汽车常见传感器ppt课件.pptx

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1、汽车常见传感器,目录,进气压力传感器进气温度传感器冷却液温度传感器曲轴位置传感器凸轮轴位置传感器氧传感器爆震传感器油门踏板位置传感器光雨量传感器横摆角传感器碰撞传感器,进气压力传感器,进气压力传感器是将发动机进气管的压力转变为相应的电信号，发动机控制器根据此信号控制喷油量和点火正时角度。,目前市场上广泛采用的是半导体压敏电阻式进气压力传感器，主要由硅片、真空室和电路组成。,当进气管内的压力变化时，硅膜片的变形量就会随之改变，并产生与进气压力相对应的电压信号。进气压力越大，硅膜片的变形量也越大，传感器的输出压力也就越大。,进气压力传感器,进气压力传感器有三个管脚，分别是 5V 参考电压、接地端以

2、及信号输出端。在一定测量范围内，传感器受到的压力作用和测量信号（电压信号）成线性关系，此即压力传感器特性曲线。,进气压力传感器,进气温度传感器,进气温度传感器是将进气管温度转变为相应的电信号输入至ECU，ECU根据进气温度信号与压力信号算出进气质量，对基本喷油量进行修正和控制。,进气温度传感器是一个负温度系数热敏电阻，当温度升高时，电阻阻值减小，当温度降低时，电阻阻值增大，随着电路中电阻的变化，导致电压的变化，从而产生不同的电压信号。,进气管,进气温度传感器,进气温度传感器,温度特性曲线：,进气温度传感器,温度与电阻对照表,冷却液温度传感器,冷却液温度传感器是一个负温度系数热敏电阻，安装在冷却

3、液回路中，用于测定冷却液温度，并向 ECU 输送对应的电信号。,冷却液温度传感器的作用1、修正喷油量、点火提前角度2、控制冷却液温度（执行器:电子离合水泵、冷却风扇）3、控制主动进气格栅,冷却液温度传感器,温度与电阻对照表,曲轴位置传感器,曲轴位置传感器的作用是检测上止点信号、曲轴转角信号和发动机转速信号，并将信号输入至ECU，ECU依据该信号进行点火及喷油控制、失火判断等。曲轴传感器主要有三种类型：霍尔效应式、磁电感应式和光电式。,霍尔效应若在垂直于磁通密度B的半导体元件上通电，则在电流方向的横向两边会产生与磁通密度B的霍尔电压:,利用控制变量，可以使霍尔电压只随磁场强度变化而变化,曲轴位置

4、传感器,霍尔式曲轴位置传感器分为遮断式和变磁通式，目前公司采用的为变磁通式。变磁通式通常为双霍尔传感器，其中集成了两块霍尔芯片，信号齿需一前一后经过双霍尔芯片，两霍尔信号进行差分运算后，再进行域值转换，输出方波信号给ECU。,遮断式,变磁通式,曲轴位置传感器,变磁阻转子上的每个齿按总数60 齿间隔分布，缺失的 2 个齿被用作参考间隙。曲轴位置传感器产生一个频率变化的开/关直流电压，曲轴每转动一圈输出 58 个脉冲。曲轴位置传感器输出信号的频率取决于曲轴的转速。当变磁阻转子上的每个齿转过曲轴位置传感器时，曲轴位置传感器向发动机控制模块发送一个数字信号，该信号描绘了曲轴变磁阻转子的图像。,双霍尔传

5、感器信号处理过程,霍尔元件3,霍尔元件2,曲轴位置传感器,磁电式曲轴位置传感器集成了感应线圈和永久磁铁，当目标轮转动时，齿尖与齿缺交替变换，使永久磁铁通过极柱的磁通密度不断变化，从而影响到在极柱外面线圈中的磁场变化，使线圈感应出交变电压，并在线圈两端输出。,磁电式传感器的输出电压和幅值与目标轮转速成正比。优点：结构简单，坚固耐用，装配要求低。缺点：信号易受干扰，ECU需设计相关信号处理电路，精度较低。,凸轮轴位置传感器,凸轮轴位置传感器用于检测在上止点运动的发动机活塞是压缩冲程还是排气冲程，并将此信号输入至ECU。,原理 变磁阻转子的轮齿转过凸轮轴位置传感器时，所引起的磁场变化被凸轮轴位置传感

6、器检测到并产生一个数字输出脉冲。发动机控 制模块对窄齿和宽齿模式进行解码，以识别凸轮轴位置。,氧传感器,氧传感器的作用是监控废气中氧气的含量，并将有关混合空气/燃油比例的信息送往ECM。当混合气体浓度高时，数据被送往ECM，减少喷入的燃油，反之，当混合浓度低时，则增加喷入的燃油。,氧化锆式加热型氧传感器结构：传感器为带孔隙的陶瓷管，管壁外侧与排气相通，内侧与大气相通。原理：在一定条件下，氧化锆内外两侧的氧浓度差会产生电位差，且浓度差越大，电位差越大。,理论空燃比：A/F=14.7 即=1浓混合气：1 稀混合气：1氧传感器在=1附近输出电压具有突变特性。,氧传感器,工作条件氧传感器只有在高温时（

7、端部达到300C以上）其特性才能充分体现，它在约800C时对混合气的变化反应最快。为了让氧传感器快速达到工作温度，点火电压电路将电压提供给加热器，由发动机控制模块提供搭铁控制加热器工作，使加热氧传感器保持在规定的工作温度范围内。,常温下加热电阻在9-12,爆震传感器,爆震传感器检测发动机工作时是否存在爆震，ECU根据爆震信号调整点火时刻使发动机工作在临界爆震状态。爆震概念：当发动机吸入燃油蒸汽与空气的混合物后，在压缩行程还未到达设计的点火位置，某些因素导致燃气混合物自行点火燃烧，该燃烧所产生的冲击力与活塞运动的方向相反引起发动机震动。爆震传感器安装在发动机缸体上，在出现爆震时，传感器在约7KH

8、z左右与发动机产生共振，里面的压电元件受到挤压，由于压电效应产生一个电压，并将该电信号输入ECU。,爆震传感器,当振动或敲缸发生时，它产生一个小电压峰值，敲缸或振动越大。爆震传感器产主峰值就越大。一定高的频率表明是爆震或敲缸。,因压电元件产生的电压值较低，为防止高压电磁的放射干扰，需要使用屏蔽网线包裹以保护信号线。,油门踏板位置传感器,油门踏板位置传感器用于检测油门踏板行程或角度位置，主要分为接触式与非接触式两种。,非接触式油门踏板位置传感器非接触式踏板位置传感器采用霍尔测量原理实现对旋转角度的高精度测量。工作时与加速踏板联动的永久磁铁随加速踏板的动作而一起旋转，改变磁铁与霍尔元件之间的相对位

9、置，从而改变射入霍尔元件的磁通量，也就改变了霍尔元件输出的电压值。为获得两个（冗余）电压信号，该角度/行程测量系统有两个霍尔传感器。,注：接触式加速踏板位置传感器不同，非接触式加速踏板位置传感器不能进行电阻测量。,油门踏板位置传感器,接触式油门踏板位置传感器接触式加速踏板位置传感器的实质是一个滑动触点式变阻器的分压原理，滑动触点随加速踏板的动作而沿电阻片滑动，当滑动触点在电阻片上滑动到不同位置时，滑动触点与电阻片的一端就产生不同的电阻，从而改变输出的电压。,两个油门踏板位置信号电压总是程两倍关系,光雨量传感器,功能描述降雨量检测功能感知车外降雨量大小，配有雨量光照传感器的车辆可根据降雨强度自动

10、调节雨刮刮刷频率。光照条件检测功能感知车外光照条件的明暗变化，光照传感器的车辆可根据光线明暗的变化，自动开启或关闭近光灯、位置灯和雾灯。,雨量检测原理发光二极管发出的光经过透镜系统调整后，成平行光状态照射到挡风玻璃上；当玻璃干燥时、光线将发生全反射，并经过透镜系统成平行光状态被接收器件接收，输出最大值100%；当玻璃上有雨水、雨滴时，由于折射率改变，光线将不能发生全反射，而是视水滴面积大小发生部分反射，此时接收管只收到部分信号，按照百分率比值能够计算出雨量大小。,光雨量传感器,光雨量传感器,全反射：当光射到两种介质界面，只产生反射而不产生折射的现象部分反射：当光射到两种介质界面，既产生反射而也

11、产生折射的现象,过程 1.从雨滴传感器里的LED向挡风玻璃发射红外线。2.所发出的红外线通过透镜被挡风玻璃接收，并被接触挡风玻璃的雨水散射。3.没有扩散的红外光被挡风玻璃反射，并由雨滴传感器里面的光敏二极管接收。4.光敏二极管接收红外线光，雨滴传感器中的微型计算机根据反射率计算降雨量。,由于雨滴的影响，部分光线折射出外部,光雨量传感器,光量检测原理光量检测系统集成了两个光敏元件，用于测量来自不同方向的光，随着外界环境光的强弱变化光敏元件的采样电压也变化，控制单元根据逻辑算法得出当前的光线值和环境状态并向车身控制模块相关信号。,横摆角速度传感器,横摆角速度传感器用于识别车辆在横向和纵向的加速度及

12、横摆角速度来判断车辆的运行状态，并实施相关的车身稳定控制。,横摆角速度传感器基本上有两种类型压电类型和微机械型。微机械型横摆角速度传感器车辆发生旋转时，横摆角传感器里的振荡元件上与电容的状态发生变化，通过两者的变化来测量哥氏力。该力与偏航率和振荡速度的乘积成正比，从而算出偏航率。,相关文献，仅供参考,碰撞传感器,碰撞传感器作用是在汽车发生碰撞时，由碰撞传感器检测汽车碰撞的强度信号，并将信号输入安全气囊电脑，安全气囊电脑根据碰撞传感器的信号来判定是否点火。,压电效应式碰撞传感器压电效应式碰撞传感器是利用压电效应制成的传感器。压电效应是指压电晶体在压力作用下，晶体外形发生变化而使其输出电压发生变化的效应。压电晶体通常用石英或陶瓷制成。不同加速度下的压力作用不一样，使压电晶体的外形和输出电压就会发生对应变化。,谢谢！,