汽車傳感器及其應(yīng)用第2章Part1

1、第第2章章 發(fā)動機控制系統(tǒng)傳感器發(fā)動機控制系統(tǒng)傳感器汽車傳感器及其應(yīng)用發(fā)動機控制系統(tǒng)用傳感器是整個汽車傳感器的核心，種類很多，包括溫度傳感器、壓力傳感器、位置和轉(zhuǎn)速傳感器、流量傳感器、氣體濃度傳感器和爆燃傳感器等。這些傳感器向發(fā)動機的電子控制單元ECU提供發(fā)動機的工作狀況信息，使ECU對發(fā)動機工作狀況進行精確控制，以提高發(fā)動機的動力性、降低油耗、減少廢氣排放和進行故障檢測。2.1 概概 述述2.1 概概 述述1-歧管空氣壓力傳感器 2-電子節(jié)氣門控制 3-歧管絕對壓力傳感器 4-電動廢氣再循環(huán)閥 5- SMART NVLD 2 6-炭罐凈化電磁閥 7-燃料供應(yīng)單元 8-彈性燃料傳感器 9-汽油

2、高壓泵 10-燃油壓力傳感器 11-主動曲軸位置傳感器 12-可變氣門升程 13-爆震傳感器 14-冷卻劑（水）溫度傳感器 15-電磁閥噴油器 16-單線圈點火與診斷反饋 17-雙變量凸輪相位器 18-主動凸輪軸位置傳感器 19-渦輪增壓器 20-二進制O2傳感器電磁直噴式汽油機組成 2.1 概概 述述1-空氣質(zhì)量流量傳感器 2-渦輪轉(zhuǎn)速傳感器 3-歧管空氣壓力傳感器 4-電子節(jié)氣門控制 5-電動廢氣再循環(huán)閥 6-排氣旁通閥 7-壓電式噴油器 8-內(nèi)燃機氣缸壓力傳感器 9-單線圈點火與診斷反饋 10-雙變量凸輪相位器 11-主動凸輪軸位置傳感器 12-炭罐凈化電磁閥 13-低壓燃油泵（PWM控

3、制） 14-汽油高壓泵 15-燃油壓力傳感器 16-歧管絕對壓力傳感器 17-主動熱電式油位傳感器 18-冷卻劑（水）溫度傳感器 19-爆震傳感器 20-主動曲軸位置傳感器 21-渦輪增壓器 22-線性O(shè)2傳感器 23-高溫傳感器 24- DEKA SCR-噴油器 25-NOx傳感器壓電分層直噴式汽油機組成 由于發(fā)動機工作在高溫（發(fā)動機表面溫度可達50、排氣歧管可達650）、振動（加速度30g）、沖擊（加速度50g）、潮濕（100%RH，-40-120）以及蒸氣、煙霧、腐蝕和油泥污染的惡劣環(huán)境中，因此發(fā)動機控制系統(tǒng)用傳感器耐惡劣環(huán)境的技術(shù)指標要比一般工業(yè)用傳感器高12個數(shù)量級，其中最關(guān)鍵的是測

4、量精度和可靠性，否則由傳感器帶來的測量誤差將最終導(dǎo)致發(fā)動機控制系統(tǒng)難以正常工作或產(chǎn)生故障。2.1 概概 述述發(fā)動機溫度傳感器用來判定發(fā)動機的熱狀態(tài)，計算進氣空氣的質(zhì)量流量以及排氣凈化處理。發(fā)動機用溫度傳感器有冷卻液溫度傳感器、進氣溫度傳感器、排氣溫度傳感器、機油溫度傳感器等。2.1 概概 述述溫度傳感器在工業(yè)自動化上有著廣泛的用途，常用的溫度傳感器有熱電阻式、熱電偶式、熱敏鐵氧體式、晶體管式和集成式5種，其中熱電阻式按材料又可分為金屬熱電阻式和熱敏電阻式兩種。汽車上實際應(yīng)用的溫度傳感器主要有熱敏電阻式、熱敏鐵氧體式和熱電偶式三種，其中以熱敏電阻式溫度傳感器的應(yīng)用最為廣泛。2.2 溫度傳感器溫度

5、傳感器熱敏電阻式溫度傳感器是根據(jù)熱敏電阻效應(yīng)制成的，熱敏電阻效應(yīng)是指物質(zhì)的電阻率隨其本身溫度的變化而變化，通常簡稱熱電阻。熱電阻按其材料可分為金屬熱電阻和熱敏電阻。2.2.1 熱敏電阻式熱敏電阻式溫度傳感器溫度傳感器以金屬作為檢測元件的傳感器要求金屬材料的電阻溫度系數(shù)、物理化學(xué)性能穩(wěn)定且其自身的電阻率較大，這樣就使得鉑和銅成為了較理想的、常用的熱電阻材料。鉑在很寬的溫度范圍內(nèi)都能保持良好的特性，因此得到廣泛的應(yīng)用；銅雖然僅適用于-50150，但其測溫精度高、穩(wěn)定性好、易加工、價格便宜。2.2.1 熱敏電阻式溫度傳感器熱敏電阻式溫度傳感器熱敏電阻是用陶瓷半導(dǎo)體材料與其他的金屬氧化物按適當(dāng)?shù)谋壤?/p>

6、合后高溫?zé)Y(jié)而制成的溫度系數(shù)很大的電阻體。2.2.1 熱敏電阻式溫度傳感器熱敏電阻式溫度傳感器2.2.1 熱敏電阻式溫度傳感器熱敏電阻式溫度傳感器熱敏電阻的溫度特性在工作范圍內(nèi)，按陶瓷半導(dǎo)體與溫度的特性關(guān)系可分為3種類型： 第一種是負溫度系數(shù)熱敏電阻（NTC），其電阻值隨溫度升高而減??； 第二種是正溫度系數(shù)熱敏電阻（PTC），其電阻值在一定溫度范圍內(nèi)隨溫度升高而急劇增加； 第三種是臨界溫度系數(shù)熱敏電阻（CTR），其電阻值在一定溫度范圍內(nèi)隨溫度升高而急劇減少。汽車上所使用的溫度傳感器大多數(shù)是負溫度型的熱敏電阻傳感器，簡稱為NTC型溫度傳感器，其阻值與溫度的關(guān)系可用下列公式表述：式中，RT為溫度為

7、 T時的阻值，單位為；T為溫度，單位為K；A、B為取決于材質(zhì)和結(jié)構(gòu)的常數(shù)，其中A的量綱為，B的量綱為K。2.2.1 熱敏電阻式溫度傳感器熱敏電阻式溫度傳感器/TeB TRAB常數(shù)是以零功率電阻值對時間的變化大小來表示的，它是由阻溫特性上任兩點溫度來求出的常數(shù)，表達式為:式中，B為常數(shù)；T為任意溫度值（K）；T2為與T1相異的另一溫度值（K）；R1為T1時的零功率電阻值（）；R2為T2時的零功率電阻值（）。2.2.1 熱敏電阻式溫度傳感器熱敏電阻式溫度傳感器2121lnln1/1/RRBTT從公式可以看出B常數(shù)的確定與兩個溫度及其對應(yīng)的阻值有關(guān)，所以應(yīng)首先選定具體的數(shù)據(jù)，再利用逐差法來計算 值。

8、具體步驟如下：（1）利用相鄰兩點來計算B值，得到的B作為前一個溫度對應(yīng)的B值，即2.2.1 熱敏電阻式溫度傳感器熱敏電阻式溫度傳感器11lnln1/1/iiiiRRBTT（2）把間隔取為5個點，得到B-T關(guān)系，即（3）把間隔取為10個點，得到B-T關(guān)系，即（4）B值處理方法的分析及擬合曲線方程。由步驟（1）（2）（3）數(shù)據(jù)處理得到3條B-T關(guān)系圖。利用Origin中的多項式逼近法，我們可以得到其擬合直線，通過數(shù)值擬合我們可以得到B-T函數(shù)。2.2.1 熱敏電阻式溫度傳感器熱敏電阻式溫度傳感器55lnln1/1/iiiiRRBTT1010lnln1/1/iiiiRRBTT從上面的分析可以看出不同

9、的熱敏電阻對應(yīng)的B-T函數(shù)也不同，我們無法給出一個廣泛適用的函數(shù)形式，因而工程上不可能采用這樣的方法測量B常數(shù)。現(xiàn)在一般利用溫度為298323K或323358K時對應(yīng)的電阻來計算B常數(shù)，這樣得到的B常數(shù)是一個定值，我們稱之為B工程。2.2.1 熱敏電阻式溫度傳感器熱敏電阻式溫度傳感器注意事項： 公稱表示時注意工程上把B常數(shù)作為一個常數(shù)來說，實際上并非是一個定值。確定B常數(shù)時所必須具有的兩個溫度T1、T2，典型的數(shù)值是298K和348K，也有用298K和323K或373K和473K等取法，這是由各種用途來決定的。 一般而言，熱敏電阻阻值的B常數(shù)是由材料的組成而決定的。若熱敏電阻元件形狀一定，則有

10、B常數(shù)大時其零功率電阻值也大的趨勢。因此，即使將同一元件形狀的熱敏電阻元件改換，也不會出現(xiàn)B常數(shù)和零功率電阻值可以自由選擇組合的情況。2.2.1 熱敏電阻式溫度傳感器熱敏電阻式溫度傳感器根據(jù)B的求值公式：有時把NTC熱敏電阻的阻值變化規(guī)律寫成下式：式中，RT為T（K）時熱敏電阻的阻值；R0為T0(K)時熱敏電阻的阻值；T0為273.15K；B為熱敏電阻常數(shù)。2.2.1 熱敏電阻式溫度傳感器熱敏電阻式溫度傳感器12TT1211(lnln)/()BRRTT0()T0eBBTTRR熱敏電阻在其本身溫度變化1時，電阻值的相對變化量，稱為熱敏電阻的溫度系數(shù)。溫度系數(shù)用T表示，NTC型熱敏電阻的溫度系數(shù)可

11、按下式計算：2.2.1 熱敏電阻式溫度傳感器熱敏電阻式溫度傳感器/T/1 d1d( e)dedB TB TRAR TAT/221e()eB TB TBBAATT 與金屬熱電阻相比，熱敏電阻的阻值變化量要高10多倍，而且其電阻溫度系數(shù)也不是常數(shù)，而是隨溫度變化的。因此，一般把B（單位為K）看作是常數(shù)來求出電阻溫度系數(shù)。這也說明，B值越大，熱敏電阻隨溫度變化的程度越大。對一般常用材料來說，B值范圍為200010000K，常用值是3000K左右。2.2.1 熱敏電阻式溫度傳感器熱敏電阻式溫度傳感器熱敏電阻的特點是：用很簡單的電路可以檢測某一特定點的溫度，測試精度高；但測量寬范圍的溫度時，用金屬熱電阻

12、或熱電偶好些。2.2.1 熱敏電阻式溫度傳感器熱敏電阻式溫度傳感器熱敏電阻大致可分為兩類，一類是用MnO-NiO-CoO-Fe2O3制得的較低溫度測量用熱敏電阻，另一類是用ZrO2或Al2O3系列材料制成的高溫測量用熱敏電阻。適于中溫測量用的材料則很少。低溫測量用熱敏電阻的材料主要有MnO-NiO系列、MnO-CoO-NiO系列及MnO-CoN等，這些屬于遷移金屬氧化物系列的n型陶瓷半導(dǎo)體材料。從此系列材料的常數(shù)B與室溫下的阻值來看，它在測量與溫度補償領(lǐng)域有廣泛的用途。2.2.1 熱敏電阻式溫度傳感器熱敏電阻式溫度傳感器在發(fā)動機控制上，它主要用于水溫傳感器、進氣溫度傳感器等低溫測量用傳感器上，

13、即用于測量300以下的傳感器上。SiC、LaCrO3、B4C系列材料雖然屬于中溫測量用材料，但這些材料難以燒結(jié)，所以很難形成批量且價格低廉的產(chǎn)品。2.2.1 熱敏電阻式溫度傳感器熱敏電阻式溫度傳感器隨著汽車排放法規(guī)的執(zhí)行與不斷加嚴，人們迫切地要求能夠?qū)Υ呋瘎┑漠惓８邷仉S時報警，在這種背景下，廠家陸續(xù)地研制出多種高溫用熱敏電阻。前面講過的熱敏電阻的耐熱容許溫度僅達300，而高溫?zé)崦綦娮枘蜔釡囟容^高，它采用新開發(fā)出的材料。2.2.2 高溫用高溫用熱敏電阻熱敏電阻高溫?zé)崦綦娮璧腂常數(shù)非常高，其值為1000015000K，典型的ZrO2-Y2O3系列材料中，ZrO2本身的融點高達2800，因其耐熱性好

14、，故從實際應(yīng)用角度來看，這是一種最好的材料。ZrO3是典型的氧離子導(dǎo)電體，元件的電極上加有電壓時產(chǎn)生下述反應(yīng)，形成了O2離子的傳導(dǎo)：在正極上進行的是右方向的化學(xué)反應(yīng)，在負極上進行的是左方向的化學(xué)反應(yīng)。式中， 表示晶格位置上的氧離子， 表示氧離子上的空晶格點， 表示電子。2.2.2 高溫用熱敏電阻高溫用熱敏電阻2222OeOeO2Oe2Oe這就意味著，在測量熱敏電阻的阻值時，是利用元件向周圍泵送氧氣的。因此，只有設(shè)法保證熱敏電阻元件周圍為穩(wěn)定的O2時，才能穩(wěn)定地測量周圍溫度，如果是僅看這一點的話，ZrO3還可以說著是非常好的高溫?zé)崦綦娮琛?.2.2 高溫用熱敏電阻高溫用熱敏電阻與 這種離子導(dǎo)體相

15、比，ZrO2是一種電子傳導(dǎo)型熱敏電阻，它是由耐熱絕緣材料Al2O3、SiO2再添加具有電子傳導(dǎo)性能的遷移金屬氧化物而成的。用這種系列材料生產(chǎn)元件，整個陶瓷不是均勻的電阻坯料，而是遷移金屬氧化物熔化在絕緣母體材料中，形成固溶體，或者在晶粒邊界析出，產(chǎn)生很復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)。在高溫?zé)Y(jié)熱敏電阻時，隨燒結(jié)時氣氛的不同，遷移金屬可以形成各種原子價，所得元件的特性會有很大差別。從這種意義上看，至少從原理上來說，ZrO2適于制造高溫傳感器。2.2.2 高溫用熱敏電阻高溫用熱敏電阻2O熱電偶是工業(yè)上最常用的溫度檢測元件之一，熱電偶工作原理是基于賽貝克（Seeback）效應(yīng)，即兩種不同成分的導(dǎo)體兩端連接成回路，若

16、兩連接端溫度不同，則在回路內(nèi)產(chǎn)生熱電流的物理現(xiàn)象。其優(yōu)點如下: （1）測量精度高。因熱電偶直接與被測對象接觸，故不受中間介質(zhì)的影響。 （2）測量范圍廣。常用的熱電偶從-50+1600均可連續(xù)測量，某些特殊熱電偶最低可測到-269（如金鐵鎳鉻），最高可達+2800（如鎢錸）。 （3）構(gòu)造簡單，使用方便。熱電偶通常是由兩種不同的金屬絲組成的，而且不受大小和開頭的限制，外有保護套管，用起來非常方便。2.2.3 熱電偶式熱電偶式溫度傳感器溫度傳感器熱電偶的工作原理是基于塞貝克效應(yīng)，即由兩種不同成分的均質(zhì)導(dǎo)體組成閉合回路，如圖所示，當(dāng)A、B兩端存在溫度差時，那么兩端之間就存在電位差UAB，即塞貝克電勢。

17、其值與組成熱電偶的金屬材料性質(zhì)、熱端與冷端的溫度差的大小有關(guān)，而與熱電極的長短、直徑大小無關(guān)。熱電偶是將溫度轉(zhuǎn)成熱電勢的一種感溫元件，配以二次儀表通過測量電勢，從而測定出溫度值。熱電偶熱電偶的工作原理和分類的工作原理和分類熱電偶這種測量溫度的方法是：將導(dǎo)體組成閉合回路的兩端（記為A、B），一端置于恒溫箱中，另一端置于被測物中。當(dāng)被測物溫度發(fā)生變化時，UAB也將發(fā)生變化。而由于A端或B端中有一端是置于恒溫箱中的，因此置于恒溫箱中的一端的電勢是不變的，這樣UAB的變化實際上是被測物溫度變化的反映。熱電偶熱電偶的工作原理和分類的工作原理和分類熱電偶的分類按熱電極材料按熱電極材料按溫度范圍按溫度范圍按

18、結(jié)構(gòu)按結(jié)構(gòu)按用途按用途難熔金屬熱電偶：鎢錸5鎢錸20貴金屬熱電偶：鉑銠30鉑銠6廉金屬熱電偶：鎳鉻鎳硅非金屬熱電偶：石墨一碳化硅高溫?zé)犭娕迹烘u錸6鎢錸20中溫?zé)犭娕迹烘囥t一鎳硅低溫?zé)犭娕迹恒~一康銅普通熱電偶鎧裝熱電偶薄膜熱電偶標準熱電偶：鉑銠10-鉑熱電偶工業(yè)熱電偶：表面熱電偶常用熱電偶可分為標準熱電偶和非標準熱電偶兩大類。 所謂標準熱電偶是指國家標準規(guī)定了其熱電勢與溫度的關(guān)系、允許誤差，并有統(tǒng)一的標準分度表的熱電偶，它有與其配套的顯示儀表可供選用。 非標準熱電偶在使用范圍或數(shù)量級上均不及標準熱電偶，一般也沒有統(tǒng)一的分度表，主要用于某些特殊場合的測量。 我國從1988年1月1日起開始熱電偶的標

19、準化工作，熱電偶全部按IEC國際標準生產(chǎn)，并指定S、B、E、K、R、J、T七種標準化熱電偶為我國統(tǒng)一設(shè)計型熱電偶。熱電偶的分類鉑銠10鉑熱電偶為貴金屬熱電偶。偶絲直徑規(guī)定為0.5mm，允許偏差-0.015mm，其正極（SP）的名義化學(xué)成分為鉑銠合金，其中含銠為10%，含鉑為90%，負極（SN）為純鉑，故俗稱單鉑銠熱電偶。該熱電偶長期最高使用溫度為1300，短期最高使用溫度為1600。（S型熱電偶）鉑銠10鉑熱電偶S型熱電偶在熱電偶系列中具有準確度最高、穩(wěn)定性最好、測溫溫區(qū)寬、使用壽命長等優(yōu)點。它的物理、化學(xué)性能良好，熱電勢穩(wěn)定性及在高溫下抗氧化性能好，適用于氧化性和惰性氣氛中。由于S型熱電偶具

20、有優(yōu)良的綜合性能，所以符合國際使用溫標的S型熱電偶長期以來曾作為國際溫標的內(nèi)插儀器，“ITS-90”雖規(guī)定其今后不再作為國際溫標的內(nèi)查儀器，但國際溫度咨詢委員會（CCT）認為S型熱電偶仍可用于近似實現(xiàn)國際溫標。（S型熱電偶）鉑銠10鉑熱電偶S型熱電偶的不足之處是熱電勢、熱電勢率（VAB/ TAB）較小，靈敏度低，高溫下機械強度下降，對污染非常敏感，貴金屬材料昂貴，因而一次性投資較大。 （S型熱電偶）鉑銠10鉑熱電偶鉑銠13鉑熱電偶為貴金屬熱電偶。偶絲直徑規(guī)定為0.5mm，允許偏差-0.015mm，其正極（RP）的名義化學(xué)成分為鉑銠合金，其中含銠為13%，含鉑為87%，負極（RN）為純鉑，長期最

21、高使用溫度為1300，短期最高使用溫度為1600。（R型熱電偶）鉑銠13鉑熱電偶R型熱電偶在熱電偶系列中具有準確度最高、穩(wěn)定性最好、測溫溫區(qū)寬、使用壽命長等優(yōu)點。其物理、化學(xué)性能良好，熱電勢穩(wěn)定性及在高溫下抗氧化性能好，適用于氧化性和惰性氣氛中。由于R型熱電偶的綜合性能與S型熱電偶相當(dāng)，故在我國一直難于推廣，除在進口設(shè)備上的測溫有所應(yīng)用外，國內(nèi)測溫很少采用。1967年至1971年間，英國NPL、美國NBS和加拿大NRC三大研究機構(gòu)進行了一項合作研究，其結(jié)果表明，R型熱電偶的穩(wěn)定性和復(fù)現(xiàn)性比S型熱電偶均好，我國目前尚未開展這方面的研究。（R型熱電偶）鉑銠13鉑熱電偶R型熱電偶的不足之處是熱電勢、

22、熱電勢率較小，靈敏度低，高溫下機械強度下降，對污染非常敏感，貴金屬材料昂貴，因而一次性投資較大。（R型熱電偶）鉑銠13鉑熱電偶鉑銠30鉑銠6熱電偶為貴金屬熱電偶。偶絲直徑規(guī)定為0.5mm，允許偏差-0.015mm，其正極（BP）的名義化學(xué)成分為鉑銠合金，其中含銠為30%，含鉑為70%，負極（BN）為鉑銠合金，含銠量為6%，故俗稱雙鉑銠熱電偶。該熱電偶長期最高使用溫度為1600，短期最高使用溫度為1800。（B型熱電偶）鉑銠30鉑銠6熱電偶B型熱電偶在熱電偶系列中具有準確度最高、穩(wěn)定性最好、測溫溫區(qū)寬、使用壽命長、測溫上限高等優(yōu)點，適用于氧化性和惰性氣氛中，也可短期用于真空中，但不適用于還原性氣

23、氛或含有金屬或非金屬蒸氣氣氛中。B型熱電偶一個明顯的優(yōu)點是不需用補償導(dǎo)線進行補償，因為在050范圍內(nèi)熱電勢小于3V。（B型熱電偶）鉑銠30鉑銠6熱電偶B型熱電偶不足之處是熱電勢、熱電勢率較小，靈敏度低，高溫下機械強度下降，對污染非常敏感，貴金屬材料昂貴，因而一次性投資較大。（B型熱電偶）鉑銠30鉑銠6熱電偶鎳鉻鎳硅熱電偶是目前用量最大的廉金屬熱電偶，其用量為其他熱電偶的總和。正極（KP）的名義化學(xué)成分為：Ni Cr=90 10；負極（KN）的名義化學(xué)成分為：Ni Si=97 3。其使用溫度為-2001300。（K型熱電偶）鎳鉻鎳硅熱電偶K型熱電偶具有線性度好、熱電動勢較大、靈敏度高、穩(wěn)定性和均

24、勻性較好、抗氧化性能強、價格便宜等優(yōu)點，能用于氧化性和惰性氣氛中，廣泛為用戶所采用。K型熱電偶不能直接在高溫下用于硫、還原性或還原、氧化交替的氣氛中和真空中，也不推薦用于弱氧化氣氛中。（K型熱電偶）鎳鉻鎳硅熱電偶鎳鉻硅鎳硅鎂熱電偶為廉金屬熱電偶，是一種最新國際標準化的熱電偶，是在20世紀70年代初由澳大利亞國防部實驗室研制成功的。它克服了K型熱電偶的兩個重要缺點：K型熱電偶在300500間由于鎳鉻合金的晶格短程有序而引起的熱電動勢不穩(wěn)定；在800左右由于鎳鉻合金發(fā)生擇優(yōu)氧化引起的熱電動勢不穩(wěn)定。N型熱電偶正極（NP）的名義化學(xué)成分為：Ni Cr Si=84.4 14.2 1.4；負極（NN）的

25、名義化學(xué)成分為：Ni Si Mg=95.5 4.4 0.1。其使用溫度為-2001300。（N型熱電偶）鎳鉻硅鎳硅鎂熱電偶N型熱電偶具有線性度好、熱電動勢較大、靈敏度較高、穩(wěn)定性和均勻性較好、抗氧化性能強、價格便宜、不受短程有序化影響等優(yōu)點，其綜合性能優(yōu)于K型熱電偶，是一種很有發(fā)展前途的熱電偶。N型熱電偶不能直接在高溫下用于硫、還原性或還原、氧化交替的氣氛中和真空中，也不推薦用于弱氧化氣氛中。（N型熱電偶）鎳鉻硅鎳硅鎂熱電偶鎳鉻銅鎳熱電偶又稱鎳鉻康銅熱電偶，也是一種廉金屬的熱電偶，正極（EP）為：鎳鉻合金，化學(xué)成分與KP相同；負極（EN）為銅鎳合金，名義化學(xué)成分為：55%的銅，45%的鎳以及少

26、量的錳、鈷、鐵等元素。該熱電偶的使用溫度為-200900。（E型熱電偶）鎳鉻銅鎳熱電偶E型熱電偶熱電動勢之大、靈敏度之高屬所有熱電偶之最，宜制成熱電堆，測量微小的溫度變化。對于高濕度氣氛的腐蝕不甚靈敏，宜用于濕度較高的環(huán)境。E熱電偶還具有穩(wěn)定性好，抗氧化性能優(yōu)于銅-康銅、鐵-康銅熱電偶，價格便宜等優(yōu)點，能用于氧化性和惰性氣氛中，廣泛為用戶采用。E型熱電偶不能直接在高溫下用于硫、還原性氣氛中，熱電勢均勻性較差。（E型熱電偶）鎳鉻銅鎳熱電偶鐵銅鎳熱電偶又稱鐵康銅熱電偶，也是一種廉金屬熱電偶。它的正極（JP）的名義化學(xué)成分為純鐵，負極（JN）為銅鎳合金，其名義化學(xué)成分為：55%的銅和45%的鎳以及少

27、量卻十分重要的錳、鈷、鐵等元素，盡管它叫康銅，但不同于鎳鉻-康銅和銅-康銅的康銅，故不能用EN和TN來替換。鐵-銅鎳熱電偶的覆蓋測量溫區(qū)為-2001200，但通常使用的溫度范圍為0750。（J型熱電偶）鐵銅鎳熱電偶J型熱電偶具有線性度好、熱電動勢較大、靈敏度較高、穩(wěn)定性和均勻性較好、價格便宜等優(yōu)點，廣為用戶所采用。J型熱電偶可用于真空、氧化、還原和惰性氣氛中，但正極鐵在高溫下氧化較快，故使用溫度受到限制，也不能直接無保護地在高溫下用于硫化氣氛中。（J型熱電偶）鐵銅鎳熱電偶銅-銅鎳熱電偶又稱銅康銅熱電偶，也是一種最佳的測量低溫的廉金屬的熱電偶。它的正極（TP）是純銅，負極（TN）為銅鎳合金，它與

28、鎳鉻-康銅的康銅EN通用，與鐵-康銅的康銅JN不能通用（盡管它們都叫康銅）。銅-銅鎳熱電偶的覆蓋測量溫區(qū)為-200350。（T型熱電偶）銅銅鎳熱電偶T型熱電偶具有線性度好、熱電動勢較大、靈敏度較高、穩(wěn)定性和均勻性較好、價格便宜等優(yōu)點，特別在-2000溫區(qū)內(nèi)使用時穩(wěn)定性更好，年穩(wěn)定性小于3V，經(jīng)低溫檢定可作為二等標準進行低溫量值傳遞。T型熱電偶的正極銅在高溫下抗氧化性能差，故使用溫度上限受到限制。（T型熱電偶）銅銅鎳熱電偶熱電偶的保護裝置被稱為保護套管，它可以使熱電極和被測介質(zhì)不直接接觸，能防止或減少火焰和氣流的沖刷與輻射，以保證具有較長的使用壽命。為提高測溫精確度，保護熱電極，保護套管的材料應(yīng)

29、具有以下性能：氣密性好，物理、化學(xué)性能穩(wěn)定，導(dǎo)熱性能好，應(yīng)有足夠的機械強度。對于一些特殊場合，保護套管的材料也有特殊的要求。目前我國熱電偶保護套管按其材質(zhì)主要分為金屬、非金屬兩大類。熱電偶的保護裝置抗氧化鎢錸熱電偶復(fù)合管型鎧裝熱電偶金/鉑熱電偶新型熱電偶難熔金屬熱電偶中鎢錸熱電偶是最成功的，也是可測到1800以上工業(yè)熱電偶中最好的熱電偶，在航空與核工業(yè)等高技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。這種熱電偶的特點是：電極絲的熔點高、強度大、極易氧化、熱電勢大、靈敏度高、價格便宜，鎢錸熱電極絲價格僅為S型熱電偶的1/6、B型熱電偶的1/28?？寡趸u錸熱電偶一種設(shè)想是在鎢錸熱電偶保護管內(nèi)制造出非氧化性氣氛，使其在非氧化

30、性氣氛中工作，對此國內(nèi)外均取得突破性進展，在冶金、化工等行業(yè)應(yīng)用已取得滿意效果。東北大學(xué)研制的實體性抗氧化鎢錸熱電偶已獲得國家專利，既可用于氧化、還原氣氛，又可以在兩者交替的氣氛中使用。自1992年起，沈陽冶煉廠用它替代鉑鍺系貴金屬熱電偶。結(jié)果表明：其使用壽命是鉑鍺系熱電偶的12倍，而價格不足鉑鍺熱電偶的1/2，具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。當(dāng)前，鉑鍺熱電偶價格昂貴，推廣抗氧化鎢錸熱電偶符合國情，勢在必行。抗氧化鎢錸熱電偶美國Hoskin公司開發(fā)出一種復(fù)合管型鎧裝熱電偶2300型，可長時間在1260條件下使用，如圖所示。它的特點是：采用特種鎳基耐熱合金作鎧裝熱電偶套管材料；采用高精度N型或K型

31、熱電偶絲及高純度MgO，以特殊的工藝制成復(fù)合管型鎧裝熱電偶，高溫下熱穩(wěn)定性高；生產(chǎn)工藝獨特，可生產(chǎn)超常規(guī)的長熱電偶（L=500m），其直徑為1.06.4mm；耐高溫，抗氧化，使用壽命長。復(fù)合管型鎧裝熱電偶復(fù)合管型鎧裝熱電偶結(jié)構(gòu)示意圖早在ITS-90溫標實施前，加拿大人E.HMclaren和E.GMurdock就開始對金/鉑熱電偶進行研究，通過大量的實驗工作發(fā)現(xiàn)，使用純鉑和純金構(gòu)成的熱電偶具有良好的復(fù)現(xiàn)性。ITS-90溫標實施后，人們對高溫鉑電阻HTPRT使用到銀凝固點（961.78）的穩(wěn)定性產(chǎn)生了質(zhì)疑，這時，很多人尋求一種更好的測溫元件，金/鉑熱電偶成為眾多國家研究的對象。金/鉑熱電偶美國MS

32、T、英國NPL、韓國KRlSS等研究機構(gòu)都進行了研究，其中美國MST的G.W.Bums等人在他們的題目為金/鉑熱電偶：研究數(shù)據(jù)及ITS-90溫標下的參考函數(shù)中指出：“在01000溫區(qū)內(nèi)，金/鉑熱電偶在兩年的實驗中，在961965、累計1000h的條件下，在銀凝固點（961.78）的穩(wěn)定性不超過6mK，其在鋁凝固點上進行的均勻性的研究表明它的不均勻性為2mK（浸入深度變化7.4cm）。這些數(shù)據(jù)表明在銀凝固點（961.78）的穩(wěn)定性比高溫鉑電阻溫度計HTPRT更好?！蹦壳皣H上已經(jīng)有了得到大家認可的金/鉑熱電偶的分度表，金/鉑熱電偶已經(jīng)進入了應(yīng)用階段。我國也已開展了此項研究。金/鉑熱電偶冷卻液溫度

33、傳感器進氣溫度傳感器2.2.4 溫度傳感器的實際應(yīng)用及其溫度傳感器的實際應(yīng)用及其檢測檢測冷卻液溫度傳感器的結(jié)構(gòu)、原理冷卻液溫度傳感器一般裝在電噴發(fā)動機的缸體缸蓋的水套及上出水管等處，其安裝位置如圖所示。冷卻液溫度傳感器在發(fā)動機上的安裝冷卻液溫度傳感器有兩端子式和單端子式兩種，如圖所示。它主要由熱敏電阻、金屬引線、接線插座和殼體組成。冷卻液溫度傳感器用于檢測發(fā)動機冷卻液溫度，并將其溫度信號輸入給ECU，為其修正噴油量和噴油正時提供依據(jù)。冷卻液溫度傳感器的結(jié)構(gòu)、原理冷卻液溫度傳感器視頻冷卻液溫度傳感器采用NTC（負溫度系數(shù)）熱敏電阻構(gòu)成，其電阻特性如圖所示，即當(dāng)冷卻液溫度較低時，傳感器的電阻較大，

34、而當(dāng)冷卻液溫度升高時，傳感器的電阻卻明顯變小。這樣在實際使用中，傳感器就能感知到冷卻液溫度的變化，并將這種變化通過電路的連接轉(zhuǎn)化為電信號輸送給ECU，ECU根據(jù)輸入的電信號，來對電噴發(fā)動機的噴油量及噴油時間進行修正，同時調(diào)整空燃比，使進入發(fā)動機內(nèi)的混合氣能夠穩(wěn)定地燃燒。冷卻液溫度傳感器的結(jié)構(gòu)、原理冷卻液溫度傳感器的特性冷卻液溫度傳感器的接頭端子與ECU的連接電路及電路特點如圖所示。ECU的電阻與冷卻液溫度傳感器的熱敏電阻串聯(lián)，熱敏電阻變化時，所得的分壓值THW隨之改變。冷卻液溫度傳感器的結(jié)構(gòu)、原理冷卻液溫度傳感器的接頭端子與ECU的連接電路及電路特點冷卻液溫度低時，熱敏電阻阻值大，ECU測得的

35、分壓值THW就高，而此時燃油蒸發(fā)性差，應(yīng)供給濃的混合氣，所以根據(jù)THW高的信號，ECU增加燃油噴射量，使發(fā)動機的冷機運轉(zhuǎn)性能得以改善，冷卻液溫度高時則相反。冷卻液溫度傳感器的結(jié)構(gòu)、原理冷卻液溫度傳感器的接頭端子與ECU的連接電路及電路特點這里應(yīng)該考慮的是，熱敏電阻阻值在溫度達到一定的值，即51.6時，其阻值會發(fā)生很大的變化。所以，ECU使5V的電壓通過1k電阻和晶體管串聯(lián)后再與10k電阻并聯(lián)，如圖所示。冷卻液溫度傳感器的結(jié)構(gòu)、原理冷卻液溫度傳感器的接頭端子與ECU的連接電路及電路特點在溫度比較低時，傳感器的熱敏電阻的阻值較大，此時ECU使晶體管截止，5V的電壓僅僅通過10k電阻及傳感器后接地，

36、由于傳感器的熱敏電阻的阻值與10k電阻的阻值相差不大，所以傳感器所測得的數(shù)值比較準確。冷卻液溫度傳感器的結(jié)構(gòu)、原理冷卻液溫度傳感器的接頭端子與ECU的連接電路及電路特點而當(dāng)溫度達到51.6時，熱敏電阻的阻值發(fā)生很大的變化，此時其阻值相對10k已經(jīng)較小，測得的數(shù)值不再準確，這時ECU使晶體管導(dǎo)通，這樣5V電壓就通過1k電阻和晶體管串聯(lián)后再與10k電阻并聯(lián)，然后經(jīng)過傳感器接地，由于并聯(lián)后的阻值與1k相差不大，即與溫度升高后的傳感器的阻值相差不大，所以即使溫度升高后發(fā)生變化，也能使測量結(jié)果準確。冷卻液溫度傳感器的結(jié)構(gòu)、原理冷卻液溫度傳感器的接頭端子與ECU的連接電路及電路特點冷卻液溫度傳感器的檢測方

37、法有單體檢測和就車檢測兩種。 單體檢測。從發(fā)動機上拆下冷卻液溫度傳感器，在不同冷卻液溫度條件下，用歐姆表測量冷卻液溫度傳感器的電阻，并觀察測得的溫度值與規(guī)定值是否相符。如果不符，則說明冷卻液溫度傳感器已損壞。 就車檢測。裝好冷卻液溫度傳感器，拔下插接器，將點火開關(guān)接通，測量ECU的電源電壓，即THW和E2之間的電壓是否為5V。如不是，說明線路或ECU有故障。將插接器接好，將點火開關(guān)接通，測量冷卻液溫度傳感器的信號電壓，即THW與E2端子間的電壓在80時是否為0.251.0V（所測得的電壓值應(yīng)隨冷卻液溫度成反比變化）。冷卻液溫度傳感器的檢測冷卻液溫度傳感器的檢測單體檢測冷卻液溫度傳感器的電阻桑塔

38、納2000GLi型轎車與桑塔納2000GSi型轎車都使用同一型號的冷卻液溫度傳感器G62。G62為負溫度系數(shù)的熱敏電阻，安裝在發(fā)動機冷卻液出水管，即冷卻水套中，用于檢測發(fā)動機冷卻液的溫度，并把所檢測到的溫度信號以電信號的形式輸入ECU，為修正噴油量及點火時間提供依據(jù)。具體車型的檢測G62的接頭端子號為1和3，與桑塔納2000GLi型轎車ECU的45號和30號端子相連，與桑塔納2000GSi型轎車ECU的67號和53號接頭端子相連。傳感器與ECU連接如圖所示。具體車型的檢測桑塔納2000GSi冷卻液溫度傳感器與ECU連接圖冷卻液溫度傳感器不斷向ECU輸入冷卻液溫度信號，如果此溫度傳感器損壞，則信

39、號也中斷，ECU也不能再確定水溫，會導(dǎo)致發(fā)動機冷機或熱機時啟動困難、油耗增加、怠速不穩(wěn)、排放升高等故障。冷卻液溫度傳感器的檢測方法如下。 檢測電源電壓。拔下冷卻液溫度傳感器的連接接頭，打開點火開關(guān)，測量ECU相應(yīng)端子間的電壓，應(yīng)為5V左右。 檢測信號電壓。插上冷卻液溫度傳感器的插頭，接通點火開關(guān)，檢測ECU兩端子間的信號電壓，應(yīng)為0.54.8V，若電壓值不在此范圍內(nèi)，則表明傳感器已失效或損壞。冷卻液溫度傳感器的信號電壓與冷卻液溫度之間的關(guān)系如下表所示。具體車型的檢測冷卻液溫度傳感器的信號電壓與冷卻液溫度之間的關(guān)系冷卻液溫度（冷卻液溫度（）信號電壓值（信號電壓值（V）冷卻液溫度（冷卻液溫度（）信

40、號電壓值（信號電壓值（V）-204.78602.25-104.62801.9904.451001.56203.781200.70403.09 檢測電阻。斷開點火開關(guān)，拆下冷卻液溫度傳感器，并將其放入裝滿水的容器中加熱，用萬用表測量不同溫度下傳感器兩端子間的阻值，應(yīng)滿足下表所示的要求。具體車型的檢測冷卻液溫度傳感器的電阻值與溫度之間的關(guān)系端子端子溫度（溫度（）電阻值（電阻值（）端子端子溫度（溫度（）電阻值（電阻值（）1305000650013605406751310335044001370400500132022503000138027537513301500210013902002901340

41、9501400131001502251350700950 進氣溫度傳感器的結(jié)構(gòu)如圖所示，與前面講過的傳感器類似，檢測元件采用的是熱敏電阻。進氣溫度傳感器的作用是檢測發(fā)動機吸入空氣的溫度。進氣溫度傳感器的結(jié)構(gòu)、工作原理進氣溫度傳感器結(jié)構(gòu)圖 進氣溫度傳感器進氣溫度傳感器通常安裝在空氣濾清器之后的進氣軟管上或空氣流量傳感器上，如圖 所示。進氣溫度傳感器的安裝位置在L型電子控制燃油噴射裝置上，此傳感器安裝在空氣流量傳感器內(nèi)。在D型電子控制燃油噴射裝置上，它安裝在空氣濾清器的外殼或穩(wěn)壓罐內(nèi)。傳感器內(nèi)的熱敏電阻特性與冷卻液傳感器的熱敏電阻特性相同，如圖所示。進氣溫度傳感器進氣溫度傳感器的特性由于吸入的空氣

42、溫度的變化會引起空氣密度的變化，因此需要檢測進氣溫度作為ECU計算空氣密度并進行燃油噴射量修正的依據(jù)。當(dāng)進氣溫度低時，熱敏電阻的電阻值大，傳感器輸入ECU的信號電壓高，ECU控制發(fā)動機增加噴油量；當(dāng)進氣溫度高時，熱敏電阻的電阻值小，傳感器輸入ECU的信號電壓低，ECU控制發(fā)動機減少噴油量。進氣溫度傳感器圖示為進氣溫度傳感器接頭端子與ECU的連接電路。當(dāng)進氣溫度傳感器出現(xiàn)故障時，會使混合氣過濃或過稀，使燃燒狀況變壞，出現(xiàn)工作不穩(wěn)現(xiàn)象，這時應(yīng)檢查進氣溫度傳感器。進氣溫度傳感器進氣溫度傳感器電路圖視頻進氣溫度傳感器的檢測方法和冷卻液溫度傳感器相似，也分為單體檢測方法和就車檢測方法兩種。這里介紹一下當(dāng)

43、ECU與傳感器連接的兩個端子間無電壓時檢測的方法。當(dāng)ECU的THA與E2端子間無電壓的時候：進氣溫度傳感器的檢測THA-E2端子間無電壓故障診斷程序圖 檢查ECU的+B（+B1）端子的對地電壓。如果不正常就表明ECU有內(nèi)部問題，需對ECU另行檢查； 檢查ECU的E1端子的接地狀況，如果不正常則對其修理或更換；檢查進氣溫度傳感器（包括單體檢測和就車檢測），如果不正常則更換進氣溫度傳感器；進氣溫度傳感器的檢測THA-E2端子間無電壓故障診斷程序圖 檢查ECU與進氣溫度傳感器間的線路，如果不正常則進行修理或更換； 如果以上檢查都正常，則更換ECU后再試。進氣溫度傳感器的檢測THA-E2端子間無電壓故

44、障診斷程序圖具體車型的檢測這里，豐田凱美瑞車系進氣溫度傳感器的檢測方法為例。豐田凱美瑞車系進氣溫度傳感器的電路及其端子如圖所示。進氣溫度傳感器電路進氣溫度傳感器端子進氣溫度傳感器C2的1號端子輸出進氣溫度信號；C2的2號端子搭鐵。通過ECM的THA端子，由電阻R向傳感器提供5V的電壓。電阻R和傳感器串聯(lián)。當(dāng)傳感器的電阻變化時，端子THA上的電壓也隨之變化。根據(jù)該信號，ECM增加噴油量以提高發(fā)動機在冷態(tài)工作時的運行性能。具體車型的檢測進氣溫度傳感器的檢查方法如下。 開路檢測方法 關(guān)閉點火開關(guān)，斷開進氣溫度傳感器線束連接器，從發(fā)動機上拆下傳感器。 用制冷劑或壓縮空氣對進氣溫度傳感器進行降溫，也可采

45、用放入水中加溫的方法對此傳感器進行加溫。 用萬用表電阻擋測量傳感器兩端子間的電阻，其電阻隨溫度變化而變化的規(guī)律應(yīng)與圖2-10所示進氣溫度傳感器電阻特性一致，此進氣溫度傳感器在20時電阻為2.212.69 k，在80時電阻為0.322 k。電阻如不正常，應(yīng)更換進氣溫度傳感器。具體車型的檢測 就路檢測方法當(dāng)ECU檢測到故障碼“0110/24（進氣溫度傳感器電路故障）”時主要檢查以下幾個方面。 拔下傳感器插頭，接通點火開關(guān)，測量插頭上THA端子與E2端子之間的電壓應(yīng)為5V。若無電壓，則應(yīng)檢查ECU連接器上THA與E2端子間電壓。若此電壓為5V，則為ECU與傳感器之間線路有故障；若無5V電壓，則為EC

46、U有故障。 插回插件，啟動發(fā)動機，測量傳感器THA端子與E2端子之間在不同溫度下的電壓，應(yīng)在0.54V。如果測量值與規(guī)定值不符，說明進氣溫度傳感器有故障或者損壞，應(yīng)重換新件。具體車型的檢測目前壓力傳感器在汽車上應(yīng)用廣泛，很多壓力傳感器都已經(jīng)實體化。壓力傳感器通常用來檢測氣體和液體壓力，將壓力信號轉(zhuǎn)化為電壓信號輸入給電控單元，它大多測定的是差壓?；鶞孰妷壕褪峭ǔ５拇髿鈮夯蛘婵?。2.3 壓力傳感器壓力傳感器壓力傳感器的種類很多，根據(jù)傳感器產(chǎn)生的信號原理可分為電壓型和頻率型兩種。電壓型有壓電效應(yīng)式進氣壓力傳感器（或稱半導(dǎo)體壓敏電阻應(yīng)變計式）、電磁式進氣壓力傳感器（或稱膜盒傳動可變電感式）；頻率型有電

47、容膜盒式和表面彈性波式（應(yīng)用較少）。其中應(yīng)用較多的是半導(dǎo)體壓敏電阻式和電容式進氣歧管壓力傳感器。2.3 壓力傳感器壓力傳感器根據(jù)傳感器的作用，可分為進氣歧管絕對壓力傳感器、大氣壓力傳感器、制動主缸壓力傳感器、蓄壓器壓力傳感器、空氣濾清器真空開關(guān)、空調(diào)高低壓開關(guān)、主動懸架的控制閥壓力傳感器和機油壓力開關(guān)等。2.3 壓力傳感器壓力傳感器半導(dǎo)體式壓力傳感器是利用半導(dǎo)體的壓阻效應(yīng)（通過壓力的變化轉(zhuǎn)化為電阻的變化）的原理制成的。工作時，半導(dǎo)體硅膜片受壓產(chǎn)生應(yīng)力，隨著膜片應(yīng)力的變化，在其上面以集成加工技術(shù)制作的4個壓敏電阻（以惠斯通電橋的方式連接）的阻值發(fā)生變化，從而將壓力信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘栞敵觥?.3.1

48、 壓力傳感器的種類及壓力傳感器的種類及原理原理真空膜盒式壓力傳感器是把真空膜片盒安裝在所要檢測的部位，膜盒的內(nèi)部抽成真空，通過壓力的變化使膜盒收縮或膨脹，從而使與膜盒連接在一起的操縱桿外伸或回縮移動，最終通過操縱桿的機械運動轉(zhuǎn)化為電信號輸出。2.3.1 壓力傳感器的種類及原理壓力傳感器的種類及原理應(yīng)變片式壓力傳感器是將應(yīng)變片粘在受壓變形的部位，通過應(yīng)變片的變形使其電阻值發(fā)生變化，且阻值的變化與其形變成正比。同時若將應(yīng)變片接入所需檢測的電路中，則可測出相應(yīng)輸出電壓的變化，根據(jù)此輸出電壓的變化則可算出應(yīng)變片所受壓力的大小。2.3.1 壓力傳感器的種類及原理壓力傳感器的種類及原理膜片彈簧式壓力傳感器

49、則是通過膜片受壓后的運動帶動與其連在一起的彈簧及磁鐵運動，從而使舌簧開關(guān)打開與關(guān)閉來實現(xiàn)壓力差的測量的。2.3.1 壓力傳感器的種類及原理壓力傳感器的種類及原理半導(dǎo)體式壓力傳感器體積小、精度高、成本低，響應(yīng)性、再用性、穩(wěn)定性好，在汽車上得到了廣泛的使用。如美國通用公司、日本豐田汽車公司、克萊斯勒汽車公司生產(chǎn)的汽車及國產(chǎn)桑塔納2000GLi型轎車等都使用半導(dǎo)體式壓力傳感器來測量其進氣壓力。2.3.1 壓力傳感器的種類及原理壓力傳感器的種類及原理真空膜盒式壓力傳感器目前在汽車上也主要用來檢測汽車的進氣壓力，但應(yīng)用較少；膜片彈簧式傳感器則主要用在老式化油器型車上充當(dāng)真空開關(guān)用，用于檢測濾清器的開關(guān)是

50、否堵塞；電阻應(yīng)變片式傳感器則主要用來檢測壓力較高的制動油液及傳動油液的壓力等。2.3.1 壓力傳感器的種類及原理壓力傳感器的種類及原理進氣壓力傳感器是在發(fā)動機工作運行時，發(fā)動機管理系統(tǒng)元件中表征發(fā)動機實際進氣狀態(tài)，進而表征著發(fā)動機運行工況和負載狀態(tài)的主要元件之一。因此，進氣壓力傳感器是發(fā)動機管理系統(tǒng)之中的空氣燃料供給控制子系統(tǒng)中的至關(guān)重要的一個部件。2.3.2 進氣壓力進氣壓力傳感器傳感器進氣壓力傳感器應(yīng)用在博世壓力型（D型）電子燃油噴射系統(tǒng)中，它是D型汽油噴射系統(tǒng)的重要部件，相當(dāng)于L型電子燃油噴射系統(tǒng)中的空氣流量傳感器。進氣壓力傳感器的功能是根據(jù)發(fā)動機的負荷狀況檢測出進氣管內(nèi)壓力的變化，并轉(zhuǎn)

51、換成電信號與轉(zhuǎn)速信號一起輸入ECU中，作為發(fā)動機基本噴油量控制和點火控制的依據(jù)。進氣壓力傳感器有的安裝在發(fā)動機駕駛室內(nèi)，有的安裝在發(fā)動機ECU控制盒內(nèi)，但安裝在進氣管上的車型較多。2.3.2 進氣壓力傳感器進氣壓力傳感器視頻真空膜盒式進氣壓力傳感器，也叫膜盒測壓器。這種測壓器可根據(jù)壓力變化驅(qū)動電子傳感器。膜盒測壓器的膜盒由薄金屬片焊接而成，在其內(nèi)部抽真空，外部接進氣歧管，膜盒外面壓力的變化使其膨脹、收縮。真空膜盒進氣壓力傳感器的結(jié)構(gòu)、工作原理圖示為真空膜盒式進氣壓力傳感器的結(jié)構(gòu)。當(dāng)膜盒接受正壓力，如大氣壓力時，膜臂受壓后收縮。真空膜盒進氣壓力傳感器的結(jié)構(gòu)、工作原理真空膜盒式進氣壓力傳感器的結(jié)構(gòu)

52、要測量進氣歧管的絕對壓力，可使膜盒的氣壓室與發(fā)動機進氣歧管相連，當(dāng)進氣歧管壓力變化時，膜盒即收縮或膨脹，使操縱桿外升或回縮。膜盒的動作使操縱桿的移動和進氣歧管絕對壓力的變化成線性關(guān)系。把膜盒的機械運動變換成電信號輸出，可以采用可變電阻器（電位計）、可變電感器和差動變壓器3種裝置。真空膜盒進氣壓力傳感器的結(jié)構(gòu)、工作原理 可變電阻式進氣壓力傳感器如圖所示。它的工作原理是：當(dāng)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。真空膜盒進氣壓力傳感器的結(jié)構(gòu)、工作原理可變電阻式進氣壓力傳感器當(dāng)空氣壓力降低時，操縱桿使滑動觸點向電阻的搭鐵端移動，電阻增加，使輸出電壓減??；反之，空氣壓力增高時，則輸

53、出電壓增大。該傳感器的靈敏度由滑動觸點的行程大小決定。真空膜盒進氣壓力傳感器的結(jié)構(gòu)、工作原理可變電阻式進氣壓力傳感器 可變電感式進氣壓力傳感器，如圖所示，它的工作原理是：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。耦合越緊，輸出電壓越大，所以，在鐵芯向兩線圈中間運動時，輸出的信號會增加。真空膜盒進氣壓力傳感器的結(jié)構(gòu)、工作原理可變電感式進氣壓力傳感器 差動變壓器式進氣壓力傳感器與可變電感式進氣壓力傳感器結(jié)構(gòu)相似，如圖所示，它主要由膜盒、隨膜盒膨脹與收縮的鐵芯、感應(yīng)線圈以及電路組成。真空膜盒進氣壓力傳感器的結(jié)構(gòu)、工作原理差動變壓器式進氣壓力傳感

54、器的結(jié)構(gòu)感應(yīng)線圈由兩個繞組構(gòu)成，如圖所示，一個與振蕩電路連接，產(chǎn)生交變電壓，并在線圈周圍產(chǎn)生磁場；另一個為感應(yīng)線圈，產(chǎn)生信號電壓。真空膜盒進氣壓力傳感器的結(jié)構(gòu)、工作原理傳感繞組及鐵芯的結(jié)構(gòu)這種差動變壓器式進氣壓力傳感器的輸出感應(yīng)線圈有兩個，當(dāng)交流電通過一個線圈時，兩個二次線圈都產(chǎn)生感應(yīng)電壓。當(dāng)鐵芯在中心位置時，兩個二次線圈的位置可保證輸出電壓相等，因為兩個線圈的極性相反，輸出電壓互相抵消，實際上傳感器的輸出電壓為零。真空膜盒進氣壓力傳感器的結(jié)構(gòu)、工作原理傳感繞組及鐵芯的結(jié)構(gòu)當(dāng)鐵芯從中間向一端移動時，一個線圈輸出的電壓將大于另一個線圈，這一電壓差即為輸出信號電壓，其大小由鐵芯移動距離決定。當(dāng)進氣

55、歧管壓力發(fā)生變化時，膜盒帶動鐵芯在磁場中移動，使感應(yīng)線圈產(chǎn)生的信號電壓也變化，這個變化的電壓經(jīng)電子電路檢波、整形和放大后，輸入電控單元ECU。真空膜盒進氣壓力傳感器的結(jié)構(gòu)、工作原理半導(dǎo)體壓敏電阻式進氣壓力傳感器的結(jié)構(gòu)、工作原理半導(dǎo)體壓敏電阻式進氣壓力傳感器主要由硅膜片、真空室、硅杯、底座、真空管接頭和電極引線組成，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示。半導(dǎo)體壓敏電阻式進氣壓力傳感器的構(gòu)造半導(dǎo)體壓敏電阻式進氣壓力傳感器的結(jié)構(gòu)、工作原理硅膜片是壓力轉(zhuǎn)換元件，用單晶硅制成。硅膜片是長和寬為3mm、厚度為0.16mm的薄膜片。在薄膜片表面的周圍，采用集成電路加工技術(shù)和臺面擴散技術(shù)（擴散硼）制作有四只阻值相等的力敏電阻，

56、簡稱固態(tài)電阻，如圖（b）所示，并利用低阻擴散層（P型擴散層）將4只電阻連接成惠斯通電橋電路，如圖（c）所示，然后再與傳感器內(nèi)部溫度補償電阻和信號放大電路等混合集成電路連接。半導(dǎo)體壓敏電阻式進氣壓力傳感器的構(gòu)造在真空管的進氣口，一般設(shè)有濾清器，用于過濾進氣中的塵埃和雜質(zhì)，以免膜片受到腐蝕和臟污而導(dǎo)致傳感器失效。半導(dǎo)體壓敏電阻式進氣壓力傳感器的結(jié)構(gòu)、工作原理半導(dǎo)體壓敏電阻式進氣壓力傳感器的工作原理如圖所示，硅膜片一面通真空室，另一面導(dǎo)入進氣壓力。在壓力作用下，硅膜片就會產(chǎn)生變形，壓敏電阻的阻值在膜片應(yīng)力的作用下就會發(fā)生變化，進氣管壓力越大，硅膜片的變形也越大，附著在薄膜片上的應(yīng)變電阻的阻值與壓力成

57、正比變化。半導(dǎo)體壓敏電阻式進氣壓力傳感器的結(jié)構(gòu)、工作原理半導(dǎo)體壓敏電阻式進氣壓力傳感器的原理電路圖因此，惠斯通電橋上電阻值的平衡就被打破，當(dāng)電橋的輸入端輸入一定的信號電壓或信號電流時，在電橋的輸出端就可得到變化的信號電壓或信號電流。半導(dǎo)體壓敏電阻式進氣壓力傳感器的結(jié)構(gòu)、工作原理半導(dǎo)體壓敏電阻式進氣壓力傳感器的原理電路圖由于壓阻效應(yīng)式進氣壓力傳感器的功能部件是硅膜片和應(yīng)變電阻，其工作參數(shù)取決于作用在膜片上的壓力大小，因此傳感器的取樣壓力應(yīng)從壓力波動較小的部位選取。桑塔納GLi型和桑塔納2000GLi型轎車進氣壓力從穩(wěn)壓箱（動力腔）處取樣，可以避免壓力波動對檢測信號產(chǎn)生影響。半導(dǎo)體壓敏電阻式進氣壓

58、力傳感器的結(jié)構(gòu)、工作原理電容式進氣壓力傳感器的結(jié)構(gòu)如圖所示，它是將氧化鋁膜片和底板彼此靠近排列形成電容，利用電容隨膜片上下壓力差的變化而改變的性能獲取與壓力成正比的電容值信號的。電容式進氣壓力傳感器的結(jié)構(gòu)、工作原理電容式進氣壓力傳感器的結(jié)構(gòu)將電容（壓力轉(zhuǎn)換元件）連接到傳感器混合集成電路的振蕩電路中，傳感器能夠產(chǎn)生可變頻率的信號，且該信號的輸出頻率（約為80120Hz）與進氣歧管的絕對壓力成正比。電控裝置ECU可以根據(jù)傳感器輸入信號的頻率來感知進氣歧管的絕對壓力的大小，進而對發(fā)動機的噴油量進行控制。電容式進氣壓力傳感器的結(jié)構(gòu)、工作原理電容式進氣壓力傳感器的結(jié)構(gòu)進氣壓力傳感器的常見故障是真空軟管連

59、接不牢、破裂以及感應(yīng)線圈斷、短路等。檢測真空膜盒式進氣壓力傳感器時應(yīng)注意這種進氣壓力傳感器是用12V電源工作的，所以檢查時不要拔下電源線插頭。 電源電壓檢查。關(guān)閉點火開關(guān)，拔下傳感器連接器插頭，在電源線插頭一側(cè)接萬用表，打開點火開關(guān)，電壓表應(yīng)顯示12V，否則應(yīng)檢查電源線是否存在斷、短路。進氣壓力傳感器的檢測 輸出信號電壓檢測。連接好傳感器插頭，打開點火開關(guān)，用萬用表正表筆與信號端子接觸，將負表筆搭鐵，在真空軟管上加大氣壓時，信號電壓應(yīng)為1.5V；在對真空軟管吸氣時，電壓應(yīng)從1.5V向降低方向移動；發(fā)動機怠速時，電壓應(yīng)為0.4V；當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速升高時，輸出電壓值也升高。進氣壓力傳感器的檢測福特轎車

60、電容式進氣壓力傳感器的檢測圖示為福特汽車使用的電容式進氣壓力傳感器與計算機的連接電路圖，從圖上得知該進氣壓力傳感器有三條線與計算機（ECU）連接。ECU的26端子向進氣壓力傳感器提供5V電壓；46端子是信號回路，經(jīng)ECU搭鐵；45端子為進氣壓力傳感器輸出信號端子。福特汽車電容式進氣壓力傳感器與計算機的連接電路福特轎車電容式進氣壓力傳感器的檢測方法如下。 檢查真空軟管連接狀態(tài)，以確保無老化破裂現(xiàn)象。 打開點火開關(guān)，檢查ECU的26端子（桔/黑）與搭鐵間電壓，應(yīng)為5V。 打開46端子信號電路（黑/白），電壓應(yīng)為0V，接地電阻不大于5。 檢測進氣壓力信號線（藍/黃），拆下傳感器連接器插頭，測量45端