基礎培訓汽車傳感器分析課件

基礎培訓-汽車傳感器分析北京運通興恩一汽大眾基礎培訓-汽車傳感器分析1基礎培訓-汽車傳感器分析北京運通基礎培訓-汽車傳感器分析1、傳感器的概念：

指能感受規(guī)定的物理量，并按照一定規(guī)律轉換成可用輸出信號的器件或裝置。即傳感器是將非電量轉換成電量的裝置。2、傳感器的組成：

傳感器通常由敏感元件、轉換元件及測量電路組成。敏感元件是指能直接感受被測量的部分。轉換元件是指能將非電量轉換成電量的部分。有些敏感元件可以直接輸入電量。測量電路是指將轉換元件輸入的電量經過處理轉換成電壓、電流或頻率等可測量電量，以便進行顯示、記錄和控制的部分。測量電路中較多的使用電橋電路?；A培訓-汽車傳感器分析2基礎培訓-汽車傳感器分析1、傳感器的概念：基礎培訓-汽車傳感基礎培訓-汽車傳感器分析3、傳感器的靜態(tài)特性參數指標的含義

傳感器的特性主要是指輸出與輸入之間的關系。當輸入量為常量或變化極慢時，其關系為靜態(tài)特性；當輸入量隨時間較快變化時，其關系為動態(tài)特性。靈敏度：指穩(wěn)態(tài)時傳感器輸出量Y與輸入量X之比，或者是傳感器輸出量Y的增量與輸入量X的增量之比。K=dy/dx線性傳感器的靈敏度為一常數，而非線性傳感器的靈敏度隨輸入變化的量。分辨率：傳感器在規(guī)定的測量范圍內能夠檢測出的被測量的最小變化量。測量范圍和量程：在允許的誤差范圍內，被測量的下限到上限之間的范圍稱為測量范圍?；A培訓-汽車傳感器分析3基礎培訓-汽車傳感器分析3、傳感器的靜態(tài)特性參數指標的含義基基礎培訓-汽車傳感器分析線性度（非線性誤差）：在規(guī)定的條件下，傳感器校準曲線與嚙合直線間的最大偏差與滿量程輸出值的百分比，稱為線性度或非線性度誤差。遲滯：指在相同的條件下，傳感器的正行程特性與反行程特性的不一致度。重復性：在同一工作條件下，輸入量按同一方向在全測量范圍內連續(xù)變化多次所得的特性曲線的不一致性。飄零：指在無輸入或輸入為某一定值時，每隔一段時間，其輸入值偏離原示值的最大偏差與滿量程的百分比。溫漂:指溫度每升高1度，傳感器輸出值的最大偏差與滿量程的百分比基礎培訓-汽車傳感器分析4基礎培訓-汽車傳感器分析線性度（非線性誤差）：基礎培訓-汽車基礎培訓-汽車傳感器分析4、汽車傳感器分類部件名稱功能傳感器進氣管壓力傳感器檢測發(fā)動機吸入的空氣量空氣流量傳感器檢測發(fā)動機吸入的空氣量空氣溫度傳感器檢測進氣溫度、用以計算空氣量冷卻水溫度傳感器檢測發(fā)動機溫度發(fā)動機轉速與曲軸位置傳感器檢測發(fā)動機轉速及曲軸位置節(jié)氣門位置傳感器檢測節(jié)氣門開度氧傳感器檢測空燃比車速傳感器測量車速爆震傳感器檢測有沒有爆震產生開關量及其信號發(fā)生裝置向ECU提供各用電設備的開關狀態(tài)基礎培訓-汽車傳感器分析5基礎培訓-汽車傳感器分析4、汽車傳感器分類基礎培訓-汽車傳感器分析一、磁電式傳感器1、磁電感應式傳感器2、霍爾式傳感器3、光電式傳感器4、壓電傳感器5、電渦流傳感器6、電流式傳感器基礎培訓-汽車傳感器分析6基礎培訓-汽車傳感器分析一、磁電式傳感器基礎培訓-汽車傳感器1、磁電感應式傳感器

磁電感應式傳感器又稱磁電式傳感器，是利用電磁感應原理將被測量（如振動、位移、轉速等）轉換成電信號的一種傳感器。

它是一種有源傳感器（自源型傳感器）。即不需要輔助電源，就能把被測對象的機械量轉換成易于測量的電信號。由于它有較大的輸出功率，故不需要外部供電電源，電路簡單，性能穩(wěn)定，輸出阻抗小，又具有一定的頻率響應范圍?；A培訓-汽車傳感器分析基礎培訓-汽車傳感器分析71、磁電感應式傳感器基礎培訓-汽車傳感器分析基礎培訓-汽車傳

基礎培訓-汽車傳感器分析基礎培訓-汽車傳感器分析8

基礎培訓-汽車傳感器分析基礎培訓-汽車傳感器分析8變磁通式：

線圈與磁鐵之間沒有相對運動，由運動著的被測物體（導磁材料）改變磁路的磁阻，引起磁通量變化從而在線圈中產生感應電動勢。恒磁通式：

恒定的直流磁場，磁場中的氣隙固定不變，因而氣隙中的磁通也是恒定不變的。線圈與磁鐵間存在相對運動，線圈切割磁力線產生與相對速度V成比例的感應電勢e。基礎培訓-汽車傳感器分析基礎培訓-汽車傳感器分析9變磁通式：基礎培訓-汽車傳感器分析基礎培訓-汽車傳感器分析9基礎培訓-汽車傳感器分析磁電式傳感器結構分類：變磁通式（磁阻式）：開磁路、閉磁路恒磁通式：動圈式、動鐵式基礎培訓-汽車傳感器分析10基礎培訓-汽車傳感器分析磁電式傳感器結構分類：基礎培訓-汽車

基礎培訓-汽車傳感器分析基礎培訓-汽車傳感器分析11

基礎培訓-汽車傳感器分析基礎培訓-汽車傳感器分析11恒磁通式磁電傳感器：

它由永久磁鐵、線圈、彈簧、金屬骨架等組成。磁路系統(tǒng)產生恒定的直流磁場，磁路中的工作氣隙固定不變，因而氣隙中磁通也是恒定不變的。其運動部件可以是線圈（動圈式），也可以是磁鐵（動鐵式），動圈式和動鐵式的工作原理是完全相同的，當殼體隨被測振動體一起振動時，由于彈簧較軟，運動部件質量相對較大。當振動頻率足夠高（遠大于傳感器固有頻率）時，運動部件慣性較大，來不及隨振動體一起振動，近乎靜止不動，振動能量幾乎全被彈簧吸收，永久磁鐵與線圈之間的相對運動速度接近于振動體振動速度，磁鐵與線圈的相對運動切割磁力線，從而產生感應電動勢?；A培訓-汽車傳感器分析基礎培訓-汽車傳感器分析12恒磁通式磁電傳感器：基礎培訓-汽車傳感器分析基礎培訓-汽車傳車輛上的應用：

轉速傳感器：測量2-3腳電阻：400-1000ΩABS轉速傳感器：測量1-2腳電阻：1.3kΩ

磁阻式傳感器

脈沖輪為60個齒，其中兩個齒缺失確定一缸上止點。檢測：

波形測試：基礎培訓-汽車傳感器分析基礎培訓-汽車傳感器分析13車輛上的應用：基礎培訓-汽車傳感器分析基礎培訓-汽車傳感器分基礎培訓-汽車傳感器分析非線性誤差：

磁電式傳感器產生非線性誤差的主要原因是：由于傳感器內有電流I流過時，將產生一定的交變磁通，此交變磁通疊加在永久磁鐵所產生的工作磁通上，使恒定的氣隙磁通變化。

基礎培訓-汽車傳感器分析14基礎培訓-汽車傳感器分析非線性誤差：

基礎培訓-汽車傳感器分基礎培訓-汽車傳感器分析溫度誤差：當溫度變化時，圖中右側三項數值都不為零，會隨溫度的變化放生變化，從而影響測量的數值。解決：進行溫度補償。補償通常采用熱磁分流器。熱磁分流器由具有很大負溫度系數的特殊磁性材料做成。它在正常工作溫度下已經將空氣隙磁通分路掉一小部分。當溫度升高時，熱磁分流器的磁導率顯著下降，經它分流掉得磁通比正常時顯著下降，從而保證空氣隙的工作磁通不隨溫度變化，維持傳感器靈敏度為常數?；A培訓-汽車傳感器分析15基礎培訓-汽車傳感器分析溫度誤差：基礎培訓-汽車傳感器分析1基礎培訓-汽車傳感器分析2、霍爾傳感器半導體薄片置于磁場感應強度為B的磁場中，磁場方向垂直與薄片，當有電流I流過薄片時，在垂直于電流和磁場的方向上將產生電動勢EH，這種現象稱為霍爾效應。基礎培訓-汽車傳感器分析16基礎培訓-汽車傳感器分析2、霍爾傳感器基礎培訓-汽車傳感器分基礎培訓-汽車傳感器分析磁感應強度B為零時的情況：基礎培訓-汽車傳感器分析17基礎培訓-汽車傳感器分析磁感應強度B為零時的情況：基礎培訓-基礎培訓-汽車傳感器分析磁感應強度B較大時的情況：

作用在半導體薄片上的磁場強度B越強，霍爾電勢也就越高。基礎培訓-汽車傳感器分析18基礎培訓-汽車傳感器分析磁感應強度B較大時的情況：基礎培訓-基礎培訓-汽車傳感器分析霍爾傳感器的應用：

利用霍爾效應制作的霍爾器件，不僅在磁場測量方面，而且在測量技術、無線電技術、計算機技術和自動化技術等領域中均得到了廣泛應用。利用霍爾電勢與外加磁通密度成比例的特性，可借助于固定元件的控制電流，對磁量以及其他可轉換成磁量的電量、機械量和非電量等進行測量和控制。應用這類特性制作的器具有磁通計、電流計、磁讀頭、位移計、速度計、振動計、羅盤、轉速計、無觸點開關等。基礎培訓-汽車傳感器分析19基礎培訓-汽車傳感器分析霍爾傳感器的應用：基礎培訓-汽車傳感基礎培訓-汽車傳感器分析轉速傳感器應用：曲軸位置傳感器（CkS）Crankshaftpositionsensor作用：采集曲軸轉動角度和發(fā)動機轉速信號，并輸入電子控制單元，以便確定點火時刻和噴油時刻。

凸輪軸位置傳感器(CpS)Camshaftpositionsensor又稱氣缸識別傳感器（cylinderidentificationsensor，CIS）為了區(qū)別凸輪軸位置傳感器一般都用CIS表示。也叫同步信號傳感器，它是一個氣缸判別定位裝置，向ECU輸入凸輪軸位置信號，是點火控制的主控信號?；A培訓-汽車傳感器分析20基礎培訓-汽車傳感器分析轉速傳感器應用：基礎培訓-汽車傳感器基礎培訓-汽車傳感器分析結構：霍爾曲軸和凸輪軸位置傳感器內部都采用了一個由霍爾開關集成電路和遮斷方式的磁路設計制成的霍爾翼片傳感器，該傳感器主要由霍爾集成電路、永久磁鐵和導磁片組成?；魻柤呻娐放c永磁體之間有1mm的間隙，導磁片又稱信號轉子安裝在進氣凸輪軸上，用螺栓和座圈固定。原理：信號轉子的隔板又叫做葉片，在隔板上有一個窗口，窗口對應產生的信號為低電平信號，隔板對應產生的信號為高電平信號。當信號轉子隨進氣凸輪軸一同轉動時，隔板和窗口從集成電路與永磁鐵之間的間隙中轉過，當信號轉子的隔板進入間隙時，霍爾集成電路中的磁場被旁路，霍爾元件上沒有磁力線穿過，霍爾電壓UH為零。集成電路輸出三極管截止，輸出信號電壓為高電位，約4.8v；當信號轉子的隔板離開間隙時，永磁鐵的磁通經導磁片和霍爾元件集成電路構成回路，集成電路輸出三極管導通，傳感器輸出的信號電壓為0.2v，為低電位?；A培訓-汽車傳感器分析21基礎培訓-汽車傳感器分析結構：原理：基礎培訓-汽車傳感器分析基礎培訓-汽車傳感器分析工作原理：發(fā)動機工作時，曲軸位置傳感器和凸輪軸位置傳感器產生的信號不斷的輸入ECU。當ECU同時接收到曲軸位置傳感器大齒對應地低電位（15°）和凸輪軸位置傳感器窗口對應地低電位信號時，可以識別出1缸活塞在壓縮上止點、4缸活塞處于排氣行程，并根據曲軸位置傳感器小齒對應輸出的信號控制點火提前角。由于凸輪軸位置傳感器與曲軸位置傳感器同時輸出信號，凸輪軸位置傳感器信號作為判缸信號，所以凸輪軸位置傳感器也叫做同步信號傳感器?；A培訓-汽車傳感器分析22基礎培訓-汽車傳感器分析工作原理：活塞在壓縮上止點、4缸活塞基礎培訓-汽車傳感器分析傳感器檢測：測量：1+3=5v波形測試電腦自診斷（diagnosistroublecode）基礎培訓-汽車傳感器分析23基礎培訓-汽車傳感器分析傳感器檢測：測量：基礎培訓-汽車傳感基礎培訓-汽車傳感器分析優(yōu)缺點：磁電式：優(yōu)點：結構簡單、成本低。缺點：1、輸出信號的幅值隨車速的變化而變化，若車速過慢，輸出信號低于1v，電控單元無法檢測。2、響應頻率不高。當轉速過高時，傳感器的頻率響應跟不上。3、抗電磁干擾能力差?；魻柺剑?、輸出信號電壓幅值不受車速影響2、頻率響應高，其響應頻率可高達20kHz相當于車速為1000km/h時所檢測的信號頻率。3、抗電磁波干擾能力強?；A培訓-汽車傳感器分析24基礎培訓-汽車傳感器分析優(yōu)缺點：基礎培訓-汽車傳感器分析24基礎培訓-汽車傳感器分析光電傳感器

光電式傳感器是將光通量轉換為電量的一種傳感器，光電式傳感器的基礎是光電轉換元件的光電效應。

由于光電測量方法靈活多樣，可測參數眾多，具有非接觸、高精度、高可靠性和反應快等特點，使得光電傳感器在檢測和控制領域獲得了廣泛的應用?；A培訓-汽車傳感器分析25基礎培訓-汽車傳感器分析光電傳感器基礎培訓-汽車傳感器分析2基礎培訓-汽車傳感器分析光源光電部件：

光電器件是構成光電式傳感器最主要的部件。光電式傳感器的工作原理如下圖：首先把被測量的變化轉換光信號的變化，然后通過光電轉換成電信號。圖中X1表示被測量能直接引起光量變化的檢測方式；X2表示被測量在光傳播過程中調制光量的檢測方式。光學通路光電器件輸出X1X2基礎培訓-汽車傳感器分析26基礎培訓-汽車傳感器分析光源光電部件：光學通路光電器件輸出X基礎培訓-汽車傳感器分析

基礎培訓-汽車傳感器分析27基礎培訓-汽車傳感器分析

基礎培訓-汽車傳感器分析27基礎培訓-汽車傳感器分析

基礎培訓-汽車傳感器分析28基礎培訓-汽車傳感器分析

基礎培訓-汽車傳感器分析28基礎培訓-汽車傳感器分析

基礎培訓-汽車傳感器分析29基礎培訓-汽車傳感器分析

基礎培訓-汽車傳感器分析29外光電元件：1、紫外管：當入射紫外線照射在紫外管陰極板時，電子克服金屬表面對他的約束，形成電子發(fā)射。多用于紫外線測量、火焰測量。2、光電管：陰極受到從光窗透進的光照射后，向真空發(fā)射光電子，這些光電子向陽極做加速度運動，形成空間電子流，光電流取決于陰極的靈敏度與光強。3、光電倍增管光電倍增管的電流是逐級增加的。由于光電倍增管具有放大作用，因此使用做靈敏的弱光探測器。一般外光電效應產生的是真空光電元件?；A培訓-汽車傳感器分析基礎培訓-汽車傳感器分析30基礎培訓-汽車傳感器分析基礎培訓-汽車傳感器分析30基礎培訓-汽車傳感器分析內光電效應：當光照在物體上，使物體的電導率發(fā)生變化，或產生光生電動勢的效應。內光電效應又可分為以下兩大類：1、光電導效應：在光線作用下，電子吸收光子能量從鍵合狀態(tài)過渡到自由狀態(tài)，而引起材料電導率的變化。（半導體材料受到光照時，使其導電性能增強，光線越強，阻值越低）這種效應稱為光電導效應?；谶@種效應的器件有光敏電阻（光電導型）和反向工作的光敏二極管、光敏三極管（光電導結型）等。暗電阻：光敏電阻在不受光時的阻值稱為暗電阻，此時流過的電流稱為暗電流。亮電阻：光敏電阻在受光照時的電阻稱為亮電阻，此時流過的電流為亮電流。

光電流=亮電流-暗電流（暗電阻越大越好，亮電阻越小越好）基礎培訓-汽車傳感器分析31基礎培訓-汽車傳感器分析內光電效應：基礎培訓-汽車傳感器分析基礎培訓-汽車傳感器分析光敏電阻的結構：

它是涂于玻璃底板上的一層半導體物質，半導體的兩端裝有金屬電極，金屬電極與引出線段相連接，光敏電阻就通過引出線端接入電路。光敏電阻的主要參數：1、幾乎都是用半導體材料制成的光電元件2、沒有極性，純電阻元件，即可直流也可交流3、無光照時，暗電阻很大，暗電流很小4、當光敏電阻受到光照時，阻值減小5、光電流=亮電流-暗電流6、一般希望暗電阻越大越好，亮電阻越小越好，此時光敏電阻的靈敏度高。實際光敏電阻的暗電阻一般在兆歐級，亮電阻在幾千歐以下?；A培訓-汽車傳感器分析32基礎培訓-汽車傳感器分析光敏電阻的結構：光敏電阻的主要參數：基礎培訓-汽車傳感器分析2、光生伏特效應

在光線作用下能夠使物體產生一定方向電動勢的現象?；谠撔钠骷泄怆姵睾凸饷艟w管。光敏二極管和光敏晶體管1、結構原理光敏二極管的結構與一般二極管相似。它裝在透明玻璃外殼中，其PN結裝在管的頂部，可以直接受到光照射。光敏二極管在電路中一般是處于反向工作狀態(tài)，在沒有光照射時，反向電阻很大，反向電流很小，這反向電流稱為暗電流?；A培訓-汽車傳感器分析33基礎培訓-汽車傳感器分析2、光生伏特效應基礎培訓-汽車傳感器基礎培訓-汽車傳感器分析

基礎培訓-汽車傳感器分析34基礎培訓-汽車傳感器分析

基礎培訓-汽車傳感器分析34基礎培訓-汽車傳感器分析光電傳感器的類型：按照光電傳感器中電元件輸出電信號的型式可以將光電傳感器分為模擬和脈沖式兩大類。1、模擬式光電傳感器這種傳感器中光電元件接受的光通量隨被測量連續(xù)變化，因此，輸出的光電流也是連續(xù)變化的，并與被測量呈確定的函數關系，這類傳感器一般有以下四種型式?；A培訓-汽車傳感器分析35基礎培訓-汽車傳感器分析光電傳感器的類型：基礎培訓-汽車傳感基礎培訓-汽車傳感器分析1）光源本身是被測物，他發(fā)出的光投射到光電元件上，光電元件的輸出反映了光源的某些物理參數，如圖6-1-22a所示。這種型式的光電傳感器可用于光電比色高溫計和照度計。2）恒定光源發(fā)射的光通量穿過被測物，其中一部分被吸收，剩余的部分投射到光電元件，吸收量取決于被測的某些參數。如圖6-1-22b所示?？捎糜跍y量透明度、渾濁度。3）恒定光源發(fā)射的光通量投射到被測物上，由被測物表面反射后再投射到光電元件上，如圖6-1-22c所示。反射光的強弱取決于被測物表面的性質和狀態(tài)，因此可用于測量工件表面粗糙度、紙張的白度等。4）從恒定光源發(fā)射出的光通量在到達電元件的途中受到被測物的遮擋，使投射到光電元件上的光通量減弱，光電元件的輸出反映了被測物的尺寸或位置。如圖6-1-22d所示。這種傳感器可用于工件尺寸測量、振動測量等場合?；A培訓-汽車傳感器分析36基礎培訓-汽車傳感器分析1）光源本身是被測物，他發(fā)出的光投射基礎培訓-汽車傳感器分析脈沖式光電傳感器：在這種傳感器中，光電元件接受的光信號是斷續(xù)變化的，因此光電元件處于開關工作狀態(tài)，它輸出的光電流通常是只有兩種穩(wěn)定狀態(tài)的脈沖型式的信號，多用于光電計數器和光電式轉速測量等場合?；A培訓-汽車傳感器分析37基礎培訓-汽車傳感器分析基礎培訓-汽車傳感器分析37基礎培訓-汽車傳感器分析光電傳感器的常用光源：

光源是許多光電傳感器的重要組成部分，要使光電傳感器很好的工作，除了合理選用光電元件外，還必須配備合適的光源。常用光源有以下幾種。1、發(fā)光二極管

發(fā)光二極管是一種把電能轉變成光能的半導體器件。它具有體積小、功耗低、壽命長、響應快、機械強度高等優(yōu)點，并能和集成電路相匹配。因此，廣泛地用于計算機、儀器儀表和自動控制設備中。2、鎢絲燈泡

常用光源，它具有豐富的紅外線。如果使用的光電元件對紅外光敏感，構成傳感器時可加濾色片將鎢絲燈泡的可見光濾除，而僅用它的紅外線做光源，這樣，可有效防止其他光線的干擾。3、激光

激光與普通光線相比具有能量高度集中，方向性好，頻率單純，相干性好等優(yōu)點，是很理想得光源。基礎培訓-汽車傳感器分析38基礎培訓-汽車傳感器分析光電傳感器的常用光源：基礎培訓-汽車基礎培訓-汽車傳感器分析車輛上的應用：1、陽光強度光敏電阻

日光傳感器可檢測太陽能輻射，將日光照射量的變化轉換為電流變化，將信號輸入空調ECU，空調ECU根據此信號調整車內空調器吹出風量與溫度。檢測：利用光敏二極管對光線變化時的阻值變化的特性。方法：拆下傳感器連接器，用布蓋住傳感器測量2-3腳電阻應無窮大。用燈光照射傳感器，電阻有數值隨燈光距離變化?；A培訓-汽車傳感器分析39基礎培訓-汽車傳感器分析車輛上的應用：基礎培訓-汽車傳感器分基礎培訓-汽車傳感器分析2、光電式光亮傳感器原理：

半導體元件硫化鎘電阻值隨光照變化其阻值變化，根據此信號控制汽車上各種燈具亮、熄的自動控制。作用：

傍晚時將尾燈點亮，天色變得更暗時，前照燈被點亮；對方來車時具有變光功能。檢測原理與方法同日照傳感器。基礎培訓-汽車傳感器分析40基礎培訓-汽車傳感器分析2、光電式光亮傳感器基礎培訓-汽車傳基礎培訓-汽車傳感器分析光電式速度傳感器：1、對射式2、折射式被測物體為旋轉元件，上部裝有反光元件，發(fā)光元件與接收元件的光軸在同一平面而且以某一角度相交，當反光紙經過時，接收原件將接收到從物體表面反射的光，沒有物體時則接收不到?；A培訓-汽車傳感器分析41基礎培訓-汽車傳感器分析光電式速度傳感器：基礎培訓-汽車傳感基礎培訓-汽車傳感器分析壓電式傳感器：

●壓電式傳感器是一種典型的有源傳感器●壓電效應具有可逆性，也是一種典型的“雙向傳感器”。●材料受力變形時，其表面會有電荷產生而實現非電量測量。特點：

工作頻率帶寬，靈敏度高，結構簡單，體積小，重量輕，工作可靠。應用范圍：

各種動態(tài)力、機械沖擊、振動測量、生物醫(yī)學、超聲、通訊、宇航等領域?；A培訓-汽車傳感器分析42基礎培訓-汽車傳感器分析壓電式傳感器：基礎培訓-汽車傳感器分基礎培訓-汽車傳感器分析什么是壓電效應：

某些電介質在沿一定方向上受到外力的作用而變形時，其內部會產生極化現象，同時在它的兩個相對表面上出現正負相反的電荷。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，當在電介質的極化方向上施加電場，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，這種現象稱為逆壓電效應，或稱為電致伸縮現象?；A培訓-汽車傳感器分析43基礎培訓-汽車傳感器分析什么是壓電效應：基礎培訓-汽車傳感器基礎培訓-汽車傳感器分析壓電材料：1、石英晶體

石英晶體是單晶體結構。它是一個正六面體，有右旋和左旋晶體之分，外形互為鏡像對稱。石英晶體各個方向的特性是不同的。在直角坐標系中，它有三個軸。電軸（X軸、1）：垂直于此軸面上的壓電效應最強。機械軸（Y軸、2）：在電場沿X向作用下，沿該軸方向的機械變形最大。光軸（Z軸、3）：垂直于XY。光線沿該軸通過石英晶體時，無折射，在此方向加外力，無壓電效應現象。基礎培訓-汽車傳感器分析44基礎培訓-汽車傳感器分析壓電材料：電軸（X軸、1）：垂直于此基礎培訓-汽車傳感器分析通常把沿電軸X方向的力作用下產生電荷的壓電效應稱為“縱向壓電效應”，而把沿機械軸Y方向的作用下產生電荷的壓電效應稱為“橫向壓電效應”。而沿光軸Z方向受力時不產生壓電效應。在X軸方向施加壓力時，左旋石英晶體的X軸正向帶正電；如果作用力Fx改為拉力時，則電荷仍出現在垂直于X軸的平面上，但極性相反，如圖（a）、（b）。如果在同一晶體上作用力是沿著機械軸的方向，其電荷仍在與X軸垂直平面出現，其極性見圖（c）、（d）?；A培訓-汽車傳感器分析45基礎培訓-汽車傳感器分析通常把沿電軸X方向的力作用下基礎培訓-汽車傳感器分析壓電陶瓷：1、未加電場（a）

壓電陶瓷是人工制造的多晶體壓電材料。在無外電場作用時，電疇在晶體中雜亂分布，它們的極化效應被相互抵消，壓電陶瓷內極化強度為零。因此原始的壓電陶瓷呈中性，不具有壓電性質。2、加電場（b）

電疇方向發(fā)生轉動，趨向于按外電場方向的排列，從而使材料得到極化。外電場越強，就有更多的電疇更完全的轉向外電場方向。讓外電場強度大到使材料的極化達到飽和的程度，即所有電疇極化方向都整齊地與外電場方向一致時，外電場去掉后，電疇的極化方向基本不變，這時的材料具有壓電特性?；A培訓-汽車傳感器分析46基礎培訓-汽車傳感器分析壓電陶瓷：基礎培訓-汽車傳感器分析4基礎培訓-汽車傳感器分析傳感器的應用：爆震傳感器（knocksensor）：發(fā)動機爆震是指氣缸內的可燃混合氣在火焰前鋒尚未到達之前自行燃燒導致壓力急劇上升引起缸體振動的現象。

爆震傳感器作用是檢測發(fā)動機的爆震信號，送到電腦，控制點火時刻，防止爆震，有爆震則推遲點火時刻，無爆震則提前點火時刻，使點火時刻在任何工況都保持最佳值爆震不僅會導致發(fā)動機輸出功率降低，而且可能導致發(fā)動機損壞。1、結構：壓電式（檢測方法：非共振型）2、結構：磁致伸縮式（檢測方法：共振型）基礎培訓-汽車傳感器分析47基礎培訓-汽車傳感器分析傳感器的應用：基礎培訓-汽車傳感器分基礎培訓-汽車傳感器分析1、壓電式

有源傳感器，采用了預緊筒加載結構，預緊筒是一個薄壁厚底的金屬圓筒，通過拉緊預緊筒對石英精片組施加預壓緊力，并在加載狀態(tài)下用電子束將預緊筒與芯體焊接成一體。膜片是后焊接到殼體上去的。通過螺栓按規(guī)定公斤力（20N.M不加墊片）固定在缸體上，來測量發(fā)動機燃燒時的壓力。1、套筒底座2、絕緣墊圈3、壓電元件4、慣性配重5、塑料殼體6、固定螺栓7、接線插座8、電極工作原理：當發(fā)動機振動時，安裝在發(fā)動機缸體上的爆震傳感器內部配重因受振動影響而產生加速度，配重首先將機體加速度信號轉換成壓力信號，作用于壓電元件上，壓電元件再將壓力信號轉換成電壓信號?；A培訓-汽車傳感器分析48基礎培訓-汽車傳感器分析1、壓電式1、套筒底座2、絕緣墊基礎培訓-汽車傳感器分析爆震傳感器的檢修：1、用萬用表檢測（桑塔納2000）動態(tài)信號：拔下連接器，怠速（或敲擊缸體），測量插頭座兩接腳電壓，應與規(guī)定相符（交流電壓信號）。靜態(tài)電阻：測量傳感器電阻，應與規(guī)定相符（大于1MΩ或1、2、3之間不導通）。線路檢測：測量導線電阻，應為0Ω基礎培訓-汽車傳感器分析49基礎培訓-汽車傳感器分析爆震傳感器的檢修：基礎培訓-汽車傳感基礎培訓-汽車傳感器分析2、示波器檢測

用木槌敲擊傳感器附近的缸體；應顯示有一振動波形，敲擊越重，振動幅度就越大；隨車檢測：

信號波形的峰值電壓和頻率隨發(fā)動機負載和轉速的增加而增加；非共振型壓電式爆震傳感器信號輸出特性曲線較為平緩。因此，必須將反映發(fā)動機振動頻率的輸出電壓信號送至能識別的濾波器中，以判別是否有爆震。基礎培訓-汽車傳感器分析50基礎培訓-汽車傳感器分析2、示波器檢測隨車檢測：基礎培訓-汽基礎培訓-汽車傳感器分析2、磁致伸縮式（振動式）

振動檢出型爆震傳感器通常安裝在發(fā)動機的機體上，可將發(fā)動機的振動信號轉換成電壓信號以此檢測發(fā)動機的爆震強度。結構：工作原理：當發(fā)動機產生振動時，磁芯受振動偏移，致使感應線圈內磁通量發(fā)生感應電動勢，其大小與發(fā)動機振動的頻率有關。當傳感器的固有振動頻率與發(fā)動機發(fā)生爆震時的振動頻率一致且產生諧振時，傳感器將輸出最大電壓信號。ECU根據諧振點輸出的電壓信號，即可判斷出發(fā)動機爆震強度?；A培訓-汽車傳感器分析51基礎培訓-汽車傳感器分析2、磁致伸縮式（振動式）工作原理：基基礎培訓-汽車傳感器分析磁致伸縮式檢測：電阻檢測：

用萬用表Ω檔檢測線圈的電阻，其阻值應符合規(guī)定值（具體數據見具體車型維修手冊），否則更換爆震傳感器。爆震傳感器輸出信號的檢測：

拔出爆震傳感器的連接插頭，在發(fā)動機怠速時用萬用表電壓檔檢測爆震傳感器的接線端子和搭鐵間的電壓，應有脈沖電壓輸出?；A培訓-汽車傳感器分析52基礎培訓-汽車傳感器分析磁致伸縮式檢測：基礎培訓-汽車傳感器2、壓力式加速度傳感器

壓電式加速度傳感器又稱壓電加速度計，它是利用某些物質如石英晶體的壓電效應設計的，屬于慣性式傳感器。在加速度計受振時，質量塊加在壓電元件的力也隨之變化，當被測頻率遠低于加速度計的固有頻率時，則力的變化與被測加速度成正比。基礎培訓-汽車傳感器分析基礎培訓-汽車傳感器分析532、壓力式加速度傳感器基礎培訓-汽車傳感器分析基礎培訓-汽車基礎培訓-汽車傳感器分析

基礎培訓-汽車傳感器分析54基礎培訓-汽車傳感器分析

基礎培訓-汽車傳感器分析54基礎培訓-汽車傳感器分析電渦流演示

基礎培訓-汽車傳感器分析55基礎培訓-汽車傳感器分析電渦流演示

基礎培訓-汽車傳感器分析基礎培訓-汽車傳感器分析

基礎培訓-汽車傳感器分析56基礎培訓-汽車傳感器分析

基礎培訓-汽車傳感器分析56基礎培訓-汽車傳感器分析

基礎培訓-汽車傳感器分析57基礎培訓-汽車傳感器分析

基礎培訓-汽車傳感器分析57基礎培訓-汽車傳感器分析電渦流傳感器的應用：1、位移測量

電渦流位移傳感器是一種輸出為模擬電壓的電子器件。接通電源后，在電渦流探頭的有效面（感應工作面）將產生一個交變磁場。當金屬物體接近此感應面時，使振蕩器的輸出幅度線性的衰減，根據衰減量的變化，使振蕩器的輸出幅度線性的衰減，根據衰減量的變化，可以計算出與被檢物體的距離、振動等參數。這種位移傳感器屬于非接觸測量，工作時不受灰塵等非金屬因素的影響，壽命較長，可在各種惡劣條件下使用。位移測量包含：

偏心、間隙、位置、傾斜、彎曲、變形、移動、圓度、沖擊、偏心率、沖程、寬度等等。來自不同應用領域的許多量都可歸結為位移或間隙的變化。基礎培訓-汽車傳感器分析58基礎培訓-汽車傳感器分析電渦流傳感器的應用：基礎培訓-汽車傳基礎培訓-汽車傳感器分析2、振動測量用電渦流探頭、調幅法測量簡諧振動時，探頭的輸出波形：右圖為調頻法測量簡諧振動時，探頭的輸出波形：基礎培訓-汽車傳感器分析59基礎培訓-汽車傳感器分析2、振動測量基礎培訓-汽車傳感器分析基礎培訓-汽車傳感器分析振動測量：基礎培訓-汽車傳感器分析60基礎培訓-汽車傳感器分析振動測量：基礎培訓-汽車傳感器分析6基礎培訓-汽車傳感器分析3、轉速測量

若轉軸上開Z個槽（或齒），頻率計的讀數為f（單位為Hz），則轉軸的轉速n（單位為r/min）的計算公式為：

基礎培訓-汽車傳感器分析61基礎培訓-汽車傳感器分析3、轉速測量

基礎培訓-汽車傳感器分基礎培訓-汽車傳感器分析電渦流式轉速傳感器工作原理：如下圖所示電渦流式轉速傳感器工作原理圖。在軟磁材料制成的輸入軸上加工一鍵槽，在距輸入表面d0處設置電渦流傳感器，輸入軸與被測旋轉軸相連?；A培訓-汽車傳感器分析62基礎培訓-汽車傳感器分析電渦流式轉速傳感器工作原理：基礎培訓基礎培訓-汽車傳感器分析

當被測旋轉軸轉動時，電渦流傳感器與輸出軸的距離變?yōu)閐0+Δd。由于電渦流效應，使傳感器線圈阻抗隨Δd的變化而變化，這種變化將導致振蕩諧振回路的品質因數發(fā)生變化，它們將直接影響振蕩器的電壓幅值和振蕩頻率。因此，隨著輸入軸的旋轉，從振蕩器輸出的信號中包含有與轉速成正比的脈沖頻率信號。該信號由檢波器檢出電壓幅值的變化量，然后經整形電路輸出頻率為f的脈沖信號。該信號經電路處理便可得到被測轉速，該值與頻率和槽數有關。

特點：可實現非接觸式測量，抗污染能力很強。最高測量轉速可達60萬r/min?；A培訓-汽車傳感器分析63基礎培訓-汽車傳感器分析特點：可實現非基礎培訓-汽車傳感器分析被測參數變換量特征位移、厚度、振動X1、非接觸測量，連續(xù)測量2、受剩磁的影響表面溫度、電介質濃度、材質判別、速度（溫度）1、非接觸測量，連續(xù)測量2、對溫度變化進行補償應力、硬度1、非接觸測量，連續(xù)測量2、受剩磁和材質的影響探傷可以定量測量渦流式傳感器的應用：

基礎培訓-汽車傳感器分析64基礎培訓-汽車傳感器分析被測參數變換量特征位移、厚度、振動X基礎培訓-汽車傳感器分析電流傳感器：電流傳感器是傳感器分類的一種，其主要信號源是采集信號的電流大小，主要參數為電流的大小。檢測方法一般是檢測電流特性的器件，一般有電流表。工作原理主要是霍爾效應原理：電子設備故障的60%來自電源。因此，電源問題的重要性日益凸顯出來，電源技術遂發(fā)展成為一門嶄新的技術。為了自動檢測和顯示電流，并在過流、過壓等危害情況發(fā)生時具有自動保護功能和更高級的智能控制，具有傳感器檢測、傳感采樣、傳感保護的電源技術漸成趨勢?；A培訓-汽車傳感器分析65基礎培訓-汽車傳感器分析電流傳感器：基礎培訓-汽車傳感器分析基礎培訓-汽車傳感器分析霍爾電流傳感器由于具有精度高、線性好、頻率寬、響應快、過載能力強和不損失被測電路能量等諸多優(yōu)點被廣泛的應用?？捎糜跍y電流的傳感器：1、電流互感器2、霍爾傳感器3、采樣電阻4、光纖電流傳感器基礎培訓-汽車傳感器分析66基礎培訓-汽車傳感器分析霍爾電流傳感器由于具有精度高基礎培訓-汽車傳感器分析電流互感器：原理：電流互感器原理是依據電磁感應原理。電流互感器是有閉合的鐵芯和繞組組成。它的一次繞組匝數很少，串在需要測量的電流的線路中，因此它經常有線路的全部電流流過，二次繞組匝數比較多，串接在測量儀表和保護回路中，電流互感器在工作時，它的2次回路始終是閉合的，因此測量儀表和保護回路串接線圈的阻抗很小，電流互感器的工作狀態(tài)接近短路。作用：電流互感器的作用是可以把數值較大的一次電流通過一定的變比轉換為數值較小的二次電流，用來進行保護、測量等用途。如變比為400/5的電流互感器，可以把實際為400A的電流轉變?yōu)?A的電流。基礎培訓-汽車傳感器分析67基礎培訓-汽車傳感器分析電流互感器：基礎培訓-汽車傳感器分析基礎培訓-汽車傳感器分析

產生很高的電勢，可以達到數千伏甚至更高，從而危及人身及設備的安全?；A培訓-汽車傳感器分析68基礎培訓-汽車傳感器分析

產生很高的電勢，可以達到數千伏甚至基礎培訓-汽車傳感器分析

基礎培訓-汽車傳感器分析69基礎培訓-汽車傳感器分析

基礎培訓-汽車傳感器分析69基礎培訓-汽車傳感器分析

基礎培訓-汽車傳感器分析70基礎培訓-汽車傳感器分析

基礎培訓-汽車傳感器分析70基礎培訓-汽車傳感器分析直檢式（開環(huán)）：

一個開環(huán)霍爾電流傳感器由磁芯和放置在磁芯開口空氣隙的霍爾元件組成。載流導線穿過磁芯中心孔，他將產生一個和其電流成比例的磁場。這個磁場被磁芯集中并被霍爾元件檢測到。大部分開環(huán)電流傳感器含有溫度補償的電子線路，它輸出一個經過校正的電壓輸出。

開環(huán)電流傳感器測量直流和交流電流并提供被測電流和輸出電壓之間的電氣隔離。開環(huán)傳感器的典型功耗遠小于閉環(huán)傳感器。它們是在電池供電的要求功耗較小的系統(tǒng)中最優(yōu)的選擇。

基礎培訓-汽車傳感器分析71基礎培訓-汽車傳感器分析基礎培訓-汽車傳感器分析71基礎培訓-汽車傳感器分析開環(huán)控制：If：被測電流+15V：正極輸入-15V：負極輸入Vout：傳感器輸出GND：ground搭鐵基礎培訓-汽車傳感器分析72基礎培訓-汽車傳感器分析開環(huán)控制：If：被測電流基礎培訓-汽基礎培訓-汽車傳感器分析

基礎培訓-汽車傳感器分析73基礎培訓-汽車傳感器分析

基礎培訓-汽車傳感器分析73基礎培訓-汽車傳感器分析閉環(huán)霍爾電流傳感器的工作原理：

基礎培訓-汽車傳感器分析74基礎培訓-汽車傳感器分析閉環(huán)霍爾電流傳感器的工作原理：

基礎基礎培訓-汽車傳感器分析在車用電源系統(tǒng)中的應用：

傳感器的主要作用是隔離檢測發(fā)電系統(tǒng)的輸出電流，通過對傳感器的輸出信號處理，設定限流工作點，確保發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率不高于發(fā)電機的額定功率。

在汽車中，將發(fā)電機或電源輸出線通過霍爾閉環(huán)電流傳感器通過無接觸測量檢測發(fā)電機的輸出電流，傳感器的輸出端與發(fā)電機或控制器相連，根據此信號由控制器對發(fā)電機或電源的輸出進行控制，從而減小由于大負荷輸出導致電源或發(fā)電設備損壞。

基礎培訓-汽車傳感器分析75基礎培訓-汽車傳感器分析基礎培訓-汽車傳感器分析75基礎培訓-汽車傳感器分析電阻式傳感器的分類：1、電位計式：物理量變化傳感元件電阻變化

屬于大電阻變化型，R：0-R傳2、應變式：物理變化量敏感元件變形傳感元件電阻變化量

屬于微電阻變化型，R：0-20%R傳

基礎培訓-汽車傳感器分析76基礎培訓-汽車傳感器分析基礎培訓-汽車傳感器分析76基礎培訓-汽車傳感器分析電位計式傳感器分類：

將機械的線位移或角位移的變化

一定函數關系

電阻或電壓的變化

變阻器式變壓器式基礎培訓-汽車傳感器分析77基礎培訓-汽車傳感器分析電位計式傳感器分類：基礎培訓-汽車傳基礎培訓-汽車傳感器分析電位計式傳感器的優(yōu)、缺點：

優(yōu)點：

結構簡單、尺寸小、重量輕、精度高（0.1%-0.05%）、性能穩(wěn)定、受環(huán)境因素影響小，可實現輸出-輸入任意函數關系，輸出信號較大，一般不用放大。

缺點：

存在滑動觸頭與線圈等之間的摩擦，輸入能量要求較大，且磨損降低壽命和可靠性，也會降低測量精度?；A培訓-汽車傳感器分析78基礎培訓-汽車傳感器分析基礎培訓-汽車傳感器分析78基礎培訓-汽車傳感器分析

基礎培訓-汽車傳感器分析79基礎培訓-汽車傳感器分析

基礎培訓-汽車傳感器分析79基礎培訓-汽車傳感器分析

基礎培訓-汽車傳感器分析80基礎培訓-汽車傳感器分析

基礎培訓-汽車傳感器分析80基礎培訓-汽車傳感器分析常用電位器式傳感器有直線位移型、角位移型和非線性型等，如下圖所示：基礎培訓-汽車傳感器分析81基礎培訓-汽車傳感器分析常用電位器式傳感器有直線位移型、角位基礎培訓-汽車傳感器分析

基礎培訓-汽車傳感器分析82基礎培訓-汽車傳感器分析

基礎培訓-汽車傳感器分析82基礎培訓-汽車傳感器分析電阻應變器：

利用電阻應變片將應變轉換為電阻變化的傳感器，傳感器由在彈性元件上粘貼電阻應變敏感元件構成。工作過程：

被測物理量彈性元件變形彈性元件應變應變片阻值變化測量電路電量輸出應用：

電阻應變式傳感器是目前測量力、力矩、壓力、加速度、重量等參數應用最廣泛的傳感器。基礎培訓-汽車傳感器分析83基礎培訓-汽車傳感器分析電阻應變器：基礎培訓-汽車傳感器分析基礎培訓-汽車傳感器分析電阻應變片工作原理：

應變效應：電阻應變片的工作原理是基于應變效應，即在導體或半導體材料在外力作用下產生機械變形時，它的電阻值相應發(fā)生變化,這種現象稱為“應變效應”。應變：物體在外部壓力或拉力作用下發(fā)生形變的現象。彈性應變：當外力去除后，物體能夠完全恢復其尺寸和形狀的應變。彈性元件：具有彈性應變特性的物體。金屬電阻應變片的基本原理基于電阻應變效應即，導體產生機械形變時它的電阻值發(fā)生變化。

基礎培訓-汽車傳感器分析84基礎培訓-汽車傳感器分析電阻應變片工作原理：基礎培訓-汽車傳基礎培訓-汽車傳感器分析

基礎培訓-汽車傳感器分析85基礎培訓-汽車傳感器分析

基礎培訓-汽車傳感器分析85基礎培訓-汽車傳感器分析

基礎培訓-汽車傳感器分析86基礎培訓-汽車傳感器分析

基礎培訓-汽車傳感器分析86基礎培訓-汽車傳感器分析

基礎培訓-汽車傳感器分析87基礎培訓-汽車傳感器分析

基礎培訓-汽車傳感器分析87基礎培訓-汽車傳感器分析

基礎培訓-汽車傳感器分析88基礎培訓-汽車傳感器分析

基礎培訓-汽車傳感器分析88基礎培訓-汽車傳感器分析應變片的基本結構及測量原理：電阻應變片結構：基底—絕緣材料敏感柵—高阻金屬絲、金屬箔蓋片—保護層有時加上引出線組成，用粘結劑將其粘貼在一起，構成完整的應變片。傳感器測量原理：

將應變片粘貼在被測對象上，當被測對象受力變形時，應變片的敏感柵也隨之變形，其電阻值發(fā)生相應變化，通過轉換電路為電壓或電流的變化量，來測量應變?；A培訓-汽車傳感器分析89基礎培訓-汽車傳感器分析應變片的基本結構及測量原理：基礎培訓基礎培訓-汽車傳感器分析

實驗發(fā)現，實際應變片的K值比單絲的K值要小，造成此現象原因是橫向效應。還有粘結層傳遞變形失真。基礎培訓-汽車傳感器分析90基礎培訓-汽車傳感器分析

實驗發(fā)現，實際應變片的K值比單絲的基礎培訓-汽車傳感器分析

基礎培訓-汽車傳感器分析91基礎培訓-汽車傳感器分析

基礎培訓-汽車傳感器分析91基礎培訓-汽車傳感器分析

基礎培訓-汽車傳感器分析92基礎培訓-汽車傳感器分析

基礎培訓-汽車傳感器分析92基礎培訓-汽車傳感器分析

橫向效應在圓弧產生，消除圓弧段即可消除橫向效應。

為了減小橫向效應產生的測量誤差，現在一般多采用箔片式應變片，其圓弧部分尺寸較柵絲尺寸大得多，電阻值較小，因而電阻變化量也就小得多?；A培訓-汽車傳感器分析93基礎培訓-汽車傳感器分析基礎培訓-汽車傳感器分析93基礎培訓-汽車傳感器分析三、機械滯后、零漂和蠕變滯后：加載和卸載特性曲線之間的最大差值值稱為應變片的滯后值。零漂：粘貼在試件上的應變片，在溫度保持恒定沒有機械應變的情況下，電阻值隨時間變化的特性稱為應變片的零漂。產生原因：敏感柵通電后的溫度效應；應變片的內應力逐漸變化；粘結劑固化不充分等。蠕變：粘貼在試件上的應變片，溫度保持恒定，在承受某一恒定的機械應變，其電阻值隨時間變化而變化的特性稱為應變片的蠕變。一般來說，蠕變的方向與原應變量變化的方向相反。產生原因：由于膠層之間發(fā)生“滑動”，使力傳到敏感柵的應變量逐漸減少。

這是兩項衡量應變片特性對時間穩(wěn)定性的指標，在長時間測量中其意義更為突出。實際上，蠕變中包含零漂，它是一個特例?；A培訓-汽車傳感器分析94基礎培訓-汽車傳感器分析三、機械滯后、零漂和蠕變基礎培訓-汽基礎培訓-汽車傳感器分析四、應變極限和疲勞壽命應選用抗剪強度高的粘結劑和基底材料，基底和粘結劑的厚度不宜太大，并經適當的固化處理。對于已經安裝的應變片，在恒定幅值的交變力作用下，可以連續(xù)工作而不產生疲勞損壞的循環(huán)次數稱為應變片的疲勞壽命。五、最大工作電流和絕緣電阻

最大工作電流：是指允許通過應變片而不影響其工作特性的最大電流。工作電流越大，應變片輸出信號大，靈敏度高，但過大的電流會把應變片燒毀。絕緣電阻：應變片的引線與被測件之間的電阻值。六、應變片的電阻值應變片的電阻：電阻值大可加大應變片承受電壓，信號輸出大，但敏感柵尺寸也增大?；A培訓-汽車傳感器分析95基礎培訓-汽車傳感器分析四、應變極限和疲勞壽命基礎培訓-汽車基礎培訓-汽車傳感器分析轉換電路：電路的作用：將電阻的變化量轉換為電壓輸出。通常采用直流電橋和交流電橋。一、直流電橋1、直流電橋工作原理直流電橋電路如圖所示，它的四個橋臂由電阻R1、R2、R3、R4組成。AC端接直流電壓UBD端輸出電壓U0一般情況下接成等臂電橋，輸出為零。這樣無論哪個橋臂上受到外來信號作用后，橋路都將失去平衡，就會有信號輸出?；A培訓-汽車傳感器分析96基礎培訓-汽車傳感器分析轉換電路：直流電橋電路如圖所示，它的基礎培訓-汽車傳感器分析電橋輸出端接入阻抗很高的指示儀表或放大器時，可認為電橋負載為無窮大，電橋輸出端相當于開路，只能輸出電壓信號，稱為電壓輸出。此時，橋路電流為：

基礎培訓-汽車傳感器分析97基礎培訓-汽車傳感器分析電橋輸出端接入阻抗很高的指示儀表或放基礎培訓-汽車傳感器分析

電橋平衡條件：相鄰兩臂電阻的比值應相等，或相對兩臂電阻的乘積相等。基礎培訓-汽車傳感器分析98基礎培訓-汽車傳感器分析

電橋平衡條件：相鄰兩臂電阻的比值應基礎培訓-汽車傳感器分析

電橋接入的是電阻應變片時，即為應變橋。當一個橋臂、兩個橋臂乃至四個橋臂接入應變片時，相應的電橋為單臂橋、半臂橋和全臂橋?；A培訓-汽車傳感器分析99基礎培訓-汽車傳感器分析基礎培訓-汽車傳感器分析99基礎培訓-汽車傳感器分析進氣壓力傳感器：1、壓敏電阻式進氣壓力傳感器進氣壓力傳感器采用間接檢測的方法來檢測進氣量，而不是像進氣流量傳感器那樣直接檢測的方法檢測進氣量，它測量的是節(jié)氣門后面的進氣歧管的絕對壓力，而且利用發(fā)動機的負荷以及轉速的大小來測量歧管里絕對壓力的該變量，接著它可以使其轉換成為信號電壓，然后把它送到電子控制器，而電子控制器就會根據信號電壓的大小來控制基本的所需噴油量的多少。進氣壓力式傳感器的種類分為很多種，有電容式和壓敏電阻式等等。因為壓敏電阻式的尺寸小、測量的精度高、安裝很靈活以及響應時間快等優(yōu)點，因此它普遍適用于D型噴射系統(tǒng)中?；A培訓-汽車傳感器分析100基礎培訓-汽車傳感器分析進氣壓力傳感器：基礎培訓-汽車傳感器基礎培訓-汽車傳感器分析壓敏電阻式進氣壓力傳感器結構及原理：

結構：

硅膜片和有傳感器的四個應變電阻組成的惠斯頓電橋是粘結在一起的，而硅膜片在歧管里受到的絕對壓力的作用下，形狀會發(fā)生改變，因此應變電阻R阻值會發(fā)生變化。進氣歧管絕對壓力：MAP=manifoldabsolutepressuresensorMAP的值是由大氣壓力值與進氣歧管真空度合成的，或者說是進氣歧管外大氣壓力與進氣歧管內真空度的差值。MAP是相對于零壓力（高真空度）而講的。大氣壓力、進氣歧管真空度和MAP三者的關系為：MAP=大氣壓力-真空度基礎培訓-汽車傳感器分析101基礎培訓-汽車傳感器分析壓敏電阻式進氣壓力傳感器結構及原理：基礎培訓-汽車傳感器分析半導體壓敏電阻式MAP傳感器的讀數及其變化：

一般來說，半導體壓敏電阻式MAP傳感器的輸出信號電壓值與絕對壓力成正比，與真空度成反比。即：發(fā)動機不啟動時，信號電壓應與電源電壓相同。當進氣歧管真空度較大時信號電壓較小。

原則上講，發(fā)動機的燃油供給狀態(tài)與進氣歧管壓力成正比關系；發(fā)動機的點火正時時間（點火提前角）則與進氣歧管壓力成反比。

基礎培訓-汽車傳感器分析102基礎培訓-汽車傳感器分析半導體壓敏電阻式MAP傳感器的讀數及基礎培訓-汽車傳感器分析

進氣歧管絕對壓力傳感器的真空度與輸出電壓的關系（參考）電壓值（V）0.3-0.50.7-0.91.1-1.31.5-1.71.9-2.1真空度kpa（mmHg）13.3（100）26.7（200）40（300）53.5（400）66.7（500）基礎培訓-汽車傳感器分析103基礎培訓-汽車傳感器分析

進氣歧管絕對壓力傳感器的真空度與輸基礎培訓-汽車傳感器分析進氣溫度傳感器：intakemanifoldtemperaturesensor功能：給ECU提供進氣溫度信號，作為燃油噴射和點火正時控制的修正信號。安裝位置：D型：空氣濾芯內或進氣管內L型：空氣流量計內工作原理：負熱敏特性，溫度低時電阻大；溫度高時電阻小。進氣溫度傳感器電阻值信號電壓THA進氣溫度傳感器電阻值信號電壓THA針腳：1：系統(tǒng)信號接地2：進氣溫度電阻輸出3：5V參考電壓（Vref=5v）4：進氣壓力信號

溫度對應阻值-20℃時電阻4-7kΩ20℃時電阻2-3kΩ40℃時電阻900-1300Ω60℃時電阻400-700Ω80℃時電阻200-400Ω基礎培訓-汽車傳感器分析104基礎培訓-汽車傳感器分析進氣溫度傳感器：intakeman基礎培訓-汽車傳感器分析熱模式空氣流量計析：桑塔納系列和捷達車輛使用熱模式空氣流量計，主要是將加熱電阻、補償電阻、精密電阻等鍍在一塊陶瓷片上，不采用昂貴的鉑絲，制造成本低，不直接承受氣流作用力，使用壽命長。

熱模式工作原理與熱絲式空氣流量計相似，都是用惠斯頓電橋，不同的是熱模式不適用白金絲作為熱絲，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成?；A培訓-汽車傳感器分析105基礎培訓-汽車傳感器分析熱模式空氣流量計析：基礎培訓基礎培訓-汽車傳感器分析

基礎培訓-汽車傳感器分析106基礎培訓-汽車傳感器分析

基礎培訓-汽車傳感器分析106基礎培訓-汽車傳感器分析工作原理：RH—白金熱線，是一個橋臂，是正溫度系數的熱敏電阻。RC—白金冷線，是另一個橋臂，是負溫度系數的熱敏電阻。它又是氣溫傳感器ATS，用來測量進氣溫度。RH和RC的溫差為100℃保持不變RA—精密電阻（10kΩ），是另一個橋臂，時ECU的測量端（取值端）。RB—電橋電阻，是電橋的另一個橋臂?；A培訓-汽車傳感器分析107基礎培訓-汽車傳感器分析基礎培訓-汽車傳感器分析107基礎培訓-汽車傳感器分析當有空氣流過熱線時：空氣流過熱線時，帶走熱量，熱線RH的電阻變小，冷線RC的電阻變大，電橋失去平衡。為了保持電橋的平衡，提高橋壓，放大器即加大流過熱線RH的補償電流IH，使冷線恢復正常溫差（100℃）。電流IH的增大，會使RA的電壓降增大，只要測量RA兩端的電壓降Vs，即可得知流過空氣量的多少?；A培訓-汽車傳感器分析108基礎培訓-汽車傳感器分析當有空氣流過熱線時：基礎培訓-汽車傳基礎培訓-汽車傳感器分析傳感器線路檢測（桑塔納3000）：1：進氣溫度傳感器信號2：空氣流量計供電12v3、空氣流量信號V-4、進氣溫度傳感器參考電壓5v5、空氣流量信號V+第二組（負荷和空燃比）顯示組1234類別轉速發(fā)動機負荷噴嘴平均脈寬進氣質量額定值740～860rpm12～26％1.0～4.0ms1.0～5.0g/s1.6-1.8發(fā)動機：2-4g/s2.0-3.0發(fā)動機：2-6g/s如檢測低于2g/s，檢測泄露；如檢測高于5.0g/s檢測附加用電設備，節(jié)氣門開度，變速箱檔位或傳感器本身。基礎培訓-汽車傳感器分析109基礎培訓-汽車傳感器分析第二組（負荷和空燃比）顯示組1234基礎培訓-汽車傳感器分析節(jié)氣門位置傳感器：電子節(jié)氣門安裝與進氣歧管的前端，發(fā)動機控制單元通過調節(jié)節(jié)氣門的角度來控制進氣管的截面積，從而控制發(fā)動機進氣量。節(jié)氣門開度由步進電機G186驅動，它使節(jié)氣門在怠速位置和全開位置之間無級定位。發(fā)動機控制單元通過罩殼內2個傳感器G187和G188來反饋節(jié)氣門的位置信號，來判斷對G186控制是否正確?；A培訓-汽車傳感器分析110基礎培訓-汽車傳感器分析節(jié)氣門位置傳感器：基礎培訓-汽車傳感基礎培訓-汽車傳感器分析線路分析：1腳：G187信號輸出2腳：節(jié)氣門位置傳感器參考電壓5v3腳：步進電機正極輸入12v4腳：G188信號輸出5腳：步進電機負極接地6腳：位置信號接地測量：節(jié)氣門內有兩個開度傳感器組成，它們傳遞的信號電壓是反向的，因此在節(jié)氣門打開過程中，一個會逐漸增大，另一個會同比例減小，但必須保持他們的和等于99％或100％。

保證電壓輸出兩個傳感器之和為5V。第六十組（節(jié)氣門匹配）顯示組1234類別節(jié)氣門開度1節(jié)氣門開度學習值計數匹配工況額定值3～97％97～3％0～9ADPOK/Error基礎培訓-汽車傳感器分析111基礎培訓-汽車傳感器分析線路分析：第六十組（節(jié)氣門匹配）顯示基礎培訓-汽車傳感器分析

出于可靠性的考慮，使用G187和G188兩個傳感器來反饋節(jié)氣門位置，而且這兩個滑動電位計使用共同的電源線和接地線(和油門踏板傳感器不同），其輸出電壓信號互為反向，便于自檢故障。在數據組062的1－2通道上可以讀出。不允許打開電子節(jié)氣門。更換節(jié)氣門，必須重新基本設定。01-04-0601+2腳：G187節(jié)氣門全開：457Ω節(jié)氣門全關：1.47kΩ2+4腳：G189節(jié)氣門全開：1.48kΩ節(jié)氣門全關：687Ω故障現象：1、節(jié)氣門位置傳感器(單傳感器故障)：在故障存儲器儲存故障，EPC燈亮;維持對油門踏板的響應；關閉相關功能；用負載信號來監(jiān)控另一個的傳感器。2、節(jié)氣門位置傳感器(雙傳感器故障)：在故障存儲器儲存故障，EPC燈亮；節(jié)氣門步進電機關閉；發(fā)動機在高怠速（1500轉/分）運轉，對油門踏板信號不響應。基礎培訓-汽車傳感器分析112基礎培訓-汽車傳感器分析出于可靠性的考慮，使用G18基礎培訓-汽車傳感器分析油門踏板位置傳感器：油門踏板模塊是由踏板總成，踏板位置傳感器G79和G185組成。使用2個傳感器是為了最大程度保證可靠性，技術上稱為“亢余系統(tǒng)”。發(fā)動機控制單元通過傳感器提供的可靠信號，來控制節(jié)氣門的開度。電位計上的起始電壓均為5V，出于安全考慮，每個傳感器都有獨立的電源、接地和信號線。輸出信號為電壓信號，5V為100％，G79范圍12-97％，G185范圍4－49％。2個傳感器為滑動電位計形式，它們共同安裝在同一個軸上，在G185上另安裝有串聯(lián)電阻，因此G79輸出信號為G185的2倍，這對于可靠性和功能自測試是必須的。在數據組062的3－4通道上可以讀出?；A培訓-汽車傳感器分析113基礎培訓-汽車傳感器分析油門踏板位置傳感器：油門踏板基礎培訓-汽車傳感器分析傳感器線路檢測：1腳：G185參考電壓5v2腳：G79參考電壓5v3腳：G79負極搭鐵4腳：G79信號電壓5腳：G185負極搭鐵6腳：G185信號電壓第六十二組（節(jié)氣門的傳感器）顯示組1234類別節(jié)氣門角度1節(jié)氣門角度2油門踏板1油門踏板2額定值3～97％97～3％7～49％14～100％基礎培訓-汽車傳感器分析114基礎培訓-汽車傳感器分析傳感器線路檢測：第六十二組（節(jié)氣門的基礎培訓-汽車傳感器分析油門踏板內有兩個開度傳感器組成，它們傳遞的信號是同向的，但是踏板傳感器2的數值是踏板傳感器1的兩倍，假如不能保持這個比率，可以判斷油門踏板和相關線索有故障。測量：1+接地：5v2+接地：5v6+5：G185（串有電阻）未踩：2.53kΩ踩下：1.88kΩ2+4：G79未踩：2.01kΩ踩下：1.1kΩ基礎培訓-汽車傳感器分析115基礎培訓-汽車傳感器分析油門踏板內有兩個開度基礎培訓-汽車傳感器分析電容式傳感器：電容是電路中用得最多的基本元件，電阻可以降壓、分壓、發(fā)熱；電容可以隔直流通交流；通高頻、阻低頻；電感可以通直流、阻交流，通低頻、阻高頻的作用由他們組成的電路可以完成許多我們想要達到的目標。基礎培訓-汽車傳感器分析116基礎培訓-汽車傳感器分析基礎培訓-汽車傳感器分析116基礎培訓-汽車傳感器分析一、電容器的構造

任何兩個彼此絕緣而又相互靠近的導體都可以看成一個電容器。電容器的分類：按絕緣物質分：紙--------紙質電容器陶瓷-------陶瓷電容器電解液-----電解液電容器按變與不變分：固定電容器可變電容器半可變電容基礎培訓-汽車傳感器分析117基礎培訓-汽車傳感器分析一、電容器的構造基礎培訓-汽車傳感器基礎培訓-汽車傳感器分析電容器的符號：基礎培訓-汽車傳感器分析118基礎培訓-汽車傳感器分析電容器的符號：基礎培訓-汽車傳感器分基礎培訓-汽車傳感器分析基礎培訓-汽車傳感器分析1）、充電：使電容器帶上電荷的過程.

充電時兩個極板總是帶等量的異種電荷，與電源正極相連的極板帶正電。

每個極板帶電量的絕對值叫做電容器的帶電量Q.基礎培訓-汽車傳感器分析119基礎培訓-汽車傳感器分析基礎培訓-汽車傳感器分析119基礎培訓-汽車傳感器分析2)、放電：

使電容器失去電荷的過程，將兩個極板直接連接。電場能—其他形式能基礎培訓-汽車傳感器分析120基礎培訓-汽車傳感器分析2)、放電：電場能—其他形式能基礎培基礎培訓-汽車傳感器分析

基礎培訓-汽車傳感器分析121基礎培訓-汽車傳感器分析

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基礎培訓-汽車傳感器分析122基礎培訓-汽車傳感器分析

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基礎培訓-汽車傳感器分析125基礎培訓-汽車傳感器分析電容式油量表：基礎培訓-汽車傳感器分析126基礎培訓-汽車傳感器分析基礎培訓-汽車傳感器分析126基礎培訓-汽車傳感器分析

基礎培訓-汽車傳感器分析127基礎培訓-汽車傳感器分析

基礎培訓-汽車傳感器分析127基礎培訓-汽車傳感器分析電容式壓差傳感器：基礎培訓-汽車傳感器分析128基礎培訓-汽車傳感器分析電容式壓差傳感器：基礎培訓-汽車傳感基礎培訓-汽車傳感器分析工作原理：

當被測壓力通過過濾器6進入空腔5時，金屬彈性膜片1在兩側壓力差作用下，將凸向壓力低得一側，膜片和兩個鍍金玻璃圓片2之間的電容量發(fā)生變化，由此可測得壓力差。這種傳感器分辨率很高，常用于氣、液的壓力和壓差及基礎培訓-汽車傳感器分析129基礎培訓-汽車傳感器分析工作原理：基礎培訓-汽車傳感器分析1基礎培訓-汽車傳感器分析北京運通興恩一汽大眾基礎培訓-汽車傳感器分析130基礎培訓-汽車傳感器分析北京運通基礎培訓-汽車傳感器分析1、傳感器的概念：

指能感受規(guī)定的物理量，并按照一定規(guī)律轉換成可用輸出信號的器件或裝置。即傳感器是將非電量轉換成電量的裝置。2、傳感器的組成：

傳感器通常由敏感元件、轉換元件及測量電路組成。敏感元件是指能直接感受被測量的部分。轉換元件是指能將非電量轉換成電量的部分。有些敏感元件可以直接輸入電量。測量電路是指將轉換元件輸入的電量經過處理轉換成電壓、電流或頻率等可測量電量，以便進行顯示、記錄和控制的部分。測量電路中較多的使用電橋電路?；A培訓-汽車傳感器分析131基礎培訓-汽車傳感器分析1、傳感器的概念：基礎培訓-汽車傳感基礎培訓-汽車傳感器分析3、傳感器的靜態(tài)特性參數指標的含義

傳感器的特性主要是指輸出與輸入之間的關系。當輸入量為常量或變化極慢時，其關系為靜態(tài)特性；當輸入量隨時間較快變化時，其關系為動態(tài)特性。靈敏度：指穩(wěn)態(tài)時傳感器輸出量Y與輸入量X之比，或者是傳感器輸出量Y的增量與輸入量X的增量之比。K=dy/dx線性傳感器的靈敏度為一常數，而非線性傳感器的靈敏度隨輸入變化的量。分辨率：傳感器在規(guī)定的測量范圍內能夠檢測出的被測量的最小變化量。測量范圍和量程：在允許的誤差范圍內，被測量的下限到上限之間的范圍稱為測量范圍。基礎培訓-汽車傳感器分析132基礎培訓-汽車傳感器分析3、傳感器的靜態(tài)特性參數指標的含義基基礎培訓-汽車傳感器分析線性度（非線性誤差）：在規(guī)定的條件下，傳感器校準曲線與嚙合直線間的最大偏差與滿量程輸出值的百分比，稱為線性度或非線性度誤差。遲滯：指在相同的條件下，傳感器的正行程特性與反行程特性的不一致度。重復性：在同一工作條件下，輸入量按同一方向在全測量范圍內連續(xù)變化多次所得的特性曲線的不一致性。飄零：指在無輸入或輸入為某一定值時，每隔一段時間，其輸入值偏離原示值的最大偏差與滿量程的百分比。溫漂:指溫度每升高1度，傳感器輸出值的最大偏差與滿量程的百分比基礎培訓-汽車傳感器分析133基礎培訓-汽車傳感器分析線性度（非線性誤差）：基礎培訓-汽車基礎培訓-汽車傳感器分析4、汽車傳感器分類部件名稱功能傳感器進氣管壓力傳感器檢測發(fā)動機吸入的空氣量空氣流量傳感器檢測發(fā)動機吸入的空氣量空氣溫度傳感器檢測進氣溫度、用以計算空氣量冷卻水溫度傳感器檢測發(fā)動機溫度發(fā)動機轉速與曲軸位置傳感器檢測發(fā)動機轉速及曲軸位置節(jié)氣門位置傳感器檢測節(jié)氣門開度氧傳感器檢測空燃比車速傳感器測量車速爆震傳感器檢測有沒有爆震產生開關量及其信號發(fā)生裝置向ECU提供各用電設備的開關狀態(tài)基礎培訓-汽車傳感器分析134基礎培訓-汽車傳感器分析4、汽車傳感器分類基礎培訓-汽車傳感器分析一、磁電式傳感器1、磁電感應式傳感器2、霍爾式傳感器3、光電式傳感器4、壓電傳感器5、電渦流傳感器6、電流式傳感器基礎培訓-汽車傳感器分析135基礎培訓-汽車傳感器分析一、磁電式傳感器基礎培訓-汽車傳感器1、磁電感應