汽车传感器的种类和作用

1、.汽车传感器的种类和作用汽车传感器将汽车运行中的各种状况信息，如车速、各种介质的温度、发动机运行状况等转换成电信号发送给计算机，使发动机处于最佳工作状态。车辆用传感器很多，在判断传感器的故障时，不仅应该考虑传感器本身，还应该考虑故障的电路整体。 因此，在查找故障时，除了传感器外，还要检查线束、连接器、传感器与电子控制单元之间的相关电路。 看看汽车的主要传感器。空气流量传感器气流传感器是将吸入的空气转换成电气控制单元(ecu )的电信号，并决定喷射的基本信号之一。 根据测量原理，分为旋翼式空气流量传感器(丰田preare )、卡尔曼涡式空气流量传感器(丰田雷克萨斯ls400轿车)、热线式空气流量

2、传感器(日产千里马车用vg30e发动机和国产天津三峰巴士tj6481aq4搭载用博尔b230f发动机) 4种前者和后者为体积流量型，后者为质量流量型。 目前主要采用热线式空气流量传感器和热膜式空气流量传感器两种。进气压传感器进气压力传感器能够从发动机的负荷状态测量进气歧管内的绝对压力，转换成电信号和转速信号并输送到计算机，是决定喷射器基本喷射量的依据。 国产奥迪100型轿车(v6发动机)、桑塔纳2000型轿车、北京切罗基(25l发动机)、丰田皇冠3.0轿车等都被采用。 目前广泛采用的是半导体可变电阻式进气压力传感器。节气门位置传感器节气门位置传感器安装在节气门上，检测节气门的开度。 通过杆机构

3、与节气门联动，反映发动机的状况。 该传感器可以在检测到发动机的不同情况之后输入到电子控制单元(ecu )，以控制不同的喷射量。 有开关触点式节气门位置传感器(桑塔纳2000型轿车和天津三峰巴士)、线性可变电阻式节气门位置传感器(北京大提琴键)、综合型节气门位置传感器(国产奥迪100型v6发动机) 3种。曲柄位置传感器也称为曲柄角传感器，是计算机控制的点火系统中最重要的传感器，检测上死点信号、曲柄角信号、发动机转速信号，输入到计算机中，使计算机可以按照汽缸的点火顺序发出最佳的点火时期指令。 曲柄位置传感器有电磁脉冲式曲柄位置传感器、霍尔效应式曲柄位置传感器(桑塔纳2000型轿车和北京切尔诺贝利)

4、、光电效应式曲柄位置传感器三种。 曲柄轴位置传感器的型号不同，其控制方式和控制精度也不同。 曲柄位置传感器一般安装在曲柄带轮和链轮的侧面，有的安装在凸轮轴的前端，有的安装在分电器(桑塔纳2000型轿车)。爆震传感器爆震传感器安装在发动机的气缸体上，随时监视发动机的爆震状况。 现在采用的是谐振型和非谐振型两种。现代汽车技术的发展特征之一是越来越多的零件采用电子控制。 根据传感器的作用，可以分为温度、压力、流量、位置、气体浓度、速度、亮度、湿度、距离等功能的传感器，各部门发挥其作用，如果某个传感器不工作，对应的装置就不能正常工作或无法工作。 因此，传感器在汽车中的作用很重要。汽车传感器曾经被使用在

5、发动机上，现在已经广泛应用于底盘、车身、灯电系统中。 这些系统采用了100种以上的传感器。 在各种传感器中，常见的有：进气压力传感器：反映进气歧管内的绝对压力大小的变化，向ecu (发动机电子控制单元)供给计算喷射持续时间的基准信号气流计：测量发动机的吸入空气量，作为喷射时间的基准信号供给ecu节气门位置传感器：测量节气门打开角度，作为燃料切断、燃料/空气比控制、点火提前角修正的基准信号给ecu曲柄轴位置传感器：检测曲柄轴和发动机转速，作为决定点火时期和工作顺序的基准信号供给到ecu .氧传感器：检测排气中的氧浓度，作为控制燃料/空气比的最佳值(理论值)附近的基准信号给ecu吸气温度传感器：检

6、测吸气温度，作为计算空气密度的依据提供给ecu冷却液温度传感器：检测冷却液的温度，向ecu提供发动机温度信息爆震传感器：安装在气缸体上，检测发动机的爆震状况，根据信号向ecu调整点火提前角。这些传感器主要应用于变速器、方向器、悬架、abs。变速器：有车速传感器、温度传感器、轴转速传感器、压力传感器等，方向器有旋转角传感器、扭矩传感器、液压传感器悬架：有车速传感器、加速度传感器、车身高度传感器、侧倾角传感器、旋转角传感器等看看汽车的主要传感器。气流传感器是将吸入的空气转换成电气控制单元(ecu )的电信号，并决定喷射的基本信号之一。 根据测量原理，分为旋翼式空气流量传感器(丰田preare )、

7、卡尔曼涡式空气流量传感器(丰田雷克萨斯ls400轿车)、热线式空气流量传感器(日产千里马车用vg30e发动机和国产天津三峰巴士tj6481aq4搭载用博尔b230f发动机) 4种前者和后者为体积流量型，后者为质量流量型。 目前主要采用热线式空气流量传感器和热膜式空气流量传感器两种。进气压力传感器能够从发动机的负荷状态测量进气歧管内的绝对压力，转换成电信号和转速信号并输送到计算机，是决定喷射器基本喷射量的依据。 国产奥迪100型轿车(v6发动机)、桑塔纳2000型轿车、北京切罗基(25l发动机)、丰田皇冠3.0轿车等都被采用。 目前广泛采用的是半导体可变电阻式进气压力传感器。节气门位置传感器安装

8、在节气门上，检测节气门的开度。 通过杆机构与节气门联动，反映发动机的状况。 该传感器可以在检测到发动机的不同情况之后输入到电子控制单元(ecu )，以控制不同的喷射量。 有开关触点式节气门位置传感器(桑塔纳2000型轿车和天津三峰巴士)、线性可变电阻式节气门位置传感器(北京大提琴键)、综合型节气门位置传感器(国产奥迪100型v6发动机) 3种。也称为曲柄角传感器，是计算机控制的点火系统中最重要的传感器，检测上死点信号、曲柄角信号、发动机转速信号，输入到计算机中，使计算机可以按照汽缸的点火顺序发出最佳的点火时期指令。 曲柄位置传感器有电磁脉冲式曲柄位置传感器、霍尔效应式曲柄位置传感器(桑塔纳20

9、00型轿车和北京切尔诺贝利)、光电效应式曲柄位置传感器三种。 曲柄轴位置传感器的型号不同，其控制方式和控制精度也不同。 曲柄位置传感器一般安装在曲柄带轮和链轮的侧面，有的安装在凸轮轴的前端，有的安装在分电器(桑塔纳2000型轿车)。爆震传感器安装在发动机的气缸体上，随时监视发动机的爆震状况。 现在采用的是谐振型和非谐振型两种。传感器是一种设备或装置，它可以感受到规定的物理量，并将其转换成可以按一定规则输入的信号。 简单地说，传感器将非电量转换为电量测量装置。传感器通常由传感器元件、转换元件和测量电路三部分组成。1 )，所述传感器元件可以直接感测(或反应)所测量的部分，并将通过传感器的传感器元件

10、转换成与所测量的量有关的非电量或其他量。2 )，转换元件将上述非电量转换成电气参数。3 )，测量电路的作用是对从转换元件输入的电量处理为诸如电压、电流或频率等可测量的电量，从而进行显示、记录、控制和处理的部分。传感器的静态特性参数指标1 .灵敏度所谓灵敏度，用k表示稳定时传感器输出量y与输入量x之比，或者输出量y的增量与输入量x的增量之比k=dy/dx2 .分辨率传感器能在规定的测定范围内检测出的测定的最小变化量称为分辨率。3 .测量范围和范围在允许误差的范围内，从被测量值的下限到上限的范围称为测量范围。4 .线性度(非线性误差)在预定条件下，将传感器校准曲线与拟合直线之间的最大偏差和全尺度输

11、出值的百分比称为线性度或非线性误差。5 .滞后滞后是指在相同的动作条件下传感器的正行程特性和反行程特性不一致的程度。6 .再现性所谓再现性，是指在相同的工作条件下，输入量在相同的方向上在全测定范围内连续多次变化而获得的特性曲线的不匹配。7 .零漂移和温漂移当没有输入或输入是另一值时，传感器每隔一段时间，输入值与原始显示值的最大偏差和全尺度的百分比就会零漂移。 温度每上升1，传感器输出值的最大偏差和满刻度的百分比称为温漂移。二、发动机常用传感器的工作机构1 )磁电效应根据法拉第的电磁感应定律，n匝的线圈在磁场中移动，切断磁力线(或者线圈存在的磁场的磁通变化)时，在线圈中产生的感应电动势的大小依赖

12、于通过线圈的磁通的变化率直线移动式磁电传感器直线移动式磁电传感器由永久磁铁、线圈、传感器壳体等构成当外壳与被测振动体一起振动，振动频率远高于传感器的固有频率时，由于弹簧柔软，运动件的质量相对较大，运动件不能与振动体一起振动(不静止)。 此时，磁铁和线圈之间的相对运动速度接近振动体的振动速度。旋转式磁电传感器软铁、线圈、永久磁铁不动。 用磁导率材料制成的测量齿轮安装在被测量旋转体上，每旋转一个齿，测量齿轮和软铁之间构成的磁路的磁阻就会发生变化，磁通也发生变化。 线圈中的感应电动势的变化频率(脉冲数)等于测量齿轮的齿数与转速的积。2 )霍尔传感器1 .霍尔效应半导体和金属的薄片放置在磁场中，电流(

13、垂直于磁场的薄片面方向)流过时，在与磁场和电流垂直的方向上产生电动势的现象被称为霍尔效应。2 .霍尔元件目前常用的空穴材料锗(ge )、硅(si )、锑化铟(insb )、砷化铟(inas )等。 n型锗的加工制造容易，霍尔系数、温度性能、线性好，p型硅的线性度最好，霍尔系数、温度性能与n型锗相同，但电子迁移率低，负载能力差，所以通常不制作单一霍尔元件。3 )压电式传感器1 .压电效应如果向一定方向对某介质施力使其变形，则在一定的表面产生电荷，去除外力后再次返回不带电状态的现象被称为正压电效应。 如果在介质的极化方向上施加电场，介质就会在一定方向上产生机械变形和机械压力，除去外电场后变形和应力

14、就消失的现象被称为逆压电效应。2 .压电元件压电式传感器是物性型的发电式传感器。 常用的压电材料有与水晶结晶(sio2)人工合成的压电陶瓷。压电陶瓷的压电常数是水晶结晶的数倍，灵敏度高。4 )光电式传感器1 .光电效应光照射到物体上时，可以看作是具有能量e的光子碰撞物体，如果光子的能量足够大，物质内部的电子吸收光子的能量后脱离内部力的制约，产生相应的电效应的物理现象称为光电效应。1 )由于光的作用，电子从物体表面脱离的现象被称为外光电效应，例如光电管、光电倍增管等。2 )物体的电阻率因光的作用而变化的现象被称为光电效应，例如是光电电阻、光电二极管、光电晶体管、光电晶闸管等。3 )通过光在物体上

15、产生一定方向的电动势的现象称为光伏现象，例如光电池(对受光面的入射光斑位置敏感的器件)等。2 .光电电阻光电阻体接受光后，电子移动，产生电子-空穴对，电阻率变小。 光越强电阻值越低。 入射光线消失，电子-空穴对恢复，电阻值逐渐恢复到原来的值。3 .光管光电二极管(光电二极管、光电晶体管、光电晶闸管等)属于半导体器件。4 .电致发光固体发光材料在电场激励下产生的发光现象称为电致发光。 电致发光是把电能直接转换成光能的过程。 发光二极管(led )是掺杂了特殊材料的半导体电发光元件。 该pn结成为正向偏压时，电子-空穴再结合时会产生过剩的能量，该能量作为光子放出而发光。5 )热电式传感器1 .热电

16、效应把两种不同性质的金属导体a、b连接到一个闭合电路上，如果两连接点温度不相等(t0t )，两导体之间就会产生电动势，电路中存在一定大小的电流的现象被称为热电效应。2 .测温电阻体传感器热电阻材料通常是纯金属，广泛使用铂、铜、镍、铁等3 .热敏电阻传感器热敏电阻由半导体制成，与金属热电阻相比，具有以下特征1 )电阻温度系数大，灵敏度高2 )结构简单，体积小，容易测量点3 )电阻率高，适合动态测量4 )电阻值与温度变化的关系是非线性的5 )稳定性差。进入1970年代后，为了管理排放量，增加了控制汽车动力系统的传感器。 同步出现的催化转换器、电子点火和燃料喷射装置需要维持一定的空燃比以控制排放量。

17、 80年代，防抱死制动装置和安全气囊提高了汽车的安全性。今天，传感器中有用于测定各种流体的温度和压力(进气温度、气道压力、冷却水的温和的燃料喷射压力等)的传感器，有用于决定各部分的速度和位置的传感器(车速、节气门开度、凸轮轴、曲柄轴、变速器的角度和速度、排气回流阀(egr )的使用决定座椅位置的传感器防抱死制动系统和悬架控制装置来测量车轮转速、路面台阶和轮胎气压的传感器和保护前排乘客的气囊，需要很多碰撞传感器和加速度传感器。 面向制造商提供的侧量、顶部安全气囊，以及精巧的侧安全气囊，增加传感器。 研究者使用防碰撞传感器(测距雷达或其他测距传感器)判断和控制汽车的横向加速度、每个车轮的瞬时速度和所需扭矩，从而使制动系统成为汽车稳定性控制系统的一部分。旧的液压传感器和水温传感器是独立的，