一种压阻式燃油油量测量系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种压阻式燃油油量测量系统，包括压阻式传感器、放大电路、微控单元及输出终端，所述压阻式传感器设置于燃油泵壳体下部的测量收集模块中，通过与其相连的测量电路接收油量变化信号输入至放大电路的接收端，所述放大电路安装于燃油泵壳体下部的测量收集模块中，与安装于燃油泵壳体侧面的微控单元通讯连接，所述微控单元与安装于车载仪表的输出终端通过并行口线束通讯连接。本实用新型专利技术相较于传统的连杆式油量测量系统，具有结构简单、可靠性高、量程广、精度高等优点，通过微控单元的数据处理，还可进一步减少测量误差。

A Pressure Retardant Fuel Measurement System

The utility model relates to a piezoresistive fuel measurement system, which comprises a piezoresistive sensor, an amplifying circuit, a micro-control unit and an output terminal. The piezoresistive sensor is arranged in a measuring and collecting module at the lower part of the fuel pump housing, and receives oil change signals through a measuring circuit connected with the piezoresistive sensor to the receiving end of the amplifying circuit. The amplifying circuit is installed in the fuel pump housing. In the measurement and collection module of the lower part of the body, the communication connection is made with the micro-control unit installed on the side of the fuel pump housing, and the micro-control unit is connected with the output terminal installed on the vehicle instrument through the parallel port wiring harness communication. Compared with the traditional connecting rod oil measurement system, the utility model has the advantages of simple structure, high reliability, wide measurement range and high accuracy. The measurement error can be further reduced by data processing of the micro-control unit.

【技术实现步骤摘要】
一种压阻式燃油油量测量系统
本技术涉及一种燃油油量测量系统，具体的说是一种压阻式燃油油量测量系统，属于汽车制造

技术介绍
燃油油量测量系统是布置在传统燃油车辆的燃油箱内，用于测量当前油量并将其数值反映在车载仪表上。传统的燃油油量测量系统一般为连杆式结构，其工作原理为：浮块固定在连杆上，连杆另一端固定一簧片，簧片与电阻片接触组成一滑动变阻器。当浮块漂浮在液面上随液面的高低做上下运动时，它带动与之固定的连杆做轴向运动，簧片随连杆在电阻片上运动，产生变化的阻值，仪表根据阻值判断液面的高度从而指示当前燃油箱中的油量。但连杆式油量测量系统存在以下缺陷：1，车辆在急速转弯或行驶在颠簸不平的路面上时，油泵线束会在油液中随油液运动做大幅度摆动，存在线束缠住连杆使之无法正常摆动的隐患，从而导致油量表指针不动。2，在满油或临近空油的情况下，连杆上的浮块会与油箱内上下表面频繁触碰，因浮块的材料一般为密度较低的泡沫，故浮块在与燃油箱频繁的触碰后会磨损浮块，从而降低浮块的灵敏度使油表指示不准。情况严重时，浮块因磨损而产生的碎屑会卡住连杆甚至会堵塞泵芯，造成燃油泵供油能力下降等问题。3，燃油中总是含有一定量的杂质，特别是劣质燃油，其杂质含量更高。这些多余的杂质会在油箱内逐渐沉积，当沉积在滑动变阻器上的时候，就会造成实测电阻值与连杆位置不符。另外，劣质燃油对滑动变阻器上的电阻片腐蚀较大，长时间使用劣质燃油，会使滑动变阻器因过度腐蚀而失效。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种结构合理、安装方便、能够提高燃油油量测量系统的测量精度及可靠性的压阻式燃油油量测量系统。为了解决以上技术问题，本技术提供一种压阻式燃油油量测量系统，包括压阻式传感器、放大电路、微控单元及输出终端，所述压阻式传感器设置于燃油泵壳体下部的测量收集模块中，通过与其相连的测量电路接收油量变化信号输入至放大电路的接收端，所述放大电路安装于燃油泵壳体下部的测量收集模块中，与安装于燃油泵壳体侧面的微控单元通讯连接，所述微控单元与安装于车载仪表的输出终端通过并行口线束通讯连接。进一步的，所述压阻式传感器为柱式空心传感器，包括圆柱型壳体，所述壳体的外部具有弹性变形元件，所述弹性变形元件上贴敷有应变片，所述应变片的绝缘基材上设有通过填料和膜片密封的敏感栅，所述敏感栅的下端与铜镍合金制成的引线连接，所述引线的另一端通过设置在壳体的后部的引线管从壳体的后部引出。进一步的，所述应变片粘贴于弹性变形元件外壁应力均匀分布的中间位置，且呈对称均布。进一步的，所述应变片内敏感栅的直径为0.03mm，采用脉冲状弯折方式布置。进一步的，所述压阻式传感器通过车载12V恒压源电源供电。本技术的有益效果是：本技术相较于传统的连杆式油量测量系统，具有结构简单、可靠性高、量程广、精度高等优点，通过微控单元的数据处理，还可进一步减少测量误差。附图说明图1为本技术的结构示意图。图2为本技术的压阻式传感器结构示意图。图3为本技术的原理示意图。图4为本技术的应变片内敏感栅布置图。图5为本技术的传感器工作电路图。图6为本技术的放大电路图。具体实施方式本实施例提供的一种压阻式燃油油量测量系统，包括压阻式传感器1、放大电路2、微控单元3及输出终端4，所述压阻式传感器设置于燃油泵壳体下部的测量收集模块中，通过与其相连的测量电路接收油量变化信号输入至放大电路的接收端，所述放大电路安装于燃油泵壳体下部的测量收集模块中，与安装于燃油泵壳体侧面的微控单元通讯连接，所述微控单元与安装于车载仪表的输出终端通过并行口线束通讯连接。燃油箱内油液的压力作用于安装在燃油泵壳体下部的测量/收集模块中的压阻式传感器上，使压阻式传感器中的半导体弹性元件发生形变，粘附于弹性元件上的金属应变片随之发生变形并使其阻值也发生变化ΔR，ΔR被与金属应变片相连的测量电路接收后再经由安装在燃油泵壳体下部的测量/收集模块中的放大电路放大后，被安装在燃油泵壳体侧面的微控单元采集、处理、转换后再输入到安装在车载仪表上的输出终端上，使当前油压数值转换成油量数值供驾驶员实时查询。压阻式传感器为柱式空心传感器，包括圆柱型壳体9，所述壳体的外部具有弹性变形元件7，所述弹性变形元件上贴敷有应变片10，所述应变片的绝缘基材5上设有通过填料和膜片密封的敏感栅6，所述敏感栅的下端与铜镍合金制成的引线8连接，所述引线的另一端通过设置在壳体的后部的引线管从壳体的后部引出。其弹性变形元件使用恒弹性合金3J53，它具有：高强度、高弹性特性；温度变化系数小、热膨胀系数小、时间稳定性好；具有小的弹性滞后；组织均匀，热处理后的残存应力小；冲击韧性好，加工工艺性好；抗氧化性好等优点，适用于制造精度要求高，工作环境温度变化较大的弹性元件。恒弹性合金3J53材料性能如下：[0001]材料[0002]密度[0003]屈服强度[0004]弹性模量[0005]线膨胀系数[0006]机械品质因数[0007]泊松比[0008]3J53[0009]8.0[0010]1250MPa[0011]70×103[0012]7.5~8.1[0013]≥1000[0014]0.30表1对恒弹性合金3J53进行热处理以进一步提高材料的强度和韧性，热处理方式选择H900热处理工艺：1）预热，加热温度：850±10°C，保温时间：35±5min；2）固溶，加热温度：1040±5°C，保温时间：80±5min；3）清洗，将零件浸入80～100℃的清洗槽①中清洗20～30min，出槽后浸入20～40℃的漂洗槽②中漂洗2～5min，出槽后晾干或吹干；4）时效，加热温度：480±5°C，保温时间：250±10min，空冷至室温。弹性元件在热处理完成后再采用反复加载和机械振动的方法去除材料内部应力。应变片粘贴在弹性变形元件外壁应力均匀的中间部分，并对称均匀的粘贴数片。为减少弹性元件对传感器精度的影响，根据材料力学，应变片长度L与柱式空心弹性元件的外径D、内径d、高度H的关系应如下：H≥D-d+L，H=20mm，D=15mm，d=12mm，L=16mm。应变片使用金属箔式应变片，其绝缘基材是由聚酰亚胺、环氧树脂等有机聚合物制成，厚度0.05mm，敏感栅和引线则采用铜镍合金（Ni45Cu55）。金属箔式应变片有如下优点：敏感栅易于加工，形状多样，适用性好，测量量程广；与弹性元件接触面积大，散热条件好，可允许大电流通过，输出灵敏度高；蠕变、机械滞后小，使用寿命长；可忽略横向效应；抗氧化、耐腐蚀性能强；可大批量生产，降低生产工艺成本。考虑到基材的厚度以及能够有效传递变形，应变片内敏感栅直径定为0.03mm，其布置方式如图4所示。传感器工作电路由车载12V恒压源电源进行供电，工作电路图如图5所示。放大电路：压阻式传感器的输出阻抗较高，为了保证压阻式传感器的工作状态，放大电路不能从传感器输出端吸收电流，因此，本系统的放大电路具有更高的输入阻抗，其电路图如图6所示。微控单元：本系统的微控单元具备以下功能：①信号采样控制；②采样数据处理；③模数转换并通过并行口线束将处理后的数据传输给输出终端（车载仪表等）。其采用ATMEL公司开发的AVR系列单片机中的ATm本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压阻式燃油油量测量系统，其特征在于：包括压阻式传感器、放大电路、微控单元及输出终端，所述压阻式传感器设置于燃油泵壳体下部的测量收集模块中，通过与其相连的测量电路接收油量变化信号输入至放大电路的接收端，所述放大电路安装于燃油泵壳体下部的测量收集模块中，与安装于燃油泵壳体侧面的微控单元通讯连接，所述微控单元与安装于车载仪表的输出终端通过并行口线束通讯连接。

【技术特征摘要】
1.一种压阻式燃油油量测量系统，其特征在于：包括压阻式传感器、放大电路、微控单元及输出终端，所述压阻式传感器设置于燃油泵壳体下部的测量收集模块中，通过与其相连的测量电路接收油量变化信号输入至放大电路的接收端，所述放大电路安装于燃油泵壳体下部的测量收集模块中，与安装于燃油泵壳体侧面的微控单元通讯连接，所述微控单元与安装于车载仪表的输出终端通过并行口线束通讯连接。2.根据权利要求1所述的压阻式燃油油量测量系统，其特征在于：所述压阻式传感器为柱式空心传感器，包括圆柱型壳体，所述壳体的外部具有弹性变形元件，所述弹性变形元件上贴敷...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙嶷，张弢，陈寅辉，何文勇，陈锦东，
申请(专利权)人：南京汽车集团有限公司，上汽大通汽车有限公司南京分公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32