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文章出处:急速飞驰人气:发表时间:2019-08-11 【

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  车用传感器是汽车计算机系统的输入装置,它把汽车运行中各种工况信息,如车速、各种介质的温度、发动机运转工况等,转化成电信号输给计算机,以便发动机处于最佳工作状态。车用传感器很多,判断传感器出现的故障时,不应只考虑传感器本身,而应考虑出现故障的整个电路。因此,在查找故障时,除了检查传感器之外,还要检查线束、插接件以及传感器与电控单元之间的有关电路。

  传感器是指能感受规定的物理量,并按一定规律转换成可用输入信号的器件或装置。简单地说,传感器是把非电量转换成电量的装置。

  1)、敏感元件是指能直接感受(或响应)被测量的部分,即将被测量通过传感器的敏感元件转换成与被测量有确定关系的非电量或其它量。

  3)、测量电路的作用是将转换元件输入的电参量经过处理转换成电压、电流或频率等可测电量,以便进行显示、记录、控制和处理的部分。

  汽车传感器是汽车电子控制系统的关键部件之一,是汽车电子控制系统中信息的主要来源。随着科技的飞速发展,汽车上电气与电子装备所占整车成本的比重越来越高,汽车上传感器的数量也越来越多。目前,一辆普通家用轿车大约有几十到近百个,而豪华轿车有多达两百个传感器。

  汽车传感器的主要功能是测量或检测汽车在各种运行状态下相关部件的工作参数,并将它们转换成标准的电信号后送给电控单元(Electronic Control Unit,简称ECU),ECU根据这些信息进行运算处理后发出指令对执行元件进行适时地控制。汽车传感器主要用于发动机的控制系统、底盘控制系统和车身控制系统中。

  汽车传感器的种类很多,有时同一种被测参量可用不同类型的传感器来测量,同一种传感器往往也可以测量多种被测参量。汽车传感器一般按被测参量来分类:主要包括温度、压力、速度与加速度、位置、流量、液位、气体浓度等。相应传感器对应的汽车上被测参量见表一。

  2压力传感器进气歧管压力、燃油压力、自动变速箱油压力、制动油压力、轮胎压力等

  3位置与角度传感器曲轴位置、凸轮轴位置、节气门位置、方向盘转角、加速踏板位置、前后悬架高度、车高等

  4温度传感器冷却液温度、排气温度、进气温度、燃油温度、液压油(自动变速箱)温度、车内外空气温度等

  6液位传感器燃油液位、冷却水液位、机油液位、电解液液位、洗窗液液位、制动液液位等

  7气体浓度传感器氧气浓度、二氧化碳浓度、稀薄混合气浓度、烟尘浓度、NOx浓度等

  空气流量传感器的功能是检测发动机进气量的大小,并将进气量信息转化为电信号输入给ECU,以供ECU确定最佳喷油量和点火时间。它通常安装于空气滤清器和节气门之间。目前常见的类型有:叶片式、卡门式、热线式和热膜式四种。

  图1为叶片式空气流量计的组成与工作原理。图2为光学式卡门旋涡空气流量计的组成与工作原理。

  压力传感器的主要功能是检测气体或液体的压力,并将这些压力信号转换为电压信号。汽车上常见的压力传感器有进气歧管压力传感器、发动机机油压力传感器、轮胎压力传感器等。图3为轮胎气压监测系统的组成。

  汽车上检测位置与角度的传感器主要包括曲轴位置传感器、节气门位置传感器、液位传感器、车高传感器等。图4为磁感应式曲轴位置传感器的工作原理。图5为霍尔式曲轴位置传感器的工作原理。

  目前汽车上的温度传感器主要包热敏电阻式、热敏铁氧体式等类型。其中热敏电阻式应用最广,如安装在冷却液管道上的冷却液温度传感器、车内(安装于风窗玻璃底下)与车外(安装于前保险杠内)的空气温度传感器、进气歧管内的进气温度传感器、三元催化转化器上的排气温度传感器等;热敏铁氧体式主要用于控制散热器的冷却风扇。

  汽车上的速度传感器主要包括发动机转速传感器、车速传感器。减速度传感器即加速度为负的加速度传感器,主要用于检测汽车制动时的减速度。图6为可变磁阻式车速传感器的工作原理。

  碰撞传感器一般用于安全气囊系统中,是安全气囊系统中主要的信号输入装置。当汽车发生碰撞时,可将检测到的碰撞强度的电信号输送给安全气囊ECU,ECU根据此信号判断是否引爆气体发生器使气囊充气。

  氧传感器的功能是用于检测定发动机燃烧后排气中氧气的含量,通常安装于发动机的排气管上。

  稀薄混合气体传感器应用于发动机稀薄燃烧空燃比反馈控制系统中。它的功能是用二氧化锆元件测定排气中的氧浓度,从而来测定空燃比,在超稀薄燃烧状态下进行空燃比的反馈控制,进而达到降低燃料消耗和降低排气中有害气体含量的目的。

  1叶片式空气流量计叶片式空气流量计由可绕轴摆动的旋转翼片(测量片)和电位计两部分组成,其旋转翼片安装在进气通道内,同时在旋转翼片的旋转轴上连着一个电位计,当测量片随着进气量的变化而旋转时,与其同轴的电位计的电阻值也随之变化,从而将空气流量信息转换为可测量的电信号。9026.8010根据其结构和检测对象(气体的流量)

  2卡门旋涡式空气流量计卡门旋涡式空气流量计通常与空气滤清器外壳安装成一体,在空气通道中央设置一个锥状的旋涡发生器。当空气流过卡门旋涡发生器时产生卡门涡旋,测出卡门涡旋的频率即可推测出空气流量的大小。按旋涡数的检测方式不同,可分为光学式和超声波式两种。9026.8010根据其结构和检测对象(气体的流量)

  3热线式空气流量计热线(铂热丝)是惠斯通电桥的一部分,控制电桥保持平衡,当有空气流过热线周围时,空气使热丝冷却、温度下降,其电阻也随之减小,此时电桥失去平衡,为使电桥恢复平衡,控制电路会自动增加热丝的电流,直至电桥恢复平衡,从而可根据其电流的变化来确定空气流量的大小,即将空气的流量转换为可测量的电信号。9026.8010根据其结构和检测对象(气体的流量)

  4热膜式空气流量计它与热线式类似,都是用惠斯登电桥工作的。不同之处是热膜式不使用铂热丝,而是将热线电阻、补偿电阻及桥路电阻用厚膜工艺制作在同一陶瓷基片上。9026.8010根据其结构和检测对象(气体的流量)

  5进气歧管压力传感器它的功能是检测发动机进气管内气体的绝对压力,并将进气压力转换为电信号。按其工作原理又分为半导体压敏电阻式和线根据其结构和检测对象(气体的压力)

  6发动机机油压力传感器它用于检测发动机机油压力的大小,其内部有一个可变电阻,当油压增大时,油压通过润滑油道接口推动膜片弯曲,膜片再推动可变电阻的滑动臂移动至高电阻位置,反之,油压降低,滑动臂移至低电阻位置,从而可将机油压力转换为相应的电信号。9026.2090根据其结构和检测对象(液体的压力)

  7轮胎压力传感器轮胎压力传感器又称TPMS(TIre Pressure monitoring System)传感器,利用安装在每个轮胎内的压力传感器和温度传感器在汽车行驶过程中对轮胎气压和温度进行实时监控。轮胎气压监测系统主要由两部分组成:安装在汽车轮胎里的远程轮胎压力监测模块(即采样端)和安装在汽车驾驶台上的中央监视器(即监测端)。工作时两个传感器检测到的信息经A/D转换和MCU信息处理后由无线射频模块发射给接收模块接。9026.2090它是压力传感器与温度传感器的组合商品,从结构和用途上判断,压力传感器更为重要

  8曲轴位置传感器主要用于检测曲轴位置,并将这些信息转换为相应的电信号,从而对电控燃油喷射系统的点火时刻和喷油正时进行控制。常见的类型有磁感应式、霍尔式、光电式三大类。9031.8090根据其结构和检测对象(曲轴位置)

  9节气门位置传感器节气门位置传感器用于检测节气门开度大小(即节气门打开的角度),通常安装于节气门轴上。按总体结构分为:触点开关式、可变电阻式。9031.8090根据其结构和检测对象(节气门位置)

  10光电式车高传感器光电式车高传感器主要由传感器轴、发光二极管、光电三极管和遮光板组成。当车身高度变化时,悬架的位移发生变化,通过拉紧螺栓带动传感器轴转动,传感器轴又带动遮光板转动,使发光二极管的光时而透过,时而遮挡,从而使光电三极管导通与截止。9031.8090根据其结构和检测对象(车高位置)

  11光电式转角传感器光电式转角传感器安装在转向轴管上,用于检测转向盘的中间位置、转动方向、转动角度和转动速度,即转向轮的偏转方向和偏转角度,其工作原理与车身高度传感器相似。9031.8090根据其结构和检测对象(转角)

  12液位传感器汽车上的液位传感器分为模拟量输出型和开关型两种。模拟量输出型液位传感器主要用于检测燃油箱的油量,分为浮子式、热敏式和电容式等;开关输出型液位传感器主要用于测量制动液的液位、冷却水液位,分为热敏电阻式、浮子式等。9026.1000根据其结构和检测对象(液位)

  13热敏电阻式温度传感器常用的热敏电阻式温度传感器有冷却液温度传感器和车内空气温度传感器。冷却液温度传感器由热敏电阻、金属引线、接线插座和壳体组成,采用热敏电阻作为敏感元件;车内、外空气温度传感器均采用负温度系统的热敏电阻制成。车内温度传感器将热敏电阻装在塑料壳内,利用抽风装置将车内空气从吸气孔处吸入塑料壳内来检测车内温度。9025.1990根据其结构和检测对象(温度)

  14热敏铁氧体温度传感器热敏铁氧体温度传感器由永久磁铁、热敏铁氧体、舌簧开关组成,常安装在散热器冷却水的循环通路上。当温度低时,热敏铁氧体被磁化,磁力线通过舌簧开关的触点产生吸力,使触点闭合,冷却风扇的继电器断开;当温度升高至规定值时,热敏铁氧体失去磁性,磁力线平行通过舌簧开关的触点,两个触点相互排斥,舌簧开关断开,冷却风扇的继电器闭合。8536.5000该商品名称虽为传感器,但其实为一个开关装置。

  15车速传感器车速传感器用于检测汽车的车速信号,并将其传送给ECU,同时将车速信号提供给车速里程表,用以指示汽车的行驶速度。常见的有可变磁阻式、光电式、电磁感应式、霍尔效应式等。9029.1010或8543.7099如果其检测的参数是车轮的总转数,应按转数计归入9029.1010;如果其是将旋转运动转换成编码电信号的功能,则按旋转编码器归入8543.7099;

  16光电式减速度传感器光电式减速度传感器用于检测车轮加速度或制动减速度。它由发光二极管、光电晶体管、遮光板和信号转换电路组成。当汽车匀速行驶时,遮光板静止不动,光线透过遮光板照射到光电晶体管上,有电信号输出;当汽车制动时,即减速行驶时,遮光板则沿其轴线方向摆动,从而遮挡发光二极管发射的光线,无法将光线照射到光电晶体管上,无电信号输出。9031.8090根据其结构和检测对象(减速度)

  17爆震传感器目前最常见的是共振型压电式,由压电元件和振荡片组成。压电元件紧压在振荡片上,振荡片又固定在传感器的基座上。振荡片随发动机的振动而振荡,波及压电元件,使其变形而产生电压信号。9031.8090根据其结构和检测对象(震动)

  18碰撞传感器碰撞传感器按工作原理可分为机电结合式、电子式和水银开关式三种。机电结合式利用机械运动(滚动或转动)来控制继电器触点动作,从而控制安全气囊点火器电路,常用的有滚球式、滚轴式等;电子式直接采用电子元器件(应变电阻或压电晶体)控制安全气囊点火器电路,无继电器触点,常用的有应变片式和压电式等;水银开关式直接利用水银导电的良好特性控制安全气囊点火器电路。8536.5000、9031.8090或8541.6000滚球式、滚轴式和水银开关式的商品名称虽为传感器,但其实为一个开关装置,应归入8536.5000;应变片式根据其结构和检测对象(震动)应归入9031.8090;压电式实为一个已装配的压电晶体,应归入8541.6000。

  19氧传感器常用的类型有二氧化锆型和二氧化钛型。二氧化锆型的基本元件是锆管。锆管内表面与大气相通,外表面与排气相通,内外表面装饰喷涂有一层多孔性的铂膜作为电极。只要锆管内外侧有氧浓度差,氧离子就将从大气侧向排气侧扩散,从而使锆管成为一个微电池,在两铂极间产生电压;二氧化钛型的结构与二氧化锆型的相似,不同之处是,它不需要与大气压进行比较,而是利用二氧化钛的电阻值随排气中氧含量的变化而变化的特性来工作的。9027.1000根据其结构和检测对象(气体浓度)

  20稀薄混合气体传感器稀薄混合气体传感器主要由二氧化锆元件、加热元件和护罩等组成。9027.1000根据其结构和检测对象(气体浓度)

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