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汽车传感器的种类和作用

2021/10/13 17:08:39
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    车用传感器是汽车计算机系统的输入装置,它把汽车运行中各种工况信息,如车速、各种介质的温度、发动机运转工况等,转化成电讯号输给计算机,以便发动机处于最佳工作状态。


    一、汽车传感器


    车用传感器是汽车计算机系统的输入装置,它把汽车运行中各种工况信息,如车速、各种介质的温度、发动机运转工况等,转化成电讯号输给计算机,以便发动机处于最佳工作状态。


    基本特性


    传感器是指能感受规定的物理量,并按一定规律转换成可用输入信号的器件或装置。简单地说,传感器是把非电量转换成电量的装置。传感器通常由敏感元件、转换元件和测量电路三部分组成。


    1)、敏感元件是指能直接感受(或响应)被测量的部分,即将被测量通过传感器的敏感元件转换成与被测量有确定关系的非电量或其它量。


    2)、转换元件则将上述非电量转换成电参量。


    3)、测量电路的作用是将转换元件输入的电参量经过处理转换成电压、电流或频率等可测电量,以便进行显示、记录、控制和处理的部分。


    应用


    1、汽油指示器,就是通过液位传感器来实现的,这种液位传感器利用液位的高低再转换成数字信号,可以很方便地从仪表上读取


    2、水温传感器,水温传感器是通过在水箱里装设的测温节点器,当水温过高了或过低了还可以报警,也可以从显示仪表上直接读取。


    3、车内空调,车内空调是通过装在车内的温度传感器来控制的,温度传感器有一个温度设置,当温度过低时就自动启动,当温度超过了又自动降温


    4、雨刮器传感器,雨刮器是通过传感器来感知雨水的大小,从而来控制雨刮器的频率,也就是说雨水大就刮得快,雨水小就刮得慢。


    5、发动机管理系统,采用各种传感器,将发动机吸入空气量、冷却水温度、发动机转速与加减速等状况转换成电信号,送入控制器。控制器将这些信息与储存信息比较、精确计算后输出控制信号。EMS不仅可以精确控制燃油供给量,以取代传统的化油器,而且可以控制点火提前角和怠速空气流量等,极大地提高了发动机的性能。


    6、控制系统原理:通过安装在加速踏板上的踏板传感器,将踏板信息传递到电子控制器中的节气门控制模块,节气门控制模块通过一定的处理程序计算出节气门的开度并驱动直流电机完成节气门进气通道面积的调整,从而控制进气量,满足发动机不同工况下的进气需求。


    7、爆震传感器功能:检测发动机缸体振动情况,以供电子控制器识别发动机爆震工况。原理:爆震传感器是一种振动加速度传感器。它装在发动机气缸体上,可装一只或多只。传感器的敏感元件为一压电晶体,发动机爆震时,发动机振动通过传感器内的质块传递到晶体上。压电晶体由于受质块振动产生的压力,在两个极面上产生电压,把振动转化为电压信号输出。


    8、怠速调节器功能:提供怠速旁通空气通道,并通过改变通道截面积影响旁通气量,实现发动机怠速工况时转速闭环控制。


    9、氧传感器功能:测定发动机排气中氧气含量,确定汽油与空气是否完全燃烧。电子控制器根据这一信息实现以过量空气系数λ=1为目标的闭环控制,以确保三元催化转化器对排气中HC、CO和NOX三种污染物都有最大的转化效率。


    二、汽车传感器有哪些_汽车传感器的种类


    1、按用途


    压力敏和力敏传感器、位置传感器、液位传感器、能耗传感器、速度传感器、加速度传感器、射线辐射传感器、热敏传感器。


    2、按原理


    振动传感器、湿敏传感器、磁敏传感器、气敏传感器、真空度传感器、生物传感器等。


    3、按输出信号


    模拟传感器:将被测量的非电学量转换成模拟电信号。


    数字传感器:将被测量的非电学量转换成数字输出信号(包括直接和间接转换)。


    膺数字传感器:将被测量的信号量转换成频率信号或短周期信号的输出(包括直接或间接转换)。


    开关传感器:当一个被测量的信号达到某个特定的阈值时,传感器相应地输出一个设定的低电平或高电平信号。


    4、按其制造工艺


    集成传感器是用标准的生产硅基半导体集成电路的工艺技术制造的。通常还将用于初步处理被测信号的部分电路也集成在同一芯片上。薄膜传感器则是通过沉积在介质衬底(基板)上的,相应敏感材料的薄膜形成的。使用混合工艺时,同样可将部分电路制造在此基板上。厚膜传感器是利用相应材料的浆料,涂覆在陶瓷基片上制成的,基片通常是Al2O3制成的,然后进行热处理,使厚膜成形。陶瓷传感器采用标准的陶瓷工艺或其某种变种工艺(溶胶、凝胶等)生产。完成适当的预备性操作之后,已成形的元件在高温中进行烧结。厚膜和陶瓷传感器这二种工艺之间有许多共同特性,在某些方面,可以认为厚膜工艺是陶瓷工艺的一种变型。每种工艺技术都有自己的优点和不足。由于研究、开发和生产所需的资本投入较低,以及传感器参数的高稳定性等原因,采用陶瓷和厚膜传感器比较合理。


    5、按测量目


    物理型传感器是利用被测量物质的某些物理性质发生明显变化的特性制成的。


    化学型传感器是利用能把化学物质的成分、浓度等化学量转化成电学量的敏感元件制成的。


    生物型传感器是利用各种生物或生物物质的特性做成的,用以检测与识别生物体内化学成分的传感器。


    6、按其构成


    基本型传感器:是一种最基本的单个变换装置。


    组合型传感器:是由不同单个变换装置组合而构成的传感器。


    应用型传感器:是基本型传感器或组合型传感器与其他机构组合而构成的传感器。


    7、按作用形式


    按作用形式可分为主动型和被动型传感器。


    三、汽车传感器的作用


    (1)汽车进气压力传感器:


    汽车进气压力传感器反映进气歧管内的绝对压力大小的变化,是向ECU(发动机电控单元)提供计算喷油持续时间的基准信号,可以根据发动机的负荷状态测出进气歧管内的绝对压力,并转换成电信号和转速信号一起送入计算机,作为决定喷油器基本喷油量的依据。目前广泛采用的是半导体压敏电阻式进气压力传感器。


    (2)汽车节气门位置传感器:


    汽车节气门位置传感器安装在节气门上,用来检测节气门的开度,测量节气门打开的角度,提供给ECU作为断油、控制燃油/空气比、点火提前角修正的基准信号。它通过杠杆机构与节气门联动,进而反映发动机的不同工况。


    此传感器可把发动机的不同工况检测后输入电控单元(ECU),从而控制不同的喷油量。它有三种型式:开关触点式节气门位置传感器,线性可变电阻式节气门位置传感器、综合型节气门位置传感器。


    (3)汽车曲轴位置传感器:


    汽车曲轴位置传感器也称曲轴转角传感器,是计算机控制的点火系统中最重要的传感器,其作用是检测上止点信号、曲轴转角信号和发动机转速信号,并将其输入计算机,从而使计算机能按气缸的点火顺序发出最佳点火时刻指令。


    曲轴位置传感器有三种型式:电磁脉冲式曲轴位置传感器、霍尔效应式曲轴位置传感器、光电效应式曲轴位置传感器。曲轴位置传感器型式不同,其控制方式和控制精度也不同。曲轴位置传感器一般安装于曲轴皮带轮或链轮侧面,有的安装于凸轮轴前端,也有的安装于分电器。


    (4)空气流量传感器:


    空气流量传感器测量发动机吸入的空气量,提供给ECU作为喷油时间的基准信号,它将吸入的空气转换成电信号送至电控单元(ECU),作为决定喷油的基本信号之一。根据测量原理不同,可以分为旋转翼片式空气流量传感器、卡门涡游式空气流量传感器、热线式空气流量传感器和热膜式空气流量传感器四种型式。前两者为体积流量型,后两者为质量流量型。目前主要采用热线式空气流量传感器和热膜式空气流量传感器两种。


    (5)汽车氧传感器:


    汽车氧传感器检测排气中的氧浓度,提供给ECU作为控制燃油/空气比在最佳值(理论值)附近的的基准信号;


    (6)汽车爆震传感器:


    汽车爆震传感器安装在发动机缸体上,专门检测发动机的爆燃状况,提供给ECU根据信号调整点火提前角。目前采用的有共振型和非共振型两大类。


    (7)汽车进气温度传感器:


    汽车进气温度传感器检测进气温度,提供给ECU作为计算空气密度的依据;


    (8)汽车冷却液温度传感器:


    汽车冷却液温度传感器检测冷却液的温度,向ECU提供发动机温度信息。


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