汽車(chē)常見(jiàn)傳感器

汽車(chē)常見(jiàn)傳感器第1頁(yè)/共29頁(yè)目錄進(jìn)氣壓力傳感器進(jìn)氣溫度傳感器冷卻液溫度傳感器曲軸位置傳感器凸輪軸位置傳感器氧傳感器爆震傳感器油門(mén)踏板位置傳感器光雨量傳感器橫擺角傳感器碰撞傳感器第2頁(yè)/共29頁(yè)進(jìn)氣壓力傳感器進(jìn)氣壓力傳感器是將發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管的壓力轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電信號(hào)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器根據(jù)此信號(hào)控制噴油量和點(diǎn)火正時(shí)角度。

目前市場(chǎng)上廣泛采用的是半導(dǎo)體壓敏電阻式進(jìn)氣壓力傳感器，主要由硅片、真空室和電路組成。第3頁(yè)/共29頁(yè)當(dāng)進(jìn)氣管內(nèi)的壓力變化時(shí)，硅膜片的變形量就會(huì)隨之改變，并產(chǎn)生與進(jìn)氣壓力相對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)。進(jìn)氣壓力越大，硅膜片的變形量也越大，傳感器的輸出壓力也就越大。進(jìn)氣壓力傳感器第4頁(yè)/共29頁(yè)進(jìn)氣壓力傳感器有三個(gè)管腳，分別是5V參考電壓、接地端以及信號(hào)輸出端。在一定測(cè)量范圍內(nèi)，傳感器受到的壓力作用和測(cè)量信號(hào)（電壓信號(hào)）成線性關(guān)系，此即壓力傳感器特性曲線。

進(jìn)氣壓力傳感器第5頁(yè)/共29頁(yè)進(jìn)氣溫度傳感器進(jìn)氣溫度傳感器是將進(jìn)氣管溫度轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電信號(hào)輸入至ECU，ECU根據(jù)進(jìn)氣溫度信號(hào)與壓力信號(hào)算出進(jìn)氣質(zhì)量，對(duì)基本噴油量進(jìn)行修正和控制。

進(jìn)氣溫度傳感器是一個(gè)負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻，當(dāng)溫度升高時(shí)，電阻阻值減小，當(dāng)溫度降低時(shí)，電阻阻值增大，隨著電路中電阻的變化，導(dǎo)致電壓的變化，從而產(chǎn)生不同的電壓信號(hào)。進(jìn)氣管進(jìn)氣溫度傳感器第6頁(yè)/共29頁(yè)進(jìn)氣溫度傳感器溫度特性曲線：第7頁(yè)/共29頁(yè)進(jìn)氣溫度傳感器溫度與電阻對(duì)照表第8頁(yè)/共29頁(yè)冷卻液溫度傳感器冷卻液溫度傳感器是一個(gè)負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻，安裝在冷卻液回路中，用于測(cè)定冷卻液溫度，并向ECU輸送對(duì)應(yīng)的電信號(hào)。

冷卻液溫度傳感器的作用1、修正噴油量、點(diǎn)火提前角度2、控制冷卻液溫度（執(zhí)行器:電子離合水泵、冷卻風(fēng)扇）3、控制主動(dòng)進(jìn)氣格柵

第9頁(yè)/共29頁(yè)冷卻液溫度傳感器溫度與電阻對(duì)照表

第10頁(yè)/共29頁(yè)曲軸位置傳感器曲軸位置傳感器的作用是檢測(cè)上止點(diǎn)信號(hào)、曲軸轉(zhuǎn)角信號(hào)和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)，并將信號(hào)輸入至ECU，ECU依據(jù)該信號(hào)進(jìn)行點(diǎn)火及噴油控制、失火判斷等。曲軸傳感器主要有三種類(lèi)型：霍爾效應(yīng)式、磁電感應(yīng)式和光電式。

霍爾效應(yīng)若在垂直于磁通密度B的半導(dǎo)體元件上通電，則在電流方向的橫向兩邊會(huì)產(chǎn)生與磁通密度B的霍爾電壓:

利用控制變量，可以使霍爾電壓只隨磁場(chǎng)強(qiáng)度變化而變化第11頁(yè)/共29頁(yè)曲軸位置傳感器霍爾式曲軸位置傳感器分為遮斷式和變磁通式，目前公司采用的為變磁通式。變磁通式通常為雙霍爾傳感器，其中集成了兩塊霍爾芯片，信號(hào)齒需一前一后經(jīng)過(guò)雙霍爾芯片，兩霍爾信號(hào)進(jìn)行差分運(yùn)算后，再進(jìn)行域值轉(zhuǎn)換，輸出方波信號(hào)給ECU。遮斷式變磁通式第12頁(yè)/共29頁(yè)曲軸位置傳感器變磁阻轉(zhuǎn)子上的每個(gè)齒按總數(shù)60齒間隔分布，缺失的2個(gè)齒被用作參考間隙。曲軸位置傳感器產(chǎn)生一個(gè)頻率變化的開(kāi)/關(guān)直流電壓，曲軸每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈輸出58個(gè)脈沖。曲軸位置傳感器輸出信號(hào)的頻率取決于曲軸的轉(zhuǎn)速。當(dāng)變磁阻轉(zhuǎn)子上的每個(gè)齒轉(zhuǎn)過(guò)曲軸位置傳感器時(shí)，曲軸位置傳感器向發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊發(fā)送一個(gè)數(shù)字信號(hào)，該信號(hào)描繪了曲軸變磁阻轉(zhuǎn)子的圖像。

雙霍爾傳感器信號(hào)處理過(guò)程霍爾元件3霍爾元件2第13頁(yè)/共29頁(yè)曲軸位置傳感器磁電式曲軸位置傳感器集成了感應(yīng)線圈和永久磁鐵，當(dāng)目標(biāo)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，齒尖與齒缺交替變換，使永久磁鐵通過(guò)極柱的磁通密度不斷變化，從而影響到在極柱外面線圈中的磁場(chǎng)變化，使線圈感應(yīng)出交變電壓，并在線圈兩端輸出。磁電式傳感器的輸出電壓和幅值與目標(biāo)輪轉(zhuǎn)速成正比。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，堅(jiān)固耐用，裝配要求低。

缺點(diǎn)：信號(hào)易受干擾，ECU需設(shè)計(jì)相關(guān)信號(hào)處理電路，精度較低。第14頁(yè)/共29頁(yè)凸輪軸位置傳感器凸輪軸位置傳感器用于檢測(cè)在上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)活塞是壓縮沖程還是排氣沖程，并將此信號(hào)輸入至ECU。原理變磁阻轉(zhuǎn)子的輪齒轉(zhuǎn)過(guò)凸輪軸位置傳感器時(shí)，所引起的磁場(chǎng)變化被凸輪軸位置傳感器檢測(cè)到并產(chǎn)生一個(gè)數(shù)字輸出脈沖。發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊對(duì)窄齒和寬齒模式進(jìn)行解碼，以識(shí)別凸輪軸位置。第15頁(yè)/共29頁(yè)氧傳感器氧傳感器的作用是監(jiān)控廢氣中氧氣的含量，并將有關(guān)混合空氣/燃油比例的信息送往ECM。當(dāng)混合氣體濃度高時(shí)，數(shù)據(jù)被送往ECM，減少噴入的燃油，反之，當(dāng)混合濃度低時(shí)，則增加噴入的燃油。氧化鋯式加熱型氧傳感器結(jié)構(gòu)：傳感器為帶孔隙的陶瓷管，管壁外側(cè)與排氣相通，內(nèi)側(cè)與大氣相通。原理：在一定條件下，氧化鋯內(nèi)外兩側(cè)的氧濃度差會(huì)產(chǎn)生電位差，且濃度差越大，電位差越大。第16頁(yè)/共29頁(yè)理論空燃比：A/F=14.7即λ=1濃混合氣：λ＜1稀混合氣：λ＞1氧傳感器在λ=1附近輸出電壓具有突變特性。

氧傳感器工作條件氧傳感器只有在高溫時(shí)（端部達(dá)到300°C以上）其特性才能充分體現(xiàn)，它在約800°C時(shí)對(duì)混合氣的變化反應(yīng)最快。為了讓氧傳感器快速達(dá)到工作溫度，點(diǎn)火電壓電路將電壓提供給加熱器，由發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊提供搭鐵控制加熱器工作，使加熱氧傳感器保持在規(guī)定的工作溫度范圍內(nèi)。常溫下加熱電阻在9-12Ω第17頁(yè)/共29頁(yè)爆震傳感器爆震傳感器檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)是否存在爆震，ECU根據(jù)爆震信號(hào)調(diào)整點(diǎn)火時(shí)刻使發(fā)動(dòng)機(jī)工作在臨界爆震狀態(tài)。爆震概念：當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)吸入燃油蒸汽與空氣的混合物后，在壓縮行程還未到達(dá)設(shè)計(jì)的點(diǎn)火位置，某些因素導(dǎo)致燃?xì)饣旌衔镒孕悬c(diǎn)火燃燒，該燃燒所產(chǎn)生的沖擊力與活塞運(yùn)動(dòng)的方向相反引起發(fā)動(dòng)機(jī)震動(dòng)。爆震傳感器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體上，在出現(xiàn)爆震時(shí)，傳感器在約7KHz左右與發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生共振，里面的壓電元件受到擠壓，由于壓電效應(yīng)產(chǎn)生一個(gè)電壓，并將該電信號(hào)輸入ECU。第18頁(yè)/共29頁(yè)爆震傳感器當(dāng)振動(dòng)或敲缸發(fā)生時(shí)，它產(chǎn)生一個(gè)小電壓峰值，敲缸或振動(dòng)越大。爆震傳感器產(chǎn)主峰值就越大。一定高的頻率表明是爆震或敲缸。因壓電元件產(chǎn)生的電壓值較低，為防止高壓電磁的放射干擾，需要使用屏蔽網(wǎng)線包裹以保護(hù)信號(hào)線。第19頁(yè)/共29頁(yè)油門(mén)踏板位置傳感器油門(mén)踏板位置傳感器用于檢測(cè)油門(mén)踏板行程或角度位置，主要分為接觸式與非接觸式兩種。非接觸式油門(mén)踏板位置傳感器非接觸式踏板位置傳感器采用霍爾測(cè)量原理實(shí)現(xiàn)對(duì)旋轉(zhuǎn)角度的高精度測(cè)量。工作時(shí)與加速踏板聯(lián)動(dòng)的永久磁鐵隨加速踏板的動(dòng)作而一起旋轉(zhuǎn)，改變磁鐵與霍爾元件之間的相對(duì)位置，從而改變射入霍爾元件的磁通量，也就改變了霍爾元件輸出的電壓值。為獲得兩個(gè)（冗余）電壓信號(hào)，該角度/行程測(cè)量系統(tǒng)有兩個(gè)霍爾傳感器。第20頁(yè)/共29頁(yè)注：接觸式加速踏板位置傳感器不同，非接觸式加速踏板位置傳感器不能進(jìn)行電阻測(cè)量。油門(mén)踏板位置傳感器接觸式油門(mén)踏板位置傳感器接觸式加速踏板位置傳感器的實(shí)質(zhì)是一個(gè)滑動(dòng)觸點(diǎn)式變阻器的分壓原理，滑動(dòng)觸點(diǎn)隨加速踏板的動(dòng)作而沿電阻片滑動(dòng)，當(dāng)滑動(dòng)觸點(diǎn)在電阻片上滑動(dòng)到不同位置時(shí)，滑動(dòng)觸點(diǎn)與電阻片的一端就產(chǎn)生不同的電阻，從而改變輸出的電壓。兩個(gè)油門(mén)踏板位置信號(hào)電壓總是程兩倍關(guān)系第21頁(yè)/共29頁(yè)光雨量傳感器功能描述降雨量檢測(cè)功能感知車(chē)外降雨量大小，配有雨量光照傳感器的車(chē)輛可根據(jù)降雨強(qiáng)度自動(dòng)調(diào)節(jié)雨刮刮刷頻率。光照條件檢測(cè)功能感知車(chē)外光照條件的明暗變化，光照傳感器的車(chē)輛可根據(jù)光線明暗的變化，自動(dòng)開(kāi)啟或關(guān)閉近光燈、位置燈和霧燈。第22頁(yè)/共29頁(yè)雨量檢測(cè)原理發(fā)光二極管發(fā)出的光經(jīng)過(guò)透鏡系統(tǒng)調(diào)整后，成平行光狀態(tài)照射到擋風(fēng)玻璃上；當(dāng)玻璃干燥時(shí)、光線將發(fā)生全反射，并經(jīng)過(guò)透鏡系統(tǒng)成平行光狀態(tài)被接收器件接收，輸出最大值100%；當(dāng)玻璃上有雨水、雨滴時(shí)，由于折射率改變，光線將不能發(fā)生全反射，而是視水滴面積大小發(fā)生部分反射，此時(shí)接收管只收到部分信號(hào)，按照百分率比值能夠計(jì)算出雨量大小。光雨量傳感器第23頁(yè)/共29頁(yè)光雨量傳感器全反射：當(dāng)光射到兩種介質(zhì)界面，只產(chǎn)生反射而不產(chǎn)生折射的現(xiàn)象部分反射：當(dāng)光射到兩種介質(zhì)界面，既產(chǎn)生反射而也產(chǎn)生折射的現(xiàn)象過(guò)程

1.

從雨滴傳感器里的LED向擋風(fēng)玻璃發(fā)射紅外線。2.

所發(fā)出的紅外線通過(guò)透鏡被擋風(fēng)玻璃接收，并被接觸擋風(fēng)玻璃的雨水散射。3.

沒(méi)有擴(kuò)散的紅外光被擋風(fēng)玻璃反射，并由雨滴傳感器里面的光敏二極管接收。4.

光敏二極管接收紅外線光，雨滴傳感器中的微型計(jì)算機(jī)根據(jù)反射率計(jì)算降雨量。由于雨滴的影響，部分光線折射出外部第24頁(yè)/共29頁(yè)光雨量傳感器光量檢測(cè)原理光量檢測(cè)系統(tǒng)集成了兩個(gè)光敏元件，用于測(cè)量來(lái)自不同方向的光，隨著外界環(huán)境光的強(qiáng)弱變化光敏元件的采樣電壓也變化，控制單元根據(jù)邏輯算法得出當(dāng)前的光線值和環(huán)境狀態(tài)并向車(chē)身控制模塊相關(guān)信號(hào)。第25頁(yè)/共29頁(yè)橫擺角速度傳感器橫擺角速度傳感器用于識(shí)別車(chē)輛在橫向和縱向的加速度及橫擺角速度來(lái)判斷車(chē)輛的運(yùn)行狀態(tài)，并實(shí)施相關(guān)的車(chē)身穩(wěn)定控制。橫擺角速度傳感器基本上有兩種類(lèi)型壓電類(lèi)型和微機(jī)械型。微機(jī)械型橫擺角速度傳感器車(chē)輛發(fā)生旋轉(zhuǎn)時(shí)，橫擺角傳感器里的振蕩元件上與電容的狀態(tài)發(fā)生變化，通過(guò)兩者的變化來(lái)測(cè)量哥氏力。該力與偏航率和振蕩速度的乘積成正比，從而算出偏航率。相關(guān)文獻(xiàn)，僅供參考第26頁(yè)/共29頁(yè)碰撞傳感器碰撞傳感器作用是在汽車(chē)發(fā)生碰撞時(shí)，由碰撞傳感器檢測(cè)汽車(chē)碰撞的強(qiáng)度信號(hào)，并將信號(hào)輸入安全氣囊電