汽車常用傳感器的識別與檢測

1、任務(wù)六任務(wù)六 汽車常用傳感器的識別與檢測汽車常用傳感器的識別與檢測汽車傳感器的分類汽車傳感器的分類l空氣流量傳感器空氣流量傳感器l壓力傳感器壓力傳感器l溫度傳感器溫度傳感器l位置與角度傳感器位置與角度傳感器l速度傳感器速度傳感器l氣體濃度傳感器氣體濃度傳感器l加速度與振動加速度與振動l其它其它按被測參數(shù)分按被測參數(shù)分一、空氣流量傳感器的識別與檢測 、空氣流量計的類型、空氣流量計的類型空氣流量傳感器又稱為空氣流量計（空氣流量傳感器又稱為空氣流量計（AFMAFM），用于），用于測量發(fā)動機吸入的空氣量。測量發(fā)動機吸入的空氣量。、空氣流量計的作用、空氣流量計的作用、空氣流量計的安裝位置、空氣流量計的安

2、裝位置圖6-1 汽車電噴發(fā)動機進氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖（一）、熱線式空氣流量計（一）、熱線式空氣流量計）熱線式空氣流量計的結(jié)構(gòu)）熱線式空氣流量計的結(jié)構(gòu)鉑金熱線電阻（正溫度系數(shù)電阻）感知空氣流量溫度補償電阻(冷線，負溫度系數(shù)的電阻)感知進氣溫度控制線路板殼體+5V+12V）熱線式空氣流量計的信號特征）熱線式空氣流量計的信號特征 通過熱線的電流是空氣質(zhì)通過熱線的電流是空氣質(zhì)量流量的單一函數(shù)，電流量流量的單一函數(shù)，電流與進氣質(zhì)量成正比，如何與進氣質(zhì)量成正比，如何將此換算為電壓信號？將此換算為電壓信號？ 3 3）熱線式空氣流量計的工作原理）熱線式空氣流量計的工作原理熱線溫度與進氣溫度差 熱線式空氣流量計的電路原

3、理熱線溫度與吸入的空氣溫度差保持在恒定圖6-9 熱線式空氣流量計工作原理圖4 4）熱線式空氣流量計的自清潔作用）熱線式空氣流量計的自清潔作用 熱線式空氣流量計都有自清潔功能，即：發(fā)動機熱線式空氣流量計都有自清潔功能，即：發(fā)動機轉(zhuǎn)速超過轉(zhuǎn)速超過1500r/min1500r/min，關(guān)閉點火開關(guān)使發(fā)動機熄火后，控，關(guān)閉點火開關(guān)使發(fā)動機熄火后，控制系統(tǒng)自動將熱線加熱到制系統(tǒng)自動將熱線加熱到10001000以上并保持約以上并保持約1s,1s,使附在使附在熱線上的粉塵燒掉。熱線上的粉塵燒掉。（二）（二）. .熱膜式空氣流量計熱膜式空氣流量計 熱膜式不使用白金絲作為熱線，而是將熱線電阻、補償電阻及橋路電熱

4、膜式不使用白金絲作為熱線，而是將熱線電阻、補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。阻用厚膜工藝制作在同一陶瓷基片上構(gòu)成的。 增加了發(fā)熱體的強度，提高了空氣流量計的可靠性。增加了發(fā)熱體的強度，提高了空氣流量計的可靠性。熱膜式空氣流量計外形）熱膜式空氣流量傳感器的結(jié)構(gòu)與原理）熱膜式空氣流量傳感器的結(jié)構(gòu)與原理（a）結(jié)構(gòu)1控制電路 2至進氣歧管 3熱膜4溫補電阻 5屏蔽網(wǎng) 6空氣b）原理1溫補電阻 2熱膜 3屏蔽網(wǎng)4進氣 5電橋電路電阻 6濾網(wǎng)熱膜式空氣流量計熱膜式空氣流量計結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：- 熱電阻熱電阻- 溫度電阻溫度電阻- 流量傳感器流量傳感器工作原理：保持空氣流量計中熱電阻的工作原

5、理：保持空氣流量計中熱電阻的 溫度恒定。溫度恒定。 由于流經(jīng)由于流經(jīng)G70的空氣流對熱電阻冷卻作用不同，因此保持的空氣流對熱電阻冷卻作用不同，因此保持熱電阻溫度恒定所需的電流不同。所以，保持熱電阻溫度恒定熱電阻溫度恒定所需的電流不同。所以，保持熱電阻溫度恒定所需的電流值就是吸入空氣量的對應(yīng)值。另外，由于冷空氣的所需的電流值就是吸入空氣量的對應(yīng)值。另外，由于冷空氣的冷卻作用較強，需要空氣溫度作為修正系數(shù)。冷卻作用較強，需要空氣溫度作為修正系數(shù)。（三）（三）. .卡門旋渦式空氣流量計卡門旋渦式空氣流量計卡門渦流的形成卡門渦流的形成卡門旋渦式空氣流量計的基本原理卡門旋渦式空氣流量計的基本原理 卡門渦

6、流頻率（卡門渦流頻率（f）=常數(shù)（常數(shù)（0.2）空氣流速（空氣流速（V)/渦流發(fā)生渦流發(fā)生器直徑（器直徑（d） 空氣流量Q = 空氣流速（V） 流通截面積（A） 卡門旋渦頻率的測量方式有光學式光學式和超聲波式超聲波式兩種。1)光學式卡門旋渦空氣流量計光學式卡門旋渦空氣流量計反光鏡式卡曼渦流空氣流量傳感器1反光鏡 2發(fā)光二級管 3簧片 4光敏晶體管 5旋渦 6導壓孔 7渦流發(fā)生器 8整流網(wǎng)反光鏡外形圖6-5 反光鏡式卡曼渦流空氣流量傳感器1反光鏡 2發(fā)光二級管 3簧片 4光敏晶體管 5旋渦 6導壓孔 7渦流發(fā)生器 8整流網(wǎng)圖6-4 超聲波式卡曼渦流空氣流量傳感器的結(jié)構(gòu)2) 超聲波式卡門旋渦空氣流

7、量計超聲波式卡門旋渦空氣流量計空氣流量傳感器的性能比較 項項 目目熱膜式熱膜式熱線式熱線式翼片式翼片式卡門式卡門式壓力式壓力式響應(yīng)特性響應(yīng)特性良良良良良良良良良良怠速穩(wěn)定性怠速穩(wěn)定性良良良良良良良良良良廢氣再循環(huán)適應(yīng)性廢氣再循環(huán)適應(yīng)性良良良良良良良良良良發(fā)動機性能隨時間變化發(fā)動機性能隨時間變化優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)海拔高度修正海拔高度修正不要不要不要不要要要要要要要進氣溫度修正進氣溫度修正不要不要不要不要要要要要要要安裝性安裝性良良良良良良良良良良成本成本高高較高較高較高較高較高較高較高較高l作用作用 進氣歧管絕對壓力傳感器用進氣歧管絕對壓力傳感器用于于D D型汽油噴射系統(tǒng)。它在汽油噴型汽油噴射

8、系統(tǒng)。它在汽油噴射系統(tǒng)中所起的作用和空氣流量射系統(tǒng)中所起的作用和空氣流量傳感器相似。進氣歧管絕對壓力傳感器相似。進氣歧管絕對壓力傳感器根據(jù)發(fā)動機的負荷狀態(tài)測傳感器根據(jù)發(fā)動機的負荷狀態(tài)測出進氣歧管內(nèi)絕對壓力（真空度）出進氣歧管內(nèi)絕對壓力（真空度）的變化，并轉(zhuǎn)換成電壓信號，與的變化，并轉(zhuǎn)換成電壓信號，與轉(zhuǎn)速信號一起輸送到電控單元轉(zhuǎn)速信號一起輸送到電控單元（ECUECU），），作為確定噴油器基本噴作為確定噴油器基本噴油量的依據(jù)油量的依據(jù)。二、進氣壓力傳感器的識別與檢測 安裝位置安裝位置：（1）安裝在發(fā)動機機艙內(nèi)（如皇冠）安裝在發(fā)動機機艙內(nèi)（如皇冠3.0車）；車）；（2）安裝在進氣歧管上（如桑塔納）安

9、裝在進氣歧管上（如桑塔納99新秀）；新秀）；（3）進氣壓力傳感器和進氣溫度傳感器集成在一起，）進氣壓力傳感器和進氣溫度傳感器集成在一起，安裝在進氣管膨脹箱上。（安裝在進氣管膨脹箱上。（Jetta2V） l類型類型 表面彈性波式電容式頻率型膜盒傳動的可變電感式或稱電阻應(yīng)變計式半導體壓敏電阻式電壓型進氣歧管壓力傳感器結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)1-搭鐵；2-進氣溫度信號輸出端子；3-電源（+5V）端子；4-傳感器信號輸出端子 1、半導體壓敏電阻式進氣壓力傳感器 工作原理工作原理半導體進氣壓力傳感器的輸出特性 電路圖電路圖檢測 1. 1.測電源電壓測電源電壓: : 拔下傳感器線束拔下傳感器線束, ,接通點火開關(guān)，測端子

10、接通點火開關(guān)，測端子VCVC和和E2E2間的電壓間的電壓應(yīng)當是應(yīng)當是4.54.55.5V5.5V。若無電壓。若無電壓, ,則應(yīng)檢查則應(yīng)檢查ECUECU上相應(yīng)端子電壓上相應(yīng)端子電壓, ,若正常若正常, ,則為則為ECUECU與傳感器間線路故障或傳感器已損壞與傳感器間線路故障或傳感器已損壞. . 2. 2.測信號電壓測信號電壓: : 拆下進氣歧管處的真空軟管，并接在真空槍上，接通點火拆下進氣歧管處的真空軟管，并接在真空槍上，接通點火開關(guān)，測信號端子開關(guān)，測信號端子PIMPIM與搭鐵與搭鐵E2E2間的信號電壓間的信號電壓, ,應(yīng)符合標準值。應(yīng)符合標準值。桑塔納GLi型轎車半導體壓敏電阻式進氣歧管壓力

11、傳感器 1-搭鐵；2-進氣溫度信號輸出端子；3-電源（+5V）端子；4-傳感器信號輸出端子 皇冠3.0轎車壓敏電阻式進氣歧管壓力傳感器 廣州本田轎車MAP傳感器 2.真空膜盒式進氣歧管壓力傳感器 1-膜盒;2-氣壓室；3-氣壓增高；4-操縱桿 霍爾效應(yīng)原理圖圖5-11 產(chǎn)生線磁場的磁極圖5-12 霍爾式壓力計結(jié)構(gòu)原理圖1管接頭 2基座 3膜盒 4芯桿 5杠桿 6霍爾元件 7磁鐵3.3.可變電阻器式可變電阻器式 1-膜盒;2-接進氣管；3-輸出電壓；4-基準電壓 當電位計的滑動臂在電阻上移動時，對加在電阻上的電壓起分壓作用。當空氣壓力降低時，操縱桿使滑動觸點向電阻的搭鐵端移動，由于電阻增加，使輸

12、出電壓減少。反之，空氣壓力增高時，則輸出電壓增強。 4.4.可變電感式可變電感式 1-膜盒;2-接進氣管；3-線圈W1；4-鐵心；5-線圈W2 振蕩器輸出的交變電壓通過線圈W1，由互感作用而使線圈W2產(chǎn)生電壓，電壓的大小由兩線圈耦合情況而定。耦和越緊，輸出電壓越大，所以在鐵心向兩線中間運動時，輸出電壓信號會得到增強。 三、發(fā)動機冷卻液溫度、進氣溫度傳感器三、發(fā)動機冷卻液溫度、進氣溫度傳感器識別與檢測識別與檢測 （一）、發(fā)動機冷卻液溫度傳感器識別與檢測（一）、發(fā)動機冷卻液溫度傳感器識別與檢測 檢測發(fā)動機檢測發(fā)動機冷卻水溫度，向冷卻水溫度，向ECUECU輸入溫度信號輸入溫度信號, ,作為燃油噴射和

13、作為燃油噴射和點火正時的修正點火正時的修正信號。信號。.作用作用2.2.安裝位置安裝位置圖4-10 發(fā)動機冷卻水溫傳感器的結(jié)構(gòu)與特性（a）結(jié)構(gòu) （b）特性3.3.構(gòu)造與工作原理構(gòu)造與工作原理l熱敏電阻的溫度特性圖4-3 熱敏電阻的溫度特性1負溫度系數(shù)（NTC） 2正溫度系數(shù)（PTC） 3臨界溫度系數(shù)（CRT）4.4.電路圖電路圖5.5.檢測檢測(1)(1)、測電阻值（開路檢測）、測電阻值（開路檢測）參考值參考值溫度（）電阻（k）06202.2401.1600.6800.25桑塔納桑塔納2000GSi轎車的冷卻液溫度傳感器轎車的冷卻液溫度傳感器 捷達轎車冷卻液溫度傳感器捷達轎車冷卻液溫度傳感器

14、1-電源插座 2-殼體 3-NTC電阻 4-冷卻液溫度傳感器G62及水溫表傳感器（G2） （二）發(fā)動機進氣溫度傳感器識別與檢測（二）發(fā)動機進氣溫度傳感器識別與檢測 1作作用用 檢測進氣溫度，檢測進氣溫度，向向ECUECU輸入進氣溫度輸入進氣溫度信號，作為燃油噴射信號，作為燃油噴射的修正信號。的修正信號。2安裝位置安裝位置 安裝在空氣流量傳感器內(nèi)安裝在空氣流量傳感器內(nèi)安裝在進氣壓力傳感器內(nèi)安裝在進氣壓力傳感器內(nèi)安裝在空氣濾清器之后的進氣軟管上安裝在空氣濾清器之后的進氣軟管上3構(gòu)造與工作原理構(gòu)造與工作原理 圖4-15 進氣溫度傳感器的外形結(jié)構(gòu)1絕緣套 2塑料外殼 3防水插座 4銅墊圈 5熱敏電阻

15、進氣溫度傳感器內(nèi)進氣溫度傳感器內(nèi)部也是一個具有負溫度部也是一個具有負溫度系數(shù)的熱敏電阻，外部系數(shù)的熱敏電阻，外部為環(huán)氧樹脂密封。為環(huán)氧樹脂密封。 熱敏電阻的阻值隨熱敏電阻的阻值隨空氣溫度升高而降低，空氣溫度升高而降低，呈指數(shù)關(guān)系。呈指數(shù)關(guān)系。4電路圖電路圖 5檢測檢測 斷開點火開關(guān)，拔下進氣溫度傳感器，拆下進氣溫度傳感器；斷開點火開關(guān)，拔下進氣溫度傳感器，拆下進氣溫度傳感器；用電吹風、紅外線燈或熱水加熱進氣溫度傳感器，也可以用制冷用電吹風、紅外線燈或熱水加熱進氣溫度傳感器，也可以用制冷劑對其降溫，并用萬用表劑對其降溫，并用萬用表 擋，測量在不同溫度下進氣溫度傳擋，測量在不同溫度下進氣溫度傳感器

16、的電阻值。其電阻值變化與水溫傳感器相同。如果電阻值不感器的電阻值。其電阻值變化與水溫傳感器相同。如果電阻值不在規(guī)定范圍，則應(yīng)更換進氣溫度傳感器。在規(guī)定范圍，則應(yīng)更換進氣溫度傳感器。 開路檢測（測電阻值）開路檢測（測電阻值） 進氣溫度傳感器連接線束電阻測量。用數(shù)字式萬用表的進氣溫度傳感器連接線束電阻測量。用數(shù)字式萬用表的擋，測量傳感器接頭擋，測量傳感器接頭與與ECUECU連接器端子間電阻，即連接器端子間電阻，即B B2121、A A4 4間電阻值，如果不導通或電阻值大于間電阻值，如果不導通或電阻值大于11，說明傳感器連接線路斷路或接頭接觸不良，應(yīng)進行檢修。說明傳感器連接線路斷路或接頭接觸不良，應(yīng)

17、進行檢修。就車檢測（測電壓值）就車檢測（測電壓值）四、節(jié)氣門位置傳感器四、節(jié)氣門位置傳感器 作用作用 是將節(jié)氣門開度（即發(fā)動機負荷）大小轉(zhuǎn)變?yōu)殡娛菍⒐?jié)氣門開度（即發(fā)動機負荷）大小轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘栞斎胄盘栞斎隕CUECU。ECUECU根據(jù)節(jié)氣門位置信號判別發(fā)動機的工根據(jù)節(jié)氣門位置信號判別發(fā)動機的工況，如怠速工況，部分負荷工況，大負荷工況等等，并況，如怠速工況，部分負荷工況，大負荷工況等等，并根據(jù)發(fā)動機不同工況對混合氣濃度的需求來控制噴油時根據(jù)發(fā)動機不同工況對混合氣濃度的需求來控制噴油時間。間。 類型類型 線性可變電阻式線性可變電阻式觸點開關(guān)式觸點開關(guān)式綜合式綜合式觸點開關(guān)式節(jié)氣門位置傳感器觸點開關(guān)式

18、節(jié)氣門位置傳感器 怠速狀態(tài) 全開狀態(tài)線性可變電阻式節(jié)氣門位置傳感器線性可變電阻式節(jié)氣門位置傳感器 l構(gòu)造富康轎車線性可變電阻式節(jié)氣門位置富康轎車線性可變電阻式節(jié)氣門位置傳感器傳感器 1-節(jié)氣門軸；2-滑動觸點；3-電位器電阻軌道綜合式節(jié)氣門位置傳感器綜合式節(jié)氣門位置傳感器 奧迪奧迪2.6L/V6轎車綜合式節(jié)氣門位置傳感器轎車綜合式節(jié)氣門位置傳感器 桑塔納桑塔納2000GSi綜合式節(jié)氣門位置傳感器綜合式節(jié)氣門位置傳感器 五、曲軸位置傳感器（發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器） l曲軸位置傳感器和發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器制成一體，既用曲軸位置傳感器和發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器制成一體，既用于發(fā)動機曲軸位置、上止點位置的測定，又用于發(fā)

19、動于發(fā)動機曲軸位置、上止點位置的測定，又用于發(fā)動機轉(zhuǎn)速的測定。機轉(zhuǎn)速的測定。 l發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器的轉(zhuǎn)速信號輸入發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器的轉(zhuǎn)速信號輸入ECU，以便使發(fā)動，以便使發(fā)動機控制系統(tǒng)、起動系統(tǒng)、機控制系統(tǒng)、起動系統(tǒng)、ABS/TRAC（ASR）制動防）制動防滑控制系統(tǒng)、懸架系統(tǒng)、導航系統(tǒng)等各種裝置能正?；刂葡到y(tǒng)、懸架系統(tǒng)、導航系統(tǒng)等各種裝置能正常工作。工作。 光電式曲軸位置傳感器 日產(chǎn)公司光電式曲軸位置傳感器結(jié)構(gòu)日產(chǎn)公司光電式曲軸位置傳感器結(jié)構(gòu) 信號盤外圍有信號盤外圍有360條縫隙（光孔），用于產(chǎn)生條縫隙（光孔），用于產(chǎn)生1信號；外圍稍靠內(nèi)間信號；外圍稍靠內(nèi)間隔隔60分布著六個光孔，產(chǎn)生分布著六

20、個光孔，產(chǎn)生120信號，其中有一個較寬的光孔是產(chǎn)生信號，其中有一個較寬的光孔是產(chǎn)生與一缸上止點對應(yīng)的與一缸上止點對應(yīng)的120信號信號 光電式信號發(fā)生器作用原理光電式信號發(fā)生器作用原理 光電式曲軸位置傳感器的檢測光電式曲軸位置傳感器的檢測 打開分電器蓋，檢查發(fā)光二極管、光敏三極管表面是否臟污，線路連打開分電器蓋，檢查發(fā)光二極管、光敏三極管表面是否臟污，線路連接是否良好接是否良好 檢查信號盤上的光孔不應(yīng)殘缺，信號盤不應(yīng)有翹曲現(xiàn)象檢查信號盤上的光孔不應(yīng)殘缺，信號盤不應(yīng)有翹曲現(xiàn)象 慢慢轉(zhuǎn)動分電器軸慢慢轉(zhuǎn)動分電器軸,檢查信號脈沖檢查信號脈沖 霍爾式曲軸位置傳感器霍爾式曲軸位置傳感器 安裝在分電器內(nèi)的霍爾

21、式曲軸位置傳感器的結(jié)構(gòu)原理安裝在分電器內(nèi)的霍爾式曲軸位置傳感器的結(jié)構(gòu)原理 霍爾效應(yīng)霍爾效應(yīng) 霍爾式曲軸位置傳感器的檢測霍爾式曲軸位置傳感器的檢測 同步信號傳感器工作電路同步信號傳感器工作電路六、氧傳感器識別與檢測六、氧傳感器識別與檢測 通過監(jiān)測尾氣中氧的通過監(jiān)測尾氣中氧的濃度來獲得混合氣的空燃濃度來獲得混合氣的空燃比信號，并將該信號轉(zhuǎn)變比信號，并將該信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柗答伣o控制單元，為電信號反饋給控制單元，調(diào)整噴油量，從而實現(xiàn)發(fā)調(diào)整噴油量，從而實現(xiàn)發(fā)動機的閉環(huán)控制，改善發(fā)動機的閉環(huán)控制，改善發(fā)動機的燃燒，減少有害氣動機的燃燒，減少有害氣體的排放、節(jié)約燃油。體的排放、節(jié)約燃油。.作用作用2.安裝位置安裝位置氧傳感器安裝在排氣管上氧傳感器安裝在排氣管上 l理論空燃比14.71 圖7-1 氧傳感器外形與安裝位置1排氣管 2氧傳感器3、類型、類型 二氧化鈦式二氧化鋯式氧傳感器22TiOZrO4、二氧化鋯式構(gòu)造原理、二氧化鋯式構(gòu)造原理尾氣帶有涂層的極板控制單元電壓信號外部空氣5、工作原理、工作原理 圖7-4 二氧化鋯氧傳感器工作原理6、工作特