位移傳感器在汽車中的應(yīng)用

1、位移傳感器在汽車中應(yīng)用位移傳感器在汽車中應(yīng)用班級:儀表中1131老師：張雪琴 小組成員： 劉彥花劉彥花 廖慧珍廖慧珍 史小鳳史小鳳 張倩張倩 楊金鳳楊金鳳圖2-3汽車空調(diào)自動控制系統(tǒng)中傳感器的安裝位置1車外空氣溫度傳感器2車內(nèi)空氣溫度傳感器(前)3日照傳感器4控制板5后控制板6車內(nèi)空氣溫度傳感器(后)7計(jì)算機(jī)8功率伺服機(jī)構(gòu)位移傳感器在汽車中的應(yīng)用車在生活中的用途 測量參量 速度 溫度 壓力目錄 傳感器的定義傳感器的組成傳感器的組成 傳感器的傳感器的功能 溫度傳感器原理 汽車常用傳感器原理汽車傳感器的性能要求汽車用壓力傳感器的種類與用途微差壓力傳感器的特點(diǎn)壓力傳感器的額定值與特性主油缸壓力傳感器

2、傳感器的定義 國家標(biāo)準(zhǔn)GB7665-87對傳感器下的定義是：“能感受規(guī)定的被測量件并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成”。傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將檢測感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。它是實(shí)現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)。 “傳感器”在新韋式大詞典中定義為： “從一個(gè)系統(tǒng)接受功率，通常以另一種形式將功率送到第二個(gè)系統(tǒng)中的器件”。 根據(jù)這個(gè)定義，傳感器的作用是將一種能量轉(zhuǎn)換成另一種能量形式，所以不少學(xué)者也用“換能器Transducer”來稱謂“傳感器S

3、ensor”。 返回傳感器的組成返回傳感器的功能 常將傳感器的功能與人類5大感覺器官相比擬： 光敏傳感器視覺 聲敏傳感器聽覺 氣敏傳感器嗅覺 化學(xué)傳感器味覺 壓敏、溫敏、流體傳感器觸覺 敏感元件的分類： 物理類，基于力、熱、光、電、磁和聲等物理效應(yīng)。 化學(xué)類，基于化學(xué)反應(yīng)的原理。 生物類，基于酶、抗體、和激素等分子識別功能。 通常據(jù)其基本感知功能可分為熱敏元件、光敏元件、氣敏元件、力敏元件、磁敏元件、濕敏元件、聲敏元件、放射線敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大類（還有人曾將敏感元件分46類）。返回?zé)犭娕际菧囟葴y量儀表中常用的測溫元件,是由兩種不同成分的導(dǎo)體兩端接合成回路時(shí)，當(dāng)兩接合點(diǎn) 熱電偶溫

4、度不同時(shí)，就會在回路內(nèi)產(chǎn)生熱電流。如果熱電偶的工作端與參比端存有溫差時(shí)，顯示儀表將會指示出熱電偶產(chǎn)生的熱電勢所對應(yīng)的溫度值。熱電偶的熱電動熱將隨著測量端溫度升高而增長，它的大小只與熱電偶材料和兩端的溫度有關(guān)，與熱電極的長度、直徑無關(guān)。各種熱電偶的外形常因需要而極不相同，但是它們的基本結(jié)構(gòu)卻大致相同，通常由熱電極、絕緣套保護(hù)管和接線盒等主要部分組成，通常和顯示儀表,記錄儀表和電子調(diào)節(jié)器配套使用。熱電偶溫度傳感器熱電偶溫度傳感器返回?cái)y帶式液體熱電偶攜帶式液體熱電偶手持式測溫儀手持式測溫儀 熱電偶測溫儀熱電偶測溫儀熱電偶測溫儀熱電偶測溫儀 紅外熱電偶測溫儀紅外熱電偶測溫儀返回?zé)犭娮铚囟葌鞲衅魇抢脤?dǎo)

5、體或半導(dǎo)體的電阻值歲溫度變化而變化的原理進(jìn)行測溫的一種傳感器溫度計(jì)。 它分為金屬熱電阻和半導(dǎo)體熱敏電阻兩大類。熱電阻廣泛用于測量-200+850C范圍內(nèi)的溫度，少數(shù)情況下，低溫可測至1K，高溫達(dá)1000C。 熱電阻傳感器由熱電阻、連接導(dǎo)線及顯示儀表組成，熱電阻也可以與溫度變送器連接，將溫度轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電流信號輸出。 用于制造熱電阻的材料應(yīng)具有盡可能大和穩(wěn)定的電阻溫度系數(shù)和電阻率，輸出最好呈線性，物理化學(xué)性能穩(wěn)定，復(fù)線性好等。目前最常用的熱電阻有鉑熱電阻和銅熱電阻。熱電阻是把溫度變化轉(zhuǎn)換為電阻值變化的一次元件，通常需要把電阻信號通過引線傳遞到計(jì)算機(jī)控制裝置或者其它一次儀表上。工業(yè)用熱電阻安裝在生產(chǎn)

6、現(xiàn)場，與控制室之間存在一定的距離，因此熱電阻的引線對測量結(jié)果會有較大的影響。 熱電阻溫度傳感器熱電阻溫度傳感器返回二二 、 溫度傳感器原理溫度傳感器原理 現(xiàn)代汽車發(fā)動機(jī)、自動變速器和空調(diào)等系統(tǒng)均使用溫度傳現(xiàn)代汽車發(fā)動機(jī)、自動變速器和空調(diào)等系統(tǒng)均使用溫度傳感器，它們用于測量發(fā)動機(jī)的冷卻液溫度、進(jìn)氣溫度、自感器，它們用于測量發(fā)動機(jī)的冷卻液溫度、進(jìn)氣溫度、自動變速器油溫度、空調(diào)系統(tǒng)環(huán)境溫度等，為發(fā)動機(jī)的燃油動變速器油溫度、空調(diào)系統(tǒng)環(huán)境溫度等，為發(fā)動機(jī)的燃油噴射、自動變速器的換檔、離合器鎖定、油壓控制以及空噴射、自動變速器的換檔、離合器鎖定、油壓控制以及空調(diào)自動控制提供了重要依據(jù)。調(diào)自動控制提供了重要

7、依據(jù)。汽車上實(shí)際應(yīng)用的溫度傳感汽車上實(shí)際應(yīng)用的溫度傳感器主要有繞組電阻式、熱敏電阻式和熱電偶三種。面以銅器主要有繞組電阻式、熱敏電阻式和熱電偶三種。面以銅熱電阻傳感器和汽車常用的熱敏電阻傳感器為例講述其工熱電阻傳感器和汽車常用的熱敏電阻傳感器為例講述其工作原理。作原理。 返回1.雨滴傳感器圖2-40壓電元件的結(jié)構(gòu)1陶瓷(鈦酸鋇)2電極(金屬蒸發(fā))返回雨滴傳感器的工作原理 優(yōu)點(diǎn)：檢測出的雨滴轉(zhuǎn)變成電信號的大小，自 動設(shè)定工作時(shí)間。主要應(yīng)用:壓電式壓電振子的關(guān)鍵。壓電式傳感器，電壓放大器，單片機(jī)。 主要工作原理：雨滴傳感器檢測出的雨量變成電信號，根據(jù)信號的大小設(shè)定工作時(shí)間間隔。利用壓電振子受到雨淋

8、，按照雨滴的強(qiáng)弱和雨量做振動。返回汽車常用傳感器原理汽車常用傳感器原理 一、進(jìn)氣壓力傳感器原理一、進(jìn)氣壓力傳感器原理 進(jìn)氣壓力傳感器一般安裝在節(jié)氣門后部的進(jìn)氣岐管上，節(jié)氣門前部與大氣相通，進(jìn)氣壓力為大氣壓，而其后部的氣壓為負(fù)壓。節(jié)氣門的前后部均有進(jìn)氣管與附加空氣閥相通。進(jìn)氣壓力傳感器的作用是將進(jìn)氣管道中的氣體壓力轉(zhuǎn)換成電信號，并送給電子控制裝置，再由電子控制裝置控制電動噴油器噴油時(shí)間的長短。返回1.舌簧開關(guān)式車速傳感器圖2-11舌簧開關(guān)式車速傳感器的結(jié)構(gòu)1舌簧開關(guān)2指針3彈簧4磁鐵5轉(zhuǎn)子6輸出端返回汽車傳感器的性能要求1、好的環(huán)境適應(yīng)性。因?yàn)槠囀窃诃h(huán)境溫度變化范圍 較寬（4080OC），道路

9、表面優(yōu)劣程度相差較大，烈 日、暴雨或冰雪天氣造成溫度懸殊，有時(shí)甚至在強(qiáng)大的電磁 場的情況下工作的，因此要求耐振、耐水、耐溫、耐沖擊、 抗電磁干擾等。2、批量生產(chǎn)性。為了使傳感器用在適合于一般用戶購買力的成本而生產(chǎn)的汽車上，必須要求傳感器具有批量生產(chǎn)的可能性，換句話說，汽車傳感器在保障其性能的基礎(chǔ)上，成本盡可能低，而且通過簡單的調(diào)整就能更換。 3、可靠性。同一般傳感器一樣，汽車傳感器的可靠性應(yīng)是最重要，并且穩(wěn)定性要好。 4、盡可能小型、質(zhì)量輕、便于安裝。 5、符合有關(guān)法規(guī)的要求。返回四、轉(zhuǎn)速傳感器原理四、轉(zhuǎn)速傳感器原理1、電磁式轉(zhuǎn)速傳感器原理圖9-12（a）為電磁式轉(zhuǎn)速傳感器的工作原理圖，它由永

10、久磁鐵、感應(yīng)線圈、信號盤等組成。在信號盤上加工有齒形凸起，信號盤裝在被測轉(zhuǎn)軸上，與轉(zhuǎn)軸一起旋轉(zhuǎn)。當(dāng)轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，信號盤的凸凹齒形將引起信號盤與永久磁鐵間氣隙大小的變化，從而使永久磁鐵組成的磁路中磁通量隨之發(fā)生變化。磁路通過感應(yīng)線圈，當(dāng)磁通量發(fā)生突變時(shí)，感應(yīng)線圈會感應(yīng)出一定幅度的脈沖電勢，其頻率為： f=z n (9-5)式（9-5）中，z為信號盤的齒數(shù)；n為信號盤的轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/秒）。由上式可知，轉(zhuǎn)數(shù)越大，感應(yīng)線圈感應(yīng)的脈沖電勢的頻率就越高，如圖9-12 (b)所示。如果將這些脈沖電壓信號輸入發(fā)動機(jī)ECU，通過計(jì)算單位時(shí)間內(nèi)脈沖電壓的數(shù)目，即可確定發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速。返回 五、壓電式爆燃傳感器五、壓電式爆

11、燃傳感器 壓電傳感器在力的測量中應(yīng)用也十分廣泛。某些晶體受一定方向外力作用而發(fā)生機(jī)械變形時(shí)，相應(yīng)地在一定的晶體表面產(chǎn)生符號相反的電荷，外力去掉后，電荷消失。力的方向改變時(shí)，電荷的符號也隨之改變，這種現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng)。具有壓電效應(yīng)的晶體稱為壓電晶體。下面以石英晶體為例講述壓電元件的工作原理。 返回3.光電式車速傳感器圖2-20車速表的電路框圖返回4.超聲波距離傳感器圖2-45超聲波距離傳感器難以檢測的場合返回汽車用壓力傳感器的種類與用途作用：檢測空氣濾清器是否堵漏，主要用于化油器規(guī)格的車輛上，利用壓力差檢測堵漏狀況。工作原理：當(dāng)產(chǎn)生壓力差時(shí)（AB），在B腔負(fù)壓的作用下，膜片推壓彈簧向下移動，笛簧

12、開關(guān)導(dǎo)通。.1 真空開關(guān)返回 當(dāng)空氣濾清器發(fā)生堵塞時(shí)，B接頭處為負(fù)壓，笛簧開關(guān)閉合，報(bào)警指示燈亮。返回微差壓力傳感器的特點(diǎn) （1）壓力檢測范圍寬； （2）耐壓能力高 （3）差壓工作，對卡曼渦旋之外因素引起的壓力變化（同相成分）的靈敏度很低； （4）耐環(huán)境性能好； （5）半導(dǎo)體芯片的殼體與渦旋發(fā)生柱做成一個(gè)整體，縮小體積。返回壓力傳感器的額定值與特性 （1）壓力額定值 額定電壓：傳感器正常工作時(shí)的最佳電壓 過載電壓：在不影響各項(xiàng)特性的范圍里可以加上的最大壓力值。 （2）輸出電壓特性 傳感器輸出電壓：在外加電壓與壓力時(shí)橋式電路輸出端上的電壓 偏置電壓：外加壓力為0Pa時(shí)的輸出電壓（橋不平衡零點(diǎn)電壓） 控制電壓（表明傳感器的靈敏度）：傳感器加上額定壓力的輸出電壓減去偏置電壓 （3）精度與溫度特性 精度：將定義域內(nèi)輸出電壓的上限值與下限值連接的直線定為基準(zhǔn)線，確定的最大偏差 溫度特性：與硅片和硅杯的材料形狀有關(guān)返回主油缸壓力傳