器和壓力表應配套使用。如308型電熱式機油壓力表與303型機油壓力傳感器配套使用。在安裝機油壓力表時，應使外殼的箭頭向上，不能偏過垂直位置30°以上。
上柴柴油發電機組軸瓦高低不平調整方案及選用技巧
廣東“限電”浪潮下，柴油發電機組為您保障穩定用電
上海發電機出租的性質和主要用途
淺析柴油發電機組小負荷運行的危害
怎么判斷柴油機與發電機的功率是否匹配？
柴油發電機廠家：柴油發電機氣缸的密封性-解析
維修柴油發電機組工具--銼削正確使用方法
柴油發電機組是否需要選配靜音箱？二三線的柴油發電機品牌好不好？