新能源汽车电力电子技术 课件 项目四 新能源汽车常用传感器应用技术

贵州轻工职业技术学院任务一传感器基础知识《新能源汽车电力电子技术》课堂导入01学习目标02知识储备03实训演练04任务练习05CONTENTS目录01课堂导入leading-inofaclassroom学习目标知识储备实训演练任务练习课堂导入传感器基础知识课堂导入近年传感器产品技术突破、应用深化、标准出台、需求提升，产业日趋成熟。“无传感器无现代科技”成共识，掌握其知识对新能源汽车维保工作有很大帮助。02学习目标learningobjectives学习目标知识储备实训演练任务练习课堂导入学习目标01熟悉传感器的一些基本作用。02能够简述传感器的基本组成。03能够简述传感器的基本类型。04能够对新能源汽车上的传感器进行查找识别。传感器基础知识学习目标03知识储备accumulationofknowledge学习目标知识储备实训演练任务练习课堂导入传感器基础知识知识储备传感器在《韦氏词典》中的定义为：“从一个系统接收功率，通常以另一种形式将功率送到第二个系统中的器件。”标准定义传感器是一种能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。一

、传感器的作用传感器基础知识知识储备机电一体化系统一般由机械本体、传感器、控制装置和执行机构4部分组成，如图4-1所示。图4-1机电一体化系统组成传感器是汽车电子控制系统的关键部件，也是汽车电子技术领域研究的核心内容之一。一

、传感器的作用传感器基础知识知识储备传感器能把机器工作状态、生产过程这些工业信息变成电信号；控制装置让机器按设定规律运行，执行机构及时调整机械本体的各项参数；使机械本体自动运行，并进行自动监视和保护。传感器是机械本体与控制装置的纽带与桥梁工业参数电信号机械本体的工作状态、生产过程一

、传感器的作用传感器基础知识知识储备人类感觉器官→外界获取信息→大脑分析处理→指挥四肢动作传感器优势：耐高温、高湿、高精度、超精细人类感知传感器技术一

、传感器的作用传感器基础知识知识储备传感器的应用领域在机械制造业中，使用传感器进行动态特性测量在农业生产中，使用传感器预防、判断灾情。一

、传感器的作用传感器基础知识知识储备在汽车工业中，使用传感器测量温度、车速、距离、转速等。车用传感器动力系统传感器车身舒适系统传感器安全管理系统传感器占比最大传感器的应用领域一

、传感器的作用传感器基础知识知识储备在家用电器中，电厨具、空调、电冰箱、洗衣机、安全警报器、电熨斗、照相机、

音响设备等都使用传感器。在机器人技术中，生产用的单能机器人用传感器检测位置、角度等；智能机器人用传感器作为视觉和触觉等。传感器的应用领域一

、传感器的作用传感器基础知识知识储备此外，传感器还在医学、环境保护、航天航空和军事技术等各个领域得到越来越多的应用。医学行业环境保护航天航空军事技术传感器的应用领域一

、传感器的作用传感器基础知识知识储备传感器通常由敏感元件、传感元件和测量转换电路构成，如图4-2所示。图4-2传感器的基本构成二

、传感器的基本构成传感器基础知识知识储备敏感元件是指传感器中能直接感受被测量的部分。传感元件指传感器中能将敏感元件输出的非电量信号转换为适于传输和测量的电信号的元器件。测量转换电路将传感器输出的信号放大或转化为容易传输、处理、记录和显示的形式。二

、传感器的基本构成传感器基础知识知识储备传感器的输出信号形式有电压、电流、频率、脉冲等，输出信号的形式由传感器的原理确定常见的信号调节与转换电路有放大器、电桥、振荡器、电荷放大器等，它们分别与相应的传感器相配合。二

、传感器的基本构成传感器基础知识知识储备不同领域，传感器又称：变换器检测器探测器说明：并不是所有的传感器都能明显分为敏感元件、传感元件和测量转换电路3部分，它们可能是三者合为

一体。二

、传感器的基本构成传感器基础知识知识储备典型传感器示例随着半导体器件与集成技术在传感器中的应用，传感器的测量转换电路可以安装在传感器的壳体里或与敏感元件一起集成在同一芯片上。如半导体气体传感器、湿度传感器等，它们一般都是将感受的被测量直接转换为电信号，没有中间环节。二

、传感器的基本构成传感器基础知识知识储备1.按工作原理分类三

、传感器的分类参量传感器发电传感器脉冲传感器特殊传感器触点传感器电阻传感器电感传感器电容传感器光电池热电偶传感器压电式传感器磁电式传感器光栅磁栅感应同步器码盘超声波探测器红外探测器激光检测装置传感器基础知识知识储备2.按被测量性质分类三

、传感器的分类机械量传感器热工量传感器成分量传感器状态量传感器检测力、长度、位移、速度、加速度检测温度、压力、流量等检测各种气体、液体、固体化学成分等检测设备运行状态，如由干簧管、霍尔元件做成的各种接近开关探伤传感器检测金属制品内部的气泡和裂纹、人体内部器官的病灶等，如超声波探伤探头、CT探测器等传感器基础知识知识储备三

、传感器的分类3.按输出量种类分类模拟式传感器如果需要与计算机配合或用数字显示，还必须经过模/数转换电路。数字式传感器输出的数字量可直接与计算机连接或用数字显示，读取方便，抗干扰能力强。模拟式传感器数字式传感器传感器基础知识知识储备三

、传感器的分类4.按传感器结构分类补偿传感器使显示指示随被测单元自动变化，其将输出电信号经反向传感器转为非电量，与被测量比对得偏差信号，再经正向通路传感器转为电量，经测量放大后输出，提升测量精度与抗干扰力，但结构复杂、价格较高。补偿传感器单击此处输入你的项正文，文字是您思想的提炼，请尽量言简意赅，单击此处输入你的项正文。此处添加项标题单击此处输入你的项正文，文字是您思想的提炼，请尽量言简意赅，单击此处输入你的项正文。此处添加项标题单独直接将被测量转换成所需要的输出信号，结构最简单，但一般灵敏度低、易受外界干扰。直接传感器它将两个同类型直接传感器接入转换电路，通过干扰信号相减、有用信号相加，提升灵敏度与抗干扰能力，优化特性曲线线性度。差分传感器传感器基础知识知识储备传感器命名方式传感器常按工作原理及被测量性质两种分类方式合二为一进行命名，如电感式位移传感器、光电式转速计、压电式加速度计等。电感式

位移

传感器工作原理被测量性质04实训演练ProficiencyExercises学习目标知识储备实训演练任务练习课堂导入传感器基础知识实训演练工具：比亚迪e5或其他实训车、车辆防护五件套等。设备：举升机、实训工作台。资料及耗材：比亚迪e5维修手册、抹布等。实训工具与准备传感器基础知识实训演练打开实训车辆发动机舱，铺好前格栅布、前翼子板布。查询维修手册并结合实训车辆，查找所属车辆传感器位置。找到相应传感器，并将其名称、型号、位置及功能记录在表4-1中。一

、传感器实车查找表4-1新能源汽车传感器查找记录表传感器名称传感器型号在车身上的位置功能

传感器基础知识实训演练按照7S管理标准，整理工具和场地。二、整理清洁05任务练习Taskpracice学习目标知识储备实训演练任务练习课堂导入传感器基础知识任务练习一、选择题传感元件也称(）。A.转换元件B.敏感元件C.测量元件D.以上选项都不对下面属于直接传感器特点的是()。A.结构最简单B.灵敏度较低C.受外界干扰D.以上选项都对下列说法不正确的是()。A.传感器的输出信号有多种形式，如电压、电流、频率、脉冲等，输出信号的形

式由传感器的原理确定B.所有的传感器都能明显分为敏感元件、传感元件和测量转换电路3部分C.传感器常常按工作原理及被测量性质两种分类方式合二为一进行命名D.传感器按输出量种类可分成模拟式传感器和数字式传感器传感器基础知识任务练习二

、判断题机电一体化系统由机械本体、传感器、控制装置和执行机构4部分组成。()传感器通常由敏感元件、传感元件和测量转换电路构成。()传感器按工作原理可分为参量传感器、发电传感器及特殊传感器。()传感器常常按工作原理及被测量性质两种分类方式合二为一进行命名。()传感器按被测量性质可分为参量传感器、发电传感器、脉冲传感器及特殊传感器等。

()传感器基础知识任务练习三、简答题简述传感器的作用。谢谢！贵州轻工职业技术学院《新能源汽车电力电子技术》贵州轻工职业技术学院任务二电流传感器《新能源汽车电力电子技术》课堂导入01学习目标02知识储备03实训演练04任务练习05CONTENTS目录01课堂导入leading-inofaclassroom学习目标知识储备实训演练任务练习课堂导入电流传感器课堂导入如今，小电源设备集成技术日益丰富，涵盖开关电源、硬/软开关、稳压、线性反馈稳压、磁放大器、数控调压、PWM、SPWM及电磁兼容等。为自动检测显示电流，并在过流、过压时实现自动保护与智能控制，具备传感检测、采样、保护功能的电源技术渐成主流，电流/电压传感器应运而生，备受电源设计者青睐。02学习目标learningobjectives学习目标知识储备实训演练任务练习课堂导入学习目标01能够简要概述电流传感器的作用。02能够简要概述电流传感器的类型。03能够简要描述常用电流传感器的原理、特点。04能够对电流传感器进行辨认、识别。电流传感器学习目标03知识储备accumulationofknowledge学习目标知识储备实训演练任务练习课堂导入电流传感器知识储备电流传感器作为检测装置，能感知被测电流信息，并按规律转换成符合标准的电信号或其他形式信息输出，满足信息传输、处理、存储、显示、记录和控制等需求。电流传感器的外形如图4-3所示。一

、电流传感器的作用图4-3电流传感器外形优势特点：灵敏度高、抗干扰性强。应用领域广泛用于智能电网、家用电器、计算机硬盘等；在新能源汽车中，常用于动力电池、电池管理、充电控制及电机控制等系统。电流传感器知识储备电流传感器的测量原理一般基于电阻分流器检测、霍尔效应、磁通门、电磁感应、罗氏线圈(电磁感应原理及安培环路定律)5种技术。二、电流传感器的主要类型根据测量原理的不同，可将电流传感器分为：分流器电流互感器霍尔电流传感器磁通门电流传感器穿隧磁阻效应电流传感器罗氏线圈巨磁阻电流传感器光纤电流传感器......电流传感器知识储备分流器是根据直流电流通过电阻时电阻两端产生电压差的原理制作而成，其原理如图4-4所示。二、电流传感器的主要类型图4-4分流器原理图分流器本质是低阻值电阻，直流电流通过时产生电压降，供直流电流表显示。直流电流表实为电压表，量程多为75mV、150mV、300mV测量，经电压换算即可完成大电流测量。组成部件1.分流器电流传感器知识储备分流器在低频率、小幅值的电流测量中表现出了高精度和较快的响应速度。二、电流传感器的主要类型1.分流器在工业领域中，在不涉及测量回路与被测电流之间电隔离的场合，分流器是将电流信号转变成电压信号的首选的低成本方案。电流传感器知识储备电流互感器是依据电磁感应原理制成的，其原理如图4-5所示。二、电流传感器的主要类型图4-5电流互感器原理图组成特点电流互感器由闭合的铁心和绕组组成；一次绕组匝数少，串联于需测电流电路。二次绕组匝数多，串联于测量仪表和保护回路。工作时二次侧回路始终闭合，串联线圈阻抗小，接近短路状态。2.电流互感器电流传感器知识储备电流互感器的作用是可以把数值较大的一次电流通过一定的变比转换为数值较小的二次电流，用

来进行保护、测量等。电流互感器技术成熟，在工频测量方面有非常高的精度，由于其原理限制，不能测量直流电流。二、电流传感器的主要类型2.电流互感器电流传感器知识储备霍尔器件是一种采用半导体材料制成的磁电转换器件，霍尔电流传感器包括开环式和闭环式两种，

高精度的霍尔电流传感器大多属于闭环式。二、电流传感器的主要类型开环式霍尔电流传感器闭环式霍尔电流传感器3.霍尔电流传感器电流传感器知识储备开环式霍尔电流传感器采用的是霍尔直放式原理，如图4-6所示。二、电流传感器的主要类型图4-6开环式霍尔电流传感器原理图工作原理一次电流

I0

流经长导线，产生与电流成正比的磁场，磁场聚集于集磁环内。经集磁环气隙中的霍尔元件测量并放大后输出，输出电压V精准反映

I0

，额定输出电压通常标定为4V。3.霍尔电流传感器电流传感器知识储备工作原理主回路通电时，导线磁场被磁环聚集至霍尔元件，其输出信号驱动功率管导通，产生补偿电流

I0

。

I0

经多匝绕组产生反向磁场，补偿原磁场，使霍尔输出减小。当两磁场平衡时，霍尔元件指示零磁通，此时可通过

I0

测试

Ip

。二、电流传感器的主要类型闭环式霍尔电流传感器基于磁平衡式霍尔原理，在开环原理的基础上引入了补偿电路，如图4-7所示。图4-7闭环式霍尔电流传感器原理图3.霍尔电流传感器电流传感器知识储备二、电流传感器的主要类型图4-7闭环式霍尔电流传感器原理图工作原理若

I

变化致平衡破坏，霍尔元件输出信号，重复上述过程重达平衡。被测电流变化均会打破平衡，磁场失衡后霍尔元件输出信号，经功率放大，二次绕组电流立即补偿失衡磁场。从失衡到再平衡，理论时间不到1μs，为动态平衡。宏观上，二次侧补偿电流安匝数始终与一次侧被测电流安匝数相等。3.霍尔电流传感器电流传感器知识储备精度保障针对温度漂移大缺点，采用补偿电路控制，有效减小温度对测量精度影响，确保测量准确，且精度高、安装方便、价格低。应用领域其广泛应用于变频调速、逆变、UPS、通信电源、电焊机、电力机车、变电站、数控机床、电解电镀、微机及电网监测等需隔离检测电流、电压的设施。开环式霍尔效应传感器设计成熟度高、

成本低，虽然精度相对较低，但仍是目前电动汽车上的主流应用方案。二、电流传感器的主要类型3.霍尔电流传感器霍尔效应传感器可测量任意波形电流、电压，输出端能真实反映输入端波形参数。电流传感器知识储备磁通门原理即为易饱和磁心在激励电流影响下，激励电流大小改变电感强度与磁通量大小，这种物理现象对被测环境磁场来说好像是一道门，通过这道门，相应的磁通量即被调制，并产生感应电动势。二、电流传感器的主要类型4.磁通门电流传感器利用上述现象，磁通门电流传感器可测量电流产生的磁场，间接实现电流测量。电流传感器知识储备工作原理放大磁通门激励电流二次谐波信号，驱动补偿线圈，让聚磁磁心磁通与一次电流磁通抵消，维持零磁通状态。二、电流传感器的主要类型图4-8标准型磁通门电流传感器原理图4.磁通门电流传感器标准型磁通门电流传感器结构与闭环式霍尔效应传感器相似，磁心气隙处放置磁通门传感器（即可饱和电感），如图4-8所示。电流传感器知识储备磁通门电流传感器特性分辨力高、测量弱磁场范围宽、性能可靠、可直测磁场分量，适于高速运动系统。普通霍尔电流传感器精度在0.5%～2%之间。

磁通门电流传感器的精度能达0.1%甚至更高，也称为高精度电流传感器。二、电流传感器的主要类型4.磁通门电流传感器目前磁通门电流传感器被广泛应用于各型新能源汽车产品中，如特斯拉Model3、比亚迪汉、理想ONE、小鹏P7等车型。电流传感器知识储备穿隧磁阻效应(TMR)电流传感器是全新一代磁敏薄膜元件，采用先进薄膜工艺制造，结构为两层强磁性体层（自由层/固定层）夹住1-2mm薄绝缘体势垒层。二、电流传感器的主要类型5.穿隧磁阻效应电流传感器电流传感器知识储备二、电流传感器的主要类型图4-9穿隧磁阻效应电流传感器原理图5.穿隧磁阻效应电流传感器穿隧磁阻效应电流传感器原理如图4-9所示。固定层磁化方向固定，自由层依外部磁场改变磁化方向，元件电阻随之变化。当固定层与自由层的磁化方向平行时，电阻最小，势垒层流

过大电流。当磁化方向为反向平行时，电阻极端地变大，势垒层几乎没有电流流过，

电流传感器知识储备TMR电流传感器的优势能耗低、温度漂移低、灵敏度高，能够明显改善电流检测的灵敏度与温度特性。在新一代新能源汽车电池管理系统中全面取代了霍尔传感器。二、电流传感器的主要类型5.穿隧磁阻效应电流传感器TMR电流传感器在检测电流时不再需要进行温度补偿，将-40℃~85℃环境下的温度漂移总量由1%～2%降低到0.1%~0.2%。电流传感器知识储备TMR电流传感器用于车载充电器的电流检测与控制时，能够精准检测铜排或导线电流，从而使用芯片体积更小，精度、线性度、响应速度和温漂特性更为优化，为电动汽车带来极佳的安全性与经济性。二、电流传感器的主要类型5.穿隧磁阻效应电流传感器04实训演练ProficiencyExercises学习目标知识储备实训演练任务练习课堂导入电流传感器实训演练工具：比亚迪e5或其他实训车、分流器、电流互感器、霍尔电流传感器、磁通门电流传感器、穿隧磁阻效应电流传感器。。设备：实训工作台。资料及耗材：《新能源汽车电力电子技术》教材、维修手册、抹布等。实训工具与准备传感器基础知识实训演练查询资料对实训提供的电流传感器进行识别，将其名称、结构原理记录于表4-2中。根据识别到的传感器，写出其在车上的安装位置，并在车身上使用贴纸进行标注。一

、电流传感器识别表4-2电流传感器识别记录表编号传感器名称结构原理1

2

3

4

5

传感器基础知识实训演练按照7S管理标准，整理工具和场地。二、整理清洁05任务练习Taskpracice学习目标知识储备实训演练任务练习课堂导入传感器基础知识任务练习一、选择题穿隧磁阻效应简称()。A.XMRB.TMRC.AMRD.GMR普通霍尔电流传感器精度处于()之间。A.0.5%～2%B.1%～4%C.2%～8%D.4%～16%下列说法不正确的是()。A.在新能源汽车上，电流传感器常被用在动力电池系统、电池管理系统、充电控

制系统及电机控制系统等方面B.根据测量原理的不同，电流传感器主要有分流器、霍尔电流传感器、电流互感

器、磁通门电流传感器、穿隧磁阻效应电流传感器、罗氏线圈、巨磁阻电流传

感器、光纤电流传感器等类型C.电流互感器是依据霍尔直放式原理的一种传感器D.闭环式霍尔电流传感器基于磁平衡式霍尔原理，在开环原理的基础上引入了补

偿电路传感器基础知识任务练习二

、判断题电流传感器也称磁传感器。()高精度霍尔电流传感器大多属于开环式。()磁通门电流传感器具有分辨力高、测量磁场范围宽、可靠等特点。()穿隧磁阻效应(TMR)电流传感器固定层的磁化方向被固定，自由层的磁化方向

根据外部磁场方向而改变，元件的电阻也随之改变。()电流互感器在工作时，它的二次侧回路始终是闭合的，因此测量仪表和保护回路

串联线圈的阻抗很小，电流互感器的工作状态接近短路。()传感器基础知识任务练习三、简答题简述电流传感器的主要类型。谢谢！贵州轻工职业技术学院《新能源汽车电力电子技术》贵州轻工职业技术学院任务三温度传感器《新能源汽车电力电子技术》课堂导入01学习目标02知识储备03实训演练04任务练习05CONTENTS目录01课堂导入leading-inofaclassroom学习目标知识储备实训演练任务练习课堂导入温度传感器课堂导入温度传感器是最常用的传感器之一，在计算机、汽车、厨房电器、空调和家用恒温器

等设备中，都能看见温度传感器的身影。纵观整个新能源汽车的运行过程，温度监测是安

全预警的最后一道屏障，有效、及时的热管理策略或将成为提升新能源汽车安全性的重点

和关键所在，而高性能测温元件是实现一切安全策略的根基。02学习目标learningobjectives学习目标知识储备实训演练任务练习课堂导入学习目标01能够简述温度传感器的作用。02能够简述温度传感器的类型。03能够简述常用温度传感器的原理、特点。04能够对温度传感器进行辨认、识别。温度传感器学习目标03知识储备accumulationofknowledge学习目标知识储备实训演练任务练习课堂导入温度传感器知识储备温度传感器是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。在功率电子中，热监控和热管理非常重要。一、温度传感器的作用温度传感器在新能源汽车动力电池上的作用测量动力电池温度；保障动力电池在精准工作温度下实现最佳能量输出；防止过热风险，最大限度延长电池使用寿命。温度传感器知识储备新能源汽车中用到的温度传感器主要包括动力电池温度传感器、驱动电机温度传感器以及用于冷却系统的温度传感器等。一种温度传感器的外形如图4-10所示。一、温度传感器的作用图4-10一种温度传感器的外形温度传感器知识储备目前最常见的温度传感器主要有4种，包括热电偶温度传感器、热电阻温度传感器、电阻温度检测器(RTD)和IC温度传感器，其中IC温度传感器又包括模拟输出和数字输出两种类型。二

、温度传感器的主要类型热电偶温度传感器热电阻温度传感器电阻温度检测器(RTD)IC温度传感器模拟输出数字输出温度传感器知识储备热电偶由两种不同成分的导体（热电偶丝/热电极）两端接合成回路。二

、温度传感器的主要类型1.热电偶温度传感器热端（测量端）：直接接触测量介质、感知温度的一端；冷端（补偿端）：与配套仪表连接的一端。工作原理（热电效应）当两个接合点温度不同时，回路中会产生电动势（热电动势），基于此实现温度测量。温度传感器知识储备二

、温度传感器的主要类型1.热电偶温度传感器图4-11热电偶电路及电压-温度曲线举例温度测量流程冷端连接仪表后，仪表将热电偶产生的热电动势经电路变换，最终显示测量温度值（示例参考图4-11：热电偶电路及电压-温度曲线）温度传感器知识储备热电偶由两种不同的金属接合而成，它受热时会产生热电动势，电动势大小由组成金属材料决定。二

、温度传感器的主要类型1.热电偶温度传感器常用的3种类型铁-康铜(J型)铜-康铜(T型)铬-铝(K型)

电动势输出特点热电偶产生的电动势很小，只有几毫伏K型热电偶每升温1℃，电动势约变化40μV测量系统能检测4μV的电动势变化，方可实现0.1℃的温度测量精度温度传感器知识储备二

、温度传感器的主要类型1.热电偶温度传感器图4-12热偶温度补偿电路额外电动势产生原因热电偶与测量系统连接时，因不同类型金属接合会产生电位差，进而形成额外电动势。核心误差控制方式将连接点置于隔热块上，使两个接点处于同一温度，减小额外电动势的影响。可测量隔热块温度，对温度影响进行补偿（示例参考图4-12）。温度传感器知识储备热电偶是温度测量中最常用的传感器。二

、温度传感器的主要类型1.热电偶温度传感器主要优点温度范围宽和适应各种大气环境；结实、价低、易安装。温度传感器知识储备热电阻温度传感器通过金属(如铂、铜)或半导体的电阻变化进行工作，是利用金属或半导体电阻值随温度变化而改变的原理制成的感温元件。二

、温度传感器的主要类型2.热电阻温度传感器当温度变化时，感温元件的电阻值随之变化，将变化的电阻值作为信号输入显示仪表，即可监控被测介质的温度。温度传感器知识储备热电阻传感器主要有金属热电阻和半导体热电阻两种。二

、温度传感器的主要类型2.热电阻温度传感器金属热电阻简称热电阻，常用材料是铂和铜金属热电阻简称热敏电阻，按电阻-温度变化特性分类：负温度系数（NTC）热敏电阻正温度系数（PTC）热敏电阻临界温度系数（CTR）热敏电阻半导体热电阻温度传感器知识储备许多热敏电阻具有负温度系数，温度下降，电阻值随之升高。二

、温度传感器的主要类型2.热电阻温度传感器图4-13一种负温度系数热敏电阻的电阻-温度曲线关键优势在被动式温度传感器中，热敏电阻的灵敏度(即温度每变化1℃电阻值的变化)最高。主要局限热敏电阻的电阻-温度曲线是非线性的，如图4-13所示。温度传感器知识储备负温度系数温度传感器新能源汽车上常用的负温度系数温度传感器主要由锰等高纯度金属元素的氧化物经过陶瓷技术和半导体技术结合制成。二

、温度传感器的主要类型2.热电阻温度传感器图4-14负温度系数温度传感器温度测量原理图这些材料载流子数目少、电阻较大，当温度升高时，载流子数目增加、电阻相应减小，其测温原理如图4-14所示。温度传感器知识储备负温度系数温度传感器的优点电阻率大、热容小、响应速度快、阻值与温度线性关系优良、能弯曲、价格低、寿命长。二

、温度传感器的主要类型2.热电阻温度传感器负温度系数温度传感器的种类地环外壳负温度系数温度传感器(俗称地环型);环氧树脂封装负温度系数温度传感器(俗称水滴头、小黑头);薄膜负温度系数温度传感器温度传感器知识储备电阻温度检测器(RTD)也称为电阻温度计，电阻会随温度变化，但是RTD不需要使用对温度变化敏感的特殊材料，通常RTD材料包括铜、铂、镍及镍/铁合金。二

、温度传感器的主要类型3.电阻温度检测器结构形式导线型RTD元件。薄膜型元件通过电镀或溅射工艺涂敷在陶瓷类基底上。温度传感器知识储备100Ω铂RTD电阻值：在1℃时的阻值通常

为100.39Ω，50℃时为119.4Ω,图4-15为RTD与热敏电阻的电阻-温度曲线的比较。二

、温度传感器的主要类型3.电阻温度检测器图4-15RTD与热敏电阻的电阻-温度曲线比较RTD的电阻值以0℃阻值作为标称值。误差特性RTD的误差要比热敏电阻的误差小。铂RTD电阻的误差约为0.01%。镍RTD电阻的误差约为0.5%。除误差和电阻较小以外，RTD与热敏电阻的接口电路基本相同。温度传感器知识储备RTD的性能优势电阻温度检测器RTD是目前最精确、最稳定的温度传感器，它的线性度优于热电偶和热敏电阻，二

、温度传感器的主要类型3.电阻温度检测器RTD的局限性价格比较昂贵，适用于对精度有严格要求，而对响应速度和价格不太敏感的应用领域

。04实训演练ProficiencyExercises学习目标知识储备实训演练任务练习课堂导入温度传感器实训演练工具：比亚迪e5或其他实训车，以及热电偶、热电阻NTC温度传感器、电阻温度检测器(RTD)。设备：实训工作台。资料及耗材：《新能源汽车电力电子技术》教材、维修手册、抹布等。实训工具与准备温度传感器实训演练查询资料对实训提供的温度传感器进行识别，将其名称、结构原理记录于表4-3中。根据识别到的传感器，写出其在车上的安装位置，并在车身上使用贴纸进行标注。一

、温度传感器识别表4-3温度传感器识别记录表编号传感器名称结构原理1

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温度传感器实训演练按照7S管理标准，整理工具和场地。二、整理清洁05任务练习Taskpracice学习目标知识储备实训演练任务练习课堂导入温度传感器任务练习一、选择题电阻温度检测器简称()。A.RTDB.CTRC.PTCD.NTC金属热电阻材料是()。A.银和铜B.铂和铜C.铝和铜D.铁和铜下列说法不正确的是()。A.电动汽车中用到的温度传感器主要包括检测电池温度的传感器、监测电机的温度传感器以及用于电池冷却系统的温度传感器等B.负温度系数温度传感器拥有电阻率大、热容小、响应速度快、阻值与温度线性关系优良、能弯曲、价格低、寿命长等优点C.RTD元件可以是一根导线，也可以是一层薄膜，采用电镀或溅射的方法涂敷在陶瓷类材料基底上D.RTD的线性度不及热电偶和热敏电阻温度传感器任务练习二

、判断题IC温度传感器包括模拟输出和数字输出。()测量介质温度的一端称为冷端(也称测量端),另一端称为热端(也称补偿端)。()热电阻传感器分为金属热电阻和半导体热电阻。()热敏电阻具有负温度系数(NTC),也就是说温度下降电阻减小。()热电阻温度传感器通过金属(如铂或铜)或半导体的电阻变化进行工作，是利用

金属或半导体电阻值随温度变化而改变的原理制成的感温元件。()温度传感器任务练习三、简答题简述温度传感器的主要类型。谢谢！贵州轻工职业技术学院《新能源汽车电力电子技术》贵州轻工职业技术学院任务四位置传感器《新能源汽车电力电子技术》课堂导入01学习目标02知识储备03实训演练04任务练习05CONTENTS目录01课堂导入leading-inofaclassroom学习目标知识储备实训演练任务练习课堂导入位置传感器课堂导入位置传感器广泛应用于工业和日常生活中。事实上，继温度测量之后，位置测量是新

能源汽车中需要测量的第二种最常见的参数。了解并掌握位置传感器的一些基础知识，对

于新能源汽车维护或维修工作有很大的帮助。02学习目标learningobjectives学习目标知识储备实训演练任务练习课堂导入学习目标01能够简述位置传感器的作用。02能够简述位置传感器的类型。03能够简述常用位置传感器的原理、特点。04能够对位置传感器进行辨认、识别。位置传感器学习目标03知识储备accumulationofknowledge学习目标知识储备实训演练任务练习课堂导入位置传感器知识储备位置传感器是能够接收被测物位置信息，并将其输出的传感器。一

、位置传感器的作用在新能源汽车上的应用场景适配永磁同步驱动电机，安装于电机内部，位置传感器在其中的作用重大。核心功能位置传感器主要用于检测被测对象的位置、角位移的变化情况，并把检测结果转化为电信号输送给电控单元。测定电机转子磁极位置，为逆变器提供正确换向信息，助力电控单元精准控制。位置传感器知识储备旋转变压器简称旋变，是一种输出电压随转子转角变化的信号元件，可于精确检测电机转子的角位移和角速度。它是一种特殊的小型交流发电机，由定子和转子组成。二

、位置传感器的类型1.旋转变压器图4-16旋转变压器的电路输入输出波形核心部件定子：高性能硅钢片制成，绕组为变压器一次侧（接收励磁电压）。转子：绕组为变压器二次侧（通过电磁耦合产生感应电压）。位置传感器知识储备旋转变压器工作原理二

、位置传感器的类型1.旋转变压器当励磁绕组以一定频率的交流电压励磁时，输出绕组电压幅值与转子转角呈以下关系之一：正余弦函数关系固定比例关系特定转角范围内的线性关系位置传感器知识储备新能源汽车的驱动电机上多使用磁阻式旋转变压器，它是旋转变压器的一种特殊形式，利用磁阻原理来实现电信号间的转换。二

、位置传感器的类型1.旋转变压器图4-17磁阻式旋转变压器的主要结构磁阻式旋转变压器结构特点一次绕组与二次绕组都放在电机定子的不同槽内，且均固定不旋转。位置传感器知识储备二

、位置传感器的类型1.旋转变压器图4-18磁阻式旋转变压器工作原理示意图磁阻式旋转变压器的工作原理示意一次绕组属励磁绕组，通入正弦励磁电流。二次绕组是由两相绕组(正弦绕组和余弦绕组)产生输出信号。核心优势工艺性好、相对位移大、可靠性高、低成本应用场景：广泛应用于新能源汽车。位置传感器知识储备二

、位置传感器的类型2.编码器核心定义：编码器是将信号(如比特流)或数据进行编制、转换为可用以通信、传输和存储的信号形式的设备。核心功能：将角位移（码盘）或直线位移（码尺）转换成电信号。按照读出方式分为：接触式非接触式按照工作原理分为：增量式绝对式位置传感器知识储备二

、位置传感器的类型2.编码器增量式编码器是将位移转换成周期性的电信号，再把这个电信号转换成计数脉冲，用脉冲的个数表示位移的大小。绝对式编码器的每一个位置对应一个确定的数字码，它的示值只与测量的起始和终止位置有关，而与测量的中间过程无关。增量式编码器绝对式编码器位置传感器知识储备二

、位置传感器的类型2.编码器转速测量原理伺服系统中光栅盘与电动机同轴，随电机同步旋转。光电检测装置输出若干个脉冲信号（原理图参考图4-19）根据每秒脉冲数便可计算当前电动机的转速。图4-19光电编码器的工作原理光电编码器是目前应用最多的编码器，主要由光栅盘和光电检测装置构成。光电编码器的码盘输出两个相位相差90°

的光码，通过双通道光码的状态变化判断电机旋转方向。位置传感器知识储备二

、位置传感器的类型3.霍尔位置传感器霍尔位置传感器是一种基于霍尔效应的磁传感器，由霍尔元件及其附属电路组成。核心构成：霍尔元件、线性放大器、射极跟随器输出信号：模拟量主要应用：交/直流电流测量、电压测量。线型霍尔位置传感器核心构成：稳压器、霍尔元件、差分放大器、斯密特触发器、输出级输出信号：数字量主要应用：位置传感、旋转测量。开关型霍尔位置传感器位置传感器知识储备二

、位置传感器的类型3.霍尔位置传感器开关型霍尔传感器是将霍尔元件的输出与设定的阈值进行比较，并输出高、低电平信号。按照对磁感应强度极性和变化的要求，开关型霍尔位置传感器可分为：单极型锁存型全极型位置传感器知识储备二

、位置传感器的类型3.霍尔位置传感器单极型、全极型特性相似，区别在于：单极型仅对单个磁极（N极或S极）响应；全极型对N极、S极均响应，不区分磁极类型。图4-20单极型、全极型特性(1)单极型、全极型关键磁参数定义（参考图4-20）Bop：动作点开的磁感应强度。BRP：释放点关的磁感应强度。BHYS：磁开关点滞回窗口，且BHYS=Bop-BRP。位置传感器知识储备二

、位置传感器的类型3.霍尔位置传感器(1)单极型、全极型开关动作逻辑当外加的磁感应强度超过动作点Bop时，传感器输出低电平；当磁感应强度降到动作点Bop以下时，传感器输出电平不变；当降到释放点BRP时，传感器才由低电平跃变为高电平。Bop与BRP之间的滞后使开关动作更为可靠。位置传感器知识储备二

、位置传感器的类型