(完整word版)汽車傳感器與執(zhí)行器

1、2.傳感器與執(zhí)行器2.1傳感器有了形式各樣的傳感器，車載控制模塊才能監(jiān)控整個(gè)電氣系統(tǒng)的工作狀況，獲得它想要得到的信息, 并對(duì)系統(tǒng)的工作狀況進(jìn)一步作出有必要的調(diào)整。傳感器可以用來監(jiān)測不同的物理屬性值，比如：位置、速度、壓力、溫度等。這些屬性值最終均以電 信號(hào)的形式與其他數(shù)據(jù)流一起，傳送至控制網(wǎng)絡(luò)。2.1.1 信號(hào)1.信號(hào)的類型1）按照信號(hào)的波形圖特征，傳感器信號(hào)可以分為數(shù)字信號(hào)（Digital Sig nal）和模擬信號(hào)（An alogSignal )。(1) 數(shù)字信號(hào) Digital Sig nalmaxOFF |OFF |圖2-1數(shù)字信號(hào)波形圖由于車載控制單元的基礎(chǔ)是單片機(jī)，所有能接受的數(shù)字

2、信號(hào)也是二進(jìn)制信號(hào)，如圖2-1所示。二進(jìn)制信號(hào)是電壓信號(hào)，也叫方波信號(hào)，最大的特點(diǎn)是，隨著時(shí)間的變化，電壓值只在兩個(gè)域值之間瞬間切換， 并不存在過渡區(qū)，每一個(gè)電壓值代表著一種狀態(tài)。（例如：Vmax表示開，Vmin表示關(guān)）。雖然開關(guān)并不屬于傳感器，但開關(guān)信號(hào)是最簡單的數(shù)字信號(hào)的例子，開關(guān)的狀態(tài)無非有兩種，打開和關(guān)閉；對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào) 值，就是12V （或5V）和0V。（2）模擬信號(hào) Analog SignalVa圖2-2模擬信號(hào)波形圖2-2所示。模擬信號(hào)與電壓信號(hào)最大的不同在于，隨著時(shí)間的變化，輸入的電壓值是連續(xù)變化的，如圖(Switches在某一時(shí)刻的電壓值，具體指的是什么狀態(tài)，控制單元無法識(shí)別

3、出來。最簡單的例子就是溫度傳感器：測 量的時(shí)間不同，物體不同，那么測量的結(jié)果就是電壓值在0 5V之間的任意值。2)按照傳感器類型的不同，傳感器信號(hào)可以分為：電阻信號(hào)(ResistiveSignal )、開關(guān)信號(hào)Signal )、和感應(yīng)電壓信號(hào)( Voltage Generating )。(1、電阻信號(hào) Resistive Sig nal隨著機(jī)械位置發(fā)生改變，電阻值也跟著變化，這一類的傳感器稱為電阻傳感器。傳感器的阻值發(fā)生變 化，那么傳感器上的電壓也會(huì)隨之變化?？刂颇K通過監(jiān)測傳感器上的電壓值變化，并與參考標(biāo)志電壓相 比較，就可以知道測量值所代表的狀態(tài)。(2、開關(guān)信號(hào) Switches Sig

4、nal開關(guān)本身不是傳感器，但其可以用作信號(hào)輸入，最簡單的例子就是制動(dòng)踏板開關(guān)。(3) 感應(yīng)電壓信號(hào) Voltage Gen erat ing正如字面意義所透露的，該類型的傳感器可以產(chǎn)生感應(yīng)電壓信號(hào)。不同的信號(hào)電壓值表示不同的機(jī)械 狀況，控制模塊通過感應(yīng)電壓信號(hào)值，就可以知道其對(duì)應(yīng)的機(jī)械狀況。2.信號(hào)利用車載控制模塊的基礎(chǔ)是只能識(shí)別二進(jìn)制信號(hào)的單片機(jī)，所以能夠直接使用數(shù)字信號(hào)，因?yàn)閿?shù)字信號(hào)只 有兩個(gè)閾值信號(hào)(0V或5V)，要么有、要么沒有，但不能識(shí)別模擬信號(hào)。所以模擬信號(hào)必須要經(jīng)過轉(zhuǎn)換, 才能被控制模塊所識(shí)別、理解其所包含的信號(hào)含義。2.1.2傳感器的類型按照核心元件工作原理不同，傳感器可以分為

5、電阻型、感應(yīng)電壓型和開關(guān)型傳感器1. 電阻型傳感器電阻型傳感器是一類傳感器，根據(jù)電阻元件物理特性的不同，分為電位計(jì)(Pote ntiometer)、熱敏電阻(Thermistors )傳感器、壓敏電阻( Piezo resistive )傳感器三種類型。1) 電位計(jì) Potentiometer電位計(jì)本質(zhì)上是一個(gè)用作信號(hào)輸入的滑片電阻器。一般用3個(gè)端子：供電極，接地以及可變電壓反饋端子。可變電壓反饋端子一般與機(jī)械臂相連，隨著機(jī)械臂位置或角度的變化， 對(duì)外輸岀的電壓也隨之變化,如圖2-3所示。圖2-3典型的電位計(jì)示意圖電位計(jì)通常用于以下部件中：(1) 自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)(HVAC空氣分配風(fēng)門(2) 節(jié)氣

6、門體(3) 電子加速踏板(4) 車身高度傳感器2) 熱敏電阻 Thermistors熱敏電阻傳感器的典型特點(diǎn)是對(duì)溫度敏感，不同的溫度下表現(xiàn)岀不同的電阻值。熱敏電阻分為正溫度系數(shù)電阻(PTC， Positive Temperature Coefficient)和負(fù)溫度系數(shù)電阻( NTCNegative TemperatureCoefficient)。如圖2-4所示，PTC熱敏電阻傳感器器在溫度越高時(shí)電阻值越大，NTC熱敏電阻傳感器在溫度越高時(shí)電阻值越低，它們同屬于半導(dǎo)體器件。(a)負(fù)溫度系數(shù)關(guān)系(b)正溫度系數(shù)關(guān)系圖2-4溫敏電阻的阻值與溫度的關(guān)系如圖2-5所示，熱敏電阻傳感器有兩個(gè)接線端子，一

7、個(gè)端子接地，通常是進(jìn)入控制模塊，在控制模塊 內(nèi)部接地；另一個(gè)端子是參考電壓端，與控制模塊內(nèi)部的一個(gè)分壓電阻相接，形成兩個(gè)串聯(lián)電阻。控制模 塊監(jiān)測參考電壓端，也就是熱敏電阻與分壓電阻的連接段的輸出電壓值VOut的變化。5VR1100 QVout 亠 ?R2?Q圖2-5熱敏電阻傳感器接線示意圖外界溫度發(fā)生變化，那么R2阻值就會(huì)改變，通過公式可知，輸岀Vout也會(huì)隨之發(fā)生變化VOut=R2/ (Ri+R) X Vn熱敏電阻傳感器一般用于測量以下參數(shù):(1) 發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度(2) 進(jìn)氣溫度(3) 變速箱油溫(4) 空調(diào)岀風(fēng)口溫度3)壓敏電阻傳感器 Piezo resistive壓敏電阻傳感器的核心部

8、分，是一個(gè)薄膜彈性硅片。薄膜彈性硅片最大的特點(diǎn)是，遇到壓力不僅會(huì)發(fā) 生形變，而且內(nèi)阻阻值也會(huì)發(fā)生變化。所以，這種類型的傳感器一般用來測量外界壓力的變化，比如說進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器(1-真空2-支架3-硅晶片P-薄膜壓力Ri-壓敏電阻(壓縮)R2-壓敏電阻(伸長)圖2-6壓敏電阻傳感器在MAP專感器內(nèi)，進(jìn)氣歧管內(nèi)的真空度的改變，會(huì)弓I起薄膜以及與薄膜相連的硅晶片發(fā)生形變。發(fā)生形變的硅晶片的內(nèi)阻也會(huì)相應(yīng)的發(fā)生變化。最后通過惠斯通電橋(Wheatstone bridge )回路，將這種電阻波動(dòng)轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，如圖2-6所示。壓力傳感器有三個(gè)端子：供電、接地以及反饋電壓端子。2. 感應(yīng)電壓型傳感器按

9、照感應(yīng)電壓產(chǎn)生的方式不同，感應(yīng)電壓型傳感器分為壓電式(Piezo Electric )、二氧化鋯(乙rconiaDioxide、式氧傳感器、電磁效應(yīng)式(Magnetic Inductanee 、三種類型。1) 壓電式 Piezo Electric在某種晶體，比如石英晶體上，施加壓力，就會(huì)在晶體兩端產(chǎn)生電勢差。爆震傳感器就是根據(jù)此原理制造而成，在傳感器內(nèi)的石英晶片發(fā)生扭曲或震動(dòng)時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生交流電壓，如圖2-7所示。爆震傳感器產(chǎn)生的信號(hào)用來推岀點(diǎn)火時(shí)間以阻止發(fā)動(dòng)機(jī)爆震，爆震傳感器接線端如圖2-8所示。A-壓敏元件穩(wěn)定狀態(tài)B-壓敏元件收到壓迫C-壓敏元件開始伸張圖2-7壓敏元件工作原理圖圖2-8爆震

10、傳感器2) 氧傳感器(Oxygen Sensor)二氧化鋯型氧傳感器，用來監(jiān)測尾氣中氧氣的含量，其結(jié)構(gòu)如圖2-9所示。1-外部支架2-陶瓷管3-導(dǎo)線4-帶插槽的引導(dǎo)管5-主動(dòng)陶瓷6-傳感器層7-觸片保護(hù)罩8-加熱絲9-加熱絲接口 10-彈簧墊片圖2-9氧傳感器結(jié)構(gòu)示意圖1-排氣管2-廢氣3-帶自加熱的陶瓷傳感器4-傳感器輸岀電壓5-傳感器接觸面6-多孔陶瓷外套圖2-10二氧化鋯型氧傳感器工作原理圖二氧化鋯氧傳感器有一個(gè)二氧化鋯球莖，內(nèi)外壁皆包裹有鉑金膜。球莖的內(nèi)側(cè)與外界大氣接觸，球莖 的外側(cè)表面暴露在排氣管內(nèi)，與廢氣接觸，如圖2-10所示。在外界溫度上升到300 C時(shí)，開始在二氧化鋯球莖外層的

11、鉑金薄膜上富集游離的氧離子，氧傳感器才開始進(jìn)入工作狀態(tài)。如果外層鉑金薄膜上的氧離子達(dá)到一定數(shù)量，那么就會(huì)在內(nèi)外兩層薄膜之間產(chǎn)生電勢 差。廢氣中含有的氧分子越少，產(chǎn)生的電勢差越大；廢氣中含有的氧分子越多，產(chǎn)生的電勢差越小。也就 是說，混合氣的越稀，空燃比越大，產(chǎn)生的電壓越大；混合氣越濃，空燃比越小，產(chǎn)生的電壓越小。3）感應(yīng)電壓式 Mag netic In ducta nee當(dāng)感應(yīng)型傳感器在做切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí)，就會(huì)在內(nèi)部產(chǎn)生感應(yīng)電壓，如圖2-11所示。A-移動(dòng)方向1-導(dǎo)體2-永久磁鐵3-磁場圖2-11感應(yīng)電壓產(chǎn)生原理圖在帶有鐵芯的永久磁鐵外圍用導(dǎo)線纏繞，形成帶有永久磁鐵的螺旋線圈，就是電磁效應(yīng)式傳

12、感器的核心部分。永久磁鐵可以靜止不動(dòng)，也可以發(fā)生移動(dòng)。當(dāng)磁鐵發(fā)生移動(dòng)時(shí)，在磁鐵周圍的磁力線也跟著移動(dòng)，在磁力線經(jīng)過螺旋線圈而被切割時(shí)，感應(yīng)電壓 就產(chǎn)生了。磁力線是有方向的，永遠(yuǎn)只會(huì)從南極出發(fā)，進(jìn)入磁鐵的北極。在磁鐵運(yùn)動(dòng)過程中（繞螺旋線圈 作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)），南極和北極在不停的互換。所以在螺旋線圈內(nèi)產(chǎn)生的電壓就是交流電壓。如果磁鐵旋轉(zhuǎn)的速度越快，那么信號(hào)電壓的頻率也越高。當(dāng)磁鐵靜止時(shí)，磁鐵一般位于螺旋線圈的內(nèi)部。如圖2-12所示，如果一個(gè)轉(zhuǎn)子與磁鐵保持很小的距離不停的旋轉(zhuǎn)，那么轉(zhuǎn)子外圈的齒就會(huì)切割磁力線，在螺旋線圈上的磁場就會(huì)時(shí)弱時(shí)強(qiáng)。由于有了這種磁 場周期性的強(qiáng)弱變化，那么在螺旋線圈內(nèi)，就產(chǎn)生了感應(yīng)

13、電壓。這種類型的傳感器通常用于ABS系統(tǒng)與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸位置傳感器，來確定轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度。1-永久磁鐵2-螺旋線圈3-磁場4-外層有齒轉(zhuǎn)子 5-空氣間隙6-傳感器線束圖2-12電磁式傳感器工作原理圖3. 開關(guān)型傳感器開關(guān)型傳感器主要有光敏晶體管、彈簧片開關(guān)、開關(guān)等幾種類型。LED1）光敏晶體管光敏晶體管或是光電管是通過光激發(fā)而工作的傳感器，如果再加上一個(gè)邊緣多孔的圓盤以及一個(gè)光源，光電傳感器就可以用來給控制模塊監(jiān)測旋轉(zhuǎn)速度，如圖2-13所示。2O1- LED光束2-光信號(hào)收發(fā)器 3-多孔圓盤圖2-13光電傳感器示意圖LED光束垂直照射在多孔圓盤上，光束被打斷的次數(shù)與圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢直接關(guān)聯(lián)。每次光柱透

14、過小孔，照射在多孔圓盤下方的光信號(hào)接收器上，接收器就打開，就相當(dāng)于開關(guān)閉合。光信號(hào)接收器打開，就控制 與控制模塊相連的線束接地，這樣控制模塊接收到的就是0V電壓信號(hào)。控制模塊計(jì)算單位時(shí)間內(nèi)0V信號(hào)脈沖次數(shù)，并將它轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度值。這種類型的傳感器用于：（1）轉(zhuǎn)向柱轉(zhuǎn)向角度傳感器（2）行駛高度監(jiān)測（3）行駛速度信號(hào)2）彈簧片開關(guān)彈簧片開關(guān)普遍用于液位高度的監(jiān)測。在這種開關(guān)里面有一個(gè)永久磁鐵，磁鐵向彈簧片方向移動(dòng)，彈簧片開關(guān)就會(huì)因?yàn)榇盆F的吸力而結(jié)合。如圖2-14所示，彈簧片被密封在一個(gè)小管內(nèi)部，磁鐵與彈簧片本身并不接觸。1-液位正常2-液位低于正常值 3-環(huán)形磁鐵4-簧片開關(guān)閉合 5-浮子6-

15、簧片開關(guān)打開圖2-14液位高度傳感器工作原理圖當(dāng)液位下降到正常值以下時(shí)，浮子也跟著下降，在浮子里面有一塊磁鐵，在磁鐵的吸力下，簧片開關(guān) 閉合，形成一個(gè)完整的回路。這種類型的開關(guān)同樣也可以用于轉(zhuǎn)速傳感器。當(dāng)磁鐵在旋轉(zhuǎn)時(shí)，磁鐵的南極與北極不停的變化，那么簧片也會(huì)跟著打開與關(guān)閉。簧片開關(guān)的一個(gè)端子與控制模塊相連，每次簧片閉合，控制模塊就收到一個(gè)0V電壓，通過計(jì)算脈沖次數(shù)，控制模塊就可以換算出轉(zhuǎn)動(dòng)速度。3）開關(guān)開關(guān)雖然不是傳感器，但同樣可以給控制模塊提供信息。比如說：轉(zhuǎn)向柱組合開關(guān)、手剎開關(guān)、變速 箱換擋桿以及空調(diào)控制面板等。以方向盤組合開關(guān)為例，如圖2-15所示，該組合開關(guān)具有5個(gè)檔位的開關(guān)，卻只有

16、3條線。那么，控制模塊是如何知道你按下的到底是哪個(gè)開關(guān)的呢？答案是通過監(jiān)測接入到回路中的電阻數(shù)量以及電壓降。當(dāng)按下不同開關(guān)時(shí)，接入回路中的電阻數(shù)量就不同，那么在這一段電阻上產(chǎn)生的電壓降也不相同?？?制模塊通過監(jiān)測到的電壓降，就可以識(shí)別出操作的是哪個(gè)開關(guān)。1-5V供電線2-接地線3-開關(guān)信號(hào)線控制單元轉(zhuǎn)向柱開關(guān)圖2-15轉(zhuǎn)向柱開關(guān)接線示意圖2.2執(zhí)行器2.2.1概述1819年，丹麥的克里斯蒂安奧斯特發(fā)現(xiàn)，給一根導(dǎo)體通上電后，可以改變附近的羅盤的指針的方向。 這指引著科學(xué)家們探索電和磁場的關(guān)系。不久，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，通電導(dǎo)體周圍可以產(chǎn)生磁場，反之，磁場 也可以產(chǎn)生電。根據(jù)變化的磁場可以產(chǎn)生電，人類發(fā)

17、明了發(fā)電機(jī)；根據(jù)通電導(dǎo)體可以產(chǎn)生磁場、不同極性 的磁場可以相互作用，人類發(fā)明了各種類型的執(zhí)行器。1. 執(zhí)行器類型傳感器給控制模塊提供信號(hào)，但控制模塊控制車輛系統(tǒng)必須通過各種類型的執(zhí)行器。每一個(gè)執(zhí)行器都 是一個(gè)機(jī)電設(shè)備，有以下幾種類型：1）電磁線圈Sole noid2）電動(dòng)機(jī)Motor3）繼電器Relay2. 執(zhí)行器用途執(zhí)行器的形式多種多樣，應(yīng)用于各種需要調(diào)節(jié)與控制的系統(tǒng)。例如：1）車身高度控制2）壓縮機(jī)離合器3）發(fā)動(dòng)機(jī)怠速控制4）燃油表5）新鮮空氣風(fēng)門2.2.2 電磁線圈 Solenoid許多執(zhí)行器的類型都是電磁線圈，也可以說是一種數(shù)字執(zhí)行器，如圖2-16所示。電磁線圈一般有兩個(gè)端子：電源供電

18、端子以及接地端子。供電電壓一般是蓄電池電壓，而接地也是通過控制模塊內(nèi)部來控制控制模塊控制接地端子接通時(shí)，電磁線圈通常會(huì)推出一個(gè)柱塞，阻止液體或氣體的流動(dòng)。比如說，噴油嘴 或者是真空開關(guān)的核心元件使用的均是電磁閥。圖2-16電磁線圈實(shí)物圖1. 電磁線圈的控制方法(接通 /斷開控制)電磁線圈有 2種控制方法：脈沖( PWM pulse width modulated )與占空比(duty cycle )控制，兩 者均是通過控制電磁線圈的接通與斷開來產(chǎn)生磁場吸力或推力；兩者的區(qū)別是一個(gè)有固定的頻率，一個(gè)沒 有固定的工作頻率。電磁線圈通電工作的波形圖，如圖2-17所示。圖2-17電磁線圈通電波形圖1)

19、PWMPWM控制沒有固定的工作頻率，根據(jù)控制模塊的信號(hào)來決定進(jìn)入工作時(shí)間的長短。比較典型的事例，是噴油嘴噴油脈寬的控制，噴油器的構(gòu)造，如圖2-18所示。噴油嘴電磁線圈工作的時(shí)間不固定，由發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷信號(hào)決定，如圖2-19所示。1-篩網(wǎng)濾清2-接線端子3-電磁線圈4-閥體座5-電樞6-閥體座7-閥針圖2-18噴油器結(jié)構(gòu)示意圖R0/afiD3010圖2-19噴油器噴油脈寬工作原理圖2）占空比控制占空比控制與 PWM不同，有固定的工作頻率。占空比電磁線圈接通/斷開的時(shí)間總長度固定，不同時(shí)刻接通和關(guān)閉的時(shí)間比例不同。比如：接通/斷開時(shí)間長度為1s，開啟時(shí)間20%,關(guān)閉時(shí)間80%,如圖2-20（a）所示

20、。(b)(a) 50%激活(500ms 開啟 500ms 關(guān)閉) (b) 25%激活(250ms 開啟 750ms 關(guān)閉)(c) 75%激活(750ms開啟250ms關(guān)閉)圖2-20占空比控制原理圖電磁線圈在汽車上的應(yīng)用非常廣泛，例如：(1) ABS制動(dòng)系統(tǒng)(2)行駛高度控制(3)行駛舒適性控制(4)變速箱檔位控制(5)換擋桿檔位鎖止(6)后備箱蓋釋放機(jī)構(gòu)(7)噴油嘴工作控制(8)閥體正時(shí)控制(9)空調(diào)壓縮機(jī)控制2. 電磁線圈的測試與檢修電磁線圈的核心部件是繞組線圈，所以一定程度上可以通過萬用表(DMM digital multi-meter )來進(jìn)行測試?？梢酝ㄟ^導(dǎo)通性測試，測試?yán)@組線圈是否

21、有短路或短路現(xiàn)象；如果已知繞組線圈的標(biāo)準(zhǔn)阻值，也可以 測量繞組線圈的阻值。繞組線圈的阻值相對(duì)來說較小，這樣才能運(yùn)行較大的電流通過，產(chǎn)生較強(qiáng)的磁場。 如果繞組線圈之間有短路發(fā)生的話，通過測量電阻來確定是否有短路現(xiàn)象發(fā)生。這種情況下，可以利用大 眾專用診斷設(shè)備 VAS505X的激活功能；當(dāng)然也可以使用單獨(dú)的電源，比如說一個(gè)小型的 9V電池，來驅(qū)動(dòng)電磁線圈。2.2.3 電動(dòng)機(jī) Motors電動(dòng)機(jī)（Motors ）是把電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的一種設(shè)備。它主要是利用通電線圈產(chǎn)生磁場，由磁場間的 相互作用產(chǎn)生的力或扭矩來產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)。1. 電動(dòng)機(jī)的組成電動(dòng)機(jī)一般由轉(zhuǎn)子（旋轉(zhuǎn)部分）和定子（靜止部分）組成。碳刷和接線端

22、子位于殼體的后蓋上，在電 動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，也能提供電源。一般來說，定子由帶有永久磁鐵和殼體組成。在有刷電動(dòng)機(jī)中，定子一般由一個(gè)或多個(gè)永久磁鐵組成,如圖2-21所示。后蓋及電1別座圖2-21電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖轉(zhuǎn)子一般有一個(gè)繞組線圈電樞（ armature ）和一個(gè)支承軸組成，如圖 2-22所示。支撐軸通過軸承固 定在殼體后蓋上。電樞可以向前后移動(dòng)，這與發(fā)電機(jī)或啟動(dòng)機(jī)等電動(dòng)機(jī)的電樞類似。電樞可以是永久磁鐵，也可以是繞組線圈，這取決于電動(dòng)機(jī)的類型。圖2-22轉(zhuǎn)子電刷（一般由石墨制作而成）結(jié)合換向器，一般用來在電樞轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，給它提供電源，如圖2-23所示。如果轉(zhuǎn)子是永磁磁鐵，而定子是通電后可以產(chǎn)生磁場的繞組線

23、圈，那么就不需要碳刷，這種類型的電動(dòng)機(jī) 叫做無刷電動(dòng)機(jī)。圖2-23電刷架如果電動(dòng)機(jī)超岀了工作負(fù)荷，那么就需要熱保護(hù)開關(guān)(thermo switch )來保護(hù)超負(fù)荷的電動(dòng)機(jī)。熱保護(hù)開關(guān)一般串聯(lián)在電源與電動(dòng)機(jī)之間的回路上。電動(dòng)機(jī)一旦超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，那么回路上的工作電流就會(huì)增 大，造成熱保護(hù)開關(guān)瞬間產(chǎn)生大量的熱量，發(fā)熱的熱保護(hù)開關(guān)斷開，切斷了電動(dòng)機(jī)的工作回路。當(dāng)熱保護(hù) 開關(guān)足夠冷卻后，會(huì)再次閉合，接通工作回路。2. 電動(dòng)機(jī)類型電動(dòng)機(jī)根據(jù)他們的工作原理以及應(yīng)用環(huán)境，而岀現(xiàn)不同的類型。在汽車上除了起動(dòng)機(jī)，執(zhí)行器電動(dòng)機(jī)(actuator motors )占了絕大部分。 執(zhí)行器電動(dòng)機(jī)又分為直流電動(dòng)機(jī)(DCmot

24、ors )和步進(jìn)電動(dòng)機(jī)(steppermotors )。執(zhí)行器電動(dòng)機(jī)通常與一套機(jī)械裝置相連，執(zhí)行改變角度或調(diào)節(jié)位置任務(wù)的電動(dòng)機(jī)。比如說調(diào)節(jié)閥門的 角度或是移動(dòng)連桿的位置。最常見的機(jī)械裝置就是齒輪組機(jī)構(gòu)了。利用反饋控制也可以監(jiān)測位置的改變，比如：監(jiān)控工作電流，如果工作電流瞬間增大，就可以認(rèn)為移 動(dòng)物體到達(dá)了上止點(diǎn)?？刂颇K也可以利用位置傳感器(電位計(jì)就是其中的一種)或是微開關(guān)來獲得位移 的反饋信號(hào)。執(zhí)行電動(dòng)機(jī)應(yīng)用的系統(tǒng)廣泛，比如：車窗玻璃升降器的一鍵控制、玻璃升降器或是天窗的防夾手功能 以及HVAC系統(tǒng)的各種空氣風(fēng)門。(1 直流電動(dòng)機(jī)(DC Motors )DC電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子有換向器線圈，定子可以

25、是一個(gè)永磁磁鐵，也可以是繞組線圈。小型電動(dòng)機(jī)通常是永 磁磁鐵，大型電動(dòng)機(jī)采用的是繞組線圈。DC電動(dòng)機(jī)不需要移動(dòng)位置反饋，所有通常用于以下的控制系統(tǒng)：a) 擋風(fēng)玻璃雨刮器b) 空調(diào)系統(tǒng)鼓風(fēng)機(jī)c) 電動(dòng)玻璃升級(jí)器2)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)通常用于需要精確控制角度位移的機(jī)構(gòu)，比如說：發(fā)動(dòng)機(jī)怠速控制以及空調(diào)系統(tǒng)各風(fēng)門打開角度的調(diào)節(jié)。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)最大的特點(diǎn)：轉(zhuǎn)子是由一個(gè)沒有明顯南極/北極之分的磁性物體組成；定子由多個(gè)繞組線圈組成，每個(gè)繞組線圈稱為一相，比較常見的是3相，如圖2-24（a）所示。通電后可以產(chǎn)生多個(gè)磁極,每個(gè)磁極外層會(huì)套有上、下兩個(gè)鋸齒套（stator core ），來切割磁場，如圖 2-24（

26、 b）所示。（a）定子三相繞組俯視圖（b ）步進(jìn)電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖1-上鋸齒套（上繞組線圈）2-上繞組線圈總成3-下鋸齒套（上繞組線圈）4-轉(zhuǎn)子（被極化）鋸齒套（下繞組線圈）6-下繞組線圈總成 7-下鋸齒套（下繞組線圈）圖2-24步進(jìn)電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖定子一般有多個(gè)繞組線圈，某一個(gè)有電流的流通，就能產(chǎn)生磁場，如果轉(zhuǎn)子和定子的齒不對(duì)齊，那么，在磁場扭矩作用下，轉(zhuǎn)子就會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)齒的角度。在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)齒的同時(shí)，電流控制器接通下一個(gè)定子 繞組線圈，新產(chǎn)生的磁場又會(huì)推動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)齒的角度。如果有3個(gè)繞組線圈，每個(gè)磁極的鋸齒套上有12個(gè)齒，那么整個(gè)定子就有72個(gè)齒。也就是說，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，可以分72步。3. 電動(dòng)機(jī)的測試與測量一定程度上，電動(dòng)機(jī)可以通過萬用表（DMM digital multi-meter ）來進(jìn)行測試。比如進(jìn)行導(dǎo)通性測試，繞組線圈如果有短路或短路現(xiàn)象，就可以很快的發(fā)現(xiàn)。如果已知繞組