2.2-模拟信号型传感器原理与检修

2.汽车电子控制系统故障诊断与修复2.2模拟信号型传感器原理与检修的供油脉动和噪声，但供油压力大任务引入

一辆2020款宝骏530汽车，发动机可以起动，但踩下加速踏板时，发动机无法加速。读取加速踏板位置传感器1和2相应故障码和数据流，显示不正常。查询加速踏板位置传感器相关电路，测电源端子电压只有0.09V，不正常，搭铁正常。该传感器和燃油箱压力传感器及排气颗粒物捕集器压差传感器有公共接点，采用排除法，依次拔下三个传感器接头，当拔下燃油箱压力传感器的转接插头时，另外两个传感器的供电恢复5V正常电压。请依据必要信息分析故障原因，诊断故障部位。知识目录CATALOG1模拟信号型传感器概述2模拟信号型传感器的类型及电路原理3模拟信号型传感器电路诊断模拟信号型传感器概述1一、模拟信号型传感器概述

模拟信号型传感器是指将被测物理量（如温度、压力、位置等）转换为连续变化的电压或电流信号的装置。1.定义

其输出电压的大小与被测量值呈连续函数关系，提供连续的参数变化信息，使ECU能够实时调整执行器工作状态，实现精确控制。典型特点包括信号连续性、实时性、分辨率高和易受电磁干扰影响等。2.与数字信号传感器的区别一、模拟信号型传感器概述模拟信号型传感器的类型及电路原理2间歇性供油，会产生较大的供油脉动和噪声，但供油压力大二、模拟信号型传感器的类型及电路原理

在汽车电子控制系统中，需对诸多连续变化的物理量进行实时监测，典型应用需求包括温度升降、压力改变、流量大小、转速快慢、位移大小以及角度变化等。间歇性供油，会产生较大的供油脉动和噪声，但供油压力大1.温度传感器

温度传感器种类多样，在汽车上常见的主要有热电阻式、热敏电阻式和热电偶式，核心区别在于敏感元件的材料与工作原理。三类传感器因特性不同，其应用场景各有侧重。热敏电阻式温度传感器由于成本适中、灵敏度高、结构坚固且能满足汽车大部分测温范围的精度要求，已成为温度测量的主流选择。

热敏电阻的种类分为NTC（负温度系数）电阻和PTC（正温度系数）电阻，在汽车上大多采用负温度系数电阻。二、模拟信号型传感器的类型及电路原理间歇性供油，会产生较大的供油脉动和噪声，但供油压力大1.温度传感器二、模拟信号型传感器的类型及电路原理结构原理：间歇性供油，会产生较大的供油脉动和噪声，但供油压力大1.温度传感器二、模拟信号型传感器的类型及电路原理检测方法：

数据流检测：通过故障诊断设备的数据记录器菜单，可以对热敏电阻式冷却液温度传感器进行检查。冷却液温度由高变低时，其传感器电压应由小变大；反之则电压由大变小。间歇性供油，会产生较大的供油脉动和噪声，但供油压力大1.温度传感器二、模拟信号型传感器的类型及电路原理检测方法：

电压检测：如图所示，利用万用表进行传感器电压检测时，需要测量不同温度时传感器的电压。间歇性供油，会产生较大的供油脉动和噪声，但供油压力大1.温度传感器二、模拟信号型传感器的类型及电路原理检测方法：

电阻检测：对冷却液温度传感器进行电阻检测可以对传感器的基本性能进行判定，如图所示。根据测量结果对比标准参数，如果与标准值相差很大，说明传感器损坏。电阻值参考：温度-10℃时为8.16-10.74kΩ，温度+20℃时为2.27-2.73kΩ，温度+80℃时为0.290-0.354kΩ。间歇性供油，会产生较大的供油脉动和噪声，但供油压力大2.压力传感器

压力传感器的作用是将气体或液体的压力转换成电信号，汽车上常见的压力传感器主要有压敏电阻式、电容式和压电式等，核心区别在于将压力转换为电信号的物理机制。压敏电阻式传感器因其技术成熟、体积小、输出信号强、易于与处理电路集成等优点，已成为汽车上测量压力的主流选择。进气歧管绝对压力传感器、机油压力传感器、轮胎压力传感器、燃油压力传感器及空调压力传感器等都是对压敏电阻式传感器的应用。二、模拟信号型传感器的类型及电路原理间歇性供油，会产生较大的供油脉动和噪声，但供油压力大2.压力传感器二、模拟信号型传感器的类型及电路原理结构原理：

控制单元包括5V电源供电、限流电阻和电压信号处理部分，控制单元中电压信号大小由传感器上的压力（电阻）所决定。

在正常工作状态下，当被检测的压力上升时，传感器阻值和信号检测点电压值也会随之上升，反之，则会下降，0.25V和4.75V是传感器损坏的两个临界电压值。间歇性供油，会产生较大的供油脉动和噪声，但供油压力大2.压力传感器二、模拟信号型传感器的类型及电路原理检测方法：

数据流检测：如图所示，通过读取数据流也能够直观的观察压力传感器的变化以判定传感器的性能。压力增加时，其电压应变高；压力降低时，其电压应变低。间歇性供油，会产生较大的供油脉动和噪声，但供油压力大2.压力传感器二、模拟信号型传感器的类型及电路原理检测方法：

波形检测：如图所示为林肯MKZ车型燃油压力传感器波形，发动机负荷增加时，其燃油压力增加，信号电压变高；发动机负荷降低时，其燃油压力减小，信号电压变低。间歇性供油，会产生较大的供油脉动和噪声，但供油压力大2.压力传感器二、模拟信号型传感器的类型及电路原理检测方法：

电压检测：如图所示，燃油压力传感器供电电压由动力系统控制模块（PCM）输出，为5V。信号电压会随着燃油油轨内压力升高而同步提高。间歇性供油，会产生较大的供油脉动和噪声，但供油压力大3.位移传感器二、模拟信号型传感器的类型及电路原理

用来测量元件运动位移量的传感器称为位移传感器。根据测量原理位移传感器主要可分为电位计式、电感式、霍尔式以及磁阻式等。

汽车上如节气门位置传感器、加速踏板位置传感器、悬架高度传感器、角度传感器等均

是测量位移量的传感器。

雪佛兰科鲁兹轿车节气门体总成包含2个节气门位置传感器。传感器将提供一个相对节气门叶片角度变化的信号电压，发动机控制模块向节气门位置传感器提供一个通用5V参考电压、一个通用低电平参考电压和两个独立的信号电路。两个节气门位置传感器的功能相反，当踩下加速踏板至节气门全开位置时，节气门位置传感器1信号电压降低，其电压正常范围为4.75～0.35V，节气门位置传感器2信号电压升高，其正常范围为0.35～4.65V。图2-2-9雪佛兰科鲁兹轿车节气门位置传感器的控制电路和输出特性3.位移传感器二、模拟信号型传感器的类型及电路原理雪弗莱科鲁兹轿车双信号式节气门位置传感器的控制电路和输出特性图2-2-9雪佛兰科鲁兹轿车节气门位置传感器的控制电路和输出特性4.流量传感器二、模拟信号型传感器的类型及电路原理

流量传感器，是一种能够感知流体（包括气体、液体）的流动，并将其流量转换为可被测量、处理的标准输出信号的装置。流量传感器有叶片式/体积式、卡门涡旋式、热膜/热线式，其在汽车上典型应用是进气流量传感器。其中热膜/热线式空气流量传感器因其能够直接测得对发动机控制更为关键的质量流量、响应速度快、流动阻力小，且集成度高、可靠性好，已成为现代电控汽油发动机进气测量的主流选择。图2-2-9雪佛兰科鲁兹轿车节气门位置传感器的控制电路和输出特性4.流量传感器二、模拟信号型传感器的类型及电路原理结构原理：

热膜式空气流量传感器主要由热膜做成的探头、热膜电阻、惠桥电路等部件组成。传感器的头部为空气的取样通道，通道内部还集成一个进气温度传感器。传感器内部有四个电阻，这些电阻通过惠斯通电桥连接，放置在空气通道中央，当气体流过热丝RH时RH温度下降，电阻上升，比较电路感知到电桥失去平衡，通过增加RH的电流，以保证RH的温度不变，保持电阻不变，实现电桥平衡。当流过的空气不同时，供给的电压就不同，这样通过监测电路的供给电压就能得到进气量。图2-2-9雪佛兰科鲁兹轿车节气门位置传感器的控制电路和输出特性4.流量传感器二、模拟信号型传感器的类型及电路原理结构原理：

进气流量传感器信号有模拟和数字两种，输出直流电压信号的传感器直流电压与进气流量成正比，流量越大，电压越高，电压范围从怠速时的0.2V到节气门全开时超过4V。该信号为模拟信号，如图所示。输出数字信号的进气流量传感器，在传感器内部集成有控制电路（如模数转换器）会对信号进行处理，生成频率或脉冲信号，用频率大小反应进气量。进气量越大，频率越快，如图所示，此时传输至控制单元的信号变成了数字信号。模拟信号型传感器电路诊断3间歇性供油，会产生较大的供油脉动和噪声，但供油压力大三、模拟信号型传感器电路诊断1.电路分析

不同类型的模拟信号传感器有不同的检测方法，且不同车型规定的诊断方法不同，应以维修手册为准。绝大多数模拟信号传感器采用三线制电路。

电源线：由ECU或电源继电器提供恒定的参考电压（通常为5V，部分为12V）。

信号线：将传感器感知的物理量变化转换为连续变化的电压信号，送回ECU。

接地线：为传感器提供回路，通常为ECU内部的低电位参考点（传感器接地）。间歇性供油，会产生较大的供油脉动和噪声，但供油压力大三、模拟信号型传感器电路诊断1.电路分析

诊断任何模拟传感器电路故障，都应遵循系统化的步骤，避免盲目更换部件。核心逻辑如下：

第一步：验证传感器的基础供电与接地。

第二步：验证信号生成与传输，确保传感器本身无故障。

第三步：验证ECU接收与解读，确保ECU能收到信号，并能发出执行命令。

此逻辑可有效区分是传感器自身故障、线路（包括插接器）故障还是ECU内部故障。间歇性供油，会产生较大的供油脉动和噪声，但供油压力大三、模拟信号型传感器电路诊断2.常见故障模式与诊断要点间歇性供油，会产生较大的供油脉动和噪声，但供油压力大3.诊断示例（加速踏板位置传感器）宝骏530汽车发动机可以正常起动，起动后踩下加速踏板，发动机无法加速。在发动机控制器模块读取故障码。加速踏板位置传感器1的信号电压为0V，加速踏板位置传感器2的信号电压为0.48V，。三、模拟信号型传感器电路诊断间歇性供油，会产生较大的供油脉动和噪声，但供油压力大万用表测量：加速踏板位置传感器导线连接器端子2（加速踏板位置传感器1的供电端子）的电压，数值为0.09V，不正常。3.诊断示例（加速踏板位置传感器）依次脱开其中一个传感器的连接器，测量另外2个传感器的供电电压。脱开燃油箱压力传感器线路上的转接连接器X201时，测得另外两个传感器供电恢复正常。三、模拟信号型传感器电路诊断间歇性供油，会产生较大的供油脉动和噪声，但供油压力大结论：车辆上燃油箱压力传感器的5V供电线，该导线左前门槛装饰板后的其中一段线绝缘破损，如图所示，导体与车身金属部分相接触造成短路。3.诊断示例（加速踏板位置传感器）三、模拟信号型传感器电路诊断的供油脉动和噪声，但供油压力大知识拓展-旋变传感器

旋变传感器由定子（含励磁线圈、正弦线圈、余弦线圈）和一个形状不规则的金属转子组成，转子磁极形状做特殊设计，使得气隙磁场近似于正弦形。定子固定在端盖上不随电机轴一起转动，定子上的励磁线圈是输入侧线圈，正弦和余弦线圈是空间上呈90°分布的输出侧线圈。转子随电机轴转动，在旋转过程中，转子会在定子的线圈中感应出有关位置的信息，确定电机的精确位置。结构：的供油脉动和噪声，但供油压力大知识拓展-旋变传感器

当给定子中的励磁线圈输入一个固定频率的交流电，励磁线圈中就会产生一个固定频率的交变磁场。电机未旋转时，旋变传感器转子不转，正弦线圈、余弦