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文檔簡介
1、項目二 汽車常用傳感器認知任務一 認識傳感器任務一 認識傳感器任務描述作為汽車“感覺器官”的傳感器將各種輸入參量轉換為電信號,這些信號是調節(jié)和控制發(fā)動機管理系統(tǒng)、安全系統(tǒng)和舒適系統(tǒng)所必須的。任務一 認識傳感器一、傳感器的現(xiàn)狀和發(fā)展1傳感器概述傳感器是一種檢測裝置,它能感受到被測量的信息,并能將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。任務一 認識傳感器1傳感器概述傳感器是實現(xiàn)自動控制的首要環(huán)節(jié),如表所示為人體感知器官與相應傳感器的功用。有關現(xiàn)象人的感覺與器官傳感器光視覺眼睛光電池光導元件光敏二極管聲波聽覺耳朵振動傳感器壓
2、敏二極管任務一 認識傳感器1傳感器概述傳感器是實現(xiàn)自動控制的首要環(huán)節(jié),如表所示為人體感知器官與相應傳感器的功用。有關現(xiàn)象人的感覺與器官傳感器位移壓力觸覺皮膚稱重傳感器溫度冷熱覺皮膚熱敏電阻溫度傳感器分子吸附嗅覺鼻子氣敏傳感器煤氣傳感器離子檢測FET味覺舌頭任務一 認識傳感器1傳感器概述汽車傳感器是汽車計算機系統(tǒng)的輸入裝置,它把汽車運行中各種工況信息,如車速、介質溫度、發(fā)動機運轉工況等,轉化成電信號輸入給計算機,以便發(fā)動機處于最佳工作狀態(tài)。一旦某個傳感器失靈,它所對應裝置的運行就會不正常甚至不工作。任務一 認識傳感器任務描述以自己身邊的電子產品(如手機、平板電腦、小家電)為例,談一談在它上面都應
3、用到了什么傳感器技術?任務一 認識傳感器1傳感器概述現(xiàn)代汽車電子控制系統(tǒng)所用傳感器與使用目的如表所示。系 統(tǒng)傳感器使用目的發(fā)動機進氣壓力,爆燃,進氣溫度,空燃比,曲軸角度,發(fā)動機轉速,冷卻水溫閥,冷卻水溫度開關 燃油噴射,點火時間的程序控制,冷卻水溫穩(wěn)定,怠速轉速的穩(wěn)定控制,空燃比修正反饋控制,爆燃區(qū)控制變速器 變速器位置開關,節(jié)流閥開關 換擋控制車身行駛 車速,輪速,車高,結露開關,車內、外開關,車內、外溫度,日照量,濕度,冷卻水溫開關,冷卻水溫開關,冷媒壓力開關 定速行駛控制,車高穩(wěn)定控制,防抱死控制,防結露車窗,變速鎖止控制,懸架系統(tǒng)控制,車內空調,前照燈控制,防眩目后視鏡,雨滴檢測刮水
4、器任務一 認識傳感器1傳感器概述現(xiàn)代汽車電子控制系統(tǒng)所用傳感器與使用目的如表所示。系 統(tǒng)傳感器使用目的顯示診斷 發(fā)動機轉速,車速,燃油余量,冷卻水溫,油壓,方位車距,進氣壓力,燃油流量,排氣溫度開關,燃油余量開關,冷卻水量開關,制動液量開關,洗滌劑量開關,蓄電池液量開關,車門開關,座椅安全帶開關,行李箱蓋開關,油溫開關 計量顯示:車速,里程表,燃油余量,冷卻水溫,耗油量,進氣壓力,行車路線 診斷顯示:機油壓力,燃油余量,高速區(qū),排氣溫度警報區(qū),冷卻水位,制動液位,風窗洗滌劑液位,蓄電池液位等任務一 認識傳感器2傳感器的分類2傳感器的分類傳感器在汽車工業(yè)中應用廣泛,種類多樣,一種被測參數(shù)可用多種
5、不同類型的傳感器來測量,而同一種傳感器也往往可以測量多種被測參數(shù)。常用汽車傳感器的各種分類方法如下。任務一 認識傳感器2傳感器的分類1)按能量關系分類根據(jù)能量關系不同,傳感器可分為主動型和被動型兩類。汽車傳感器大多使用被動型傳感器,這種傳感器需要外加電源才能產生電信號,其自身本質上是一個能量控制器。任務一 認識傳感器2傳感器的分類2)按信號轉換的角度分類如圖所示,根據(jù)信號轉換的角度不同,傳感器可分為由一種非電量變換為另一種非電量的傳感器(如彈性敏感元件和氣動傳感器),以及由非電量變換為電量的傳感器(如熱電偶溫度傳感器、壓電式加速度傳感器)。任務一 認識傳感器2傳感器的分類 (a)氣動傳感器(b
6、)壓電式加速度傳感器任務一 認識傳感器2傳感器的分類3)按檢測變換原理分類根據(jù)檢測變換原理不同,傳感器可分為物理性能型和結構型兩類。物理性能型傳感器是指在測量過程中,結構參數(shù)基本不變,依靠敏感元件的物理性能變化實現(xiàn)信號的變換(如熱電傳感器、光電傳感器、壓電傳感器);結構型傳感器則依靠傳感器某些結構參數(shù)的變化來實現(xiàn)信號的變換(如電感傳感器、電容傳感器)。任務一 認識傳感器3感器的發(fā)展趨勢汽車在汽車電子控制系統(tǒng)中的重要作用和快速增長的市場需求,促進了汽車傳感器技術的不斷發(fā)展。未來汽車傳感器的發(fā)展總體趨勢是智能化、微型化、集成化、多功能化以及新材料和新工藝制成的新型傳感器。任務一 認識傳感器3感器的
7、發(fā)展趨勢1)智能化能夠執(zhí)行信息存儲和信息處理,而且能夠進行邏輯思考和結論判斷,相當于傳感器與微型機的結合,將信息處理和控制電路集成到了單個芯片中,具有自診斷、多參數(shù)混合測量、誤差補償?shù)裙δ?。任務?認識傳感器3感器的發(fā)展趨勢2)微型化利用微電子機械系統(tǒng)技術和計算機輔助設計技術將微米數(shù)量級的敏感元件、信號處理器、數(shù)據(jù)處理裝置封裝在同一芯片上,其具有體積小、價格低、工作壽命長的特點,并且可以提高系統(tǒng)測試準確度,有取代傳統(tǒng)傳感器的趨勢。任務一 認識傳感器3感器的發(fā)展趨勢3)多功能化將若干種敏感元件組裝在同一種材料或單獨一塊芯片上的一體化、多功能傳感器。能夠對不同種類的參數(shù)進行檢測,即用單獨一個傳感器
8、系統(tǒng)來同時實現(xiàn)多種傳感器的功能,可以減少傳感器的數(shù)量,提高系統(tǒng)可靠性。任務一 認識傳感器3感器的發(fā)展趨勢4)集成化利用微電子機械系統(tǒng)技術將敏感元件和處理器集成在一個芯片上,稱為IC式傳感器,如圖所示。任務一 認識傳感器3感器的發(fā)展趨勢5)新材料、新工藝的應用新材料的應用是傳感器技術發(fā)展的重要基礎?,F(xiàn)在光導纖維、納米材料、超導材料等新型材料的出現(xiàn)促進了汽車傳感器的發(fā)展。任務一 認識傳感器3感器的發(fā)展趨勢傳感器的性能不僅與其材料有關,還與其加工技術有關,加工技術的微精細化在傳感器的生產中占有越來越重要的地位。近年來,隨著集成電路工藝的發(fā)展,微機械加工技術已越來越多地用于傳感器制造工藝。隨著現(xiàn)代制造
9、技術的發(fā)展,將會有更多的先進制造技術應用到汽車傳感器制作中。任務一 認識傳感器3感器的發(fā)展趨勢6)探索研發(fā)新型傳感器傳感器的工作原理是基于各種物理、化學和生物效應,由此啟發(fā)人們進一步探索具有新效應的敏感功能材料,并以此研制具有新原理的新型傳感器,這是發(fā)展低成本、高性能、多功能和微型化傳感器的重要途徑。任務一 認識傳感器3感器的發(fā)展趨勢目前,傳感器行業(yè)的發(fā)展已經進入了一個新的時代,網絡傳感器、生物傳感器、納米傳感器等更尖端的傳感器已進入國內市場,進入我們的生活。課后請同學們查閱相關資料進行了解。任務一 認識傳感器二、汽車傳感器的性能要求及使用原則1汽車傳感器的性能要求汽車傳感器的性能指標包括精度
10、指標、響應性、可靠性、耐久性、結構緊湊性、適應性、輸出電平和制造成本等。任務一 認識汽車電子控制系統(tǒng)1汽車傳感器的性能要求 有較好的環(huán)境適應性。汽車工作環(huán)境溫度是在 4080,各種道路條件下運行,特別是發(fā)動機承受著巨大的熱負荷、熱沖擊和振動等,因此要求傳感器能適應溫度、濕度、沖擊、振動、腐蝕及油液污染等惡劣工作環(huán)境。 要求汽車傳感器工作穩(wěn)定性好、可靠性高。 再現(xiàn)性好。由于計算機在汽車上的應用,要求傳感器再現(xiàn)性一定要好,因為即使傳感器線性特性不良,也可以通過電腦來修正。任務一 認識汽車電子控制系統(tǒng)1汽車傳感器的性能要求 具有批量生產和通用性。由于汽車工業(yè)的發(fā)展,要求傳感器應具有批量生產的可能性。
11、一種傳感器可用于多種控制,如把速度信號微分,可求得加速度信號等,所以傳感器應具有通用性。 要求小型化,便于安裝使用,檢測識別方便。 應符合有關標準要求。 傳感器數(shù)量不受限制。任務一 認識傳感器1汽車傳感器的性能要求在現(xiàn)代汽車電子控制系統(tǒng)中,傳感器可把被測參數(shù)轉變成電信號,無論參數(shù)數(shù)量怎樣多,只要把傳感器信號輸入電腦,就可以進行處理,實現(xiàn)高精度控制。任務一 認識傳感器1汽車傳感器的性能要求檢測項目測量范圍精度要求進氣歧管壓力(kPa)101002%空氣流量(kg/h)66002%溫度()-501502.5%曲軸轉角()103600.5%燃油流量(L/h)01101%排氣中氧濃度 0.41.41%
12、任務一 認識汽車電子控制系統(tǒng)2汽車傳感器的使用原則 量程的選擇。量程是傳感器測量上限和下限的代數(shù)差。例如,檢測車高用的位移傳感器,要求測量上限為40 mm,測量下限為-40 mm,則選擇位移傳感器的量程應為80 mm。 靈敏度的選擇。傳感器輸出變化值與被測量的變化值之比稱為靈敏度。例如,測量發(fā)動機水溫的傳感器,它的測量變化值為170(-50120),而它的輸出電壓值要求為05 V,所以選擇其靈敏度為5 V/170。 分辨率的選擇。分辨率表示傳感器可能檢測出的被測信號的最小增量。例如,發(fā)動機曲軸位置傳感器,要求分辨率為0.1。任務一 認識汽車電子控制系統(tǒng)2汽車傳感器的使用原則 誤差的選擇。誤差是
13、指測量指示值與真值之間的差。有的誤差用絕對值表示,如溫度傳感器的絕對誤差為2;而有的用相對于滿量程之比表示,如空氣流量傳感器的相對誤差為1%。傳感器誤差是系統(tǒng)總體誤差所要求的,應當加以注意。 重復性的選擇。重復性是傳感器在工作條件下,被測量的同一數(shù)值,在一個方向上進行重復測量時,測量結果的一致性。例如,檢測發(fā)動機在轉速上升時期對某一個速度重復測量時數(shù)值的一致性或誤差值多大,應滿足規(guī)定要求。任務一 認識汽車電子控制系統(tǒng)2汽車傳感器的使用原則 線性度的選擇。汽車傳感器的線性度是指它的輸入輸出關系曲線與其理論擬合直線之間的偏差。這種偏差要大小一定,重復性好,且有一定的規(guī)律,這樣在電腦處理數(shù)據(jù)時可以用
14、硬件或軟件進行補償。 過載的選擇。過載表示傳感器允許承受的最大輸入量(被測量)。在這個輸入量作用下,傳感器的各項指標應保證不超過其規(guī)定的公差范圍。過載一般可用超過測量上限(或下限)的被測量值與量程的百分比表示。選擇過載時只要實際工況超載量不大于傳感器說明書上規(guī)定值就可以。任務一 認識汽車電子控制系統(tǒng)2汽車傳感器的使用原則 可靠度的選擇??煽慷鹊暮x是在規(guī)定條件下,傳感器正常工作的可能性。例如,壓力傳感器的可靠度為0.997(2 000 h),它是指壓力傳感器符合上述條件時,工作2 000 h,它的可靠性為0.997(99.7%)。在選擇工作時間長短及概率指標時都要符合要求,才能保證整個系統(tǒng)的可
15、靠性指標。 響應時間的選擇。傳感器的響應時間是在信號產生后,傳感器輸出值達到穩(wěn)定值的最小規(guī)定百分數(shù)時所需的時間。例如,壓力傳感器響應時間要求是10 ms,也就是要求該傳感器在工作條件下,從輸入信號加入后,要經10 ms后,它的輸出值才達到所要求的數(shù)值。這個參數(shù)大小會直接影響汽車啟動時間的大小,所以在選擇時只能小于10 ms,才能滿足汽車啟動的時間要求。任務一 認識傳感器1汽車傳感器的性能要求傳感器應用廣泛,使用時需要考慮的原則不僅限于上述幾點,需要結合實際要求及環(huán)境選用。任務一 認識汽車電子控制系統(tǒng)任務實訓汽車電子控制系統(tǒng)的研討實訓題目觀察汽車傳感器實訓目的 通過實際接觸及觀察汽車傳感器,對傳
16、感器有初步的認識。 提高同學的動手和觀察能力。實訓設備溫度傳感器、壓力傳感器、液位傳感器、光傳感器等汽車常用傳感器。實訓方法及步驟觀察汽車傳感器的大小、結構、材質及接口,選擇其中一種傳感器,通過互聯(lián)網或圖書資料查詢各傳感器的參數(shù)、功能及在車中的安裝位置,將查詢出來的資料記錄在實訓總結報告上。汽車傳感器實物圖如圖2-1-3所示。任務一 認識汽車電子控制系統(tǒng)任務實訓汽車電子控制系統(tǒng)的研討實訓方法及步驟 (a)溫度傳感器 (b)壓力傳感器 (c)液位傳感器圖2-1-3 汽車傳感器實物圖 注意: 進入實訓室時必須做好課前準備,與實訓無關的物品不得帶入實訓室內。 實訓時要隨時保持臺面整潔,將需要的工具放
17、在實訓臺上的指定位置。 實訓結束時,應清潔工作臺,清理垃圾,將實訓器材恢復原位。實訓總結任務二 認識溫度傳感器任務二 認識溫度傳感器任務描述在汽車工業(yè),甚至整個工業(yè)自動化過程中,溫度傳感器都是極其重要的傳感器之一。隨著現(xiàn)代汽車電子化程度的提高,越來越多的機構總成開始使用溫度傳感器。只有確定發(fā)動機的溫度狀態(tài)后,才可以正確的控制燃油噴射、點火正時、怠速轉速和尾氣排放,以提高發(fā)動機的運行性能。任務二 認識溫度傳感器一、溫度傳感器概述應用在汽車上的溫度傳感器主要有冷卻液溫度傳感器、進氣溫度傳感器、排氣溫度傳感器、油溫度傳感器、蒸發(fā)器出口溫度傳感器和車內(外)溫度傳感器等。它們的作用是檢測氣體、液體的溫
18、度,并把檢測結果轉換成電信號輸入給ECU進行處理。任務二 認識溫度傳感器一、溫度傳感器概述常用的溫度傳感器有熱電阻式、熱電偶式、熱敏電阻式及晶體管和集成型。目前,汽車日常用的有熱電阻式、熱電偶式和熱敏鐵氧體式溫度傳感器。常見溫度傳感器的比較如表所示。實際當中,用一種傳感器難以滿足實際溫度的測量范圍,所以就需要按照使用目的來選定傳感器。任務二 認識溫度傳感器一、溫度傳感器概述類 型優(yōu) 點缺 點IC溫度傳感器 線性極高、成本低、精度高、輸出幅度大、易于系統(tǒng)集成、尺寸小 響應時間長、溫度范圍有限、固有的自身發(fā)熱、需要外部參考源RTD 線性中等、穩(wěn)定性好、精度極高、配置靈活多樣 溫度范圍有限、價格昂貴
19、、需要外部電流源任務二 認識溫度傳感器一、溫度傳感器概述談談在日常生活中,溫度傳感器都應用在了哪些方面,它們的主要作用是什么?任務二 認識溫度傳感器二、熱電阻式溫度傳感器熱電阻式溫度傳感器是根據(jù)物質的電阻率隨其本身溫度變化而變化的現(xiàn)象制成的,這種現(xiàn)象稱為熱電阻效應。其按材料特性不同可分為金屬熱電阻式溫度傳感器和半導體熱敏電阻式溫度傳感器。任務二 認識溫度傳感器1金屬熱電阻式溫度傳感器1)熱電阻的類型熱電阻一般用鉑、銅、鎳等純金屬制成,現(xiàn)在也有用銦、錳、銠等材料制成的新型熱電阻。下面以最為常見的鉑熱電阻和銅熱電阻為例做簡單介紹。任務二 認識溫度傳感器1金屬熱電阻式溫度傳感器(1)鉑熱電阻鉑熱電阻
20、是利用鉑絲的熱電阻效應這一基本原理設計和制作的,其外形如圖所示。鉑熱電阻是一種較理想的熱電阻材料,因為鉑的化學性質極其穩(wěn)定,可以在很寬的溫度范圍內保持良好的特性,適合在-200850的溫度范圍內測量,是世界上使用最多的溫度傳感器。任務二 認識溫度傳感器1金屬熱電阻式溫度傳感器目前國內統(tǒng)一設計的一般工業(yè)用標準鉑電阻的值有100 和10 兩種,并將電阻值RT,與溫度T的相應關系統(tǒng)一列成表格,稱為鉑電阻的分度表。任務二 認識溫度傳感器1金屬熱電阻式溫度傳感器(2)銅熱電阻銅熱電阻是利用銅絲的熱電阻效應這一基本原理設計和制作的,其外形與鉑熱電阻類似。與鉑熱電阻相比,銅熱電阻的測量精度低,測量范圍較?。?/p>
21、為-50150),機械強度低,但其在測量范圍內穩(wěn)定性好,有強大的溫度系數(shù)、線性特性,而且金屬銅易提純,價格低廉,可應用在測量要求不高的場合。銅熱電阻還具有良好的電輸出特性,可用來為顯示儀、記錄儀、調節(jié)器、掃描器、數(shù)據(jù)記錄儀以及計算機提供準確的溫度變化信號。任務二 認識溫度傳感器二、熱電阻式溫度傳感器2)熱電阻的結構不論是鉑熱電阻還是銅熱電阻,其結構都由電阻體、絕緣套管和接線盒組成,如圖所示。任務二 認識溫度傳感器二、熱電阻式溫度傳感器電阻體主要由電阻絲、骨架和引出線組成,如圖所示。任務二 認識溫度傳感器1金屬熱電阻式溫度傳感器3)熱電阻傳感器的測量電路由于汽車使用環(huán)境較為惡劣,因此熱電阻的引出
22、線對測量結果有較大影響,為了減小或消除引出線內阻的影響,熱電阻RT的引出線連接方式常采用三線制或四線制,如圖所示。任務二 認識溫度傳感器1金屬熱電阻式溫度傳感器(1)三線制在熱電阻根部的一端連接一根引線,另一端連接兩根引線的方式稱為三線制,這種方式通常與電橋配套使用,可以較好地消除引線內阻的影響,提高測量精度,在工業(yè)過程控制中最常用。任務二 認識溫度傳感器1金屬熱電阻式溫度傳感器(2)四線制在熱電阻的根部兩端各連接兩根導線的方式稱為四線制,其中兩根引線為熱電阻提供恒定電流I,把RT轉換成電壓信號U,再通過另兩根引線把U引至二次儀表??梢娺@種引線方式可完全消除引線內阻影響,主要用于高精度的溫度檢
23、測。任務二 認識溫度傳感器2半導體熱敏電阻式溫度傳感器熱敏電阻是一類敏感元件,按照溫度系數(shù)不同分為正溫度系數(shù)熱敏電阻(PTC)和負溫度系數(shù)熱敏電阻(NTC)。熱敏電阻的典型特點是對溫度敏感,不同的溫度下表現(xiàn)出不同的電阻值。正溫度系數(shù)熱敏電阻(PTC)在溫度越高時電阻值越大,負溫度系數(shù)熱敏電阻(NTC)在溫度越高時電阻值越低,它們同屬于半導體器件。任務二 認識溫度傳感器2半導體熱敏電阻式溫度傳感器半導體熱敏電阻由陶瓷半導體制成,它具有非常大的電阻溫度系數(shù)和高的電阻率,用其制成的傳感器的靈敏度也相當高。熱敏電阻的主要特性有溫度特性和伏安特性。任務二 認識溫度傳感器2半導體熱敏電阻式溫度傳感器1)溫
24、度特性正溫度系數(shù)熱敏電阻(PTC)廣泛應用在汽車發(fā)動機、儀器、儀表等測溫、感溫部件中,它的主要成分為鈦酸鋇,并混合其他金屬氧化物燒結而成,其溫度特性如圖中曲線1所示。任務二 認識溫度傳感器2半導體熱敏電阻式溫度傳感器負溫度系數(shù)熱敏電阻(NTC)廣泛應用在汽車發(fā)動機冷卻水溫度傳感器、進氣溫度傳感器、機油溫度傳感器和空調用溫度傳感器中,其外形如圖所示。任務二 認識溫度傳感器2半導體熱敏電阻式溫度傳感器負溫度系數(shù)熱敏電阻是以錳、鈷、鎳和銅等金屬氧化物為主要材料,采用陶瓷工藝制造而成。這些金屬氧化物材料都具有半導體性質,在導電方式上完全類似硅、鍺等半導體材料。溫度低時,這些氧化物材料的載流子(電子和孔
25、穴)數(shù)目少,電阻值較高;隨著溫度的升高,載流子數(shù)目增加,電阻值降低,如圖中曲線2所示。任務二 認識溫度傳感器2半導體熱敏電阻式溫度傳感器2)伏安特性靜態(tài)情況下熱敏電阻上的端電壓與通過熱敏電阻的電流之間的關系稱為伏安特性。它是熱敏電阻的重要特性,如圖所示。任務二 認識溫度傳感器2半導體熱敏電阻式溫度傳感器當電流很小時,元件的功耗小,電流不足以引起熱敏電阻發(fā)熱,元件的溫度基本上就是環(huán)境的溫度,在這種情況下,熱敏電阻相當于一個固定電阻,電壓與電流之間的關系符合歐姆定律。隨著電流的增加,熱敏電阻的耗散功率增加,使工作電流引起熱敏電阻的自身溫度超過介質溫度,則熱敏電阻的阻值下降。當電流繼續(xù)增加時,電壓的
26、增加卻逐漸緩慢。若繼續(xù)增加電流強度,熱敏電阻自身加溫更劇烈,使其阻值迅速減小,其阻值減小的速度超過電流增加的速度,因此熱敏電阻的電壓降隨電流的增加而降低。當電流超過某一允許值時,熱敏電阻將被燒壞。任務二 認識溫度傳感器2半導體熱敏電阻式溫度傳感器因此,要根據(jù)熱敏電阻的允許功耗來確定電流,測量溫度時電流不能選得太高。任務二 認識溫度傳感器三、熱電偶式溫度傳感器1熱電偶的測溫原理將兩種不同材料的導體(或半導體)A和B的兩端分別焊接或鉸接在一起,形成一個閉合回路,如果兩個接點的溫度不同,則回路中將產生一個電動勢,稱為熱電動勢,這種現(xiàn)象稱為熱電效應,如圖所示。任務二 認識溫度傳感器1熱電偶的測溫原理熱
27、電偶就是利用熱電效應原理進行溫度測量的。其中,直接用作測量介質溫度的一端稱為工作端(又稱測量端),用T0表示;另一端稱為冷端(又稱補償端),用T1表示。冷端與顯示儀表或配套儀表連接,顯示儀表會指出熱電偶所產生的熱電動勢。任務二 認識溫度傳感器1熱電偶的測溫原理熱電偶實際上是一種能量轉換器,它將熱能轉換為電能,用所產生的熱電動勢測量溫度,對于熱電偶的熱電動勢,應注意如下幾個問題。任務二 認識溫度傳感器1熱電偶的測溫原理 熱電偶的熱電動勢是熱電偶工作端的兩端溫度函數(shù)的差,而不是熱電偶冷端與工作端溫度差的函數(shù)。 當熱電偶的材料均勻時,熱電偶所產生的熱電動勢的大小,與熱電偶的長度和直徑無關,只與熱電偶
28、材料的材質和兩端的溫差有關。 當熱電偶的兩個熱電偶絲材料材質確定后,熱電偶熱電動勢的大小,只與熱電偶的溫度差有關;若熱電偶冷端的溫度保持一定,熱電偶的熱電動勢僅是工作端溫度的單值函數(shù)。任務二 認識溫度傳感器三、熱電偶式溫度傳感器熱電偶是工業(yè)中使用最為普遍的接觸式測溫裝置。汽車上使用的熱電偶式溫度傳感器測量溫度高、測量范圍寬、性能穩(wěn)定、體積小、響應速度快,但熱電位差不高,需放大后進行處理。任務二 認識溫度傳感器2熱電偶式溫度傳感器的結構熱電偶式溫度傳感器的結構形式多種多樣,普通熱電偶式溫度傳感器的結構如圖所示。其主要由熱電極、絕緣套管、保護管和接線盒等組成。任務二 認識溫度傳感器2熱電偶式溫度傳
29、感器的結構熱電偶式溫度傳感器還有鎧裝式和薄膜式等形式。鎧裝式熱電偶式溫度傳感器的特點是撓性好,適用于復雜表面和狹小空間的溫度測量;薄膜式熱電偶式溫度傳感器的特點是熱慣性小、響應速度快,主要用于表面溫度的動態(tài)測量。任務二 認識溫度傳感器2熱電偶式溫度傳感器的結構金屬熱電阻式溫度傳感器和熱電偶式溫度傳感器的區(qū)別是什么?任務二 認識溫度傳感器四、探究溫度傳感器的應用1發(fā)動機冷卻液溫度傳感器冷卻液溫度傳感器安裝在發(fā)動機缸體或缸蓋的水套上,與冷卻液直接接觸,用于測量發(fā)動機的冷卻液溫度,其結構如圖所示。任務二 認識溫度傳感器1發(fā)動機冷卻液溫度傳感器冷卻液溫度傳感器使用的溫度傳感器是一個負溫度系數(shù)熱敏電阻(
30、NTC),其特性是阻值隨溫度升高而降低,如圖所示。任務二 認識溫度傳感器1發(fā)動機冷卻液溫度傳感器當出現(xiàn)因汽車負載過大、缺水、點火時間不對、風扇不轉等故障時,冷卻液溫度過高,會使發(fā)動機機體溫度上升,出現(xiàn)發(fā)動機不能工作的故障。所以,當冷卻液溫度過高時,冷卻液溫度傳感器會檢測出其溫度變化,并轉換成電信號輸入給ECU,ECU會根據(jù)信號對發(fā)動機的噴油量進行修正,使進入發(fā)動機的可燃混合氣燃燒穩(wěn)定,防止故障的發(fā)生。任務二 認識溫度傳感器2進氣溫度傳感器進氣溫度傳感器用來檢測發(fā)動機的進氣溫度,將進氣溫度信號轉變?yōu)殡娦盘栞斎虢oECU,ECU根據(jù)此信號修正噴油量與點火提前角,其結構如圖所示。任務二 認識溫度傳感器
31、2進氣溫度傳感器進氣溫度傳感器內部是一個負溫度系數(shù)熱敏電阻,它的電阻隨溫度的上升而下降;反之隨溫度的下降而上升,如圖所示。任務二 認識溫度傳感器2進氣溫度傳感器進氣溫度傳感器的安裝位置有兩種,在D型(進氣壓力型)電子燃油噴射系統(tǒng)中,它安裝在空氣濾清器之后的進氣管上;在L型(進氣流量型)電子燃油噴射系統(tǒng)中,它安裝在空氣流量計內。任務二 認識溫度傳感器2進氣溫度傳感器進氣溫度傳感器與ECU的連接如圖所示,當信號THA的電壓高時,熱敏電阻值大,ECU可判斷進氣溫度低,空氣密度大,單位體積的空氣質量大。此時,同樣的進氣體積流量,進氣質量流量大,應適量增加噴油量;反之,應適量減少噴油量。當混合氣過濃或過
32、稀時,會使發(fā)動機工作不穩(wěn),這時應檢查進氣溫度傳感器是否故障。任務二 認識溫度傳感器3排氣溫度傳感器排氣溫度傳感器主要用來檢測再循環(huán)廢氣的溫度,判斷再循環(huán)系統(tǒng)的工作是否正常,其外形及結構如圖所示。任務二 認識溫度傳感器3排氣溫度傳感器排氣溫度傳感器安裝在汽車尾氣裝置三元催化轉換器上,可用來檢測轉換器內的排氣溫度。該系統(tǒng)是為了防止催化轉化裝置過熱老化,損傷及損害車輛而設置的。若排氣溫度異常,則傳感器會將異常的溫度信號輸入ECU分析處理,然后啟動異常高溫警報系統(tǒng),使排氣溫度警告燈亮起,以告知司機。任務二 認識溫度傳感器3排氣溫度傳感器如圖所示為異常高溫警報系統(tǒng)圖。任務二 認識溫度傳感器3排氣溫度傳感
33、器三元催化轉換器是安裝在汽車排氣系統(tǒng)中的凈化裝置,它可將汽車尾氣排出的一氧化碳、碳氫化合物和氮氧化合物等有害氣體通過氧化和還原作用轉換為無害的二氧化碳、水和氮氣。任務二 認識溫度傳感器4車內、外溫度傳感器車內、外溫度傳感器均采用負溫度系數(shù)的熱敏電阻制成,即電阻值隨空氣溫度的升高而明顯減少。任務二 認識溫度傳感器4車內、外溫度傳感器1)車內溫度傳感器車內空氣溫度傳感器將熱敏電阻裝在塑料殼內,利用抽風裝置將車內空氣從吸氣孔處吸入塑料殼內來檢測車內溫度。車內空氣溫度傳感器,一個安裝在駕駛室內儀表板下面;另一個安裝在后風窗玻璃下面。車內空氣溫度傳感器的結構如圖所示。任務二 認識溫度傳感器4車內、外溫度
34、傳感器2)車外溫度傳感器車外溫度傳感器用于檢測車外環(huán)境的溫度,其阻值也隨環(huán)境溫度的變化而變化,并把這種變化信號輸入給空調控制系統(tǒng)的ECU,使ECU啟動空調壓縮機運轉,從而保證車內的溫度在恒定范圍內。車外空氣溫度傳感器一般安裝在汽車前部,其結構與特性如圖所示。任務二 認識溫度傳感器5空調蒸發(fā)器出風口溫度傳感器如圖所示,蒸發(fā)器出口溫度傳感器安裝在汽車空調系統(tǒng)的蒸發(fā)器片上,用以檢測蒸發(fā)器表面的溫度變化,控制壓縮機的工作狀況。 任務二 認識溫度傳感器5空調蒸發(fā)器出風口溫度傳感器工作時,空調蒸發(fā)器出口溫度傳感器檢測蒸發(fā)器表面的溫度信號,并將它轉化為電信號輸入給ECU,ECU將輸入的溫度信號與設定的溫度調
35、節(jié)信號進行比較后,控制空調壓縮機電磁離合器的通斷,從而對壓縮機的工作進行控制,同時還能利用此傳感器檢測到的溫度信號,防止蒸發(fā)器出現(xiàn)冰堵現(xiàn)象。 任務二 認識溫度傳感器5空調蒸發(fā)器出風口溫度傳感器蒸發(fā)器出口溫度傳感器安裝在汽車空調系統(tǒng)上。其采用負溫度系數(shù)的熱敏電阻為檢測元件,工作溫度為2060,其結構與特性如圖所示。 任務二 認識溫度傳感器任務實訓溫度傳感器的檢測實訓題目溫度傳感器的檢測實訓目的能識別常見傳感器,并學習汽車常用溫度傳感器的檢測方法。實訓設備溫度傳感器、溫度計、萬用表、電阻、直流電源、導線等。實訓方法及步驟1檢查溫度傳感器的好壞檢查傳感器的外觀有無損壞,并用萬用表測量傳感器的電阻,正
36、常情況下應有一定的阻值。任務二 認識溫度傳感器任務實訓溫度傳感器的檢測實訓方法及步驟2測量傳感器電阻值的變化特性如圖(a)所示連接電路,R=1 k。如圖(b)所示,將溫度傳感器和溫度計浸入到熱水中,在水溫下降的過程中,記錄不同溫度下傳感器的電阻值和兩端的電壓值,并填入實訓數(shù)據(jù)表內。依照記錄的數(shù)據(jù)繪制傳感器電阻隨溫度變化的曲線,以及其兩端電壓隨溫度變化的曲線。 (a) (b)注意:測量時只需將傳感器螺紋以下部分浸入到水中,防止引腳接觸到水而引起短路。任務三 認識壓力傳感器任務三 認識壓力傳感器一、壓力傳感器概述壓力是指發(fā)生在兩個物體的接觸表面的作用力,或是氣體對于固體和液體表面的垂直作用力,又或
37、是液體對于固體表面的垂直作用力。在力學和多數(shù)工程學科中,習慣上將“壓力”一詞與物理學中的壓強同義,單位為帕斯卡,簡稱帕,單位符號為Pa。任務三 認識壓力傳感器一、壓力傳感器概述壓力傳感器可用來檢測氣體壓力和液體壓力,并將壓力信號轉變?yōu)殡妷盒盘枺浠驹硎强繙y定壓力差來工作的。檢測過程中的基準壓力通常是指大氣壓。汽車上應用的壓力傳感器較多,分別用來檢測進氣歧管壓力、氣缸壓力、發(fā)動機油壓、變速器油壓、車外大氣壓力及輪胎壓力等。任務三 認識壓力傳感器一、壓力傳感器概述進氣歧管壓力點火提前角控制輪胎氣壓輪胎氣壓檢測器空燃比控制EGR控制車外大氣壓空燃比修正氣缸壓力爆燃控制制動閥油壓制動控制變速器油壓
38、變速器控制懸架油壓懸架控制汽車壓力傳感器的作用如表示所。任務三 認識壓力傳感器一、壓力傳感器概述汽車壓力傳感器的量程和精度如表所示。應用位置量 程精 度工作溫度汽油蒸發(fā)5 kPa2%-30120懸掛2 MPa2%-30120空調3.5 MPa2%-30135汽油缸內直噴14 MPa0.5%-30130電子液壓剎車25 MPa1%-30120柴油高壓共軌180 MPa0.5%-30130任務三 認識壓力傳感器一、壓力傳感器概述汽車壓力傳感器可分為壓電式、霍爾式、應變式、半導體式和膜片式等多種形式。任務三 認識壓力傳感器二、壓電式壓力傳感器壓電式傳感器以某些電介質的壓電效應為基礎,在外力作用下,電
39、介質表面產生電荷,從而實現(xiàn)測量壓力的目的。任務三 認識壓力傳感器1壓電效應某些電介質在受到沿一定方向上的外力作用而變形時,在它的兩個相對表面上會出現(xiàn)正負相反的電荷。當外力去掉后,它又會恢復到不帶電的狀態(tài),這種現(xiàn)象稱為正壓電效應。當作用力的方向改變時,電荷的極性也隨之改變。相反,若在電介質上施加電場,這些電介質也會發(fā)生變形,電場去掉后,電介質的變形隨之消失,這種現(xiàn)象稱為逆壓電效應。任務三 認識壓力傳感器1壓電效應具有壓電效應的電介質稱為壓電材料,其大部分為晶體,如石英晶體、磷酸二氫胺、鈦酸鋇和鋯鈦酸鉛等,都是性能優(yōu)良的壓電材料,如圖所示。任務三 認識壓力傳感器2壓電式壓力傳感器的等效電路和測量電
40、路1)壓電晶體的連接方式以壓電效應為基礎制成的壓電傳感器是一種高內阻,但輸出信號弱的有源傳感器。在進行非電量測量時,為了提高靈敏度和測量精度,一般采取多片壓電材料組成一個壓電敏感元件,并接入高輸入阻抗的前置放大器。多片壓電材料有串聯(lián)和并聯(lián)兩種連接方式,如圖所示。任務三 認識壓力傳感器2壓電式壓力傳感器的等效電路和測量電路串聯(lián)接法的輸出電壓高,其本身電容小,適宜電壓輸出信號或測試電路輸入阻抗很高的情況。并聯(lián)接法的輸出電荷大,但由于本身電容大,故時間常數(shù)大,只適合測量慢變化信號。任務三 認識壓力傳感器2壓電式壓力傳感器的等效電路和測量電路2)壓電傳感器的等效電路當壓電傳感器中的壓電晶體受到被測機械
41、的壓力作用時,在它的兩個極面上出現(xiàn)極性相反但電量相等的電荷。這時可把壓電傳感器看成一個靜電發(fā)生器,也可把它視為一個電容器。在實際使用時,壓電傳感器總要與測量儀器或測量電路相連接,因此還應考慮連接電纜的等效電容Cc,放大器的輸入電阻Ri,輸入電容Ci,以及壓電傳感器的泄漏電阻Ra。任務三 認識壓力傳感器2壓電式壓力傳感器的等效電路和測量電路壓電傳感器在測量系統(tǒng)中的實際等效電路如圖所示。任務三 認識壓力傳感器2壓電式壓力傳感器的等效電路和測量電路3)壓電傳感器的測量轉換電路電路通常需要接入一個高輸入阻抗的前置放大器,可將高輸出阻抗變換為低輸出阻抗,也可提高放大傳感器輸出的微弱信號。壓電傳感器的輸出
42、可以是電壓信號,也可以是電荷信號,因此前置放大器有電壓放大器和電荷放大器兩種形式。任務三 認識壓力傳感器2壓電式壓力傳感器的等效電路和測量電路以電荷放大器為例,它實際上是有負反饋的高增益運算放大器,如圖所示。任務三 認識壓力傳感器2壓電式壓力傳感器的等效電路和測量電路圖中CF為電荷放大器的反饋電容,Rf為反饋電阻。在理想狀態(tài)下,傳感器泄漏電阻Ra、放大器的輸入電阻Ri和反饋電阻Rf都趨于無窮大,因此可全部忽略不計。圖中未標出Ra和Ri。常用電荷放大器將壓電傳感器輸出的電荷轉換為電壓(Q/u轉換器),電荷放大器的輸出電壓僅與輸入電荷和反饋電容有關,電纜長度等因素的影響很小,電壓公式為(2-3-1
43、)任務三 認識壓力傳感器三、霍爾式壓力傳感器霍爾式傳感器是基于霍爾效應原理,將被測量的電流、磁場、位移、壓力、壓差、轉速等轉換成電動勢輸出的一種傳感器。雖然它的轉換率較低、溫度影響大,要求轉換較高精度時必須進行溫度補償,但霍爾式傳感器結構簡單、體積小、堅固、頻率響應寬(從直流到微波)、動態(tài)范圍大、無觸點、使用壽命長、可靠性高、易于微型化和集成電路化,因此在測量技術、自動化技術和信息處理等方面得到了廣泛的應用。任務三 認識壓力傳感器1霍爾效應霍爾效應是電磁效應的一種,這一現(xiàn)象是美國物理學家霍爾于1879年在研究金屬的導電機制時發(fā)現(xiàn)的。如圖所示,將金屬或半導體薄片置于磁感應強度為B的磁場中,當有電
44、流I流過時,在垂直于電流和磁場的方向上將產生電動勢UH,這種物理現(xiàn)象稱為霍爾效應?;魻栃梢允褂米笫侄▌t進行判斷。任務三 認識壓力傳感器1霍爾效應能夠產生霍爾效應的金屬或半導體薄片稱為霍爾元件,用于制造霍爾元件的材料有鍺、銻化銦或砷化銦。任務三 認識壓力傳感器2霍爾式壓力傳感器的工作原理1)霍爾式位移傳感器霍爾式壓力傳感器由霍爾式位移傳感器變化而來,所以需要先了解霍爾式位移傳感器的工作原理,下面通過實驗說明。首先選定霍爾元件,并使電流保持恒定。在線性不均勻磁場中,霍爾元件所處的位置不同,所受到的磁感應強度也有所不同,這樣就可輸出一個與位移成比例的霍爾電動勢,實現(xiàn)位移電動勢的線性轉換。任務三
45、認識壓力傳感器2霍爾式壓力傳感器的工作原理1)霍爾式位移傳感器霍爾式壓力傳感器由霍爾式位移傳感器變化而來,所以需要先了解霍爾式位移傳感器的工作原理,下面通過實驗說明。首先選定霍爾元件,并使電流保持恒定。在線性不均勻磁場中,霍爾元件所處的位置不同,所受到的磁感應強度也有所不同,這樣就可輸出一個與位移成比例的霍爾電動勢,實現(xiàn)位移電動勢的線性轉換。任務三 認識壓力傳感器2霍爾式壓力傳感器的工作原理如圖所示,用兩個相同的磁鐵,就可得到一個線性的不均勻磁場。兩個磁極間的磁感應強度分布曲線如圖所示。為得到較好的線性分布,磁極端面常被做成特殊形狀的磁靴。任務三 認識壓力傳感器2霍爾式壓力傳感器的工作原理組成
46、霍爾式位移傳感器磁路系統(tǒng)的是兩塊半環(huán)形五類磁鋼,兩端由工業(yè)純鐵構成磁靴。任何非電量只要能轉換成位移量的變化,均可利用霍爾式位移傳感器的原理變換成霍爾電動勢。任務三 認識壓力傳感器2霍爾式壓力傳感器的工作原理2)霍爾片式彈簧管壓力傳感器將霍爾元件與彈簧管配合,就組成了霍爾片式彈簧管壓力傳感器,結構如圖所示。被測壓力由彈簧管1的固定端引入,彈簧管的自由端與霍爾片3相連接,在霍爾片的上、下方垂直安放兩對磁極,使霍爾片處于兩對磁極形成的非均勻磁場中?;魻柶乃膫€端面引出四根導線,其中與磁鋼2相平行的兩根導線和直流穩(wěn)壓電源相連接,另兩根導線用來輸出信號。任務三 認識壓力傳感器2霍爾式壓力傳感器的工作原理
47、當引入被測壓力后,在被測壓力的作用下,彈簧管自由端會產生位移,從而改變霍爾片在非均勻磁場中的位置,所產生的霍爾電動勢也發(fā)生改變,其大小與被測壓力成線性比例關系。傳感器利用這一原理,即可實現(xiàn)遠距離顯示和自動控制。任務三 認識壓力傳感器四、應變式壓力傳感器應變式壓力傳感器屬于力學傳感器,其優(yōu)點是價格極低、精度較高,并有較好的線性特性。任務三 認識壓力傳感器1電阻應變效應電阻絲的電阻值隨著它受外力所產生機械變形(拉伸或壓縮)的大小而發(fā)生變化,這種現(xiàn)象稱為電阻應變效應。若電阻絲的長度為l,截面積為S,電阻率為,在未受力時的電阻值為(2-3-2)任務三 認識壓力傳感器1電阻應變效應若電阻絲在拉力F的作用
48、下,長度l增加,截面積S減小,電阻率也相應變化,將引起電阻變化R,即(2-3-3)式中,K電阻絲靈敏度系數(shù);電阻絲的軸向應變,任務三 認識壓力傳感器1霍爾效應實驗證明,在電阻絲拉伸比例極限內,電阻的相對變化與應變成正比,即K為常數(shù)。通常金屬絲的K=1.73.5。任務三 認識壓力傳感器2電阻應變片1)金屬電阻應變片金屬絲式應變片:將直徑0.020.04 mm的金屬絲貼在兩層薄膜之間制成。為了增加金屬絲長度,一般將其彎成柵狀,兩端焊接引出線。金屬箔式應變片:是指用金屬薄膜代替金屬絲制成的應變片。其厚度一般在0.0010.01 mm之間。由于箔式應變片很薄,散熱性好,因此在測量時可通過較大電流,使靈
49、敏度提高。任務三 認識壓力傳感器2電阻應變片金屬應變片結構簡單、頻率特性好、價格低,并可在惡劣條件下工作,但其輸出信號微弱、抗干擾能力較差、不耐高溫、不是線性測量,所以在使用時往往需要對信號線采取屏蔽保護措施。任務三 認識壓力傳感器2電阻應變片2)半導體電阻應變片半導體電阻應變片的結構如圖所示。半導體式壓力傳感器就是利用半導體的壓阻效應制成。任務三 認識壓力傳感器2電阻應變片半導體電阻應變片的工作原理和金屬應變片相似,但是對半導體施加應力時,電阻率也會發(fā)生變化,這種半導體電阻率隨應力變化而變化的關系稱為半導體壓阻效應。同金屬導體一樣,半導體應變電阻也由兩部分組成,即由于受應力后幾何尺寸變化引起
50、的電阻變化和電阻率變化引起的電阻變化兩部分,這里電阻率變化引起的電阻變化是主要的,可用公式表示為(2-3-4)式中,R/R電阻的相對變化;/電阻率的相對變化;半導體壓阻系數(shù);應力。任務三 認識壓力傳感器2電阻應變片不同導體的壓阻系數(shù)以及彈性模量都不一樣,所以靈敏系數(shù)也不一樣。即使是同一導體,晶向不同壓阻系數(shù)也不同。半導體電阻應變片有靈敏度高、工作頻帶寬、機械遲滯小、分辨率高等優(yōu)點,缺點是溫度穩(wěn)定性差、靈敏度離散性大、非線性誤差大。任務三 認識壓力傳感器3應變式壓力傳感器的形式應變式壓力傳感器常設計成兩種不同的形式,膜式和測力計式。任務三 認識壓力傳感器3應變式壓力傳感器的形式1)膜式應變傳感器
51、膜式應變傳感器是近年來出現(xiàn)的一種結構新穎的傳感器,它是將應變片直接貼在感受被測壓力的彈性膜上。膜片直接感受被測壓力而產生變形,應變片貼在膜片的內表面,膜片產生變形時,會使應變片產生一定的電阻變化并向外輸出信號。任務三 認識壓力傳感器3應變式壓力傳感器的形式膜式應變傳感器結構簡單、靈敏度高,但它不適用于測量高溫介質,輸出線性差。如圖所示為膜式應變傳感器各種膜片的粘貼形式。任務三 認識壓力傳感器3應變式壓力傳感器的形式2)測力計式應變傳感器如圖所示為一種帶水冷的測力計式應變壓力傳感器。它與膜式傳感器最大的區(qū)別是被測壓力不直接作用到貼有應變片的彈性元件上,而是傳到一個測力應變筒上。被測壓力經膜片轉換
52、成相應大小的集中力,這個力再傳給測力應變筒。應變筒的應變由貼在它上面的應變片測量。1應變片;2外殼;3墊片;4冷卻水管;5密封圈;6墊片;7接線柱;8電纜;9壓帽;10定位銷;11密封圈;12應變筒;13墊片;14保護帽任務三 認識壓力傳感器3應變式壓力傳感器的形式這種結構保證被測介質受到溫度波動時,對應變片產生的影響較小。另外,由于應變片內、外都不與被測介質接觸,可便于冷卻介質(水或空氣)流通。任務三 認識壓力傳感器五、壓力傳感器的應用壓力傳感器在汽車電子控制系統(tǒng)中的作用舉足輕重,它是保證汽車可靠運行和安全駕駛的關鍵部件。任務三 認識壓力傳感器1進氣壓力傳感器汽車上的進氣壓力傳感器常為半導體
53、壓敏電阻式進氣壓力傳感器。任務三 認識壓力傳感器1進氣壓力傳感器1)進氣壓力傳感器的結構半導體壓敏電阻式進氣壓力傳感器利用半導體的壓阻效應制成,它主要由硅膜片、真空室、硅杯、底座、真空管和引線電極等組成,結構如圖所示。任務三 認識壓力傳感器1進氣壓力傳感器2)進氣壓力傳感器的工作原理如圖所示,硅膜片一面通過真空室,一面承受來自進氣歧管中的壓力,在此氣體壓力的作用下,硅膜片會產生變形,且壓力越大形變越大,膜片上應變電阻的阻值在此壓應力的作用下會發(fā)生變化,使傳感器上硅膜片應變電阻的平衡被打破,當電橋的輸入端輸入一定的電壓或電流時,在電橋的輸出端便可得到相應變化的信號電壓或信號電流,因為此信號比較微
54、弱,故采用了混合集成電路的方式進行放大后輸入給ECU。任務三 認識壓力傳感器1進氣壓力傳感器3)進氣壓力傳感器的檢測半導體壓敏電阻式進氣壓力傳感器不易損壞,應用較廣。但若線路接觸不良,則會使發(fā)動機出現(xiàn)急速不良、啟動困難和啟動后熄火等故障。若在汽車運行中發(fā)生上述故障,應及時對該傳感器及相關電路和元件進行檢測,方法如下。任務三 認識壓力傳感器1進氣壓力傳感器(1)檢查電源電壓檢查時,拔下傳感器的插接器插頭,接通點火開關(但不啟動發(fā)動機),用萬用表的電壓擋檢測插接器插頭電源端和接地之間的電壓,應在46 V之間;否則,應檢修連接線路。若傳感器損壞,應予更換。任務三 認識壓力傳感器1進氣壓力傳感器(1)
55、檢查電源電壓檢查時,拔下傳感器的插接器插頭,接通點火開關(但不啟動發(fā)動機),用萬用表的電壓擋檢測插接器插頭電源端和接地之間的電壓,應在46 V之間;否則,應檢修連接線路。若傳感器損壞,應予更換。任務三 認識壓力傳感器1進氣壓力傳感器(2)檢查信號電壓檢測進氣壓力傳感器的輸出電壓。拔下進氣壓力傳感器與進氣歧管連接的真空軟管,打開點火開關(但不啟動發(fā)動機),用電壓表在電控單元線束插頭處測量進氣歧管壓力傳感器的輸出電壓(信號端子PIM與搭鐵線EI之間)、接著向進氣歧管壓力傳感器內施加真空,并測量在不同真空度下的輸出電壓,該電壓值應隨真空度的增大而增加,否則應更換新品。任務三 認識壓力傳感器2空調壓力
56、開關空調的高壓壓力開關是為防止制冷系統(tǒng)在異常的高壓下工作,以保護冷凝器和高壓管路不會爆裂,壓縮機的排氣閥不會折斷及壓縮機其他零件和離合器不損壞。低壓壓力保護開關的功能是感測制冷系統(tǒng)高壓側的制冷劑壓力是否正常。當高壓側的壓力低于0.423 MPa時,低壓保護開關便將離合器電路斷開,保護壓縮機不受到損壞。任務三 認識壓力傳感器2空調壓力開關空調高壓壓力開關如圖所示,它由膜片、感溫包、儲液器、制冷劑等組成。任務三 認識壓力傳感器2空調壓力開關低壓壓力保護開關的結構和高壓保護開關一樣,不過是將動、定觸點的位置調換一下,它也是用螺紋插頭直接安裝在儲液器上的,如圖所示。任務三 認識壓力傳感器2空調壓力開關
57、高壓壓力開關的工作原理是,在正常情況下,觸點常閉,接通離合器電路,壓縮機運行。當制冷系統(tǒng)壓力異常,高到2.788 MPa時,金屬膜片的彈力小于蒸氣壓力,金屬膜片便反彈變形,觸點迅速脫離,將離合器電路斷開,壓縮機停止運行,從而保護了壓縮機;當制冷劑壓力下降到2.13 MPa時,金屬膜片會自動恢復原狀,觸點重新閉合,電路接通,壓縮機又恢復運行。任務三 認識壓力傳感器2空調壓力開關空調壓力開關的檢查,主要是用萬用表的歐姆擋檢查電阻值。測量高壓壓力開關的電阻值時,應為0;否則,說明高壓開關損壞。用萬用表的歐姆擋測量低壓開關電阻值時,應為;否則,說明低壓開關已損壞。任務三 認識壓力傳感器3制動油壓傳感器
58、1)制動主缸油壓力傳感器制動主缸油壓力傳感器安裝在制動主缸的下部,其作用是控制制動系統(tǒng)的油壓助力裝置中的油液壓力。傳感器通過檢測蓄能器的壓力,不斷向外輸出油泵接通與斷開及油壓異常時的報警信號。油壓傳感器由基片、半導體應變片、傳感元件及殼體組成,如圖所示。工作時,在油壓作用下會使傳感器的基片變形,應變片的電阻值也會發(fā)生變化,然后轉變?yōu)殡娦盘?,再通過橋式電路整流后向外輸出。任務三 認識壓力傳感器3制動油壓傳感器2)ESP制動壓力傳感器ESP制動壓力傳感器安裝在電子穩(wěn)定程序(ESP)系統(tǒng)的調節(jié)液壓泵中,該壓力傳感器不能從液壓泵中擰出,要和液壓泵一起更換。它向電控單元傳送制動管路的實際制動壓力,電控單
59、元由此計算出車輪制動力及作用在車輛上的軸向力,如需要ESP起作用,電控單元會利用上述數(shù)值計算側向力。任務三 認識壓力傳感器3制動油壓傳感器ESP制動壓力傳感器通過三根電線與電控單元相連,如圖所示。三根電線分別為5 V電源線、信號線、搭鐵線。任務三 認識壓力傳感器任務實訓壓力傳感器的檢測實訓題目壓力傳感器的檢測實訓目的學習汽車常用壓力傳感器的檢測方法。實訓設備半導體壓敏電阻式進氣壓力傳感器、手動真空泵、萬用表、電阻、直流電源、導線等。實訓方法及步驟1檢查壓力傳感器的好壞連接電路,在半導體壓敏電阻式進氣壓力傳感器的電源與接地引腳之間加載5 V電壓,輸出引腳和接地引腳間應有一定的電壓。若此信號電壓為
60、0或5 V,則說明傳感器損壞。任務三 認識壓力傳感器任務實訓壓力傳感器的檢測實訓方法及步驟2測量傳感器輸出電壓與真空度之間的關系在電源與接地引腳之間加載5 V電壓,將手動真空泵(如圖所示)接到傳感器上并將縫隙密封好。在給壓力傳感器抽真空的同時,記錄真空度變化時的壓力傳感器輸出電壓,并填入下方實訓數(shù)據(jù)表內。圖 手動真空泵任務三 認識壓力傳感器任務實訓壓力傳感器的檢測實訓方法及步驟2測量傳感器輸出電壓與真空度之間的關系依照記錄的數(shù)據(jù)繪制半導體壓敏電阻式進氣壓力傳感器的輸出電壓隨壓力變化的曲線。 注意:測試時,首先要記錄真空度為0(即大氣壓)時的輸出電壓,之后可以每隔10 cmHg記錄一次數(shù)據(jù)。任務
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