椭圆齿轮流量计的传感器结构及二次开发

检测系统传感器也称为表头，主要包括计量室、转轴、椭圆齿轮流量计的齿轮副、垫圈、霍尔开关、磁钢以及螺栓。三维机械结构示意图如图2所示。其中，计量室由上下端盖组成，用密封圈封好。转轴与下端盖加工为一体。齿轮副安装在下端盖，其中一个椭圆齿轮流量计的齿轮安装两枚磁钢（位于长轴上，成180。布置），霍尔开关安装在上端盖。油液推动以各自齿轮轴为中心的椭圆齿轮流量计的齿轮副啮合转动后从另一油口流出。

上下端盖组成的计量室由高强度钢材料组成，椭圆齿轮流量计的齿轮副是耐磨的铜材料。油液从左右两侧进出，且以油液不直接冲击齿轮为好，把进出入计量室的通道有倾斜一定角度，同时，也可提高表头耐压性能。密封装置保证油液不向传感器壳体外泄漏，简称外泄漏，外泄漏会造成浪费和环境污染。与之对应的还有内泄漏，内泄漏是指液压系统内部有少量液体从高压腔流向低压腔的泄露。内泄漏会造成效率下降，测量精度降低。通过合理的尺寸参数选择以及加工精度，尽量减少内泄漏。

2．1 信号处理电路设计
二次仪表将传感器输出的脉冲信号经过处理，zui终显示在液晶屏幕（LCD）上，其模块图如图3。二次仪表应该具有工作响应快、量程比满足需要以及外表美观等特点。另外，数据存储功能也是*的，一方面将油耗数据存储起来，另一方面，通过固化程序实现误差的补偿及修正功能。作为一个人机接口，设置友好的操作方法至关重要。达到便于读数、查询、设置以及管理的目地。

传感器输出信号为低频信号（几十赫兹），幅度3．0 V左右，同时，会混入高频噪声成分。为了保证对脉冲计数，霍尔开关输出信号需要经过跟随、低通滤波、增益调节以及整形电路。

低通滤波电路采用二阶无限增益多路反馈型¨ ，该电路具有稳定性高、结构简单的优点。Muhisim仿真结果显示其一3 dB截至频率约为208Hz，保证传感器流量信号在内燃机所有工况下都能通过滤波电路，同时尽可能消除通带外噪声。另外，滤波电路增益大小为1。滤波后的信号经过反向放大、滞回比较器，得到与单片机（AT89S52）兼容的电平信号。

二次仪表所用液晶屏为OCMJ4X8C，采用SPI串行通信方式与单片机进行数据交换。时钟芯片选用SD2400EEPROM型，该芯片内置晶振，且自身带有ROM，用来存储测量数据。