汽車嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)

1、2022-3-251現(xiàn)代汽車電子技術(shù)現(xiàn)代汽車電子技術(shù)信號與信息處理研究所 丁 山現(xiàn)代汽車電子技術(shù)2022-3-25現(xiàn)現(xiàn)代汽代汽車電車電子技子技術(shù)術(shù)2 2第2章 汽車嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ) 汽車電子控制系統(tǒng)可概括為傳感器、控制器、執(zhí)行器和通信診斷四個主要部分。 傳感器：控制系統(tǒng)首先需要感知外部信號，作為系統(tǒng)控制的依據(jù)。這些傳感器包括溫度、壓力、轉(zhuǎn)速等幾十種傳感器； 控制器：核心器件是微控制器，可以完成采集、控制和通信等功能； 執(zhí)行器：真正實(shí)現(xiàn)控制操作的部件稱為執(zhí)行器，將控制器輸出的電信號轉(zhuǎn)換為驅(qū)動功率裝置的實(shí)際動作; 通信診斷：包括在電控單元中通信接口電路、汽車的CAN、LIN等網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議以及外部通信

2、診斷裝置。汽車電子控制系統(tǒng)現(xiàn)現(xiàn)代汽代汽車電車電子技子技術(shù)術(shù)2022-3-253 32022-3-25現(xiàn)現(xiàn)代汽代汽車電車電子技子技術(shù)術(shù)4 42.1 嵌入式處理器 對信號進(jìn)行分析、運(yùn)算和處理，然后輸出控制信號經(jīng)輸出信號接口電路到執(zhí)行器。按功能可分為以下4種： 1. 微處理器； 2. 微控制器； 3. 嵌入式數(shù)字信號處理器（DSP） 4. 片上系統(tǒng)和可重構(gòu)硬件 a. 片上系統(tǒng)（System on Chip） b. 可重配置硬件的基本原理2022-3-25現(xiàn)現(xiàn)代汽代汽車電車電子技子技術(shù)術(shù)5 5 嵌入式處理器的總線結(jié)構(gòu)： 馮諾依曼結(jié)構(gòu)； 哈佛結(jié)構(gòu)； 嵌入式處理器的選擇： 1.低成本 2. 低功耗 3.

3、適當(dāng)?shù)奶幚砟芰?4. 合適的操作系統(tǒng)支持 5. 與原有產(chǎn)品的兼容 6. 符合行業(yè)應(yīng)用的編程語言 7. 上市時間2022-3-25現(xiàn)現(xiàn)代汽代汽車電車電子技子技術(shù)術(shù)6 6 單片機(jī)選型基礎(chǔ)：1.中央處理器CPU:對于發(fā)動機(jī)等實(shí)時控制系統(tǒng)，選擇合適的主頻速度至關(guān)重要，還取決于采樣周期，控制速度等諸多因素。 2.存儲器:分易失性存儲器與非易失性存儲器。 RAM:易失性存儲器 ROM:只讀存儲器 PROM:程序一旦寫入，無法修改。 EPROM: 擦寫速度較慢，芯片的石英窗口，防止程序丟失。 EEPROM: Flash：快速擦寫/寫入的非易失性存儲器。2022-3-25現(xiàn)現(xiàn)代汽代汽車電車電子技子技術(shù)術(shù)7 7

4、3.定時器 定時計數(shù)器 脈沖測量功能 脈沖產(chǎn)生功能 脈沖累計功能4.A/D功能：選擇的主要因素： 通道數(shù)目 轉(zhuǎn)換精度 轉(zhuǎn)換速度 參考電壓 2.2 2.2 傳感器傳感器一、傳感器特性 傳感器是指能感受規(guī)定的物理量，并按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸入信號的器件或裝置。簡單地說，傳感器是把非電量轉(zhuǎn)換成電量的裝置。 傳感器通常由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件和測量電路三部分組成。1)、敏感元件是指能直接感受（或響應(yīng)）被測量的部分，即將被測量通過傳感器的敏感元件轉(zhuǎn)換成與被測量有確定關(guān)系的非電量或其它量。2）、轉(zhuǎn)換元件則將上述非電量轉(zhuǎn)換成電參量。3）、測量電路的作用是將轉(zhuǎn)換元件輸入的電參量經(jīng)過處理轉(zhuǎn)換成電壓、電流或頻率等可測

5、電量，以便進(jìn)行顯示、記錄、控制和處理的部分。 2022-3-258 8現(xiàn)現(xiàn)代汽代汽車電車電子技子技術(shù)術(shù)傳感器的靜態(tài)特性參數(shù)指標(biāo)傳感器的靜態(tài)特性參數(shù)指標(biāo) 1靈敏度靈敏度是指穩(wěn)態(tài)時傳感器輸出量和輸入量之比，或輸出量的增量和輸入量的增量之比，用表示為dY/dX2分辨力傳感器在規(guī)定的測量范圍內(nèi)能夠檢測出的被測量的最小變化量稱為分辨力。 3測量范圍和量程在允許誤差限內(nèi)，被測量值的下限到上限之間的范圍稱為測量范圍。 4線性度（非線性誤差）在規(guī)定條件下，傳感器校準(zhǔn)曲線與擬合直線間的最大偏差與滿量程輸出值的百分比稱為線性度或非線性誤差。2022-3-259 9現(xiàn)現(xiàn)代汽代汽車電車電子技子技術(shù)術(shù)5遲滯遲滯是指在相

6、同的工作條件下，傳感器的正行程特性與反行程特性的不一致程度。 6重復(fù)性重復(fù)性是指在同一工作條件下，輸入量按同一方向在全測量范圍內(nèi)連續(xù)變化多次所得特性曲線的不一致性。7零漂和溫漂傳感器在無輸入或輸入為另一值時，每隔一定時間，其輸入值偏離原示值的最大偏差與滿量程的百分比為零漂。而溫度每升高1，傳感器輸出值的最大偏差與滿量程的百分比，稱為溫漂。 2022-3-251010現(xiàn)現(xiàn)代汽代汽車電車電子技子技術(shù)術(shù)二、發(fā)動機(jī)常用傳感器工作機(jī)理 1磁電效應(yīng) 根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，N匝線圈在磁場中運(yùn)動，切割磁力線（或線圈所在磁場的磁通變化）時，線圈中所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小取決于穿過線圈的磁通的變化率， 2022

7、-3-251111現(xiàn)現(xiàn)代汽代汽車電車電子技子技術(shù)術(shù)dtdNedtdNedtdNedtdNe直線移動式磁電傳感器直線移動式磁電傳感器 直線移動式磁電傳感器由永久磁鐵、線圈和傳感器殼體等組成當(dāng)殼體隨被測振動體一起振動且在振動頻率遠(yuǎn)大于傳感器的固有頻率時，由于彈簧較軟，運(yùn)動件質(zhì)量相對較大，運(yùn)動件來不及隨振動體一起振動（靜止不動）。此時，磁鐵與線圈之間的相對運(yùn)動速度接近振動體的振動速度。 2022-3-251212現(xiàn)現(xiàn)代汽代汽車電車電子技子技術(shù)術(shù)轉(zhuǎn)動式磁電傳感器 軟鐵、線圈和永久磁鐵固定不動。由導(dǎo)磁材料制成的軟鐵、線圈和永久磁鐵固定不動。由導(dǎo)磁材料制成的測量齒輪安裝在被測旋轉(zhuǎn)體上，每轉(zhuǎn)過一個齒，測量齒

8、輪測量齒輪安裝在被測旋轉(zhuǎn)體上，每轉(zhuǎn)過一個齒，測量齒輪與軟鐵之間構(gòu)成的磁路磁阻變化一次，磁通也變化一次。與軟鐵之間構(gòu)成的磁路磁阻變化一次，磁通也變化一次。線圈中感應(yīng)電動勢的變化頻率（脈沖數(shù)）等于測量齒輪上線圈中感應(yīng)電動勢的變化頻率（脈沖數(shù)）等于測量齒輪上的齒數(shù)和轉(zhuǎn)速的乘積。的齒數(shù)和轉(zhuǎn)速的乘積。 2022-3-251313現(xiàn)現(xiàn)代汽代汽車電車電子技子技術(shù)術(shù)二、霍耳式傳感器二、霍耳式傳感器 1霍耳效應(yīng)霍耳效應(yīng)半導(dǎo)體或金屬薄片置于磁場中，當(dāng)有電流（與磁場垂直的薄半導(dǎo)體或金屬薄片置于磁場中，當(dāng)有電流（與磁場垂直的薄片平面方向）流過時，在垂直于磁場和電流的方向上產(chǎn)生電片平面方向）流過時，在垂直于磁場和電流的

9、方向上產(chǎn)生電動勢，這種現(xiàn)象稱為霍耳效應(yīng)。動勢，這種現(xiàn)象稱為霍耳效應(yīng)。 2022-3-251414現(xiàn)現(xiàn)代汽代汽車電車電子技子技術(shù)術(shù)2022-3-251515現(xiàn)現(xiàn)代汽代汽車電車電子技子技術(shù)術(shù)2霍耳元件 目前常用的霍耳材料鍺（Ge）、硅（Si）、銻化銦（InSb）、砷化銦（InAs）等 。N型鍺容易加工制造，霍耳系數(shù)、溫度性能、線性度較好；P型硅的線性度最好，霍耳系數(shù)、溫度性能同N型鍺，但電子遷移率較低，帶負(fù)載能力較差，通常不作單個霍耳元件。 2022-3-251616現(xiàn)現(xiàn)代汽代汽車電車電子技子技術(shù)術(shù)三、壓電式傳感器三、壓電式傳感器 1壓電效應(yīng)對某些電介質(zhì)沿著一定方向加力而使其變形時，在一定表面上產(chǎn)

10、生電荷，當(dāng)外力撤除后，又恢復(fù)到不帶電狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為正壓電效應(yīng)。在電介質(zhì)的極化方向施加電場，電介質(zhì)會在一定方向上產(chǎn)生機(jī)械變形或機(jī)械壓力，當(dāng)外電場去除后，變形或應(yīng)力隨之消失，此現(xiàn)象稱為逆壓電效應(yīng)。 2022-3-251717現(xiàn)現(xiàn)代汽代汽車電車電子技子技術(shù)術(shù)2 2壓電元件 壓電式傳感器是物性型的、發(fā)電式傳感器。常用的壓電材料有石英晶體（SiO2）和人工合成的壓電陶瓷。壓電陶瓷的壓電常數(shù)是石英晶體的幾倍，靈敏度較高。 2022-3-251818現(xiàn)現(xiàn)代汽代汽車電車電子技子技術(shù)術(shù)四、光電式傳感器四、光電式傳感器 1 1光電效應(yīng)光電效應(yīng)當(dāng)光線照射物體時，可看作一串具有能量當(dāng)光線照射物體時，可看作一串具有

11、能量E E的光子轟擊物體，的光子轟擊物體，如果光子的能量足夠大，物質(zhì)內(nèi)部電子吸收光子能量后，擺如果光子的能量足夠大，物質(zhì)內(nèi)部電子吸收光子能量后，擺脫內(nèi)部力的約束，發(fā)生相應(yīng)電效應(yīng)的物理現(xiàn)象，稱為光電效脫內(nèi)部力的約束，發(fā)生相應(yīng)電效應(yīng)的物理現(xiàn)象，稱為光電效應(yīng)。應(yīng)。1 1）在光線作用下，電子逸出物體表面的現(xiàn)象，稱為外光電）在光線作用下，電子逸出物體表面的現(xiàn)象，稱為外光電效應(yīng)，如光電管、光電倍增管等。效應(yīng)，如光電管、光電倍增管等。2 2）在光線作用下，物體的電阻率改變的現(xiàn)象，稱為內(nèi)光電）在光線作用下，物體的電阻率改變的現(xiàn)象，稱為內(nèi)光電效應(yīng)，如光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管、光敏晶閘管效應(yīng)，如光敏電阻、

12、光敏二極管、光敏三極管、光敏晶閘管等。等。3 3）在光線作用下，物體產(chǎn)生一定方向電動勢的現(xiàn)象，稱為）在光線作用下，物體產(chǎn)生一定方向電動勢的現(xiàn)象，稱為光生伏特現(xiàn)象，如光電池（屬于對感光面入射光點(diǎn)位置敏感光生伏特現(xiàn)象，如光電池（屬于對感光面入射光點(diǎn)位置敏感的器件）等。的器件）等。 2022-3-251919現(xiàn)現(xiàn)代汽代汽車電車電子技子技術(shù)術(shù)2 2光敏電阻光敏電阻 光敏電阻受到光線照射時，電子遷移，產(chǎn)生電子光敏電阻受到光線照射時，電子遷移，產(chǎn)生電子空穴空穴對，使電阻率變小。光照越強(qiáng)，阻值越低。入射光線消失，對，使電阻率變小。光照越強(qiáng)，阻值越低。入射光線消失，電子電子空穴對恢復(fù)，電阻值逐漸恢復(fù)原值。空穴

13、對恢復(fù)，電阻值逐漸恢復(fù)原值。3 3光敏管光敏管 光敏管（光敏二極管、光敏三極管、光敏晶閘管等）屬光敏管（光敏二極管、光敏三極管、光敏晶閘管等）屬于半導(dǎo)體器件。于半導(dǎo)體器件。 2022-3-252020現(xiàn)現(xiàn)代汽代汽車電車電子技子技術(shù)術(shù)4電致發(fā)光 固體發(fā)光材料在電場激發(fā)下產(chǎn)生的發(fā)光現(xiàn)象稱為電致發(fā)光。電致發(fā)光是將電能直接轉(zhuǎn)換成光能的過程。發(fā)光二極管(LED)是以特殊材料摻雜制成的半導(dǎo)體電致發(fā)光器件。當(dāng)其PN結(jié)正向偏置時，由于電子空穴復(fù)合時產(chǎn)生過剩能量，該能量以光子形式放出而發(fā)光。 2022-3-252121現(xiàn)現(xiàn)代汽代汽車電車電子技子技術(shù)術(shù) 五、熱電式傳感器五、熱電式傳感器 1 1熱電效應(yīng)熱電效應(yīng) 將

14、兩種不同性質(zhì)的金屬導(dǎo)體將兩種不同性質(zhì)的金屬導(dǎo)體A A、B B接成一個閉合回接成一個閉合回路，如果兩接合點(diǎn)溫度不相等（路，如果兩接合點(diǎn)溫度不相等（T0TT0T），則在兩導(dǎo)），則在兩導(dǎo)體間產(chǎn)生電動勢，并且回路中有一定大小的電流存在體間產(chǎn)生電動勢，并且回路中有一定大小的電流存在，此現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。，此現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。 2022-3-252222現(xiàn)現(xiàn)代汽代汽車電車電子技子技術(shù)術(shù)2 2熱電阻傳感器熱電阻傳感器熱電阻材料通常為純金屬，廣泛使用的是鉑、銅、鎳、鐵等熱電阻材料通常為純金屬，廣泛使用的是鉑、銅、鎳、鐵等 3 3熱敏電阻傳感器熱敏電阻傳感器 熱敏電阻用半導(dǎo)體制成，與金屬熱電阻相比有以下特點(diǎn)：熱

15、敏電阻用半導(dǎo)體制成，與金屬熱電阻相比有以下特點(diǎn)： 1 1）電阻溫度系數(shù)大，靈敏度高；）電阻溫度系數(shù)大，靈敏度高； 2 2）結(jié)構(gòu)簡單，體積小，易于點(diǎn)測量；）結(jié)構(gòu)簡單，體積小，易于點(diǎn)測量； 3 3）電阻率高，且適合動態(tài)測量；）電阻率高，且適合動態(tài)測量； 4 4）阻值與溫度變化的關(guān)系是非線性的；）阻值與溫度變化的關(guān)系是非線性的； 5 5）穩(wěn)定性較差。）穩(wěn)定性較差。2022-3-252323現(xiàn)現(xiàn)代汽代汽車電車電子技子技術(shù)術(shù)第二節(jié)第二節(jié) 空氣流量計空氣流量計 一、葉片式空氣流量計一、葉片式空氣流量計 空氣流量計的結(jié)構(gòu)簡空氣流量計的結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高；但進(jìn)單，可靠性高；但進(jìn)氣阻力大，響應(yīng)較慢氣阻力大，響應(yīng)

16、較慢且體積較大且體積較大 2022-3-252424現(xiàn)現(xiàn)代汽代汽車電車電子技子技術(shù)術(shù)二、卡門旋渦式空氣流量計二、卡門旋渦式空氣流量計 所謂卡門旋渦，是指在流體中放置一個圓柱狀或三角狀物體時，所謂卡門旋渦，是指在流體中放置一個圓柱狀或三角狀物體時，在這一物體的下游就會產(chǎn)生的兩列旋轉(zhuǎn)方向相反，并交替出現(xiàn)在這一物體的下游就會產(chǎn)生的兩列旋轉(zhuǎn)方向相反，并交替出現(xiàn)的旋渦的旋渦 2022-3-252525現(xiàn)現(xiàn)代汽代汽車電車電子技子技術(shù)術(shù)光學(xué)式卡門旋渦空氣流量計光學(xué)式卡門旋渦空氣流量計 在產(chǎn)生卡門旋渦的過程中，旋渦發(fā)生器兩側(cè)的空氣壓力會發(fā)在產(chǎn)生卡門旋渦的過程中，旋渦發(fā)生器兩側(cè)的空氣壓力會發(fā)生變化，通過導(dǎo)孔作用

17、在金屬箔上，從而使其振動，發(fā)光二極管生變化，通過導(dǎo)孔作用在金屬箔上，從而使其振動，發(fā)光二極管的光照在振動的金屬箔上時，光敏三極管接收到的金屬箔上的反的光照在振動的金屬箔上時，光敏三極管接收到的金屬箔上的反射光是被旋渦調(diào)制的光，其輸出經(jīng)解調(diào)得到代表空氣流量的頻率射光是被旋渦調(diào)制的光，其輸出經(jīng)解調(diào)得到代表空氣流量的頻率信號。信號。2022-3-252626現(xiàn)現(xiàn)代汽代汽車電車電子技子技術(shù)術(shù)超聲波式卡門旋渦空氣流量計超聲波式卡門旋渦空氣流量計 在卡門渦流發(fā)生器下游管路兩側(cè)相對安裝超聲波發(fā)射探頭和接收探頭。因卡在卡門渦流發(fā)生器下游管路兩側(cè)相對安裝超聲波發(fā)射探頭和接收探頭。因卡門渦流對空氣密度的影響，就會

18、使超聲波從發(fā)射探頭到接收探頭的時間較無門渦流對空氣密度的影響，就會使超聲波從發(fā)射探頭到接收探頭的時間較無旋渦變晚而產(chǎn)生相位差。對此相位信號進(jìn)行處理，就可得到旋渦脈沖信號，旋渦變晚而產(chǎn)生相位差。對此相位信號進(jìn)行處理，就可得到旋渦脈沖信號， 2022-3-252727現(xiàn)現(xiàn)代汽代汽車電車電子技子技術(shù)術(shù)三、熱線式空氣流量計三、熱線式空氣流量計 1工作原理工作原理 當(dāng)無空氣流動時，電橋處于平衡狀態(tài)，控制電路輸出某一加熱電流至熱當(dāng)無空氣流動時，電橋處于平衡狀態(tài)，控制電路輸出某一加熱電流至熱線電阻線電阻R RH H；當(dāng)有空氣流動時，由于；當(dāng)有空氣流動時，由于R RH H的熱量被空氣吸收而變冷，其電阻值發(fā)生變

19、的熱量被空氣吸收而變冷，其電阻值發(fā)生變化，電橋失去平衡，如果保持熱線電阻與吸入空氣的溫差不變并為一定值，就必化，電橋失去平衡，如果保持熱線電阻與吸入空氣的溫差不變并為一定值，就必須增加流過熱線電阻的電流須增加流過熱線電阻的電流I IH H。因此，熱線電流。因此，熱線電流就是空氣質(zhì)量流量的函數(shù)。就是空氣質(zhì)量流量的函數(shù)。 2022-3-252828現(xiàn)現(xiàn)代汽代汽車電車電子技子技術(shù)術(shù)四、熱膜式空氣流量計四、熱膜式空氣流量計 膜式空氣流量計的工作原理與熱線式空氣膜式空氣流量計的工作原理與熱線式空氣流量計類似，都是用惠斯登電橋工作的。所不流量計類似，都是用惠斯登電橋工作的。所不同的是：熱膜式不使用白金絲作

20、為熱線，而是同的是：熱膜式不使用白金絲作為熱線，而是將熱線電阻、補(bǔ)償電阻及橋路電阻用厚膜工藝將熱線電阻、補(bǔ)償電阻及橋路電阻用厚膜工藝制作在同一陶瓷基片上構(gòu)成的。制作在同一陶瓷基片上構(gòu)成的。 2022-3-252929現(xiàn)現(xiàn)代汽代汽車電車電子技子技術(shù)術(shù)第三節(jié)第三節(jié) 壓力傳感器壓力傳感器 半導(dǎo)體應(yīng)變式進(jìn)氣壓力傳感器是利用壓阻效半導(dǎo)體應(yīng)變式進(jìn)氣壓力傳感器是利用壓阻效應(yīng)原理工作的。應(yīng)原理工作的。 2022-3-253030現(xiàn)現(xiàn)代汽代汽車電車電子技子技術(shù)術(shù)第四節(jié)第四節(jié) 節(jié)氣門位置傳感器節(jié)氣門位置傳感器 一、開關(guān)式節(jié)氣門位置傳感器一、開關(guān)式節(jié)氣門位置傳感器 傳感器由與節(jié)氣門軸聯(lián)動的凸輪、動觸點(diǎn)、怠速觸點(diǎn)、滿

21、負(fù)傳感器由與節(jié)氣門軸聯(lián)動的凸輪、動觸點(diǎn)、怠速觸點(diǎn)、滿負(fù)荷觸點(diǎn)等組成。動觸點(diǎn)接微機(jī)電源，當(dāng)節(jié)氣門全關(guān)閉時，怠速觸荷觸點(diǎn)等組成。動觸點(diǎn)接微機(jī)電源，當(dāng)節(jié)氣門全關(guān)閉時，怠速觸點(diǎn)與動觸點(diǎn)接通；當(dāng)節(jié)氣門開度達(dá)點(diǎn)與動觸點(diǎn)接通；當(dāng)節(jié)氣門開度達(dá)50%50%以上時，滿負(fù)荷觸點(diǎn)與動以上時，滿負(fù)荷觸點(diǎn)與動觸點(diǎn)接通；而當(dāng)節(jié)氣門開度在全閉至觸點(diǎn)接通；而當(dāng)節(jié)氣門開度在全閉至50%50%之間時，動觸點(diǎn)懸空。之間時，動觸點(diǎn)懸空。 2022-3-253131現(xiàn)現(xiàn)代汽代汽車電車電子技子技術(shù)術(shù)二、線性節(jié)氣門位置傳感器二、線性節(jié)氣門位置傳感器 線性節(jié)氣門位置傳感器采用線性電位計，由節(jié)氣門軸帶動電位線性節(jié)氣門位置傳感器采用線性電位計，由

22、節(jié)氣門軸帶動電位計的滑動觸點(diǎn)，在不同的節(jié)氣門開度下，接入回路的電阻不同計的滑動觸點(diǎn)，在不同的節(jié)氣門開度下，接入回路的電阻不同 2022-3-253232現(xiàn)現(xiàn)代汽代汽車電車電子技子技術(shù)術(shù)第五節(jié)第五節(jié) 氧傳感器氧傳感器 氧傳感器安裝在排氣管內(nèi)。由于排氣中的氧氣濃氧傳感器安裝在排氣管內(nèi)。由于排氣中的氧氣濃度可以反映空燃比的大小，所以，在電子控制燃油噴度可以反映空燃比的大小，所以，在電子控制燃油噴射系統(tǒng)中廣泛使用氧傳感器。氧傳感器隨時將檢測的射系統(tǒng)中廣泛使用氧傳感器。氧傳感器隨時將檢測的氧氣濃度反饋給氧氣濃度反饋給ECU，ECU據(jù)此判斷空燃比是否偏離據(jù)此判斷空燃比是否偏離理論值，一旦偏離，就調(diào)節(jié)噴油量

23、，以控制空燃比收理論值，一旦偏離，就調(diào)節(jié)噴油量，以控制空燃比收殮于理論值。殮于理論值。 2022-3-253333現(xiàn)現(xiàn)代汽代汽車電車電子技子技術(shù)術(shù)一、二氧化鈦（一、二氧化鈦（i2）氧傳感器）氧傳感器 二氧化鈦氧傳感器是利用半導(dǎo)體材料二氧化鈦的電阻值，二氧化鈦氧傳感器是利用半導(dǎo)體材料二氧化鈦的電阻值，隨排氣中氧含量的變化而改變的特性制成的，是一種電阻型氧隨排氣中氧含量的變化而改變的特性制成的，是一種電阻型氧傳感器。傳感器。 2022-3-253434現(xiàn)現(xiàn)代汽代汽車電車電子技子技術(shù)術(shù)二、二氧化鋯（二、二氧化鋯（r2）氧傳感器）氧傳感器 二氧化鋯氧氣傳感器的基本元件是二氧化鋯（二氧化鋯氧氣傳感器的基

24、本元件是二氧化鋯（r r2 2）陶瓷，）陶瓷，因其為固定電解質(zhì)管，亦稱鋯管。鋯管固定在帶有安裝螺絲的因其為固定電解質(zhì)管，亦稱鋯管。鋯管固定在帶有安裝螺絲的固定套內(nèi)，鋯管內(nèi)表面與大氣相通，外表面與排氣相通，其內(nèi)固定套內(nèi)，鋯管內(nèi)表面與大氣相通，外表面與排氣相通，其內(nèi)外表面都覆蓋著一層多孔性的鉑膜作為電極。外表面都覆蓋著一層多孔性的鉑膜作為電極。 2022-3-253535現(xiàn)現(xiàn)代汽代汽車電車電子技子技術(shù)術(shù)第六節(jié)第六節(jié) 溫度傳感器溫度傳感器 為了解發(fā)動機(jī)的熱狀態(tài)，計算進(jìn)氣的質(zhì)量為了解發(fā)動機(jī)的熱狀態(tài)，計算進(jìn)氣的質(zhì)量流量及進(jìn)行排氣凈化處理，需要有能夠連續(xù)、流量及進(jìn)行排氣凈化處理，需要有能夠連續(xù)、精確地測量

25、冷卻液溫度、進(jìn)氣溫度與排氣溫度精確地測量冷卻液溫度、進(jìn)氣溫度與排氣溫度的傳感器。溫度傳感器的種類很多，如熱敏電的傳感器。溫度傳感器的種類很多，如熱敏電阻式、半導(dǎo)體二極管式、熱電偶式等。阻式、半導(dǎo)體二極管式、熱電偶式等。 2022-3-253636現(xiàn)現(xiàn)代汽代汽車電車電子技子技術(shù)術(shù) 熱敏電阻式冷卻液溫度傳感器一般安裝在發(fā)熱敏電阻式冷卻液溫度傳感器一般安裝在發(fā)動機(jī)缸體、缸蓋的水套或節(jié)溫器殼內(nèi)并伸入水動機(jī)缸體、缸蓋的水套或節(jié)溫器殼內(nèi)并伸入水套中套中 2022-3-253737現(xiàn)現(xiàn)代汽代汽車電車電子技子技術(shù)術(shù)第七節(jié)第七節(jié) 爆震傳感器爆震傳感器 爆震傳感器用來檢測發(fā)動機(jī)有爆震傳感器用來檢測發(fā)動機(jī)有無爆震發(fā)

26、生，檢測方法有三種：無爆震發(fā)生，檢測方法有三種：一是檢測氣缸壓力；二是檢測一是檢測氣缸壓力；二是檢測發(fā)動機(jī)振動；三是檢測燃燒噪發(fā)動機(jī)振動；三是檢測燃燒噪聲。目前常用檢測發(fā)動機(jī)振動聲。目前常用檢測發(fā)動機(jī)振動的方法來判斷有無爆震。爆震的方法來判斷有無爆震。爆震傳感器有磁致伸縮式和壓電式傳感器有磁致伸縮式和壓電式兩種。兩種。2022-3-253838現(xiàn)現(xiàn)代汽代汽車電車電子技子技術(shù)術(shù)一、磁致伸縮式爆震傳感器一、磁致伸縮式爆震傳感器 2022-3-253939現(xiàn)現(xiàn)代汽代汽車電車電子技子技術(shù)術(shù)其工作原理是其工作原理是: :當(dāng)發(fā)動機(jī)的氣缸體出現(xiàn)振動時，該當(dāng)發(fā)動機(jī)的氣缸體出現(xiàn)振動時，該傳感器在傳感器在7kHz

27、7kHz左右處與發(fā)動機(jī)產(chǎn)生共振，強(qiáng)磁性材左右處與發(fā)動機(jī)產(chǎn)生共振，強(qiáng)磁性材料鐵心的導(dǎo)磁率發(fā)生變化，致使永久磁鐵穿過鐵心料鐵心的導(dǎo)磁率發(fā)生變化，致使永久磁鐵穿過鐵心的磁通密度也變化，從而在鐵心周圍的繞組中產(chǎn)生的磁通密度也變化，從而在鐵心周圍的繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，并將這一電信號輸入感應(yīng)電動勢，并將這一電信號輸入ECUECU。二、壓電式爆震傳感器二、壓電式爆震傳感器 2022-3-254040現(xiàn)現(xiàn)代汽代汽車電車電子技子技術(shù)術(shù)其工作原理是其工作原理是: :當(dāng)發(fā)動機(jī)的氣缸體出現(xiàn)振動且振動傳遞到當(dāng)發(fā)動機(jī)的氣缸體出現(xiàn)振動且振動傳遞到傳感器外殼上時，外殼與配重塊之間產(chǎn)生相對運(yùn)動，夾傳感器外殼上時，外殼與配重塊

28、之間產(chǎn)生相對運(yùn)動，夾在這兩者之間的壓電元件所受的壓力發(fā)生變化，從而產(chǎn)在這兩者之間的壓電元件所受的壓力發(fā)生變化，從而產(chǎn)生電壓。生電壓。ECUECU檢測出該電壓，并根據(jù)其值的大小判斷爆震檢測出該電壓，并根據(jù)其值的大小判斷爆震強(qiáng)度。強(qiáng)度。第八節(jié)第八節(jié) 曲軸位置傳感器曲軸位置傳感器 曲軸位置傳感器亦稱點(diǎn)火信號發(fā)生器，用于點(diǎn)火正時控制。傳曲軸位置傳感器亦稱點(diǎn)火信號發(fā)生器，用于點(diǎn)火正時控制。傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)中的曲軸位置傳感器是分電器凸輪軸和斷電器。統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)中的曲軸位置傳感器是分電器凸輪軸和斷電器。 2022-3-254141現(xiàn)現(xiàn)代汽代汽車電車電子技子技術(shù)術(shù)一、磁脈沖式曲軸位置傳感器一、磁脈沖式曲軸位置傳感器 2022-3-254242現(xiàn)現(xiàn)代汽代汽車電車電子技子技術(shù)術(shù)二、霍耳式曲軸位置傳感器二、霍耳式曲軸位置傳感器 霍耳式曲軸位置傳感器由兩個部件組成。一個部件是與分火頭霍耳式曲軸位置傳感器由兩個部件組成。一個部件是與分火頭制成一體的定時轉(zhuǎn)子即所謂的觸發(fā)葉輪；另一個部件是霍耳信制成一體的定時轉(zhuǎn)子即所謂的觸發(fā)葉輪；另一個部件是霍耳信號發(fā)生器。號發(fā)生器。觸發(fā)葉輪由導(dǎo)磁材料制成，其上的葉片數(shù)與發(fā)動機(jī)氣缸數(shù)觸發(fā)葉輪由導(dǎo)磁材料制成，其上的葉片數(shù)與發(fā)