汽车电工电子技术（第3版）课件：汽车传感器

汽车电工电子技术（第3版）

汽车传感器3·掌握汽车温度传感器结构原理·掌握汽车光照传感器结构原理·掌握汽车压力传感器结构原理

技能目标：能够掌握水温传感器及空调温度传感器的检测能够对新能源车辆维修用能够掌握掌握光敏电阻及自动大灯传感器的检测能够掌握压敏电阻及雨刮传感器的检测知识目标目录.41汽车温度传感器

2汽车光照传感器3汽车压力传感器.5

汽车温度传感器

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1.汽车温度传感器

汽车温度传感器的作用是：（1）检测车外环境温度的高低，控制系统将根据车外温度与车内温度的差值来决定控制方式；（2）给ECU提供车室之外的温度信号，ECU根据此信号与车内温度信号对比，确定车室内的温度，以满足车室内人员的需要。6

2.汽车温度传感器种类

汽车用温度温度传感器的种类很多，常用的有热敏电阻式、金属热电阻式、绕线电阻式、晶体管式等。热敏电阻可分为正温度系数（PositiveTemperatureCoefficient，PTC）型热敏电阻、负温度系数（NegativeTemperatureCoefficient，NTC）型热敏电阻、临界温度型热敏电阻（CriticalTemperatureResistor，CTR）和线性热敏电阻。常用的热敏电阻有负温度系数型和正温度系数型两种。汽车普遍采用NTC型热敏电阻式温度传感器，如冷却液温度传感器（CTS）、进气温度传感器（IATS）、排气温度传感器（Ex-haustAirTemperatureSensor，EATS）、燃油温度传感器（FuelTemperatureSensor，FTS）等。7

8（2）电流的类型电流的类型不同对人体的损伤也不同。直流电一般引起电伤，而交流电则电伤与电击同时发生。一般认为40~60Hz的交流电对人最危险（3）电流的作用时间人体触电，当通过电流的时间越长，愈易造成心室颤动，生命危险性就愈大。据统计，触电1－5min内急救，90%有良好的效果，10分钟内60%救生率，超过15分钟希望甚微。

3.发动机水温度传感器

（1）发动机水温传感器作用发动机水温传感器的作用是测得发动机冷却水的温度，然后把信号传给发动机电控单元。电控单元根据水温传感器测得发动机冷却水的变化温度值，作为燃油喷射和点火正时的修正号。9

3.发动机水温度传感器

（2）发动机水温传感器结构发动机水温传感器又叫冷却液温度传感器，冷却液温度传感器采用以水温传感器铜壳为外罩形成中空形式构造，改铜壳的工艺为车加工也有拉深加工，传感器内部有一个带负系数的热敏电阻。我们可以看下图来了解水温传感器的结构如下：10

3.发动机水温度传感器

（3）发动机水温传感器工作原理发动机水温传感器位于汽车发动机的水腔内，与冷却液直接接触。电阻系数为负时，当汽车冷却液温度升高时，电阻减小，反之亦然。随着电阻的变化，传感器引脚的电压也会发生变化。发动机电脑有5V恒值电压通过恒值参考电阻与发动机水温传感器输入值比较，然后发动机电脑进行计算比对。这时，热敏电阻和标准电阻将形成一个分压桥，桥中间的电压将被传输到模数转换器（ADC）。当冷却液温度较低时，电阻值较高，导致发送到ADC的电压较大。该信号将被转换为方脉冲，然后发送到ECU以通知系统发动机处于冷态。然后类似地，当冷却液升温时，传感器电阻减小，导致发送到ADC的电压减小，表明发动机温度高。11

12（4）电流路径电流通过头部可使人昏迷；通过脊髓可能导致瘫痪；通过心脏会造成心跳停止，血液循环中断；通过呼吸系统会造成窒息。因此，从左手到胸部是最危险的电流路径；从手到手、从手到脚也是很危险的电流路径；从脚到脚是危险性较小的电流路径。（5）人体电阻人体电阻是不确定的电阻，皮肤干燥时一般为100KΩ左右，而一旦潮湿可降到1KΩ。人体不同，对电流的敏感程度也不一样，一般地说，儿童较成年人敏感,女性较男性敏感。患有心脏病者，触电后的死亡可能性就更大。

3.发动机水温度传感器

（4）发动机水温传感器检测检查电压拔下插头，用万用表的两个探头检查两线之间的电压，看是高于还是低于5V的参考电压(有些型号直接给水温传感器提供12V电压，比如水温表)。13

3.发动机水温度传感器

（4）发动机水温传感器检测检查电阻加热水温传感器并测量其电阻(外部温度为30度时，电阻约为1.4kw至1.9k)。14

4.汽车空调温度传感器

（1）汽车空调温度传感器作用汽车空调温度传感器作用是监控空调内部外部的温度变化，并且发出指令控制室内温度和风扇转速。15

4.汽车空调温度传感器

（2）汽车空调温度传感器分类汽车空调温度传感器可分为非接触式和接触式，按照传感器材料及电子元件特性分为热电偶和热电阻式。16

4.汽车空调温度传感器

（3）汽车空调温度传感器工作原理汽车空调温度传感器的原理是通过温度传感器检测室内和室外以及其他工作介质的温度，将信号转换为电压或电流信号传送给空调控制器，用来修正空调执行机构的位置和转速。17

4.汽车空调温度传感器

（4）汽车空调温度传感器检测汽车空调温度传感器的检测一般是用万用表测量空调感温探头的阻值，空调常用的感温探头有5K、10K、15K、20K、50K这些阻值，这些感温探头的阻值是指在25℃的环境温度下，测量的电阻值。因为人的体温恒定,所以用手握感温头一时,它的在路电压是一定的(约为2.17V)。如果是8K左右的电阻,那传感器感温头的型号值一般是10K；如果是4.7K电阻，则是5K感温头；以此类推。18

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汽车光照传感器

1.汽车光照传感器

汽车光照传感器的作用是为了在汽车行驶过程中光线变暗时前照灯自动亮起，光线变亮时自动熄灭，自动大灯的工作原理是通过光敏传感器对外部灯光变化的形成电压信号，反馈给自动大灯控制模块，经过数据分析之后判断是否应该开启灯光。20

2.汽车光照传感器种类

汽车光照传感器可分为红外光传感器、环境光传感器、太阳光传感器，以及紫外光传感器四大类型，它通常被应用在改变车身电子应用和智能照明系统等领域。21

3.光敏电阻

（1）光敏作用光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换（将光的变化转换为电的变化）。常用的光敏电阻器硫化镉光敏电阻器，它是由半导体材料制成的。光敏电阻器对光的敏感性（即光谱特性）与人眼对可见光（0.4~0.76）μm的响应很接近，只要人眼可感受的光，都会引起它的阻值变化。设计光控电路时，都用白炽灯泡（小电珠）光线或自然光线作控制光源，使设计大为简化。22

3.光敏电阻

（2）光敏电阻组成光敏电阻是用硫化隔或硒化隔等半导体材料制成的特殊电阻器，通常由光敏层、玻璃基片（或树脂防潮膜）和电极等组成。23

3.光敏电阻

（3）光敏电阻工作原理光敏电阻工作原理是基于内光电效应。光照愈强，阻值就愈低，随着光照强度的升高，电阻值迅速降低，亮电阻值可小至1KΩ以下。光敏电阻对光线十分敏感，其在无光照时，呈高阻状态，暗电阻一般可达1.5MΩ。光敏电阻的特殊性能，随着科技的发展将得到极其广泛应用。24

3.光敏电阻

（4）光敏电阻检测暗阻检测测试暗阻时，先用黑纸片遮住光敏电阻的受光窗口或用不透明的遮光罩将光敏电阻盖住。然后将万用表置Rx1KΩ或Rx10kΩ挡测其电阻值，此时万用表读数即为暗阻，阻值应很大或接近于无穷大，通常为兆欧数量级。暗阻越大，说明光敏电阻性能越好，若此值很小或接近于零，说明光敏电阻已损坏，不能继续使用。25

3.光敏电阻

（4）光敏电阻检测亮阻检测测试亮阻时，先在透光状态下用手电筒照射光敏电阻的受光窗口。然后将万用表置Rx1kΩ挡测其电阻值。此时万用表读数即为亮阻，阻值通常为数千欧或数十千欧。亮阻越小，说明光敏电阻性能越好，若此值很大或为无穷大，说明光敏电附内部已开路损坏，不能使用。最后将手电筒移开，万用表指针摆动幅度越大（阻值应变大），光敏电阻性能就越好。26

4.自动大灯光照传感器

（1）自动大灯光照传感器作用自动大灯光照传感器的作用是为了在汽车行驶过程中光线变暗时前照灯自动亮起，光线变亮时自动熄灭，自动大灯的工作原理是通过光敏传感器对外部灯光变化的形成电压信号，反馈给自动大灯控制模块，经过数据分析之后判断是否应该开启灯光。27

4.自动大灯光照传感器

（2）自动大灯光照传感器的位置汽车自动大灯的传感器是在车辆内仪表台正前方一个圆形零件，叫做阳光传感器。28

4.自动大灯光照传感器

（3）自动大灯光照传感器工作原理汽车自动大灯光照度传感器采用热点效应原理，这种传感器使用了对弱光性有较高反应的探测部件，这些感应原件就像相机的感光矩阵一样，内部有绕线电镀式多接点热电堆，其表面涂有高吸收率的黑色涂层，热接点在感应面上，而冷结点则位于机体内，冷热接点产生温差电势。在线性范围内，输出信号与太阳辐照度成正比。透过滤光片的可见光照射到进口光敏二极管，光敏二极管根据可见光照度大小转换成电信号，然后电信号会进入传感器的处理器系统，从而输出需要得到的二进制信号。29

生产现场电力安全点检1各类保护装置的完整性、可靠性检查，配置是否符合负载功率。包括继电、避雷针、避雷器的保护范围，技术参数，接地装置是否符合规程要求，各种保护接地、接零是否正确可靠，是否合格；2配电箱是否上锁，箱内卫生是否整洁、完好、路线规整，各回路的名称是否标明，接线位置是否良好，是否存在氧化等影响安全的现象出现；箱内外要有明显的接地线3安全标识齐全，有备用的“禁止合闸、有人工作”标志牌4电气线路有无私拉乱接；有无绝缘破损、线径过细、30

4.自动大灯光照传感器

（4）自动大灯光照传感器检测拆下汽车自动大灯光照传感器，拔下传感器导线连接器，用布遮住传感器，测量传感器连接器端子间的电阻值，正常情况，电阻值为∞，应不导通。掀开传感器上的布，并用灯光照射日照传感器，继续测量连接器端子间的电阻值，正常情况，应为4k欧。当灯光逐渐从传感器上移开时，光照由强变弱，传感器的电阻值应当增加。31

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汽车压力传感器

1.汽车压力传感器

汽车压力传感器的作用是将压力的变化转变成电信号传递到控制单元或显示仪表和信号采集装置上，用力驱动执行器件。33

2.汽车压力传感器种类

汽车上使用的压力传感器有很多种，其中一些是安装在发动机上的。例如，如果我们在仪表板上看到一个类似茶壶的机油警示灯，它就表示机油的压力低，这是油压传感器应用的一个例子。还有进气压力传感器、高压燃油轨压力传感器，以及用于整车系统的空调压力传感器等。34

3.压敏电阻

（1）压敏作用压敏电阻有防雷和过电压保护作用，压敏电阻耐雷击，防雷方面，当遭受雷击大电流通过时压敏电阻击穿短路立即烧短保险管，从而达到保护电路的目的。过压保护方面，过电压发生时，压敏电阻会被击穿，呈现短路状态，从而将其两端电压钳位在较低水平，同时短路引起的过流将烧毁前方保险管或迫使空气开关跳闸，从而强制切断电源。35

3.压敏电阻

（2）压敏电阻结构压敏电阻是利用陶瓷工艺制成的，它的内部微观结构中包括氧化锌晶粒以及晶粒周围的晶界层。氧化锌晶粒的电阻率很低，而晶界层的电阻率却很高，相接触的两个晶粒之间形成了一个相当于齐纳二极管的势垒,这就是一压敏电阻单元,其中每个单元击穿电压大约为3.5V。36

3.压敏电阻

（3）压敏电阻工作原理当加在压敏电阻上的电压低于它的阈值时，流过它的电流极小，它相当于一个阻值无穷大的电阻，也就是说，当加在它上面的电压低于其阈值时，它相当于一个断开状态的开关。37

3.压敏电阻

（4）压敏电阻检测压敏电阻的使用一般是并联在电路中，在两端的电压发生急剧变化时，压敏电阻可能会短路从而将里边的电流保险丝熔断掉，一定程度上起到保护作用。压敏电阻的作用是用于电源出现高压时起到保护和稳定的作用。压敏电阻的常用测量方法如下：1.可以用一个合适的电压源串联一个保护电阻给压敏电阻施加电压，测量压敏电阻的电压值，看是否在标称值上，如果是，可以认为元件是好的。如果与标称值偏差很大，那么这个压敏电阻就有问题。38

3.压敏电阻

（4）压敏电阻检测

2.用万用表，将档位置于10K档，用表笔接在电阻的两端，万用表上会显示压敏电阻的阻值，可以从显示的数值推断压敏电阻是否有损坏。不过，万用表测试的准确性不大。3.还有一种方法就是用一种仪器，“压敏直流参数仪”来测试，这种仪器测试是比较准确，这种仪器是专门针对压敏电阻测试的。39

4.自动雨刮雨量传感器

（1）自动雨刮雨量传感器作用自动雨刮雨量传感器作用：（1）能根据落在玻璃上雨水量的大小来调整雨刷的动作，因而大大减少了开车人的烦恼；（2）雨量传感器不是以几个有限的挡位来变换雨刷的动作速度，而是对雨刷的动作速度做无级调节；（3）它有一个被称为LED的发光二级管负责发送远红外线，当玻璃表面干燥时，光线几乎是100%地被反射回来，这样光电二级管就能接收到很多的反射光线。玻璃上的雨水越多，反射回来的光线就越少，其结果是雨刷动作越快。40

4.自动雨刮雨量传感器

（2）自动雨刮雨量传感器组成雨量传感器是一个光学系统，工作在红外波段。由发射二极管和接收二极管组成，接收二极管交替的接收每组的反射光，如果每组的反射光数量相同，接收线路无输出电压。41

4.自动雨刮雨量传感器

（3）自动雨刮雨量传感器工作原理当传感器检测到有雨水落到了挡风玻璃上，就对雨刷发出指令使其开