长安福特整车电子控制系统高级培训手册全套

PAGE142长安福特培训资料高级电子PAGE141高级电子长安福特培训资料第一课电子控制系统概述介绍内容防抱死制动系统电子速度控制发动机电控装置 气候控制转向和悬架系统安全气囊系统电子仪表技术人员的目标 技术人员将：熟悉各种电控部件和系统能指明部件和系统的位置熟悉系统的一般作用概述现代汽车具有许多电控系统，通常包括：防抱死制动系统电子速度控制发动机电控装置气候控制转向和悬架系统安全气囊系统电子仪表(信息电脑)上述系统的共同之处在于它们都是电子控制系统。这些系统中的电子部件不断地向各种信号处理单元发出信息。这些处理器对信息进行“处理”，并在必要时调整信号并调整输出装置，以使汽车处于最佳工作状态。图1

防抱死制动系统防抱死制动系统在紧急制动时通过自动调节制动液压力可防止任何车轮出现抱死。典型的ABS系统通常由控制模块、防抱死传感器(车轮速度传感器)、液压控制单元（HCU）和连接导线组成。防抱死制动系统的核心是电子控制器。控制器随时监视着系统的工作。对来自车轮上的速度传感器的数据进行处理。踩下制动踏板后，当控制器感测到某车轮处于抱死状态时，控制器即向液压控制单元发出信号，对制动液压力进行调节。电子速度控制电子速度控制系统用于保持驾驶员所设定的车速。该系统包括伺服总成、速度传感器、控制模块及相关电气和真空部件。在某些车型上，速度控制系统是与发动机电控系统（EEC）集成在一起的；而另一些车型上，则是单独的控制模块。驾驶员打开电子速度控制系统后，控制模块对速度传感器信号进行频率监测。当速度传感器信号频率发生变化时，控制模块就起动伺服总成以保持恒定的车速。发动机电控系统发动机电控系统（EEC）是发动机控制系统的核心，它由动力总成控制模块（PCM），传感器、输出部件、接线和相关部件组成。动力总成控制模块是一台微电脑，它不断地评估和处理来自发动机控制系统的输入信号，并向外输出最佳的控制指令。动力总成控制模块通过发动机上的各种传感器随时监测发动机的工作，其中包括发动机冷却剂温度传感器（ECT）、歧管绝对压力（MAP）传感器、进气温度（IAT）传感器、车速传感器、爆震传感器以及不多见的废气氧传感器。动力总成模块通过某些输出装置控制空气、燃料的混合比，点火正时和发动机的怠速。这些输出装置包括喷油器、点火模块、废气再循环阀（EGR）和怠速空气旁通阀（IAC）。所有上述部件共同作用使发动机在发挥最佳效能的同时保持较低的废气排放。电子控制变速器另一种在汽车上出现的相关装置是电子控制变速器。电子控制变速器阀体中的液流不再完全由机械阀和弹簧控制，而是由阀体上和阀体中的电磁阀控制。这些电磁线圈可对变速器的换档进行精确的控制。电磁阀受控于电子模块，电子模块接收车速、发动机负荷和节气门位置信号然后确定合适的档位。

气候控制系统电子气候控制系统具有日照负荷传感器、车内传感器、外界环境传感器和发动机温度传感器等。气候控制系统可自动保持所选定的舒适的适于驾驶的温度，并在仪表板出风口、地板风道、风窗除霜口和侧窗除雾器之间变换出风方向。将系统设置到“自动”（AUTO）模式并设定到所需的舒适温度后，气候控制系统可自动提供暖风或冷气。图2可变助力转向和主动悬架现在有些车型采用一种可根据车速调节助力的可变助力式转向系统。该系统由方向盘传感器、控制模块和执行阀组成。可变助力转向系统通过车速传感器（装在变速器上）和方向盘传感器（装在转向柱上）来确定车速、方向盘转速和转过的角度。根据传感器送来的数据，系统通过转向机上的执行阀或液压泵对送往转向机的液流进行调节。在高速时只提供很小的液压助力，而在低速或泊车过程中提供较大的液压助力。

主动悬架系统利用控制模块、汽车行驶高度传感器和可调节减震器来控制汽车悬架的阻尼或汽车行驶高度。控制模块对传感器发出的数据进行监控，并根据情况起动空气弹簧的电磁阀，按汽车负荷（乘员、行李等）对汽车行驶高度进行调节。图3安全气囊系统安全气囊的电子系统还包括诊断监测器，碰撞传感器和安全传感器等。它由两个子系统构成：气囊系统：包括驾驶员和乘客侧（或仅驾驶员侧）的气囊和充气装置。电子系统：包括碰撞传感器和诊断监测器。诊断监测器随时对系统的整备状态进行检查，它监测着碰撞传感器及其线路连接、仪表板上的气囊指示灯、气囊的供电以及气囊本身。汽车前端布置着碰撞传感器和安全传感器，其作用是判断碰撞的严重程度，如情况不严重则不让气囊展开，如很严重则令气囊充气。设计规定当汽车以45公里/小时（28英里/小时）的速度撞到另一辆同样大小的静止的汽车时，充气线路的地线将被接通（气囊展开）。不过，系统在得到两个安全传感器中的一个发出的确认信号之前，并不会使气囊充气。只有当汽车的减速度达到触发气囊的条件时，安全传感器开关触点才会闭合。此时它与蓄电池的回路才沟通。因此，只有在至少一个碰撞传感器与一个安全传感器同时闭合时，气囊才会充气。电子仪表板我们所介绍过的绝大多数电子控制系统在工作时并不直接产生可见的结果。而从现代汽车的仪表板上，我们却可以清晰地看到电子系统的效果。电子仪表板由处理传感器数据和控制显示的电脑模块构成。显示包括车速/里程表、机油和冷却液温度表、汽油表、蓄电池电量指示表，有的汽车还包括信息中心。

第二课传感装置介绍内容温度传感器位置传感器电路开关位置传感器接地侧开关电源侧开关电磁感应传感器氧传感器频率发生器霍尔效应装置热线传感器压电装置爆震传感器压电式压力传感器光学传感器技术人员的目标：完成本课程后技术人员将做到：指出各传感器的基本作用叙述传感器输入的不同方式将传感器输入与系统工作过程联系起来

术语放大器……用于增大信号电压或电流的电路或装置。大气压力(BP)传感器……向处理器输出随实际气压变化的频率信号的传感器或信号电路。电容………通过自身“容量”存贮电荷而使电压变化趋于平缓的特性。电容器……一种可以存贮电荷，通常用于使电流不规则的脉冲平滑化的电子件。限流电阻………………...装在电路中用于将电流限定在预定值的电阻器。磁力线…...描绘磁力分布的曲线（等磁力线）。频率—直流电压转换器…将变化的频率信号转换为直流模拟电压的转换器,它输出的直流电压值与信号频率成正比。接地侧开关………………一种用来接通接地回路的电气开关或电子开关。 爆震传感器………………固有频率与发动机爆震频率非常接近的一种传感元件，当发动机爆震时向EEC提供爆震信息。歧管绝对压力传感器……根据歧管真空度和歧管气压向处理器发送变化的频率信号的传感器或信号电路。空气质量流量传感器……通过热线式空气流量计及其电子电路测量空气质量流量的传感器。开路………线路不完整，未构成电流回路的一种状态。压电………受到机械压力后能产生电压的电子器件。腔…………封闭区间，如进气歧管。电源侧开关………………装在电源与负荷之间的电子或电气开关。基准(参考)电压…………由电压调节器提供给电位器和其它传感器的作为电压基准的恒定电压.变磁阻转子………………铁磁材料制成的齿盘，通过传感器的磁场时可产生表明转速的信号。电阻………电流流动时受到的阻力，以欧姆为单位。电阻器……装在电路中用以阻止或减小电流的器件。饱和………描述磁场达到最高强度的术语。施密特触发器……………一种将霍尔效应元件产生的信号“尖锐化”的装置。半导体……由导电性可随外界条件改变的材料（如硅）所制成的晶体管、集成电路等电子器件的统称。信号………电子系统中用以传送特定数据的电压形态。方波电压信号……………电压（直线）上升和（直线）下降的信号，在示波器上显示为矩形波。热敏电阻…阻值随温度改变的电阻。变磁阻传感器……………利用变磁阻转子穿越造成磁场变化进行感测的器件。可变电阻…阻值可改变的电阻。分压电路…电阻与电压源串接时，串联电阻就起到分压器的作用。每个电阻产生部分电压降，这些串联压降的总和等于电源电压。电压降……电流经过器件时在其接线端之间产生的电压变化。

电阻式传感器图4温度传感器汽车上最常用的传感器就是温度传感器。在电子系统中，温度传感器用来监测各种部件、各种液体、气体的温度变化。发动机电控系统、变速器电子控制和电子仪表板就是应用温度传感器电路的例子。上述系统中温度传感器的电路是基本相同的。调压器使电路中的电压恒定。发生的电压波动会被控制模块当成传感器信号的变化。提供的电压必须能使系统正常工作。限流电阻是固定阻值的电阻，用以防止电路中电流超载，如控制模块与温度传感器之间发生接地短路，限流电阻可起到限流作用。控制模块的电位计部分测出M点的电压。此电压值随温度传感器阻值的变化而变化。温度传感器是一种可变电阻，当所监测的介质温度有变化时，其阻值随之变化：温度下降时阻值增加。温度上升时阻值减小。这种电阻称为热敏电阻。温度传感器电路是分压电路的一种形式（图4）。电路中限流电阻与可变电阻串联，因而热敏电阻上的电压降与热敏电阻占电路总电阻值的百分比成正比。

图5本例中计算分压电路M点电压的公式为：Vm=(R2/Rt)VrVm是M点的电压，即被监测的电压。R2是温度传感器的阻值，Rt是R1与R2的电阻和。Vr等于调压器输出的参考电压。例如：当Vr=5V,R1=10，R=10时，Vm=2.5V（图5）。Vm=(10/20)5Vm=0.55Vm=2.5图6如R2（热敏电阻）增加到40，则Vm应增至4V（图6）。Vm=(R2/Rt)VrVm=(40/50)5Vm=0.85Vm=4图7如R2（热敏电阻）降至1，则Vm应降至0.45VVm=(R2/Rt)VrVm=(1/11)5Vm=0.095Vm=0.45正常工作状态下，当被监测的温度升高时，温度传感器的阻值下降，则M点的电压下降。反之，当监测的温度下降时，温度传感器的阻值升高，则M点的电压上升。控制模块以M点的电压为输入信号，确定应对系统采取哪些调整。本电路产生的是0－5V的模拟电压信号。非正常电路状态，例如发生断路或短路时，电路不能为其监测的温度提供准确指示。任何超出电路设计的电阻值会影响M点的电压，使控制模块的输入不准确。如传感器接地与控制模块之间发生断路，M点的电压将变为5V。如在控制模块与传感器之间发生对地短路，M点的电压将接近0V。如模块与传感器接地间的电阻值过大，M点的电压会高于正常值。电路中发生上述异常情况时，电路输入值就不能反映被监测的温度。

图8位置传感器电路许多电子控制系统要求对部件在整个行程上的位置进行监测。电子温度控制系统中就有一个这方面的例子，控制模块需要对风门的开度进行监测，要不断获得风门位置的反馈。风门位置数据由可变电阻位置传感电路产生。与温度传感器电路类似，位置传感器电路也包括控制模块、传感器、引线和连接器（图8）。控制模块含有电压调节器、限流电阻和具有直流电压表功能的功能块。虽然位置传感器也是可变电阻，但是它与温度传感器的原理不一样。位置传感器的电阻是机械改变的。它利用一个在固定电阻器上滑动的移动臂（电刷），电刷与被监测的部件有机械联接。当部件的位置发生变化时，位置传感器的电阻值也随之变化。利用控制模块的电压表作用，可通过电刷上的电压确定出部件的位置。图9

位置传感器电路也是分压电路，但与温度传感器不同，它是通过一个传感回路来监控传感器的电压（图9）。尽管温度传感器和位置传感器电路都是分压电路，但位置传感器电路的总电阻是不变的，因此，信号电压的计算方法略有不同。本例分压电路中确定M点电压的公式为：Vm=(Rbc/Rt)VrVm为M点的电压，即被监测的电压。Rbc为B点和C点之间的电阻。Rt为R1与R2的阻值之和。Vr等于电压调节器处的基准电压。例如：当Vr=5V,Rbc=50,R1=10且R2=100时,那么：Vm=2.27V（图）Vm=(50110)5Vm=0.4545Vm=2.27图10当Rbc增大100，则Vm随之增大到4.55V（图10）。Vm=(Rbc/Rt)VrVm=(100/110)5Vm=0.915Vm=4.55V

图11当Rbc减小到10，则Vm随之减小到0.45V(图11)。Vm=(Rbc/Rt)VrVm=(10/110)5Vm=0.095Vm=0.45V在正常工作过程中，当被监测的部件位置向其行程的一端移动时，位置传感器的阻值将增大或减小（取决于电路设计）。控制模块以被监测的电压为输入数据，确定系统应相应采取哪些变动。传感器阻值减小时，被监测电压将降低。本电路产生的模拟电压信号通常在0～5V之间。如电路发生电阻过高或过低的情况，电路就没能按其设计要求准确监测部件的位置。如阻值超出电路设计范围，控制模块的输入数据就会不准确。基准电压（VREF）或信号接线发生断路时，电压读数会降至0V。如传感器自身发生断路或VREF侧发生断路，电压读数也会降至0V。但当传感器接地侧或地线断路时，输入到模块的被监测电压将达到5V。基准电压线或信号线发生对地短路时，被监测电压会变为0V。如与模块相连的地线过早接地，模块输入不会受影响。位置传感器电路中任何地方的电阻高于正常电阻时，都会影响模块输入的准确性。例如，当基准电路部分电阻高于正常值时，被监测的电压也会较正常状态高一些。

开关传感器图12ON/OFF开关位置传感器有些场合只需知道被监测的部件或装置处于两个位置中的哪一个。此时没有必要确定部件在整个行程上的位置，可以使用开关向控制模块提供信息（图12）。几乎所有的电控系统都至少有一个开关输入电路。与提供模拟直流电压的可变电阻式位置传感器不同，开关输入电路仅提供高/低（HI/LO）或开/关（ON/OFF）信号。开关位置电路产生0V或外加电压信号。一般将这类开关电路称为电源侧或接地侧开关。图13接地侧开关接地侧开关位置电路与温度传感器电路相似。最明显的区别在于与限流电阻串联的是一个开关而不是温度传感器（图13）。正常状态下，开关打开时，电压调节器、R1和电压表构成完整回路。由于电压表的内阻比R1的电阻高10多倍，M点的电压几乎为5V。

图14开关闭合时，由它构成接地回路，因全部电压由R1承受，M点电压为0。（图14）控制模块与接地开关之间断路时，M点电压将保持在5V。而上述区间发生短路时，M点电压将接近于0V。图15电源侧开关除了控制模块中没有电压调节器外，电源侧开关电路与接地侧开关电路的元件相同。本电路由外部电源如蓄电池或点火开关供电。限流电阻串接在开关与地线之间。正常状态下，开关打开时，电路中没有电流，因而在电阻上没有电压降，电压表读数为0V（图15）。

图16开关闭合时，电流流过电路，全部电压降出现在电阻上，此时M点的电压为电源电压（图16）。在电源开关与控制模块间发生断路或短路时，M点电压将接近0V。注意：绝大多数情况下，短路会使开关供电线路上的电路保护装置动作，将供电线路断开。

实验1发动机冷却液和进气温度传感器目的：观察汽车上的发动机冷却液温度传感器和进气温度传感器产生的电压信号。在发动机进行热车时，观察传感器电阻与传感器电压之间的联系。本实验还提供了使用中断盒和数字万用表检验电路性能的机会。指导步骤1 将点火开关置于关闭位置。步骤2 将中断盒装到发动机控制线束上。此时先不要把PCM模块接到中断盒连接器上。步骤3 用欧姆表测量与汽车线束相连的中断盒上的芯脚，______与______之间的电阻。此电阻就是发动机冷却液温度传感器的电阻。 发动机冷却液温度传感器（ECT）（冷车时）的电阻值为_______。步骤4 测量芯脚______与______之间的电阻。此电阻是进气温度传感器的电阻。 进气温度传感器（IAT）（冷车时）的电阻值为______。步骤5 将动力控制模块（PCM）连接到中断盒上。步骤6 将万用表转向电压挡，并将点火开关转到“运行”位置。步骤7 测量芯脚______与______之间的电压。 发动机冷却液温度传感器（ECT）（冷车时）两端的电压为______V。步骤8 测量芯脚______与______之间的电压。 进气温度传感器（IAT）（冷车时）两端的电压为______V。步骤9 起动发动机使其处于怠速状态。热车后，测量芯脚____与___之间的电压。 发同冷却液温度传感器（ECT）（热车时）两端的电压为______V。步骤10 测量芯脚______与______之间的电压。 进气温度传感器（IAT）（热车后）两端的电压为______V。 温度上升或下降时电压是否变化？______步骤11 关闭点火开关，断开动力控制模块（PCM）。

步骤12 将万用表开关置入欧姆挡，趁发动机热车时测量芯脚______与______之间的发 动机冷却液温度传感器（ECT）的电阻。 发动机冷却液温度传感器（ECT）（热车后）的电阻为_____.步骤13 趁发动机热车时测量芯脚______与______之间的进气温度传感器（IAT）（热 车后）的电阻为______. 温度升高时，传感器的电阻增大还是减小？__________ 传感器电阻减小时，传感器电压升高还是降低？_________ 上述实验过程的测量结果与下表是否相符？________ 温度发动机冷却液/进气温度传感器标准值FC电压（V）电阻（K）2482302121941761581401221048668501201101009080706050403020100.270.350.460.600.781.021.331.702.132.603.073.511.181.552.072.803.845.377.7010.9716.1524.2737.3058.75注意：表中数据不适用于Atech实验台。步骤14 中断盒仍连接到汽车线束上，但不用接动力控制模块（PCM）。

实验2测量节气门位置传感器信号输出目标实车观察节气门位置传感器产生的电压信号。观察节气门在其整个转动行程中传感器电压与电阻之间的关系。本实验还提供了使用中断盒和数字式万用表检验电路性能的机会。指导将动力控制模块（PCM）与中断盒断开。让中断盒留在汽车线束上。分别在节气门全开、半开和关闭位置，用欧姆挡测量芯脚______与______之间的传感器节气门电阻。将其结果记录在下面：节气门全开时传感器的电阻是__________节气门半开时传感器的电阻是__________节气门关闭时传感器的电阻是__________将中断盒接到动力控制模块上。打开点火开关到“RUN”位置。用电压挡测量节气门全开时芯脚______（信号线）与______（接地）之间的节气门传感器输出电压。在节气门半开和关闭位置对传感器重复上述试验，将结果记在下面：节气门全开时传感器的电压是__________节气门半开时传感器的电压是__________节气门关闭时传感器的电压是__________当电阻增大时电压如何变化？__________当电阻减小时电压如何变化？__________

实验3制动开关目标：观察用于监测部件位置时开关产生的信号。本实验要求正确使用数字式万用表测量直流电压。指导步骤1 用数字电压表测量中断盒芯脚______与______（接地）之间的电压。电压读数为______V。步骤2 让一位助手踩下制动踏板重复电压的测量过程电压读数为______V。仅根据上述两项试验，您能否说出本例是电源侧常开开关电路还是接地侧常闭开关电路？____________________假设开关在“静止”（常态）位置，下面哪幅电路图是符合步骤1和2的电压读数的正确电路？____________________

ATECH实验台操作1温度传感器电路目标：学习热敏电阻的工作原理及其在温度传感器电路中的作用。在改变温度时对电阻和电压进行若干测量。本实验同时涉及了异常工作状态。正常工作状态：电阻测量：将Atech1830板装到1801实验台上，并在1830板上找到热敏电阻的位置。热敏电阻处标有Rt字样。1.热敏电阻有多少端脚？____________2.此时热敏电阻处于室温下（环境温度），测量一下热敏电阻的阻值。3.环境温度下热敏电阻阻值是__________。不要拆下欧姆表，用手指对热敏电阻慢慢加热。4.热敏电阻冷却时其阻值如何变化？_________________________________________5.补全下列叙述：当温度升高时，电阻_______,当温度降低时，电阻_______。热敏电阻的工作过程与汽车中所用的热敏电阻相同，大多数热敏电阻都是这样工作的。图1-1

电压测量按图1-1连好电路。注意电路中装的断路器的作用是防止元器件损坏。测量调压器的输入电压。6.输入电压是多少？_________________________________________________________测量调压器的输出电压。输出电压是多少？_________________________________________________________汽车系统的工作电压是5V。调压器的任务就是提供无波动的5V稳定电压。调压器还向车上的许多传感器，包括热敏电阻提供5V基准电压。在电路中的M点测量热敏电阻的电压。8.环境温度下热敏电阻两端的电压是多少？_____________________________________9.热敏电阻加热时，其两端电压如何变化？_____________________________________10.热敏电阻冷却时，其两端电压如何变化？____________________________________11.补全下列叙述：温度升高时，热敏电阻两端电压______，当温度下降时，该电压______。12.热敏电阻产生的是模拟信号(在0至5V间变化)还是数字信号(在0或5V间转换)？____________________________________________________________________________非正常工作状态：参照图1－1进行下述实验。这些实验在电路中设置了一些故障，以观察非正常工作状态下的变化并找出故障。监测电路中M点的电压。13.环境温度下的电压是多少？________________________________________________接地断开：断开点1处的接地。14.测得M点的电压是多少？__________________________________________________接好点1处的地线。信号断开断开电路中点2的信号线。15.测得M点的电压是多少？_______________________________________________接好点2的信号线。

信号短路：用另一根导线将点2接地短路。16.M点的电压是多少？____________________________________________________将短路连线自点2取下。总结实验结果，填写下列表格： 故障形式 M点电压 接地断开 __________（大约） 信号断开 __________ 信号短路 __________正常工作情况下，热敏电阻两端的电压应在大约0.5V至4.5V之间。信号电压超出此范围则说明出了故障。17.步骤15和16测得的信号电压是否超出了此范围？__________

ATECH实验台操作2位置传感器电路目标：研究电位器的工作原理及其在位置传感器电路中的应用。在位置变化时对电阻和电压进行若干次测量，并涉及异常工作状态。正常工作状态：电阻测量：在Atech1830实验板中央找到电位器，其符号为带箭头的电阻，并标有10K字样。电位器有多少接线端的电阻为________测得两个外侧接线端的电阻为_________。顺时针将电位器旋到头，同时测量其中间接线柱（信号）和下部接线柱（接地）间的电阻。测得的电阻是__________。开始逆时针转动旋钮（电刷），进行下列测量： 旋钮位置 阻值 1/4行程 ____________（大约） 1/2行程 ____________ 3/4行程 ____________ 全部行程 ____________旋钮（电刷）________________的变化会导致测得的电阻发生变化。上述电位器的工作原理与汽车发动机控制系统中用来确定节气门位置的电位器的原理一样。

图2-1电压测量按图2-1连好电路。提供给传感器的稳定电压是多少？__________________________________顺时针将电位器旋到头，同时测量M点电压。电压符号表示电脑对电位器信号的监测点。测得的电压是____________V。逆时针转电位器旋钮，进行下列测量： 旋钮位置 M点电压 1/4行程 ___________（大约） 1/2行程 ___________ 3/4行程 ___________ 全部行程 ___________补全下列叙述：旋钮（电刷）位置的变化会导致电刷测点__________的变化。电位器产生的是模拟信号（在0至5V之间变化）还是数字信号（在0或5V跳变）？________________________________________________________________

非正常工作状态：参照图2-1进行下述实验。这些实验在电路中设置了一些故障，以观察非正常工作状态下的变化并找出故障。监测电路中的M点的电压。调节旋钮，直到电压读数约为2.5V，它代表节气门位置传感器在节气门半开时的电压。接地断开：断开点1处电位器的接地。在点M处的测得的电压为______V。重新接好1处的接地。基准电压断开：在电路中点2处断开信号电压。在点M处测得的电压为______V。重新接好点2点处的基准电压。信号断开：在电路中点3处断开信号电压线。 在点M处测得的电压为________V。重新接好点3处的信号线。信号短路用另一根电线使点3处接地。在点M处测得的电压为________V。拆下点3处的接地线。总结实验结果，填写下列表格： 故障形式 M点电压 接地断开 _________ 参考电压断开 _________ 信号断开 _________ 信号短路 _________正常工作情况下，电位器电压应在0.5至4.5V之间。信号电压超出此范围则说明出了故障。在14记录中的电压是否超出了上述范围？__________

ATECH实验台操作3接地侧开关目标：研究接地侧开关的工作原理及其在开关传感电路中的应用，并涉及非正常工作状态。图3-1正常工作状态电压测量：按图3-1接好电路。打开扳把开关（向上位置）并测量点M处的电压。电压表符号表示该点是电脑对开关信号的监测点。测得的电压为________V。现在合上扳把开关。测得的电压为_________V。正常工作状态下，测得的电压应为5V（开关打开）或0V（开关闭合）。在此范围之外的信号电压则表明发生了故障。来回扳动扳把开关，观测电路中M点处电压的变化。描述点M处的电压：____________________________________________________________________________________________________________________________________________

在两个电压（本例中为0和5V）间进行转换的信号类型是什么？_______________________________________________________________________非正常工作状态：参照图3-1进行下述实验。这些实验在电路中设置了一些故障，以观察与正常工作状态相比的变化并找出故障：接地断开：断开点1处开关接地。然后，来回扳动扳把开关，观察M点电压的变化。描述点M点处的电压变化：________________________________________________________________________________________________________________________________________________重新接好点1处的接地。断开信号：在电路中点2处断开信号电压线。来回扳动开关，观察点M处电压的变化。描述点M处的电压变化：________________________________________________________________________________________________________________________________________________重新接好点2处的信号电压线。信号短路：用另一根导线将点2接地。来回扳动开关，观察点M处电压的变化。描述点M处的电压的变化。______________________________________________________________________________________________________________________________________________拆下点2处的接地线。总结实验结果，填写下列表格： 故障形式： M点电压 接地断开 _________（大约） 信号断开 _________ 信号短路 _________上述测量过程中扳把开关的位置是否对电压产生影响？__________

ATECH实验台操作4电源侧开关目标：研究电源侧开关的工作原理及其在开关传感电路中的应用，并涉及非正常工作状态。图4-1正常工作状态电压测量：按图4-1接好电路。断开扳把开关（向上位置）并测量点M处的电压。电压表符号表示该点是电脑对开关信号的监测点。测得的电压为________V。现在，合上扳把开关。测得的电压为_________V。正常工作状态下，测得的电压应为0V（开关断开）或12V（开关闭合）。上述结果与接地侧开关有何不同：________________________________________________________________________________________________________________________________________________

非正常工作状态：参照图4-1进行下述实验。这些实验在电路中设置了一些故障，以观察与正常工作状态的不同之处并找出故障：蓄电池断开（﹢）：在电路中点1处将电源线断开。来回扳动扳把开关，观察点M处电压的变化。描述点M处的电压变化：____________________________________________________________________________________________________________________________________________重新接好点1处的电源线。断开信号：在电路中点2处断开信号电压线。来回扳动开关，观察点M处电压的变化。描述点M处的电压变化：____________________________________________________________________________________________________________________________________________重新接好点2处的信号电压线。信号短路：由于在点2处使信号短路会导致12V电源发生短路，故跳过此项实验。如果点2处短路，点M处测得的电压将如何？____________________________________________________________________________________________________________________________________________总结实验结果，填写下列表格： 故障形式： M点电压 电源断开 _________ 信号断开 _________ 信号短路 _________7. 上述测量过程中扳把开关的位置是否对电压产生影响？__________

信号发生器图17电磁感应传感器电磁感应传感器电路一般用于系统工作信号包含有转速信号的电子系统中。无分电器式电子点火系统和防抱死制动系统都使用电磁感应电路。各种系统所使用的电磁感应电路基本相同。本电路由控制模块、电磁感应传感器、变磁阻转子、引线和连接器组成。控制模块包含一个限流电阻和与之串联的相当于电压表的信号处理部分。电磁感应传感器是一个变磁阻传感器（图17）。变磁阻传感器的磁场可以变化。当铁磁材料制成的齿盘（变磁阻转子）穿过传感器磁场时，磁场就会发生变化。

图18电磁感应传感器向控制模块发送正弦信号。每当转子的凸齿经过传感器时，就会产生信号。其过程是：当转子的凸齿接近传感器时传感器磁场即开始扭曲，在电磁感应传感器的线圈感应出正向电压。磁场变化越大，感应电压值越高。转子凸齿从传感器离开时，磁场发生相反的变化，在电磁感应传感器的线圈中感应出负向电压，到转子齿沟与传感器凸出部分对正时，由于不再有磁场变化，也就不产生感应电压。

图19本电路产生的这些信号可从示波器上看到。电磁感应传感器电路正常的示波器波形是如图19上方所示的修正的正弦波。电路中的电阻高于正常值时，感应电压的峰值会有所降低。此时，送到控制模块的信号电压下降。反映在示波器上可以看到正弦波峰值较正常状态下的峰值低。如传感器与转子的相对位置有偏差，也会发生上述情况。如位置偏差过大，磁场强度的变化将没有位置正常时那样大，感应出的电压就比较低，产生的信号较弱。线路发生对地短路或断路时，将不会向控制模块输入信号。

图20氧传感器另一种专门用于发动机电控系统的专用传感器是氧传感器。该部件安装在排气气流中，向控制模块提供废气中氧含量的信号。氧传感器电路包括控制模块、氧传感器、连接器和引线。传感器由串联在一起的可变电压源和电阻构成（图20）。电压源向控制模块产生零至某电压之间的模拟电压信号。电阻的作用是在传感器与控制模块间发生对地短路时，防止传感器过流。图21

电路中发生任何异常状况都会影响控制模块输入的准确性。如果在控制模块与传感器间发生断路或接地短路，控制模块从传感器输入的信号将保持为0。如传感器与控制模块连接不良，会使电路中电阻过大。传感器产生的信号电压的一部分就会在连接处损耗掉。控制模块输入的信号电压就会比传感器输出的信号电压低。本电路除对电路电阻十分敏感外，对由次级高压点火线产生的外界电脉冲或充电系统的电压波动也十分敏感。因此，控制模块与传感器间的连线必须是屏蔽线。图22频率发生器发动机电控系统采用了一种特别的传感器来测量发动机歧管气压和大气压力。这一装置通常称为歧管绝对压力（MAP）传感器或大气压力（BP）传感器。这些传感器输出信号的变化与我们前面见过的所有传感器都不一样，不是向控制模块输出模拟直流电压信号，而是输出一种电压在0V与5V之间不断转换的信号，这种转换很象开关电路的开关过程所产生的信号。但最大的区别是，这些传感器的输出信号的频率是变化的。

本电路由控制模块、歧管绝对压力传感器（MAP）、连接器和引线（图22）组成。控制模块包括电压调节器、限流电阻、频率－电压转换器和一个起电压表作用的信号处理器。电压调节器向电路提供恒定的电压。必须对供电电压进行调节，以使系统正常发挥作用。电路中的限流电阻可防止控制模块与传感器间发生接地短路时，电路中产生过大的电流。传感器对压力变化做出反应并给控制模块发送频率信号。（控制模块内的）频率－电压转换器将来自传感器的输入信号转化为模拟电压信号。图23歧管绝对压力（MAP）传感器由可变电容器和一个频率发生器组成。压敏电容器有两个相对的电极，每个电极都装在一个电容板上。两个电容板之间是真空室。真空的压力变化时，电容板就会被吸近或拉开。电容器的电容随着电容板间距离的变化而变化。频率发生器监测到电容量的变化，并向控制模块输出信号。信号频率的变化正比于传感器电容量的变化。电路中发生任何异常状况都会影响对控制模块输入的准确性。如果在控制模块与传感器之间发生断路或接地短路，电压表的读数将保持为0。如传感器与控制模块连接不良，会使电路电阻过大。控制模块输入的信号就会因过高的电阻而减弱，而信号达不到一定强度时就不能被频率-电压转换器所识别。

ATECH实验台操作5电磁感应传感器电路实验目的：研究电磁拾感器即变磁阻传感器（VRS）的工作原理及其如何用于监测速度信号。同时也讨论非正常工作状态。正常工作状态电阻测量：在ATECH1830板上找到变磁阻传感器(VRS)，它在板子右下角的直流电动机旁边。变磁阻传感器有几个接线端？________________在点1和2之间测量可变磁阻传感器的电阻。测得的电阻是多少__________?此电阻是传感器内部线圈的电阻。现在，用曲别针碰一下传感器端部的螺纹。您看到了什么？___________________________________________________此传感器是永磁的还是电磁的？_____________________图5-1

电压波形测量按图5-1接好电路。确认直流电动机是关闭的。按下列参数设置好示波器：－第一通道：直流档，0.5V－触发：CH1（通道一）－时间基准（TIMEBASE）：自触发，上升沿，2毫秒/刻度。将示波器测试探头与电路中的点M相连，将示波器地线接到点G。直流电动机关闭时，在示波器上应可看到扫迹。调节扫迹的垂直位置，使其在显示屏上居中。让直流电动机工作。调节触发钮，直到显示屏上出现稳定的交流电压波形。在下面画出波形的形状。并记录示波器的时间分度值(Timeperdivision)。具有正、负波形的电压是什么电压？________________________关掉电动机并观察电动机减速过程中转速信号的形状。重复试验几次并回答下列问题。电压波峰发生了什么变化？____________________________________________________________________________________________________________________________________________每次脉冲间的时间长度发生了什么变化？______________________________________________________________________变磁阻传感器发出的是哪种电压信号？______________________________________________________________________

非正常工作状态参照图5-1进行下述实验。这些实验在电路中设置了故障，以观察正常工作状态的变化并找出故障。合上电动机开关，并观察电路中M点电压的波形。断路/弱信号：在点2处断开连线并将其接地。描述示波器上的电压波形。____________________________________________________________________________________________________________________________________________重新接好点2处的连线。信号短路：将电路中点1和2短接。描述示波器上的电压波形。__________________________________________________________________________________________________________________________________________________拆下点1和2处的短接线。关闭发动机。（选做）转速（RPM）测量关闭电机。电机的转子上有多少齿槽？_________转子每转一圈有多少个脉冲（即齿槽）？__________计算每转一周所需时间：将步骤5中测得的时间分度(TIMEPERDIVISION)乘以示波器上一个波形的方格数（即DIVISION）。请马上写出答案：_________________________________________________________________________用下述公式计算电机的转速：每分钟转速=[1/转子每转所需时间（秒）]×60直流电机的转速RPM=______________________________________________________________

ATECH实验台操作6频率发生器电路实验目的：研究频率发生器的工作原理的及其如何应用于歧管压力传器（MAP）/大气传感器(BP)，同时也讨论非正常工作状态。图6-1电压测量——数字电压表（DVOM）：按图6-1接好电路。频率发生器的参考电压是多少？______________________________________________________________________用数字式万用表（DVOM）测量M点的电压。电压表符号表明了该点是电脑对频率发生器信号进行监测的点。您所测量的电压是多少？_____________________________________________

电压波形测量——示波器：按下列参数设置好示波器：－第一通道：直流档2V/刻度－时间基准：自触发，上升沿，2毫秒/刻度将示波器测头与电路中点M相连，将示波器地线接到点G。调节触发电路，直到显示屏上出现稳定的电压波形。在下面画出波形的形状。此波形是什么类型？____________________电压的最大振幅是多少？______________________在将频率发生器上的方便钮由逆时针极限位置向顺时针的极限位置转动的过程中，注意波形。这是否是一个切换信号？__________________________切换的时间是否变化？___________________________信号切换或变化的时间被称为信号的频率。它常常用每秒切换循环的次数来表示，单位为赫兹。非正常的运行：参看图6-1进行下面的实验。在电路中为这些操作设置了故障，以便观察相对于正常运行状态所发生的变化及找出故障所在。地线断路：在点1处断开频率发生器的地线。描述信号（形状和电压值）。_________________________________________________________________________重新接好点1处的地线。参考电压断路：在电路中点2处断开参考电压线。

描述信号（形状和电压值）。_________________________________________________________________________重新接好的点2处参考电压。信号断路：在电路中点3和断开信号电压线。描述信号（形状和电压值）。____________________________________________________________________________________________________________________________________________信号短路：其他导线将点3接地。描述信号（形状和电压值）。____________________________________________________________________________________________________________________________________________拆下点3处的短路连线：总结实验结果，完成下表： 故障 点M处的电压 地线断路 _______________ 参考电压断路 _______________ 信号断路 _______________ 信号短路 _______________（选做）频率测量：将示波器时间基准调到2毫秒/单元。将频率发生器上的旋钮逆时针转到头，使其处于低频。测量一个完整信号持续的时间（秒）。________________________________________________________________________用下列公式计算信号的频率：频率（Hz）=1/每个循环的时间（秒）低频=_____________________________________________________________现在，将频率发生器上的旋钮顺时针转到头，使其处于高频。测量一个完整信号周期的时间（S）。________________________________________________________________________仍用上述公式，计算出信号的频率。 高频=_____________________________________________________________实际歧管进气压力（MAP）和大气压力（BP）的频率范围是：MAP频率：92－162Hz，BP频率：122－162Hz注意：由于电路板都有一定偏差，因此各块板测得的信号会有所不同。

图24霍尔效应装置某些电子悬挂系统和发动机电控系统采用了一种称为霍尔效应装置的电子电路。霍尔效应电路很象接地侧开关位置电路。其区别在于开关工作的过程，开关电路采用的是机械式开关，而霍尔电路采用的是电子开关。霍尔效应电路由控制模块、霍尔效应装置、接头和导线组成（图24）。控制模块包括一个电压调节器、一个限流电阻和一个起电压表作用的信号处理器。控制模块中的电压调节器提供稳定的电压。限流电阻是电路中的负荷。在电阻地线侧的电压表监测着电压值。霍尔装置开/关电路时，电压表上的电压值就高低转换。霍尔电路产生方波电压信号。霍尔装置包括电压调节器、霍尔元件、放大器、施密特触发器和开关三极管。霍尔效应装置中的电压调节器给霍尔元件、放大器和施密特触发器供电。

图25霍尔效应装置的核心是霍尔元件本身。1897年，E.H.霍尔先生发现把载流导体放入磁力线与导体中电流方向垂直的磁场中时，在导体两端会产生霍尔电压。典型装置用的是半导体而不是“全”导体，因为半导体能产生更高的电压。实际霍尔效应装置由半导体元件和永久磁铁构成。图26

图27霍尔元件一进入磁场，会在其两端产生感应电压。元件进入磁场越多，其两端的电压就越高。当霍尔元件完全进入磁场时，感应电压达到峰值并保持在此电压，直到霍尔元件开始从磁场被屏蔽掉。随着元件被屏蔽部分的增加，电压逐渐下降。总之，当通电霍尔元件进入磁场后，在其两端就会感应出电压。如元件被从磁场屏蔽掉或从磁场移出后，其两端就没有电压。图28

因为霍尔元件产生的电压很低，所以必须由传感器的另外部分增强。经放大器放大后，信号的幅度加大，但其形状不变。在到达晶体管前，信号还必须经过施密特触发器进行锐化，经过触发器后，电压信号加到晶体管基极。方波信号开关着晶体管（图28）。晶体管就起到由触发信号控制开/关的开关作用。因此，晶体管控制着模块电路的开/关。正常工作状态下，当晶体管处在开路状态时，在控制模块内仍有一个由电压调节器和电压表组成的完整电路。由于电压表的电阻是R1电阻的10倍以上，M点电压实际为5V。当晶体管闭合时，因它与电压表并联，晶体管起到接地作用，所有的电压降都集中在R1上，M点电压就降至0V。发动机电控系统采用转动的带叶片的杯来屏蔽磁场。转杯装在分电器轴上，分电器转动时，霍尔元件交替地显露于磁场然后又从磁场屏蔽出来。这一显露与屏蔽的过程就产生OFF/ON/OFF/ON的电压信号。系统中的霍尔传感器向控制模块提供发动机转速和曲转位置的数据。某些空气悬架电子控制系统采用霍尔效应装置来确定汽车的载荷情况。通过悬挂控制臂上装的久磁铁和车架上装的霍尔元件。传感器就可向控制模块提供装载高度数据。汽车被加载时，悬架受压从而使磁铁靠近霍尔元件，在元件两端产生电压。如在传感器内部间隔一定距离放置两块霍尔元件。模块通过监测是否有一个传感器在磁场中，或是否两个传感器都在磁场中，就可以确定相对装载高度。控制模块与霍尔装置之间的断路将使点M处的电压值保持在5V。而同样位置发生短路时，点M将恒定为0V。图29热线式传感器另一个仅见于发动机电控系统中的专用装置是空气质量流量（MAF）传感器，它用于测量进入发动机的空气的质量。空气质量流量传感器位于空气滤清器与进气歧管之间。

空气质量流量(MAF)传感器电路由传感器、控制模块及将上述二者连接起来的导线构成。传感器向动力控制模块(PCM)输出直流电压信号，其幅度正比于发动机的进气量。传感器经EEC动力继电器，取电瓶电压；在控制模块内接地。传感器由热线电路、冷线电路和电子信号处理部分组成。热线电路和冷线电路以通常所称的惠斯登电桥方式相连。所谓惠斯登电桥就是并联在电源两端的2个简单串联电路。图30在冷线电路中，固定电阻R1与热敏电阻（T）串联，起分压作用。热敏电阻装在歧管的中央气流中，其阻值随进气温度的变化而变化。传感器电子电路在A点向冷线电路提供稳定的电压，所以各个电阻上的电压降取决于热敏电阻的阻值。热敏冷态时，其阻值较高，因而C点电压较高。当进气温度降低时，热敏电阻阻值升高，导致C点的电压升高。当进气温度升高时，热敏电阻阻值减小，导致C点的电压降低。热线电路由固定电阻R2和与其串联的可变发热元件（热线）组成。发热元件的结构使其发热量正比于流经它的电流大小，同时其阻值也随温度而变。内部电路在B点加上电压后，电流流经热线元件和R2后到地线。电流使热线元件发热，并在R2上产生与电流成比例的压降。上述变化表现为D点的电压值的变化。通过安装在进气通道中的取样管中的热线和冷线，传感器可确定进入发动机中的空气量。当进气气流与热线元件接触时，它从热线上吸收了少量的热使热线元件冷却。元件在冷却过程中其自身电阻也发生变化，同时D点电压读数也随之变化。比较C点和D点的电压值后，传感器电子电路向控制模块输出一个直流电压信号，该电压的大小与流经传感器的空气质量成正比。

压电装置绝大多数的电子系统需要各种压力变化的数据。需要监测的压力类型包括气压、流体压力和振动引起的压力等。有时采用压电传感器电路代替压力转化器电路来提供上述数据。英文中“PIEZOELECTRIC”一词源自希腊“PIEZO”，意思是“压力”。电子仪表和发动机电控系统就是使用这种电路的例子。尽管这两种系统使用的都是压电传感器，但发动机控制系统中的爆震传感器与仪表系统中的压电式压力传感器是不同的。下面我们对其分别介绍。图31爆震传感器发动机控制系统中的压电装置称为爆震传感器。爆震传感器电路包括控制模块、压电振动传感器、接头和导线。传感器测得发动机的爆震或振动，并将爆震转化为0V～1V或更高的电压信号。传感器由串联的一个电压发生器和一个电阻构成。每次发生爆震时，传感器就产生一个电压脉冲信号。电阻的作用是防止传感器与控制模块间接地短路时电流过大。

图32电压发生器有一个焊在金属膜片上的薄薄的压电陶瓷片。发动机产生爆震时，传过金属的震波在金属膜片上施加压力。此时，陶瓷片上的压电晶体被压缩，盘片上产生正比于震波强度的电压。爆震愈强，金属膜片作用于陶瓷片上的压力愈大，片上相应产生的电压信号愈强。每次爆震发生时，传感器就产生一个电压峰值。电路中发生任何非正常情况都会影响控制模块输入信号的准确度。如信号线发生接地短路或断路，传感器提供给控制模块的信号将保持为零。传感器与控制模块间连接不良会使电路中电阻过大。传感器产生的电压的一部分就会在这些连接处损耗，电压损耗过多会使信号电压过低。图33压电式压力传感器虽然发动机爆震传感器是汽车电子系统中最常用压电传感器，但有时也可见到另一种压电传感器。这种传感器不是用来检测爆震，而是用来检测压力的。尽管传感器结构上也采用了压电陶瓷，但其工作原理不同。压力传感电路由控制模块、压力（压电式）传感器、连线和接头组成（图33）。控制模块包括电压调节器、限流电阻和类似电压表作用的信号处理部分。电压调节器供给电路恒定的电压。限流电阻是一个固定电阻，可防止电路中过大的电流。当控制模块与传感器间发生接地短路时，该电阻可起到限制电流的作用。控制模块中的电压表部分测出的是点M处的电压值。其大小由传感器上的压力（电阻）所决定。

图34传感器（图34）的作用如同一个可变电阻。传感器的阻值随作用于晶体上压力的变化而变化。当压力增大时，传感器的电阻增加，反之则减小。将限流电阻与可变电阻（压电传感器）串联后构成分压电路。这样，控制模块通过监测陶瓷晶体上的电压降，就可确定出作用在陶瓷晶体上的压力。本例分压电路中计算M点电压的公式为：Vm=(R2/Rt)×VrVm是被监测的电压，即M点的电压。R2是压力传感器的阻值。Rt是R1与R2的电阻和，Vr等于调压器输出的参考。例如，当Vr=5V，R1＝10，且R2=10时，Vm=2.5VVm=(10/20)×5Vm=0.5×5Vm=2.5图35如R2增加到40，则Vm增加到4V。Vm=(R2/Rt)×VrVm=(40/50)×5Vm=0.8×5Vm=4V

图36如R2下降到1，则Vm下降到0.45V。Vm=(R2/Rt)×VrVm=(1/11)×5Vm=0.9×5Vm=0.45V正常工作状态下，当被检测的压力上升时，传感器阻值和M点电压值也会随之上升。反之，当压力下降时，传感器阻值和M点电压都会下降。控制模块以M点电压值作为输入信号，以确定系统中应采取哪些相应变化。该电路产生的是一个0至5V模拟电压信号。在非正常电路状态下，如断路或短路发生时，电路就不能按要求提供表示压力的准确信号。任何超过电路设计的电阻值都会影响M点的电压，使控制模块收到的输入信号失真。控制模块与传感器地线间的断路会使M点的电压读数变为5V。而控制模块与传感器间的接地短路则会使M点电压为0V。控制模块与传感器接地侧电阻过大时，M点电压将高于正常值。在非正常状况下，电路的输出信号就不能代表所测量的压力。

图37光学传感器另一种用来监测位置和（或）转动的装置是光学传感器。电子转向助力系统和电子悬架控制系统都使用光学传感器监测方向盘的转动。这两个系统中传感器的工作原理相同。该电路由控制模块、光学传感器、连接导线和接头组成。光学传感器向控制模块输出的是方波电压信号，转向传感器有两个发光二极管（LED）和两个光电晶体管。传感器用支架装到转向柱上。一个带孔的圆盘则装到转向轴上。使传感器壳体上的凹槽与带孔圆盘相切，并用支架固定壳体位置。带孔圆盘与转向轴一起转动（图37）。传感器中的两个发光二极管从凹槽的一侧照向另一侧。另一侧的两个光电晶体管可探测到发光管照过来的光。发光管发出的光可透过圆盘上的孔到达光电晶体管，而孔间的实体部分则遮住光线。圆盘转动时，从发光管发出的光交替地透过光闸或被挡住。

图38转向传感器通过二根信号线将信号送给控制模块。当光线经过圆盘上的孔时，可被A处的光电管探测到，信号线A测得电压为0V。当圆盘上非孔部分挡住光线使其不能到达光电管A时，信号线A测得的电压5V。同样，信号线B也表明光电管B的状态。每个脉冲约表示方向盘转动大约5。控制模块通过二根传感线传来的数据确定方向盘的转角和转动方向。通过脉冲数，控制模块可确定方向盘的转动量，通过哪根传感线先开始产生脉冲。控制模块可确定方向盘的转动方向。当转向传感器圆盘顺时针转动时，输出电压的变化首先发生于线A然后才是线B。而当转向传感器圆盘逆时针转动时，线B的输出电压先发生变化，然后才是线A。电路中的任何非正常情况都会影响控制模块输入信号的准确性。当发生下述情况时，两根线上的电压读数都保持为零：电源线或接地线发生开路或接触不良时。电源线接地短路时。当某一根信号线发生接触不良、断路或接地短路时，该线本身的电压将保持为零。但不会影响另一根线的信号。

碰撞与安全传感器汽车系统中使用的最简单，同时也是最精心设计出的传感器大概就是主动式乘员保护系统中的碰撞与安全传感器。这种传感器的结构是一个中间装有镀金小球的空心管，镀金小球可在空心管内移动。管子的一端是永久磁铁，而另一端是一对电触点。图39在正常状态下，磁铁将球吸附在管子的后部。碰撞减速过程中，小球会脱离磁铁并沿导管向另一端运动，从而接通电触点。图40虽然监控这一传感器的模块并不是真正的微处理器，但它确实具有一些晶体管化的逻辑电路。这些电路直接将汽车前部各位置的若干个传感器的输入进行比较。当接收到的这些信号的组合正确时，电路即向气囊起爆器提供电压让气囊充气。

ATECH实验台操作7霍尔效应传感器电路目标：研究霍尔效应传感器的工作原理及应用。讨论正常和非正常工作状态。观察：在ATECH1830板上找到霍尔效应传感器。将一个铁片（锯片或折刀）放入霍尔效应传感器的槽口中。你观察到了什么？_________________________________________________________________________磁铁在传感器的哪边？_________________________________________________________________________挪开上述铁片_________________________________________________________________________图7-1

正常工作状态电压测量：用ATECH1830实验板按图7－1接好电路。 提供给霍尔效应传感器的电压是多少？（点2处电压）？_________________________________________________________________________霍尔效应传感器的参考电压是多少（调压器输出电压）？_________________________________________________________________________用数字式万用表（DVOM）测量点M处的电压。电压表符号表示电脑在该点“监测”霍尔效应信号。测得电压为___________。现在，将锯片或折刀插入槽口，并观察M点电压的变化。你观察到的电压是多少？________________________________________________________________________该部件在0V到5V之间变化（模拟）还是在0V与5V间转换（数字）？________________________________________________________________________你能解释为什么霍尔效应传感器是如此表现的吗？________________________________________________________________________________________________________________________________________________非正常工作状态：参照图7-1进行下述试验。这些实验在电路中设置了故障以观察正常工作状态的变化并发现故障。接地断路：在点1处断开霍尔效应传感器的地线。检测点M处的电压。反复将锯片插入和拔出槽口。描述点M处信号电压的变化。________________________________________________________________________重新接好点1处的地线。电池（﹢）断路：在电路中点2处断开电源。观察点M处的电压。反复将锯片插入和拔出槽口。描述信号电压。________________________________________________________________________重新接好点2处的电源。

信号断路：在电路中点3处断开信号电压线。观察点M处的电压。反复将锯片插入并拔出槽口。描述信号电压。_______________________________________________________________________重新接好点3处的信号线。信号短路：用另一根导线将点3接地。观察点M处的电压变化。反复将锯片插入并拔出槽口。描述信号电压。______________________________________________________________________拆掉点3处的短路线。总结实验结果，填写下表： 故障 点M处的电压 接地短路 _______________ 电池（＋）断路 _______________ 信号断路 _______________ 信号短路 _______________锯片经过槽口时上述测量值有无变化。____________________________此接地侧电子开关电路与接地侧机械开关电路的表现（与实验3相比）有无不同？______________________________________________________________________

ATECH实验台操作8光电传感器电路目标：研究光电传感器的原理和应用。讨论正常和非正常工作状态。图8-1正常工作状态电压测量：用ATECH1830实验板按图8-1接好电路。用数字式万用表（DVOM）测量点M处的电压。电压表符号表示电脑在该点“监测”光电传感信号。测得电压为___________（约值）。现在，将锯片或折刀插入槽口，观察点M处电压。你观察到电压如何变化？_________________________________________________________________________现在用卡片代替金属片重复上述试验。你观察到什么？_________________________________________________________________________

光电传感器输出的开关（数字）信号与霍尔效应传感器的输出信号是否类似？_________________________________________________________________________说明光电效应传感器与霍尔效应传感器的不同之处。__________________________________________________________________________________________________________________________________________________非正常工作状态：参照图8-1进行下述试验。这些实验在电路中设置了故障以观察与正常工作状态的差异并发现故障。接地断路：在点1处断开光电效应传感器的地线。检测点M处的电压。将卡片在槽口来回插进和拔出。描述信号电压。_________________________________________________________________________重新接好点1处的地线。电池（﹢）断路：在电路中点2处断开电源。观察点M处的电压变化。用（遮光）卡片来回划过槽口。描述信号电压。_________________________________________________________________________重新接好点2处的电源线。信号断路：在电路中点3处断开信号线。观察点M处的