汽车传感器实例-PPT课件.ppt

1、汽车传感器汽车传感器v温度传感器温度传感器v空气流量传感器空气流量传感器v压力传感器压力传感器v位置与角度传感器位置与角度传感器v速度与加速度传感器速度与加速度传感器v振动传感器振动传感器v气体浓度传感器气体浓度传感器温度传感器温度传感器v 空气温度传感器；空气温度传感器；v 水温水温传感器；传感器；v 变速器油温传感器；变速器油温传感器；v 排放温度传感器（催化剂温度传感器）；排放温度传感器（催化剂温度传感器）；v EGR监测温度传感器；监测温度传感器；v 车外温度传感器；车外温度传感器；v 车内温度传感器；车内温度传感器；v 日照温度传感器；日照温度传感器；v 蒸发器出口温度传感器；蒸发器

2、出口温度传感器；v 水温表传感器；水温表传感器；v 蓄电池温度传感器；蓄电池温度传感器；v 热敏开关。热敏开关。水温传感器水温传感器作用：检测发动机冷却水温度，向ECU输入温度信号(a)外形外形(b)两端子式两端子式(c)单端子式单端子式进气温度传感器进气温度传感器作用：作用：检测进气温度，向检测进气温度，向ECU输入进气温度信号输入进气温度信号变速器油温传感器变速器油温传感器作用：内部是一个具有负的温度电阻系数的半导体热敏电阻。电脑根作用：内部是一个具有负的温度电阻系数的半导体热敏电阻。电脑根据其电阻的变化测出自动变速器液压油的温度。据其电阻的变化测出自动变速器液压油的温度。排气温度传感器排

3、气温度传感器又称催化剂温度传感器，其作用是：又称催化剂温度传感器，其作用是：在催化剂变换器异常发热时，能够快在催化剂变换器异常发热时，能够快速地发出报警信号，以便保护催化剂速地发出报警信号，以便保护催化剂变换器并防止高温引发故障。变换器并防止高温引发故障。EGR监测温度传感器监测温度传感器作用：监测作用：监测EGR阀的工作是否正常，以提醒司乘人员。阀的工作是否正常，以提醒司乘人员。采用热敏电阻原理工作的。一采用热敏电阻原理工作的。一般工况下，般工况下，EGR阀附近的废气阀附近的废气温度为温度为100200；高速、重；高速、重负荷为负荷为300400；不工作时；不工作时为为50左右。左右。油箱温

4、度传感器油箱温度传感器车身用温度传感器车身用温度传感器汽车空调自动控制系统中传感器的安装位置1车外空气温度传感器2车内空气温度传感器(前)3日照传感器 4控制板 5后控制板6车内空气温度传感器(后)7计算机 8功率伺服机构车外空气温度传感器的结构与特性a)结构b)特性曲线出口温度传感器在蒸发器上的安装位置双金属片式温度传感器的基本原理双金属片式热敏开关a)结构b)工作方式1双金属片2触点A常闭型B常开型热敏铁氧体温度传感器1永久磁铁2热敏铁氧体3舌簧开关热敏铁氧体温度传感器的工作状态a)低于设定温度时热敏铁氧体的(高磁导率)状态b)高于设定温度时热敏铁氧体的(低磁导率)状态速度与加速度传感器速

5、度与加速度传感器v曲轴位置曲轴位置(转速转速)传感器传感器(磁脉冲式磁脉冲式, 霍尔式霍尔式, 光电式光电式)v上止点位置传感器上止点位置传感器v缸位判别传感器缸位判别传感器v车速传感器车速传感器(输出轴输出轴)v输入轴转速传感器输入轴转速传感器v轮速传感器轮速传感器vABS加速度传感器加速度传感器曲轴位置传感器（发动机转速传感器）曲轴位置传感器（发动机转速传感器）v 曲轴位置传感器和发动机转速传感器制成一体，既用于发动机曲曲轴位置传感器和发动机转速传感器制成一体，既用于发动机曲轴位置、上止点位置的测定，又用于发动机转速的测定。轴位置、上止点位置的测定，又用于发动机转速的测定。v 发动机转速传

6、感器的转速信号输入发动机转速传感器的转速信号输入ECU，以便使发动机控制系统、，以便使发动机控制系统、起动系统、起动系统、ABS/TRAC（ASR）制动防滑控制系统、悬架系统、）制动防滑控制系统、悬架系统、导航系统等各种装置能正常工作。导航系统等各种装置能正常工作。 v 磁感应式磁感应式 轮齿磁脉冲式轮齿磁脉冲式 轮子磁脉冲式轮子磁脉冲式v 光电式光电式v 霍尔式霍尔式 触发叶片式触发叶片式 触发轮齿式触发轮齿式磁感应式曲轴位置传感器磁感应式曲轴位置传感器v磁感应式传感器工作原理磁感应式传感器工作原理 富康轿车富康轿车丰田轿车丰田轿车日产轿车日产轿车光电式曲轴位置传感器光电式曲轴位置传感器工作

7、原理工作原理现代轿车现代轿车霍尔式曲轴位置传感器霍尔式曲轴位置传感器桑塔纳桑塔纳车速传感器舌簧开关式车速传感器的结构1舌簧开关2指针3弹簧4磁铁5转子6输出端电磁感应式车速传感器的安装位置1输出轴2停车锁止齿轮3车速传感器电磁感应式车速传感器 a)结构b)信号波形电磁感应式车速传感器工作原理示意图a)结构b)感应电压波形1停车锁止齿轮2车速传感器3永久磁铁4电磁感应线圈5电控单元光电式车速传感器的结构1带槽的遮光板2发光二极管3光耦合器4光敏晶体管光电式车速传感器的工作原理1光耦合器2发光二极管3带槽的遮光板4遮光板转轴5光敏晶体管6信号线7端子车速表的电路框图加速度传感器偏心锤式加速度传感器

8、的结构1滚动触点2偏心转子3壳体4偏心锤5固定触点6弹簧偏心锤式加速度传感器工作原理a)静止状态b)碰撞状态1复位弹簧2偏心锤3挡块4固定触点5滚动触点6减速度方向滚轴式加速度传感器的结构a)静止状态b)工作状态1止动销2滚轴3滚动触点4固定触点5底座6片簧差动变压器式加速度传感器a)结构示意图b)输出特性c)工作原理图1差动变压器2绕组3铁心4印制电路板5变压器油6解调电路7振荡电路8电源电路横向加速度开关压力传感器压力传感器v 进气管压力传感器进气管压力传感器v 大气压力传感器大气压力传感器v 空气滤清器真空开关空气滤清器真空开关v 机油压力开关机油压力开关v 空调高压、低压开关空调高压、

9、低压开关v 油压助力制动系统中的油压传感器油压助力制动系统中的油压传感器v 主动悬架系统中的控制阀压力传感器主动悬架系统中的控制阀压力传感器v 制动主缸油压传感器制动主缸油压传感器v 蓄压器压力传感器蓄压器压力传感器v 增压传感器增压传感器进气歧管压力传感器进气歧管压力传感器分为电压型（压敏电阻或电阻应变计式、膜盒传动的可变电感式）和分为电压型（压敏电阻或电阻应变计式、膜盒传动的可变电感式）和频率型（电容式、表面弹性波式）频率型（电容式、表面弹性波式）作用和空气流量传感器相似。作用和空气流量传感器相似。真空膜盒式进气歧管压力传感器真空膜盒式进气歧管压力传感器 1-膜盒膜盒;2-气压室；气压室；

10、3-气压增高；气压增高；4-操纵杆操纵杆 1-膜盒膜盒;2-接进气管；接进气管；3-输出电压；输出电压；4-基准基准电压电压 1-膜盒膜盒;2-接进气管；接进气管；3-线圈线圈W1；4-铁心；铁心；5-线圈线圈W2 可变电阻器式可变电阻器式可变电感式可变电感式大气压力传感器大气压力传感器检测原理检测原理压力传感器低压侧压力传感器的位置1蒸发器2储液干燥剂3低压侧压力传感器4压缩机5冷凝器6高压侧温度开关7节流装置8低压侧温度开关油压开关传感器的结构1触点2膜片3弹簧p压力高压侧压力传感器的安装位置1、4O形密封圈2视液镜3压力传感器高压侧压力传感器(常闭型)1接头2膜片3外壳4接线柱 5弹簧6

11、固定触点7活动触点低压侧压力传感器1接头2膜片3外壳4接线柱 5弹簧6固定触点7活动触点振动传感器振动传感器v碰撞传感器碰撞传感器v爆震传感器爆震传感器爆震传感器爆震传感器作用：将发动机爆震信号转化为电信号传递给作用：将发动机爆震信号转化为电信号传递给ECU，ECU根据根据爆震信号对点火提前角进行修正，使点火提前角保持最佳值爆震信号对点火提前角进行修正，使点火提前角保持最佳值.安装在发动机缸体上安装在发动机缸体上 安装在火花塞上安装在火花塞上压电式爆震传感器压电式爆震传感器磁致伸缩式爆震传感器磁致伸缩式爆震传感器压力检测式爆震传感器压力检测式爆震传感器碰撞传感器1. 机电结合式碰撞传感器机电结

12、合式碰撞传感器2.水银开关式碰撞传感器水银开关式碰撞传感器3.电子式碰撞传感器电子式碰撞传感器滚球式碰撞传感器的结构1滚球2永久磁铁3导缸4固定触点5壳体滚球式碰撞传感器的工作原理图a)触点未接通b)触点接通流量传感器流量传感器v翼片式翼片式(叶片式叶片式)(属于体积流量型属于体积流量型)v卡门涡旋式卡门涡旋式(光电式光电式, 超声波式超声波式)v热线式热线式v热膜式热膜式v前二种属于体积流量型；后两种属于前二种属于体积流量型；后两种属于质量流量型质量流量型空气流量传感器空气流量传感器作用作用: 检测发动机进气量大检测发动机进气量大小，将进气量信息转换成小，将进气量信息转换成电信号输入电信号输

13、入ECU，以供，以供ECU计算确定喷油时间计算确定喷油时间（即喷油量）和点火时间。（即喷油量）和点火时间。热膜式空气流量计热膜式空气流量计原理图原理图测量原理测量原理具有失效保护具有失效保护空气流量传空气流量传感感5针插头针插头各端子号各端子号 含义含义 1空空2+12V电源电源 3负信号线负信号线4+5V电源电源 5正信号线正信号线热线式空气流量传感器热线式空气流量传感器v A-混合集成电路；混合集成电路；RH-热线电阻；热线电阻；RK-温度补偿电阻；温度补偿电阻；RA-精密电阻；精密电阻；RB-电桥电阻电桥电阻 光电检测涡流式空气流量传感器光电检测涡流式空气流量传感器v 1-发光二极管；发

14、光二极管；2-反光镜；反光镜；3-张紧带；张紧带；4-进气温度传感器；进气温度传感器；5-涡流；涡流；v 6-光敏三极管；光敏三极管；7-导压孔；导压孔；8-涡流发生器；涡流发生器；9-整流网栅整流网栅 工作原理工作原理超声波检测涡流式空气流量传感器超声波检测涡流式空气流量传感器工作原理工作原理超声波通过卡尔曼涡旋后的加速和减速情况分析超声波通过卡尔曼涡旋后的加速和减速情况分析叶片式空气流量传感器叶片式空气流量传感器检测原理检测原理检测电位计性能检测电位计性能检测进气温度传感器检测进气温度传感器电阻值电阻值位置与角度传感器位置与角度传感器v节气门位置传感器节气门位置传感器(线性式线性式, 开关

15、式开关式)v转向角度传感器转向角度传感器v光电式车高传感器光电式车高传感器v液位传感器液位传感器(制动液制动液, 汽油等汽油等)节气门位置传感器节气门位置传感器作用：是将节气门开度（即发动机负荷）大小转变为电信号输入作用：是将节气门开度（即发动机负荷）大小转变为电信号输入ECU。ECU根据节气门位置信号判别发动机的工况，如怠速工况，部分负荷工况，大负根据节气门位置信号判别发动机的工况，如怠速工况，部分负荷工况，大负荷工况等等，并根据发动机不同工况对混合气浓度的需求来控制喷油时间。荷工况等等，并根据发动机不同工况对混合气浓度的需求来控制喷油时间。触点开关式节气门位置传感器触点开关式节气门位置传感

16、器工作原理工作原理线性可变电阻式节气门位置传感器线性可变电阻式节气门位置传感器综合式节气门位置传感器综合式节气门位置传感器EGR位置传感器位置传感器EGR控制系统的功用是在发动机中、小负荷工况下将控制系统的功用是在发动机中、小负荷工况下将615的废的废气引入进气管中，以降低气缸内的最高燃烧温度，减少气引入进气管中，以降低气缸内的最高燃烧温度，减少NOX的生成量，的生成量，并对废气的进气时间进行控制。并对废气的进气时间进行控制。广州本田轿车广州本田轿车别克轿车别克轿车可变电阻式燃油液位传感器可变电阻式燃油液位传感器热敏电阻式燃油液位传感器热敏电阻式燃油液位传感器热敏电阻上加有电压时，就有电流通过

17、，热敏电阻本身会发热。当热敏电阻热敏电阻上加有电压时，就有电流通过，热敏电阻本身会发热。当热敏电阻置于汽油中时，其热量易散发，所以热敏电阻的温度不会升高而是其电阻值置于汽油中时，其热量易散发，所以热敏电阻的温度不会升高而是其电阻值升高；反之，当汽油量减少，热敏电阻暴露在空气中时，因为其热量难以散升高；反之，当汽油量减少，热敏电阻暴露在空气中时，因为其热量难以散发，所以热敏电阻的阻值降低。当热敏电阻的阻值下降到一定值时，线路中发，所以热敏电阻的阻值降低。当热敏电阻的阻值下降到一定值时，线路中流过的电流增大到可以使继电器触点闭合，而使汽油面报警灯发亮报警。流过的电流增大到可以使继电器触点闭合，而使

18、汽油面报警灯发亮报警。放在燃油中放在燃油中 放在空气中放在空气中汽油油量报警电路汽油油量报警电路 蓄电池液位传感器蓄电池液位传感器蓄电池液位传感器用于蓄电池液量报警系统，以检测蓄电池液位的高低。蓄电池液位传感器用于蓄电池液量报警系统，以检测蓄电池液位的高低。加速踏板位置传感器加速踏板位置传感器智能电子节气门控制系统智能电子节气门控制系统 气体浓度传感器气体浓度传感器v氧传感器氧传感器(二氧化锆式二氧化锆式, 二氧化钛式二氧化钛式)v稀薄混合气传感器稀薄混合气传感器v烟雾浓度传感器烟雾浓度传感器氧传感器氧传感器作用：氧传感器是排气氧传感器（作用：氧传感器是排气氧传感器（Exhaust Gas O

19、xygen Sensor, EGO）的简称，其功用是通过监测排气中氧离子的含量来获得混合）的简称，其功用是通过监测排气中氧离子的含量来获得混合气的空燃比信号，并将该信号转变为电信号输入气的空燃比信号，并将该信号转变为电信号输入ECU。ECU根据氧根据氧传感器信号，对喷油时间进行修正，实现空燃比反馈控制（闭环控传感器信号，对喷油时间进行修正，实现空燃比反馈控制（闭环控制），从而将过量空气系数（制），从而将过量空气系数（）控制在）控制在0.981.02之间（空燃比之间（空燃比A/F约为约为14.7），使发动机得到最佳浓度的混合气，从而达到降低），使发动机得到最佳浓度的混合气，从而达到降低有害气体的

20、排放量和节约燃油之目的。有害气体的排放量和节约燃油之目的。二氧化锆式二氧化锆式二氧化钛式二氧化钛式其它传感器其它传感器u雨滴传感器雨滴传感器u电动座椅用传感器电动座椅用传感器u记忆式后视镜用传感器记忆式后视镜用传感器u超声波距离传感器超声波距离传感器u红外线传感器红外线传感器u地磁传感器地磁传感器u陀螺仪陀螺仪u湿度传感器湿度传感器u日照强度传感器日照强度传感器u光敏式光亮传感器光敏式光亮传感器雨滴检测传感器的构成1阻尼橡胶2压电元件3不锈钢振动板4上盖(不锈钢)5混合集成电路6电容器 7密封条8下盖9电路板10密封套11套管12线束压电元件的结构1陶瓷(钛酸钡)2电极(金属蒸发)间歇式风窗刮

21、水器系统的构成微机控制动力座椅用传感器的结构1霍尔元件2永久磁铁3座位导轨、前与后垂直传感器 4靠背位置传感器座椅用传感器电路与控制电路1位置控制用微机电路2座椅用传感器电路存储式后视镜用传感器的结构1左右方向位置传感器2后视镜支架3上下方向位置传感器4永久磁铁 5霍尔元件6电动机(左右调整用)7驱动轴螺钉超声波距离传感器难以检测的场合磁通量闸门式地磁传感器1磁环2检测绕组3检测绕组4励磁绕组磁力线穿过磁场时的状况a)不饱和时的磁力线b)饱和时的磁力线1励磁绕组2磁心3检测绕组4磁力线5电压表压电振动型陀螺仪的基本原理a)音片型b)音叉型1检测用压电陶瓷2驱动用压电陶瓷热敏电阻式湿度传感器结构

22、与工作特性a)传感器结构b)工作特性1电极2加热器3元件4支板5导销结露传感器结构与工作特性a)传感器结构b)工作特性1感湿膜2电极3热敏电阻4铝基板电控自动空调上日照强度传感器的布置1日照强度传感器2按钮与微机3电动机4车内温度传感器5动力伺服6主微机7鼓风机控制日照强度传感器结构与工作特性a)传感器结构b)工作特性凌志LS400轿车日照传感器的安装位置及其工作原理a) 安装位置b)工作电路日照强度传感器的电阻特性及检测方法a)特性曲线b)检测方法现代传感器的主要特点(1)传感器固态化物性型传感器传感器固态化物性型传感器(即固态传感器即固态传感器)包括半导体、电介质包括半导体、电介质和强磁性

23、体三种类型。和强磁性体三种类型。(2)传感器集成化与多功能化随着传感器应用领域的不断扩大，借助传感器集成化与多功能化随着传感器应用领域的不断扩大，借助半导体的蒸镀技术、扩散技术、光刻技术、精密加工及组装技术等，半导体的蒸镀技术、扩散技术、光刻技术、精密加工及组装技术等，使传感器从单个元器件、单一功能向集成化和多功能化方向发展。使传感器从单个元器件、单一功能向集成化和多功能化方向发展。(3)传感器智能化智能传感器，是指带有微型计算机并具有信息检测传感器智能化智能传感器，是指带有微型计算机并具有信息检测和处理功能的传感器。和处理功能的传感器。1.光纤传感器光纤传感器2.有源传感器有源传感器光纤压力

24、传感器1膜片2透镜3光纤 4探头5主光纤6信号光纤7光敏二极管8发光二极管光纤流量计及光纤声压传感器a)光纤流量计b)光纤声压传感器1、5光纤2夹具3外管4填料6压力板光纤数字温度计1输入2热电偶3数字电路4输出5显示器6光调制部件7光接续器8光信号9光源10光纤11光电转换器12模拟电路光纤转矩传感器1光源2光纤3检出器4反射小片5吸收小片6套筒7轴82号带9轴承101号带有源传感器1)应变有源传感器对于应变式传感器来说，其优点很多，但其缺点应变有源传感器对于应变式传感器来说，其优点很多，但其缺点也很多，主要是输出灵敏度低，如加上放大器，则大大提高了信号输也很多，主要是输出灵敏度低，如加上放

25、大器，则大大提高了信号输出精度，降低了噪声干扰的影响。出精度，降低了噪声干扰的影响。2)压电有源传感器由于普通的压电式传感器产生的电荷很小，本身压电有源传感器由于普通的压电式传感器产生的电荷很小，本身内阻又很高，给使用带来了诸多不便。内阻又很高，给使用带来了诸多不便。3)压阻有源传感器图为一种典型的有源自补偿压阻力传感器。压阻有源传感器图为一种典型的有源自补偿压阻力传感器。有源压力传感器结构a)弹性梁上的薄膜应变片b)膜片连杆及弹性梁c)传感器结构1薄膜片(共四片)2引线3、7弹性梁4绝缘膜(陶瓷)5壳体6过载保护件 8连杆9膜片10压力敏感元件11放大器12调零及量程电位器13插头有源压力传

26、感器工作原理框图带有阻抗变换放大器的压电传感器1压电石英2质量块3绝缘圈4插座5阻抗变换电路有源自补偿压阻力传感器a)受力单元b)总体结构1顶板2球头3波纹管4硅立方体5陶瓷座电气负荷传感器，用于检测电气负荷的大小，用电流来表示。电气负荷传感电气负荷传感器，用于检测电气负荷的大小，用电流来表示。电气负荷传感器一般简写为器一般简写为ELD，ELD是英文是英文Electric Load Device (电气负荷电气负荷)的缩写。的缩写。空气滤清器真空开关空气滤清器真空开关真空开关的作用是通过测量压力差，来检测空气滤清器是否堵塞，从真空开关的作用是通过测量压力差，来检测空气滤清器是否堵塞，从而判断空气滤清器的工作状况。真空开关主要用在化油器式发动机上。而判断空气滤清器的工作状况。真空开关主要用在化油器式发动机上。上海别克轿车发动机分布的传感器上海别克轿车发动机分布的传感器日产轿车发动机上各传感器的分布位置