汽车发动机传感器的结构与工作原理参赛ppt课件.ppt

传感器的结构原理与检测参赛选手：参赛选手：*传感器的结构原理与检测传感器的结构原理与检测传感器的结构原理与检测传感器的结构原理与检测一、空气流量传感器（一、空气流量传感器（MAFMAF）安装安装安装安装位置位置位置位置: : : : 安装在安装在安装在安装在空气滤清器空气滤清器空气滤清器空气滤清器和和和和节节节节气门气门气门气门之间的进气管上之间的进气管上之间的进气管上之间的进气管上功用：功用：功用：功用： 测量进入发动机气缸的测量进入发动机气缸的测量进入发动机气缸的测量进入发动机气缸的所有空气流量，并转换成电所有空气流量，并转换成电所有空气流量，并转换成电所有空气流量，并转换成电压信号送给发动机控制单元压信号送给发动机控制单元压信号送给发动机控制单元压信号送给发动机控制单元ECUECUECUECU； 空气流量计信号是空气流量计信号是空气流量计信号是空气流量计信号是ECUECUECUECU决决决决定定定定喷油量喷油量喷油量喷油量和和和和点火正时点火正时点火正时点火正时的基本的基本的基本的基本信号之一信号之一信号之一信号之一1.1.安装位置和功用安装位置和功用&按按按按检测空气流量的参数检测空气流量的参数检测空气流量的参数检测空气流量的参数不同，可以分为体积流量型和质量流不同，可以分为体积流量型和质量流不同，可以分为体积流量型和质量流不同，可以分为体积流量型和质量流量型；量型；量型；量型；&按按按按结构不同结构不同结构不同结构不同，可以分为，可以分为，可以分为，可以分为叶片式、叶片式、叶片式、叶片式、卡门涡旋式和热式，卡门涡旋式和热式，卡门涡旋式和热式，卡门涡旋式和热式， 热式热式热式热式又可分为热线式（热丝式）和热膜式又可分为热线式（热丝式）和热膜式又可分为热线式（热丝式）和热膜式又可分为热线式（热丝式）和热膜式&叶片式和卡门涡旋式属于体积流量型传感器，要求得空气质叶片式和卡门涡旋式属于体积流量型传感器，要求得空气质叶片式和卡门涡旋式属于体积流量型传感器，要求得空气质叶片式和卡门涡旋式属于体积流量型传感器，要求得空气质量流量，还需量流量，还需量流量，还需量流量，还需同时检测进气温度同时检测进气温度同时检测进气温度同时检测进气温度；&热式属于质量流量型传感器，可直接测出空气质量流量，不热式属于质量流量型传感器，可直接测出空气质量流量，不热式属于质量流量型传感器，可直接测出空气质量流量，不热式属于质量流量型传感器，可直接测出空气质量流量，不需要检测进气温度需要检测进气温度需要检测进气温度需要检测进气温度; ; ; ;&现代轿车基本采用现代轿车基本采用现代轿车基本采用现代轿车基本采用热式热式热式热式空气流量传感器。

空气流量传感器空气流量传感器空气流量传感器2.2.空气流量传感器的分类空气流量传感器的分类（1 1）结构）结构 如右图如右图，空气流量计，空气流量计主要由测量板、补偿板、主要由测量板、补偿板、回位弹簧、电位计、旁通回位弹簧、电位计、旁通气道组成，此外还包括怠气道组成，此外还包括怠速调整螺钉、油泵开关及速调整螺钉、油泵开关及进气温度传感器等进气温度传感器等1 1）翼（叶）片式空气流量计）翼（叶）片式空气流量计下一页补偿挡板补偿挡板缓冲室缓冲室弹簧弹簧测量板测量板温温度度传传感感器器旁通气道旁通气道封口封口调节调节螺钉螺钉电位计电位计1、电位计滑臂、电位计滑臂 2、可变电阻、可变电阻 3、接进气管、接进气管4、测量叶片、测量叶片 5、旁通空气道、旁通空气道 6、接空气滤清器、接空气滤清器（2 2）叶片式空气流量计工作原）叶片式空气流量计工作原理理如右图如右图，来自空气滤，来自空气滤清器的空气通过空气流量清器的空气通过空气流量计时，空气推力使测量板计时，空气推力使测量板打开一个角度，当吸入空打开一个角度，当吸入空气推开测量板的里与弹簧气推开测量板的里与弹簧变形后的回位力相平衡时，变形后的回位力相平衡时，叶片停止转动。

与测量板叶片停止转动与测量板同轴转动的电位计检测出同轴转动的电位计检测出叶片转动的角度，将进气叶片转动的角度，将进气量转换成电压信号量转换成电压信号U US S送给送给ECUECU 在在气气流流通通道道中中放放一一个个柱柱体体，气气体体通通过过时时在在柱柱体体后后产产生生许多许多涡流涡流 按检测分为：超声波检测法和反光镜检测法按检测分为：超声波检测法和反光镜检测法 2）卡门涡流式空气流量计结构：由超声波信号发生结构：由超声波信号发生器、超声波发射探头、涡器、超声波发射探头、涡流稳定板、涡流发生器、流稳定板、涡流发生器、整流器、超声波接受探头整流器、超声波接受探头和转换电路组成和转换电路组成原理：卡门涡旋造成空气原理：卡门涡旋造成空气密度变化，受其影响，信密度变化，受其影响，信号发生器发出的超声波到号发生器发出的超声波到达接受器的时机或变早或达接受器的时机或变早或变晚，变晚，测出其相位差测出其相位差，利，利用放大器使之形成矩形波，用放大器使之形成矩形波，矩形的脉冲频率为卡门涡矩形的脉冲频率为卡门涡旋的频率旋的频率如右图如右图（见视频）（见视频） （1）超声波检测法1、超声波信号发生器、超声波信号发生器 2、超声波发、超声波发射探头射探头 3、涡流稳定板、涡流稳定板4、涡流发生、涡流发生器器 5、整流器、整流器 6、旁通空气道、旁通空气道 7、超、超声波接收探头声波接收探头8、转换电路、转换电路1 1、反光镜、反光镜 2 2、发光二极管、发光二极管 3 3、钢板弹簧、钢板弹簧 4 4、光电管、光电管( (光光敏晶体敏晶体) ) 5 5、导压孔、导压孔 6 6、涡流发生器涡流发生器（2 2）反光镜检测法）反光镜检测法 检测部分结构：如左图，镜检测部分结构：如左图，镜片、发光二级管和光电晶体管片、发光二级管和光电晶体管组成。

组成原理：空气流经过发生器时，原理：空气流经过发生器时，压力发生变化，经压力导向孔压力发生变化，经压力导向孔作用在反光镜上，作用在反光镜上，使反光镜发使反光镜发生振动生振动，从而将发光二极管投，从而将发光二极管投射的的光发射给光电管射的的光发射给光电管( (光敏光敏晶体晶体) ) ，光敏晶体以簧片得振，光敏晶体以簧片得振动频率导通和截止，对反射光动频率导通和截止，对反射光进行检测进行检测3 3）热式空气流量计）热式空气流量计下一页 热丝式空气流量计的检热丝式空气流量计的检测元件是测元件是铂金属丝铂金属丝，热膜式，热膜式空气流量计的检测元件是空气流量计的检测元件是铂铂金属膜金属膜1 1）热线式空气流量计）热线式空气流量计（见视频）（见视频）铂金属检测元件的优点铂金属检测元件的优点1.1.响应速度很快，能在几毫秒内反映出空气流量的变响应速度很快，能在几毫秒内反映出空气流量的变化，因此测量精度不受进气气流脉动的影响化，因此测量精度不受进气气流脉动的影响( (气流脉气流脉动在发动机大负荷、低转速运转时最为明显动在发动机大负荷、低转速运转时最为明显) )2.2.具有进气阻力小、无磨损部件等优点具有进气阻力小、无磨损部件等优点。

下一页这种流量计的热线和进气温度传感器都安装在主气道中的取这种流量计的热线和进气温度传感器都安装在主气道中的取样管内，故称为样管内，故称为主通式热线空气流量计主通式热线空气流量计另一种是将热线绕在陶瓷芯管上，并置于旁通气道内，另一种是将热线绕在陶瓷芯管上，并置于旁通气道内，称为称为旁通式热线空气流量计旁通式热线空气流量计 （2 2 2 2）热膜式空气流量计）热膜式空气流量计）热膜式空气流量计）热膜式空气流量计控制电路控制电路热膜热膜温度传感器温度传感器防护网防护网 3.3.空气流量计的检测内容空气流量计的检测内容包括空气流量计的电源、信号和信号接地包括空气流量计的电源、信号和信号接地检测空气流量计的信号可用检测空气流量计的信号可用万用表万用表、诊断仪诊断仪和和示波器示波器空气流量计信号不正确不一定是空气流量计空气流量计信号不正确不一定是空气流量计本身的故障，本身的故障，空气滤清器堵塞空气滤清器堵塞、进气系统漏进气系统漏气气、发动机配气机构故障发动机配气机构故障、三元催化装置堵三元催化装置堵塞塞都会造成空气流量计信号过低都会造成空气流量计信号过低 1 1 1 1）通用别克君威车空气流量通用别克君威车空气流量通用别克君威车空气流量通用别克君威车空气流量计检测计检测计检测计检测 通用别克车采用通用别克车采用通用别克车采用通用别克车采用热丝型空气热丝型空气热丝型空气热丝型空气流量计，如下图所示，由于流量计，如下图所示，由于流量计，如下图所示，由于流量计，如下图所示，由于在空气流量计内部装置了一在空气流量计内部装置了一在空气流量计内部装置了一在空气流量计内部装置了一个个个个A/DA/DA/DA/D转换器，所以其输出信转换器，所以其输出信转换器，所以其输出信转换器，所以其输出信号是数字频率信号。

号是数字频率信号号是数字频率信号号是数字频率信号 通用别克君威车空气流量计通用别克君威车空气流量计通用别克君威车空气流量计通用别克君威车空气流量计电路图如右图所示，用电路图如右图所示，用电路图如右图所示，用电路图如右图所示，用TECH TECH TECH TECH 2 2 2 2检测空气流量计数据如表所检测空气流量计数据如表所检测空气流量计数据如表所检测空气流量计数据如表所示：示：示：示：2 2 2 2）热膜式空气流量计检测热膜式空气流量计检测热膜式空气流量计检测热膜式空气流量计检测 从车上拆下空气流从车上拆下空气流从车上拆下空气流从车上拆下空气流量计，插接好线束连接量计，插接好线束连接量计，插接好线束连接量计，插接好线束连接器，并打开点火开关，器，并打开点火开关，器，并打开点火开关，器，并打开点火开关，测量传感器测量传感器测量传感器测量传感器信号端子信号端子信号端子信号端子5 5 5 5与与与与搭铁端子搭铁端子搭铁端子搭铁端子3 3 3 3之间的电压，之间的电压，之间的电压，之间的电压，正常应为正常应为正常应为正常应为1 1 1 12V2V2V2V；向空气；向空气；向空气；向空气流量计进气口吹风，同流量计进气口吹风，同流量计进气口吹风，同流量计进气口吹风，同时测量信号端子时测量信号端子时测量信号端子时测量信号端子5 5 5 5与搭铁与搭铁与搭铁与搭铁端子端子端子端子3 3 3 3之间的电压，正常之间的电压，正常之间的电压，正常之间的电压，正常应升高到应升高到应升高到应升高到2 2 2 24V4V4V4V。

空气流量计电路空气流量计电路空气流量计电路空气流量计电路. . . .swfswfswfswf 空气流量计的测量空气流量计的测量空气流量计的测量空气流量计的测量. . . .swfswfswfswf信信号号搭搭铁铁5v12v099到此到此 大众车空气流量计的检测大众车空气流量计的检测大众车空气流量计的检测大众车空气流量计的检测 大众车上采用的空气流量计是热大众车上采用的空气流量计是热大众车上采用的空气流量计是热大众车上采用的空气流量计是热膜式空气流量计以大众膜式空气流量计以大众膜式空气流量计以大众膜式空气流量计以大众3000300030003000热热热热膜式空气流量计为例，其电路见膜式空气流量计为例，其电路见膜式空气流量计为例，其电路见膜式空气流量计为例，其电路见图图图图2-112-112-112-11，输出信号是数字信号输出信号是数字信号输出信号是数字信号输出信号是数字信号空气流量计连接器上有空气流量计连接器上有空气流量计连接器上有空气流量计连接器上有5 5 5 5个端子个端子个端子个端子（见图（见图（见图（见图2-122-122-122-12），由电源继电器给），由电源继电器给），由电源继电器给），由电源继电器给空气流量计端子空气流量计端子空气流量计端子空气流量计端子2 2 2 2提供提供提供提供12V12V12V12V电源电源电源电源，端子端子端子端子1 1 1 1为进气温度传感器信号线为进气温度。