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汽车传感器原理及应用

发布时间:2017-07-05 责任编辑:wenwei

【导读】随着汽车电子技术的不断发展,汽车传感器(汽车传感器类型)在汽车发动机、底盘和车身的各个系统中负担着信息的采集和传输的功能,汽车各个系统的控制过程正是依靠传感器及时识别外界变化和系统本身的变化,再根据变化的信息去控制系统本身的工作的。因此汽车传感器在汽车电子控制中有着非常重要的作用(汽车传感器的作用)。那么,这些传感器是如何工作的呢?小编通过搜集整理资料,对应用在汽车不同控制系统的传感器原理作了简单分析总结。
 
不同位置汽车传感器原理介绍:
 
1.车外温度传感器原理 
 
传感器一般以热敏电阻制成,当车外温度变化时其电阻发生改变。温度低时电阻大,温度高时电阻小。
 
汽车传感器原理及应用
压缩机控制原理 
 
2、车内温度传感器原理 
 
车内温度传感器同样采用热敏电阻材料,具有负温度系数特性。一般安装在仪表盘下方,并以空气管连接到空调通风管上,当气流迅速通过时,产生的真空将空气引经车内温度传感器。
 
汽车传感器原理及应用
气流分送示意图 
 
3、日照传感器原理 
 
日照传感器以光二极管或电池制成,用以感应阳光照射车辆的强度,但并不是温度。通常装在仪表盘上方。
 
汽车传感器原理及应用
蒸发器温度传感器控制电路 
 
4、蒸发器温度传感器原理
 
蒸发器温度传感器一般安装在蒸发器翼片上,以精确感应蒸发器的温度,同样采用热敏电阻制造,具有负温度系数特性。  
 
5、光电式曲轴与凸轮轴位置传感器原理 光电式传感器的工作原理如图所示。
 
汽车传感器原理及应用
光电式传感器的工作原理 
 
信号盘安装在发光二极管(LED)与光敏晶体管(或光敏二极管)之间。当信号盘上的透光孔旋转到LED与光敏晶体管之间时,LED发出的光线就会照射到光敏晶体管上,此时光敏晶体管导通,其集电极输出低电平(0.1~O.3V);当信号盘上的遮光部分旋转到LED与光敏晶体管之间时,LED发出的光线就不能照射到光敏晶体管上,此时光敏晶体管截止,其集电极输出高电平(4.8~5.2V)。 
 
如果信号盘连续旋转,透光孔和遮光部分就会交替地转过LED而透光或遮光,光敏晶体管集电极就会交替地输出高电平和低电平。当传感器轴随曲轴和配气凸轮轴转动时,信号盘上的透光孔和遮光部分便从LED与光敏晶体管之间转过,LED发出的光线受信号盘透光和遮光作用就会交替照射到信号发生器的光敏晶体管上,信号传感器中就会产生与曲轴位置和凸轮轴位置对应的脉冲信号。 
由于曲轴旋转两转,传感器轴带动信号盘旋转一圈,因此,G信号传感器将产生6个脉冲信号。Ne信号传感器将产生360个脉冲信号。因为G信号透光孔间隔弧度为60。,曲轴每旋转120。就产生一个脉冲信号,所以通常G信号称为120。
 
6、磁感应式传感器原理 
 
磁感应式传感器的原理如图所示, 
 
汽车传感器原理及应用
磁感应式传感器的原理a)接近  b)对正  c)离开  1—信息转子  2—传感线圈 
 
磁力线穿过的路径为永久磁铁N极一定子与转子间的气隙一转子凸齿一转子凸齿与定子磁头间的气隙一磁头一导磁板一永久磁铁S极。当信号转子旋转时,磁路中的气隙就会周期性地发生变化,磁路的磁阻和穿过信号线圈磁头的磁通量随之发生周期性变化。根据电磁感应原理,传感线圈中就会感应产生交变电动势。
 
由于转子凸齿与磁头间的气隙直接影响磁路的磁阻和传感线圈输出电压的高低,因此在使用中,转子凸齿与磁头间的气隙不能随意变动。气隙如有变化,必须按规定进行调整,气隙一般设计在0.2~0.4mm范围内。  
 
7、霍尔式曲轴与凸轮轴位置传感器原理 
 
霍尔式传感器原理 
 
霍尔式曲轴与凸轮轴位置传感器及其他形式的霍尔式传感器都是根据霍尔效应制成的传感器。
 
汽车传感器原理及应用
霍尔式传感器工作原理 
 
霍尔式传感器工作原理:当传感器轴转动时,触发叶轮的叶片便从霍尔集成电路与永久磁铁之间的气隙中转过:当叶片离开气隙时,永久磁铁的磁通便经霍尔集成电路和导磁钢片构成回路,此时霍尔元件产生电压(UH=1.9~2.0V),霍尔集成电路输出级的晶体管导通,传感器输出的信号电压U0为低电平。 
 
发动机工作时,磁感应式曲轴位置传感器(CPS)和霍尔式凸轮轴位置传感器(CIS)产生的信号电压不断输入电子控制单元(ECU)。当ECU同时接收到曲轴位置传感器大齿缺对应的低电平(15。)信号和凸轮轴位置传感器窗口对应的低电平信号时,便可识别出此时为气缸1活塞处于压缩行程、气缸4活塞处于排气行程,并根据曲轴位置传感器小齿缺对应输出的信号控制点火提前角。电子控制单元识别出气缸1压缩上止点位置后,便可进行顺序喷油控制和各缸点火时刻控制。 如果发动机产生了爆燃,电子控制单元还能根据爆燃传感器输入的信号判别出是哪一个缸产生了爆燃,从而减小点火提前角,以便消除爆燃。
 
 
 
 
 
 
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