现代科学技术的发展进步离不开精准的测量方法,获取准确可靠的测量数据才能结合数据资料进行正确的科学分析与计算,并进一步采取反馈控制措施等。对于发动机缸内复杂变化的振动信号,通常需要用压电材料等敏感元件作为主要测量工具,测量时压电传感器将产生正比于缸压的电荷量,但是这种电荷信号十分微弱,需要用二次仪表如电荷放大器进行转换处理,经放大后的信号才便于观察。因课题组对燃烧分析系统的研究及开发需要,本文设计了一款体积小,且测量准确度较高的电荷放大器,在低通滤波电路中选择最适宜的通带频率范围以匹配发动机的缸压信号频率,采用模拟量信号直接输出电压,最大测量量程可达240bar,带有智能控制与通讯功能,在保证性能的前提下减小体积并降低成本,具有较强的实用价值,能够在车辆内部或者实验室中与燃烧分析系统配合使用,监测发动机缸内压力,以便对燃烧过程进行实时分析。本文的研究内容与主要结论如下:（1）介绍了压电效应与各种类型的压电材料性质,针对发动机缸压信号的特点,分析了缸压曲线的形成原理及计算方法;（2）进行小型化电荷放大器的设计,包括前置电荷转换电路,归一电路,低通滤波电路,过载指示电路,并采用MC9S12XEP100单片机作为控制芯片,运用单片机中断、串行通讯以及上位机软件等,使电荷放大器具有智能调控功能,留有一个RS232接口,方便与其他嵌入式系统或计算机建立通讯;（3）绘制原理图,依照电路规范进行PCB布局与布线,避免电路违规现象,降低电路板的杂散电容,最后完成实物制作;（4）搭建发动机试验台架,在一台四缸汽油发动机上实测缸压数据,对比不同反馈电容与反馈电阻组合的实际效果,最后以AVL电荷放大器的测量数据作为性能评价标准进行分析,实验结果表明本设计电荷放大器具有较好的准确性,满足设计要求,在对发动机缸压进行准确测量的同时减小了电荷放大器的体积。