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（独家原创）燃油喷射装置设计（全套CAD图纸完整版）

为敏感元件测量构件的变形时，总是希望应变片的电阻变化与应变之间有单值函数关系，但实际上电阻的变化受温度变化的影响很大。在实际工作中，为了减小甚至消除这种温度变化的影响，常采用桥路补偿和应变片自补偿的方法来进行温度补偿。目前常用的应变式压力传感器有悬链膜片应变筒式平膜片式和管式等。它们的共同特点是利用粘贴在弹性敏感元件上的应变片，感测其受压后的局部应变，从而测得流体的压力。油管残留压力测量装置采用的型传感器，就是悬链膜片应变筒式应变式压力传感器。当传感器的膜片受到流体压力作用时，圆筒受到压缩，产生应变。在圆筒薄壁部分的外表面上，沿轴向粘贴工作应变片，沿横向粘贴温度补偿片，工作片和补偿片接成半桥，通过相应的测量电路，即可得到与被测压力成正比的电压或电流输出。这种传感器的承压膜片以应变筒直径分为内外两部分，其径向剖面呈悬链线形，膜片的抗弯刚度很小。这样，应变筒的轴向压应变可由下式估算式中被测压力应变筒的横截面积应变筒材料的弹性模量承压膜片的有效工作面积在外壳内径确定的情况下，应变筒外径越大则承压膜片的有效工作面积也越大，这对提高传感器的灵敏度有利。但应变筒外径增大，应变筒与膜片的接触面积就要增加，从而使温度影响增大。般设计成小圆面积略小于大圆面积的三分之，在这种情况下，承压膜片的有效面积略小于总面积的三分之二。悬链膜片压力传感器的线性误差较大。包括非线性回程误差和蠕变再内的总线性误差般为，较好的情况下可达.左右。除了它有般应变式传感器中产生线性误差的因素之外，这种传感器承压膜片的有效工作面积随压力的增大而减小，以及在压力作用下膜片边缘部位出现相当大的局部弯曲应力，都是产生非线性的重要原因。当应力超过材料屈服限时，就会出现回程误差蠕变等问题。上述所有因素引起的线性误差，都是随着膜片直径的增大而减小。这种压力传感器的灵敏度和固有频率都要比相同直径的平膜片式传感器高的多，它的固有频率般在的范围内。综合上述内容，可以得出这样个结论，就是传感器受压力作用，产生微应变。由应变仪将微应变量的变化转换为电压的变化。将电压信号送入数据处理仪。由模拟量数字量转换板转换，就得到了压力的数字量。测量高压油管泵端嘴端压力的传感器是压电式传感器。压电传感器的工作原理是以些物质的压电效应为基础的。有些结晶物质沿它的个结晶轴受到力的作用时，其内部有极化现象出现，在它的表面上有电荷集结，其大小和作用力的大小成正比，这种效应称为正压电效应。反之，如果在晶体的些表面之间加上电场，在晶体内部也产生极化现象，同时晶体产生变形，这种现象称为逆压电效应。具有压电效应的晶体称为压电晶体。作为压电传感器材料的压电晶体有石英晶体酒石酸钾钠钛酸铅等铅系多晶体烧结而成的陶瓷等。在晶体切片的电轴方向对其施加压力或拉力时都会在垂直于该轴面上集结电荷，电荷可从紧贴于两晶体面上的金属极板用引线传出，作为压电传感器的输出。为了提高输出，在压电传感器中，般很少将压电晶体单片使用，而往往采用两片以上组合在起组成个传感器。由于压电晶片是有极性的，所以有两种组合方式，种是将晶片同极性的晶面紧贴在起作个输出端，两边的电极用导线连接后作为输出的另端，形成“并联组合”。另种组合是将正负电荷集中在上下极板，而中间晶面上的电荷则互相抵消，形成“串联组合”。从上述两种组合方式中可以看出并联组合中输出的电荷大，输出电容大，输出阻抗低，时间常数大，故适于电荷作为输出的场合。而在串联组合中输出电压大，输出电容小，阻抗高以及时间常数小，故适于以电压作为输出信号和测量电路输入阻抗很高的场合。从压电效应来说，压电传感器产生的电荷量属于静电性质的现象。此电荷量的大小是无法用般仪表测得的，这是因为般仪表的输入阻抗有限，压电晶片上产生的电荷将通过测量电路的输入电阻泄漏掉。测量电路的输入阻抗愈高，被测参数的变化愈快即频率愈高，则所测的结果就愈接近电荷的实际变化。由此可见，为了减小测量误差，要求压电传感器测量电路必须是高输入阻抗的放大器，通常是在放大器与变换器之间加入高阻抗的前置放大器。为了克服由于电缆长度影响传感器的灵敏度，发挥利用压电效应作为传感器的优点，压电传感器应与电荷放大器匹配。它是种以输出电压与输入电荷成正比的前置放大器。在采用电荷放大器的情况下，压电传感器视为个电源。电荷放大器是个高增益的具有反馈电容的运算放大器。当略去电阻时，其等效电路如下图所示图图中为运算放大器，其开环增益为，为反馈电容。由图可知，此放大器是个电压并联负反馈电路，从放大器输入端看，相当于的反馈输入阻抗和输入端阻抗并联。反馈电容在输入端的作用增加了倍，这就增大了输入回路的时间常数，当压电传感器受外力作用产生电荷时，将向所有电容充电，此时放大器输入端的电压为为当远大于时.放大器的输入电压为.式中的负号表示本极的输出与输入极性相反。此式还说明电荷放大器的输出电压仅和电荷量及反馈电容量有关，对于放大系数及电缆分布的变化不再影响放大器的输出，这是电荷放大器的显著特点。般对于长电缆时取大于即可使电缆分布电容对测量的灵敏度无明显影响。但是值选得过大也会影响灵敏度下降。此外，当电荷放大器与压电传感器连接使用时，其下限频率时间常数只由电荷放大器决定，目前国内生产的电荷放大器的下限频率已达.，这对实际测量和准静态标定是很重要的。通过以上的分析，可以