幾種常用的汽車(chē)傳感器

  汽車(chē)傳感器類(lèi)型比較多，像我們般碰到的汽車(chē)傳感器般有：溫度傳感器(冷卻水溫度傳感器THW，進(jìn)氣溫度傳感器THA);流量傳感器(空氣流量傳感器，燃油流量傳感器);進(jìn)氣壓力傳感器MAP;節氣門(mén)位置傳感器TPS;發(fā)動(dòng)機轉速傳感器;車(chē)速傳感器SPD;曲軸位置傳感器(點(diǎn)火正時(shí)傳感器);氧傳感器;爆震傳感器(KNK);空氣流量傳感器;

  下面我們來(lái)簡(jiǎn)單介紹下幾種常用的汽車(chē)傳感器：

  空氣流量傳感器

  空氣流量傳感器是將吸入的空氣轉換成電信號送至電控單元，作為決定噴油的基本信號之。根據測量原理不同，可以分為旋轉翼片式空氣流量傳感器卡門(mén)渦游式空氣流量傳感器、熱線(xiàn)式空氣流量傳感器 VG30E發(fā)動(dòng)機和產(chǎn)天津三峰客車(chē)裝用的沃爾沃B230F發(fā)動(dòng)機和熱膜式空氣流量傳感器四種型式。前兩者為體積流量型，后兩者為質(zhì)量流量型。目前主要采用熱線(xiàn)式空氣流量傳感器和熱膜式空氣流量傳感器兩種。為了形成符合要求的混合氣，使空燃比達到值，我們就必須對發(fā)動(dòng)機進(jìn)氣空氣流量進(jìn)行控制。下面我們來(lái)介紹下幾種常用的空氣流量傳感器。

  氧傳感器

  當排氣中氧的含量過(guò)高時(shí)，說(shuō)明混合氣過(guò)稀，氧傳感器即輸出個(gè)電信號給ECU，讓其指令噴油器增加噴油量;當排氣中氧的含量過(guò)低時(shí)，說(shuō)明混合氣過(guò)濃，氧傳感器立刻將此信息傳遞給ECU，讓其指令噴油器減少?lài)娪土?。目前在汽?chē)上使用的氧傳感器主要有二氧化鈦氧傳感器和二氧化鋯氧傳感器兩種類(lèi)型的傳感器。

  工作原理：氧傳感器裝在發(fā)動(dòng)機的排氣管里，用來(lái)測量排氣中氧的含量。它是按照大氣與排氣中氧濃度之差而產(chǎn)生電動(dòng)勢的種電池。如圖，在陶瓷電解質(zhì)的內、外兩面分別涂有白金以形成電。當它插入排氣管中時(shí)，其外表面接觸廢氣，內表面則通大氣。在約300度以上的溫度時(shí)，陶瓷電解質(zhì)可變?yōu)檠蹼x子的傳導體。當混合氣較稀，也就是過(guò)量空氣系數α〉1時(shí)，排氣中含氧必然多，陶瓷電解質(zhì)的內外表面的氧濃度差小，只產(chǎn)生小的電壓;而當混合氣較濃，也就是過(guò)量空氣系數α〈1時(shí)，排氣中氧含量較少，同時(shí)伴有大量的未完燃燒物如CO、碳氫化合物等，這些成分都可能在催化劑的作用下與氧發(fā)生反應，消耗排氣中殘余的氧，使陶瓷電解質(zhì)外表面的氧濃度趨向于零，這樣就使得電解質(zhì)內外的氧濃度差突然增大，傳感器輸出電壓也突然增大了，其數值趨向于1V。

  節氣門(mén)位置傳感器

  (1)開(kāi)關(guān)式節氣門(mén)位置傳感器

這種節氣門(mén)位置傳感器實(shí)質(zhì)上是種轉換開(kāi)關(guān)，又稱(chēng)為節氣門(mén)開(kāi)關(guān)。這種節氣門(mén)位置傳感器包括動(dòng)觸點(diǎn)、怠速觸點(diǎn)、滿(mǎn)負荷觸點(diǎn)。利用怠速觸點(diǎn)和滿(mǎn)負荷觸點(diǎn)可以檢測發(fā)動(dòng)機的怠速狀態(tài)及重負荷狀態(tài)。般將動(dòng)觸點(diǎn)稱(chēng)為T(mén)L觸點(diǎn)，怠速觸點(diǎn)稱(chēng)為IDL觸點(diǎn)，滿(mǎn)負荷觸點(diǎn)稱(chēng)為PSW觸點(diǎn)。從結構圖可以看出，在與節氣門(mén)聯(lián)動(dòng)的連桿的作用下，凸輪可以旋轉，動(dòng)觸點(diǎn)可以沿凸輪的槽運動(dòng)。這種節氣門(mén)位置傳感器結構比較簡(jiǎn)單，但其輸出是非連續的。

在節氣門(mén)關(guān)閉時(shí)，電壓從TL子加到IDL子上，再回到電子控制器上。通過(guò)這樣的途徑傳遞信號時(shí)，電子控制器明白節氣門(mén)現在是關(guān)閉狀態(tài)。當踏下加速踏板，節氣門(mén)處于某開(kāi)度以上時(shí)，電壓從TL子經(jīng)過(guò)PSW子再傳遞給電子控制器。電子控制器明白了，現在節氣門(mén)打開(kāi)了定的角度。

  (2)線(xiàn)性節氣門(mén)位置傳感器

線(xiàn)性節氣門(mén)位置傳感器裝在節氣門(mén)上，它可以連續檢測節氣門(mén)的開(kāi)度。它主要由與節氣門(mén)聯(lián)動(dòng)的電位器、怠速觸點(diǎn)等組成。電位計的動(dòng)觸點(diǎn)(即節氣門(mén)開(kāi)度輸出觸點(diǎn))隨節氣門(mén)開(kāi)度在電阻膜上滑動(dòng)，從而在該觸點(diǎn)上(TTA子)得到與節氣門(mén)開(kāi)度成正比例的線(xiàn)性電壓輸出。如圖。當節氣門(mén)閉時(shí)，另外個(gè)與節氣門(mén)聯(lián)動(dòng)的動(dòng)觸點(diǎn)與IDL觸點(diǎn)接通，傳感器輸出怠速信號。節氣門(mén)位置輸出的線(xiàn)性電壓信號經(jīng)過(guò)A/D轉換后輸送給計算機。

  壓力傳感器

  (1)電容式壓力傳感器

電容壓力傳感器由置于空腔內的兩個(gè)動(dòng)片(彈性金屬膜片)、兩個(gè)定片(彈性膜片上下凹玻璃上的金屬涂層)、輸出子和殼體等組成。其動(dòng)片與兩個(gè)定片之間形成了兩個(gè)串聯(lián)的電容。當進(jìn)氣壓力作用于彈性膜片時(shí)，彈性膜片產(chǎn)生位移，勢必與個(gè)定片距離減小，而與另個(gè)定片距離加大(可以通過(guò)張紙來(lái)示范)。我們可以從公式中看出，兩金屬電板間距離是影響電容量的重要因素之，距離增大，則電容量減少，距離減少，則電容量增大。這種由個(gè)被測量量引起兩個(gè)傳感元件參數等量、相反變化的結構，稱(chēng)為差動(dòng)結構。如果彈性膜片置于被側壓力與大氣壓之間(彈性膜片上部空腔通大氣)，測得的是表壓力;如果彈性膜片置于被側壓力與真空之間(彈性膜片上部空腔通真空)，測得的是壓力。

  (2)差動(dòng)變壓器進(jìn)氣壓力傳感器

差動(dòng)壓力傳感器是種開(kāi)磁互感式電感傳感器。由于具有兩個(gè)接成差動(dòng)結構的二次線(xiàn)圈，所以又稱(chēng)為差動(dòng)變速器。

  當差動(dòng)變壓器的次線(xiàn)圈由交變電源激勵時(shí)，其二次線(xiàn)圈就會(huì )產(chǎn)生感應電動(dòng)勢。由于二次線(xiàn)圈作差動(dòng)連接，所以總的輸出是兩線(xiàn)圈感應電動(dòng)勢之差。當鐵心不動(dòng)時(shí)，其總輸出量為零;當鐵心移動(dòng)時(shí)，輸出電動(dòng)勢與鐵心位移呈線(xiàn)性變化。

  差動(dòng)變壓器進(jìn)氣壓力傳感器的檢測與轉換過(guò)程是：先將壓力的變化轉換成變壓器鐵心的位移，然后通過(guò)差動(dòng)變速器再將鐵心位移轉換為電信號輸出。這種壓力傳感器主要有真空膜盒(波紋管)、差動(dòng)變速器等組成。當氣壓變化時(shí)，波紋管變形，帶動(dòng)差速變壓器的鐵心移動(dòng)，由于鐵心的位移，差動(dòng)變壓器的輸出即有電壓產(chǎn)生，將此電壓經(jīng)過(guò)處理后送至ECU輸入。如果按照電壓的高低來(lái)確定噴射時(shí)間并使噴油器工作的話(huà)，就可以確定基本噴油量。

  (3)半導體應變式進(jìn)氣壓力傳感器

  半導體壓力進(jìn)氣傳感器是利用應變應工作的。

所謂應變應，就是指當導體、半導體在外力作用下產(chǎn)生應變時(shí)，其電阻值發(fā)生變化的現象。

電阻應變片是種片狀電阻傳感器，它是利用半導體材料當在其軸向施加定載荷產(chǎn)生應力時(shí)，它的電阻率會(huì )發(fā)生變化的所謂壓阻應原理工作的。

  由電阻應變片構成的進(jìn)氣壓力傳感器主要由半導體應變片、真空室、混合集成電路板等組成。半導體應變片是在個(gè)膜片上用半導體工藝制做的四個(gè)等值電阻，并且連接成電橋電阻。半導體電阻電橋應變片放置在個(gè)真空室內，在進(jìn)氣壓力的作用下，應變片產(chǎn)生變形，電阻值發(fā)生變化，電橋失去平衡，從而將進(jìn)氣壓力的變化轉換成電阻電橋輸出電壓的變化。