汽车电工电子基础（第3版） 课件 6.2温度传感器电路实验

6.2温度传感器电路实验项目六:汽车传感器与信号处理温度传感器在汽车上的应用温度传感器的类型及其特点12发动机冷却液温度传感器的工作原理热敏电阻式进气温度传感器的检测34温度传感器信号的检测5实施项目61.温度传感器在汽车上的应用应用在汽车上的温度传感器有冷却液温度传感器、进气温度传感器、排气温度传感器、蒸发器出口温度传感器和车内(外)温度传感器等。其作用是检测气体、液体的温度，并把检测结果转换成电信号输入给发动机ECU。汽车上的冷却液、进气管、蒸发器出口、车内外等处的温度检测普遍采用NTC热敏电阻。2.温度传感器的类型及其特点按照结构原理分类:有热电耦式、线绕电阻式、热敏电阻式等。其特点是:（1）线绕电阻式温度传感器精度高，但响应特性差。（2）热敏电阻式温度传感器灵敏度高，响应特性较好，但线性差，适应温度较低。（3）热电偶温度传感器精度高，测量温度范围宽，但需要配合放大器和冷端处理器使用。3.发动机冷却液温度传感器的工作原理热敏电阻式冷却液温度传感器一般安装在发动机缸体、缸盖的水套或节温器壳内并伸入水套中ꎬ与冷却液接触，用来检测发动机的冷却液温度。冷却液温度传感器内部是一个半导体热敏电阻，如图6-7所示。热敏电阻式冷却液温度传感器的外观与结构如图6-7a）所示。这种传感器是利用热敏电阻阻值随温度的变化而变化这一特性来检测温度的。传感器的温度特性如图6-7b）所示。当温度较低时，传感器的阻值很大；反之，当温度升高时，其阻值减小。图6-7热敏电阻式冷却液温度传感器的外观与特性曲线4.热敏电阻式进气温度传感器的检测进气温度传感器结构组成如图6-8a）所示，工作原理如图6-8b）所示。当信号THA的电压高时，即热敏电阻值大，ECU可判断进气温度低，空气密度大，单位体积的空气质量大，同样的进气体积流量，则进气质量流量大，应适量增加喷油量；反之，适量减少喷油量。图6-8进气温度传感器原理图当进气温度传感器出现故障时，会使混合气过浓或过稀，使发动机工作不稳，这时应检查进气温度传感器。（1）开路的检测:测电阻，应随温度变化并与规定值相符。（2）在路的检测:测量电源电压；测量信号电压。5.温度传感器信号的检测负温度系数的温度传感器,在一定温度范围内,温度升高电阻变小,温度下降电阻变大,所以温度变化对应电阻变化。温度检测电路一般如图6-9所示通过给温度传感器Rt串联一个电阻值随温度变化很小电阻R,检测传感器的电压AO就可以得到与温度对应的电压。一般将AO接单片机模拟信号检测端口ADC,可得到电压对应数值。图6-9温度传感器检测电路也可以将AO信号接入电子电路,进行直接控制,如图6-10所示通过555芯片进行灯泡亮灭控制,温度变化时AO变化,当

A0

高于4V,灯泡灭,当A0低于2V,灯泡亮,你可以利用仿真软件进行电路仿真。图6-10温度控制灯泡亮灭的应用电路6.项目实施1）热敏电阻的特性检测。2）NTC温度传感器特性实训。3）汽车冷却液温度传感器特性实训。（1）任务布置实训指导书万用表可调锂电池模块敏感电阻板NTC温度传感器特性实训板汽车水温传感器特性实训板连接导线（2）任务准备

需要准备以下器材。步骤图示工作页1用万用表20K档测量PTC热敏电阻，用连接导线按照积木连接示意图连接成完整电路，注意连接前先关闭电源开关。2在常温情况下，PTC热敏电阻的阻值为_____，接通加热电阻，PTC热敏电阻的阻值变化范围_________________，说明_________________。

1）热敏电阻的特性检测。（3）任务步骤步骤图示工作页3用万用表20K档测量NTC热敏电阻，用连接导线按照积木连接示意图连接成完整电路，注意连接前先关闭电源开关。4在常温情况下，NTC热敏电阻的阻值为_________；接通加热电阻，NTC热敏电阻阻值变化范围__________，说明_________________________________。步骤图示工作页1用连接导线按照积木连接示意图连接成完整电路，注意连接前先关闭电源开关。2检查无误后接通电源，未按下加热开关时，温度_______，NTC温度传感器电阻____________，三极管___________，输出信号电压为_______，指示灯_____，蜂鸣器不响。3按下加热开关时，温度_______，NTC的电阻变化范围_______，三极管______，指示灯______，输出信号电压为______，蜂鸣器_______。4当加热到一定程度时，输出信号电压为______时，蜂鸣器__________。

2）NTC温度传感器特性实训。图示汽车冷却液温度传感器特性实训连接示意图

3）汽车冷却液温度传感器特性实训。工作页知识链接：什么是汽车水温传感器？水温传感器，它的内部是一个半导体热敏电阻，安装在发动机缸体或缸盖的水套上，与冷却水直接接触，从而测得发动机冷却水的温度。温度愈低，电阻愈大；反之电阻愈小。电控单元根据这一变化测得发动机冷却水的温度，作为燃油喷射和点火正时的修正号。完成汽车水温传感器特性实训积木板的连接，填写工作页。外观认识：水温传感器特性积木板由水温传感器，密封油性加热电阻产生温度变化让水温传感器感知，温度调节电位器，温度显示组成，输出端子名称是__________________。特性观察：连接好如图所示电路，从左至右旋转温度调节电位器，同时用万用表20K档测量THW和E2两端电阻，温度显示的变化范围是__________________________，电阻值的变化范围____________。在发动机ECU内有一电阻和传感器串联后接入5V参考电压，当传感器开路时THW端的电压为____V；接入传感器，当冷却液的温度从低到高时，产生THW电压信号的变化范围为___________。故障设置模式观察：将积木教学实训板上的故障开关3