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為了確保汽車正常行駛，人們把汽車運(yùn)行中各種工況信息，如車速、各種介質(zhì)的溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)工況等，轉(zhuǎn)化成電信號(hào)輸給汽車控制器(如計(jì)算機(jī)等)，以便發(fā)動(dòng)機(jī)處于最佳工作狀態(tài)，這些信號(hào)統(tǒng)稱為汽車傳感器。現(xiàn)代汽車技術(shù)發(fā)展特征之一就是越來越多的部件采用電子控制。 汽車傳感器的作用非常大，一旦某個(gè)傳感器失靈，對(duì)應(yīng)的裝置就會(huì)不正常工作甚至不工作。在過去，汽車傳感器單純用于發(fā)動(dòng)機(jī)上，現(xiàn)在巳擴(kuò)展到底盤、車身和燈光電氣系統(tǒng)上了，具體包括測(cè)量溫度、壓力、流量、位置、氣體濃度、速度、光亮度、干濕度、距離等的汽車傳感器。 車速傳感器 傳統(tǒng)的車速表是機(jī)械式的。典型的機(jī)械式里程表連接一根軟軸，軟軸內(nèi)有一根鋼絲纜，軟軸另一端連接到變速器某一個(gè)齒輪上，齒輪旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)鋼絲纜旋轉(zhuǎn)，鋼絲纜帶動(dòng)里程表罩圈內(nèi)一塊磁鐵旋轉(zhuǎn)，罩圈與指針聯(lián)接并通過游絲將指針置于零位，磁鐵旋轉(zhuǎn)速度的快慢引起磁力線大小的變化，平衡被打破，指針因此被帶動(dòng)。 轉(zhuǎn)速表單位是1/min×1000，即顯示發(fā)動(dòng)機(jī)每分鐘轉(zhuǎn)多少千轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)速表能夠直觀地顯示發(fā)動(dòng)機(jī)在各個(gè)工況下的轉(zhuǎn)速，駕駛員可以隨時(shí)知道發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，配合變速器檔位和油門位置，使之保持最佳的工作狀態(tài)，對(duì)減少油耗、延長發(fā)動(dòng)機(jī)壽命有好處。 除了機(jī)械式轉(zhuǎn)速表，現(xiàn)在更多的是電子式轉(zhuǎn)速表，有指針式和液晶數(shù)字顯示式，表內(nèi)有數(shù)字集成電路，它將點(diǎn)火線圈輸送過來的電壓脈沖經(jīng)過計(jì)算后驅(qū)動(dòng)指針移動(dòng)或數(shù)字顯示。 另外還有一種轉(zhuǎn)速表是從發(fā)電機(jī)獲取脈沖信號(hào)傳送到轉(zhuǎn)速表電路后顯示轉(zhuǎn)速值，不過因受發(fā)電機(jī)皮帶打滑等因素影響，數(shù)值不太精確。 溫度傳感器 溫度傳感器主要用于檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度、吸入氣體溫度、冷卻水溫度、燃油溫度以及催化溫度等。溫度用傳感器有線繞電阻式、熱敏電阻式和熱偶電阻式三種主要類型。三種類型傳感器各有特點(diǎn)，其應(yīng)用場(chǎng)合也略有區(qū)別。線繞電阻式溫度傳感器的精度高，但響應(yīng)特性差;熱敏電阻式溫度傳感器靈敏度高，響應(yīng)特性較好，但線性差，適應(yīng)溫度較低;熱偶電阻式溫度傳感器的精度高，測(cè)量溫度范圍寬，但需要配合放大器和冷端處理一起使用。 以水溫傳感器為例，它的內(nèi)部是一個(gè)半導(dǎo)體熱敏電阻，溫度愈低，電阻愈大;反之電阻愈小，安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體或缸蓋的水套上，與冷卻水直接接觸，從而測(cè)得發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水的溫度。電控單元根據(jù)這一變化測(cè)得發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水的溫度，溫度愈低，電阻愈大;反之電阻愈小。電控單元根據(jù)這一變化測(cè)得發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水的溫度，作為燃油噴射和點(diǎn)火正時(shí)的修正信號(hào)。簡單的說就是用戶可以通過發(fā)動(dòng)機(jī)水溫的溫度了解汽車現(xiàn)在的運(yùn)行的狀態(tài)，停止或者運(yùn)動(dòng)，或者運(yùn)動(dòng)的時(shí)間有多長等。 除了以上電阻式溫度傳感器之外，汽車電子上應(yīng)用廣泛的還有雙金屬片式溫度傳感器。雙金屬片式溫度傳感器是利用雙金屬片的溫度特性制成的一種溫度傳感器，如冷起動(dòng)定時(shí)開關(guān)，它由殼體、雙金屬片、加熱線圈、觸點(diǎn)等構(gòu)成。 冷起動(dòng)定時(shí)開關(guān)是個(gè)“溫度一時(shí)間”開關(guān)，用螺紋連接方式安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)出水口處，以檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫。此開關(guān)內(nèi)部有一常閉觸點(diǎn)，其活動(dòng)臂由雙金屬片制成。雙金屬片由兩片熱膨脹系數(shù)不同的金屬片粘合而成，隨著溫度的變化，兩個(gè)金屬片產(chǎn)生熱膨脹差，溫度較低時(shí)，雙金屬片保持原來的狀態(tài);溫度升高到一定程度時(shí)，雙金屬片向低膨脹系數(shù)的金屬片一側(cè)彎曲。在雙金屬片周圍繞有兩個(gè)加熱線圈，加熱后可使雙金屬片彎曲，從而使觸點(diǎn)斷開。發(fā)動(dòng)機(jī)暖機(jī)到一定溫度后，原來閉合的觸點(diǎn)應(yīng)為斷開狀態(tài)。 在發(fā)動(dòng)機(jī)處于冷機(jī)狀態(tài)下，定時(shí)開關(guān)觸點(diǎn)閉合。當(dāng)冷起動(dòng)時(shí)，點(diǎn)火開關(guān)處于起動(dòng)位置，起動(dòng)電源端有電流流過。電流由蓄電池經(jīng)點(diǎn)火開關(guān)、冷起動(dòng)噴油嘴、定時(shí)開關(guān)的雙金屬片、觸點(diǎn)、接地形成回路，使冷起動(dòng)噴油嘴噴油。與此同時(shí)，也有電流流經(jīng)定時(shí)開關(guān)的加熱線圈，兩個(gè)加熱線圈使雙金屬片受熱，當(dāng)其彎曲而斷開觸點(diǎn)時(shí)，冷起動(dòng)噴油器停止噴油。 起動(dòng)后，起動(dòng)開關(guān)斷開，點(diǎn)火開關(guān)由起動(dòng)位置轉(zhuǎn)至斷開位置，沒有電流流經(jīng)冷起動(dòng)噴油器，使其停止噴油。與此同時(shí)，兩個(gè)加熱線圈均斷電，但此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)已處于暖機(jī)狀態(tài)，其水溫升高到足以使雙金屬片彎曲，觸點(diǎn)被斷開，也就是說發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，冷起動(dòng)噴油器定時(shí)開關(guān)的觸點(diǎn)保持?jǐn)嚅_狀態(tài)，冷起動(dòng)噴油器不噴油。 汽車制造商都根據(jù)自身的設(shè)計(jì)規(guī)定了冷起動(dòng)噴油器定時(shí)開關(guān)的工作溫度，如日產(chǎn)系列的為18℃以下，豐田系列的為35℃以下。水溫越低，冷起動(dòng)噴油器的工作時(shí)間就越長。冷起動(dòng)噴油器噴油時(shí)間取決于噴油閥門打開的時(shí)間長短。 壓力傳感器 壓力傳感器主要用于檢測(cè)氣缸負(fù)壓、大氣壓、渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的升壓比、氣缸內(nèi)壓、油壓等。吸氣負(fù)壓式傳感器主要用于吸氣壓、負(fù)壓、油壓檢測(cè)。汽車用壓力傳感器應(yīng)用較多的有電容式、壓阻式、差動(dòng)變壓器式(LVDT)、表面彈性波式(SAW)。電容式壓力傳感器主要用于檢測(cè)負(fù)壓、液壓、氣壓，測(cè)量范圍20~100kPa，具有輸入能量高、動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性好、環(huán)境適應(yīng)性好等特點(diǎn);壓阻式壓力傳感器受溫度影響較大，需要另設(shè)溫度補(bǔ)償電路，但適應(yīng)于大量生產(chǎn);LVDT式壓力傳感器有較大的輸出，易于數(shù)字輸出，但抗干擾性差;SAW式壓力傳感器具有體積小、質(zhì)量輕、功耗低、可靠性高、靈敏度高、分辨率高、數(shù)字輸出等特點(diǎn)，用于汽車吸氣閥壓力檢測(cè)，能在高溫下穩(wěn)定地工作，是一種較為理想的傳感器。 機(jī)油壓力傳感器是指集微型傳感器、執(zhí)行器以及信號(hào)處理和控制電路、接口電路、通信和電源于一體的微型機(jī)電系統(tǒng)。常用的有硅壓阻式和硅電容式，兩者都是在硅片上生成的微機(jī)械電子傳感器。一般情況上，用戶通過機(jī)油壓力傳感器來檢測(cè)汽車的機(jī)油箱內(nèi)的汽油還有多少，并將檢測(cè)到的信號(hào)轉(zhuǎn)換成我們可以理解的信號(hào)，提醒還有多少汽油，或者還可以走多遠(yuǎn)，甚至提醒汽車需要加汽油了。 空氣流量傳感器 空氣流量傳感器是將吸入的空氣轉(zhuǎn)換成電信號(hào)送至電控單元(ECU)，作為決定噴油的基本信號(hào)之一。根據(jù)測(cè)量原理不同，可以分為旋轉(zhuǎn)翼片式空氣流量傳感器(豐田PREVIA旅行車)、卡門渦游式空氣流量傳感器(豐田凌志LS400轎車)、熱線式空氣流量傳感器(日產(chǎn)千里馬車用VG30E發(fā)動(dòng)機(jī)和國產(chǎn)天津三峰客車TJ6481AQ4裝用的沃爾沃B230F發(fā)動(dòng)機(jī))和熱膜式空氣流量傳感器四種型式。前兩者為體積流量型，后兩者為質(zhì)量流量型。目前主要采用熱線式空氣流量傳感器和熱膜式空氣流量傳感器兩種。 進(jìn)氣壓力傳感器 進(jìn)氣壓力傳感器可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷狀態(tài)測(cè)出進(jìn)氣歧管內(nèi)的絕對(duì)壓力，并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)和轉(zhuǎn)速信號(hào)一起送入計(jì)算機(jī)，作為決定噴油器基本噴油量的依據(jù)。國產(chǎn)奧迪100型轎車(V6發(fā)動(dòng)機(jī))、桑塔納2000型轎車、北京切諾基(25L發(fā)動(dòng)機(jī))、豐田皇冠3.0轎車等均采用這種壓力傳感器。目前廣泛采用的是半導(dǎo)體壓敏電阻式進(jìn)氣壓力傳感器。 節(jié)氣門位置傳感器 節(jié)氣門位置傳感器安裝在節(jié)氣門上，用來檢測(cè)節(jié)氣門的開度。它通過杠桿機(jī)構(gòu)與節(jié)氣門聯(lián)動(dòng)，進(jìn)而反映發(fā)動(dòng)機(jī)的不同工況。此傳感器可把發(fā)動(dòng)機(jī)的不同工況檢測(cè)后輸入電控單元(ECU)，從而控制不同的噴油量。它有三種型式：開關(guān)觸點(diǎn)式節(jié)氣門位置傳感器(桑塔納2000型轎車和天津三峰客車)、線性可變電阻式節(jié)氣門位置傳感器(北京切諾基)、綜合型節(jié)氣門位置傳感器(國產(chǎn)奧迪100型V6發(fā)動(dòng)機(jī))。 曲軸位置傳感器也稱曲軸轉(zhuǎn)角傳感器，是計(jì)算機(jī)控制的點(diǎn)火系統(tǒng)中最重要的傳感器，其作用是檢測(cè)上止點(diǎn)信號(hào)、曲軸轉(zhuǎn)角信號(hào)和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)，并將其輸入計(jì)算機(jī)，從而使計(jì)算機(jī)能按氣缸的點(diǎn)火順序發(fā)出最佳點(diǎn)火時(shí)刻指令。曲軸位置傳感器有三種型式：電磁脈沖式曲軸位置傳感器、霍爾效應(yīng)式曲軸位置傳感器(桑塔納2000型轎車和北京切諾基)、光電效應(yīng)式曲軸位置傳感器。曲軸位置傳感器型式不同，其控制方式和控制精度也不同。曲軸位置傳感器一般安裝于曲軸皮帶輪或鏈輪側(cè)面，有的安裝于凸輪軸前端，也有的安裝于分電器(桑塔納2000型轎車)。 爆震傳感器 爆震傳感器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的缸體上，隨時(shí)監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的爆震情況。目前采用的有共振型和非共振型兩大類。 來源：電子發(fā)燒友網(wǎng) |
