温度传感器在汽车上的运用
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一、概述随着汽车行业的不断发展和技术的不断进步,汽车上的各种传感器在车辆运行中扮演着越来越重要的角色。
其中,温度传感器作为汽车电子控制系统中的重要组成部分,对于汽车的安全性能和能效性能有着重要的影响。
本文将对汽车上的温度传感器进行简述并介绍其应用。
二、温度传感器的类型1. 热电阻温度传感器热电阻温度传感器是一种使用热电阻作为敏感元件的温度传感器,它的原理是通过测量金属电阻率随温度的变化来间接测量温度。
常见的热电阻材料有铂铑合金、镍铬合金等。
热电阻温度传感器具有精度高、线性好等优点,在汽车发动机的冷却系统、空调系统以及变速器油温监测等方面广泛应用。
2. 热敏电阻温度传感器热敏电阻温度传感器是一种利用热敏电阻的温度特性来测量温度的传感器。
常见的热敏电阻材料有氧化锌、氧化铜等。
热敏电阻温度传感器具有结构简单、成本低等优点,在汽车内部空调系统、发动机温度监测等方面应用较为广泛。
3. 热电偶温度传感器热电偶温度传感器是利用两种不同金属导体与温度有关的热电势来测量温度的传感器。
热电偶温度传感器具有响应速度快、测量范围广等优点,在汽车排气系统、发动机排气温度监测等方面得到广泛应用。
三、温度传感器的应用1. 发动机温度监测温度传感器在发动机温度监测中起到了至关重要的作用。
通过监测发动机的温度,可以及时发现发动机过热或者过冷的情况,从而采取相应的措施,保证发动机的正常运行。
温度传感器还可以为发动机的燃油喷射和点火等系统提供温度数据,从而保证发动机在不同工况下的工作状态。
2. 空调系统温度控制在汽车的空调系统中,温度传感器可以实时监测车内外部的温度情况,并根据设定的温度值来控制空调系统的工作状态,包括制冷量、风速等参数。
通过温度传感器的监测和反馈,可以使车内空调系统始终维持在用户设定的舒适温度范围内。
3. 变速器油温监测变速器油温的过高或者过低都会影响到变速器的正常工作,甚至造成损坏。
而温度传感器可以实时监测变速器油的温度,一旦发现异常情况可以及时警告驾驶员或者通过车辆电控系统自动调整工作状态,以保证变速器的正常工作和延长使用寿命。
传感器在现代汽车上的应用王 蕴(白城师范学院机电工程系,吉林白城137000) 摘要:电子技术已经成为新一代汽车发展方向的主导因素,而传感器是电子技术的核心元件,现代汽车越来越多地应用了传感器,以提高汽车发动机的经济、动力和排放性能,改善底盘的制动操纵性能、转向性能和汽车行驶的安全性能。
本文着重介绍了传感器在现代汽车上的应用,以及新型的智能传感器的发展状况和发展趋势。
关键词:传感器;现代汽车中图分类号:U46文献标识码:A文章编号:167323118(2006)0420103203收稿日期65作者简介王蕴(———),女,白城师院机电工程系讲师,天津大学在读硕士。
1 引言现代汽车正向着人类需求的安全、舒适、方便、无污染的方向发展。
电子信息技术已经成为新一代汽车发展方向的主导因素,汽车动力性能、操纵性能、安全性能和舒适性能等各个方面的改进和提高,都将依赖于机械系统及结构和电子产品、信息技术的完美结合,电子技术的发展已使汽车产品的概念发生了深刻的变化。
现代汽车电子从所应用的电子元器件到车内电子系统的架构均已进入一个有本质性提高的新阶段,其中最有代表性的核心器件就是传感器。
由于传感器在电控系统中的重要性,所以从某种意义上说,先进汽车的竞争即是传感器的竞争。
传感器作为汽车电控系统的关键部件,其优劣直接影响到系统的性能。
目前,普通汽车上大约装有几十到近百只传感器,豪华轿车上则更多,这些传感器主要分布在发动机控制系统、底盘控制系统和车身安全控制系统中。
2 发动机控制用传感器发动机用传感器有很多种,由于发动机工作在高温、振动、冲击、潮湿以及蒸汽、盐雾、腐蚀和油泥污染的恶劣环境中,因此它们的耐恶劣环境技术指标要高于一般的传感器。
否则,由传感器带来的测量误差将最终导致发动机控制系统难以正常工作。
发动机用传感器主要包括温度传感器、压力传感器、流量传感器、位置传感器、氧传感器、爆震传感器等。
这类传感器是整个车用传感器的核心,利用它们可提高发动机动力性能、降低油耗、控制排放等。
传感器在现代汽车中的应用随着电子技术的睁开,汽车电子化程度不断的提升,传统的机械系统已经难以解决某些与汽车功能要求有关的问题,所以将逐渐被电子控制系统代替。
汽车传感器作为汽车电子控制系统的信息源,是汽车电子控制系统的要点部件,也是汽车电子技术领域研究的核心内容之一。
目前,一辆一般家用轿车上大体有安装几十到近百只传感器,而豪华轿车上的传感器数量可多达两百余只。
预计2021 年全球汽车传感器市场将从2007 年的80 亿美元上升到135 亿美元,复合年增加率到达%。
汽车传感器在汽车上主要用于发动机控制系统、底盘控制系统、车身控制系统和导航系统。
它的应用大大提升了汽车电子化程度,增加了汽车驾驶的安全系数。
一、汽车传感器的睁开情况1.汽车传感器的睁开历程传感器在汽车上的应用与电子产品在汽车上的应用根本是同步的,最先在汽车上获取应用的电子系统是发动机管理系统 ",在 20世纪 60年代电子点火装置被宽泛采用"随后就是电子发射。
这一过程把温度、流量、氧传感器等引入了汽车。
到20 世纪 80年代安全气囊、 ABS 的宽泛应用那么推动了轮速、加速度等传感器在汽车上的应用。
1995 年,随着 ESP(电子牢固程序 )的批量生产 ,角速度传感器的应用也有了长足的睁开。
表 1列举了汽车传感器睁开的几个重要里程碑。
表1汽车传感器睁开的重要历程50年代60年代70年代80年代90年代2000年用于空气分电机式压力硅基压力传集成压力传各样微加工用于翻滚的析的氧传感传感器感器感器的加速度角速度传感器〔安全气器囊〕、偏航速度〔 ESP〕、空气质量传感器2国际睁开现状车用传感器和传感器技术正迅速睁开、日益成熟。
08 年全球传感器市场容量为 506 亿美元,预计 2021 年全球传感器市场可达 600 亿美元以上。
东欧、亚太区和加拿大成为传感器市场增加最快的地区,而美国、德国、日本仍是传感器市场分布最大的地区。
传感器在汽车上的应用现状及发展趋势作者:潘张忠来源:《职业·中旬》2012年第01期汽车传感器作为汽车电子控制系统的重要组成部分,用来感受运行过程中诸如温度、压力、速度、位置、空气流量、气体浓度等物理量的状态及变化情况,并送到控制器或仪表,传感器提供的状态信息是汽车电子控制的基本依据,在汽车上起到了“耳目”的作用。
1970年以前,一般汽车上只有油压、水温、油量三种传感器,分别监测发动机的润滑压力、冷却水温度和燃油箱的储量。
从20世纪70年代开始,伴随着汽车电子化的发展,汽车性能的提高和人们对环境保护意识的加强,传感器在现代汽车上的应用范围和使用数目也不断增加,目前轿车上的传感器已经广布全车,从发动机到变速器,从转向到安全气囊,从制动到悬架,从照明到空调都已经有了传感器的踪影。
据统计,现在中级的轿车已有传感器20个左右,高级的轿车已达80个以上,而且呈现不断增加的趋势。
目前汽车传感器有两大类,一类是使驾驶者直接了解汽车各部分状态的仪表传感器,另一类是用于控制汽车运行状态的控制传感器。
前一种早就有了,后一种是现代汽车电子技术的发展产物。
一、汽车传感器的应用现状1.汽车传感器的分类汽车传感器按用途可分为发动机电子控制用传感器,如空气流量、曲轴转角、发动机转速、爆震、进气温度、冷却水温度传感器等;底盘检测与控制传感器,如车高传感器、转向传感器、车速传感器等;为驾驶员提供信息的传感器,如汽车仪表电子装置中使用的各种传感器、导向行驶系统中使用的前进方向传感器,地磁矢量传感器等;以及提高乘坐舒适性装置中使用的传感器,如座椅位置调整用的电位计式电阻传感器等。
2.汽车发动机控制系统中使用的传感器用于发动机控制系统中的压力、温度、气体浓度、流量、位置和转速、爆震等传感器,使用于高温(发动机表面150℃、排气歧管650℃)、振动(加速度30g)、冲击(加速度50g)、潮湿(100%RH,-40~120℃)以及蒸汽、盐雾、腐蚀和油泥污染的恶劣环境中,因此汽车用传感器耐恶劣环境的技术指标要比一般工业用传感器高1~2个数量级。
传感器在汽车中的应用摘要:随着我国经济的迅速发展,汽车已经走入了千家万户中,人们对汽车的安全性能也越发关注。
传感器早已经是汽车组成中必不可少的一部分。
传感器于汽车的意义,相当于五官于人类。
它将我们的日常行车变得更加便利与安全。
本文便讨论了传感器在汽车中的应用。
关键词:传感器;汽车;应用传感器是一种用于感受测量信息的监测装置。
它可以把接受到的信息,按一定的规律转换成电信号的形式来输出。
能够满足信息的传输、处理、显示、记录和控制等要求。
它是自动检测和控制的基础,没有了它,将无法进行下面的步骤。
人类利用身体的感官来得知外界信息。
然而日常生活中很多微观或者宏观的信息是无法单纯由人类器官来感知的。
而传感器则能帮助人们获取准确可靠的信息。
许多的科学研究一开始就难以进行便是因为无法获得研究对象的信息,然而高精度传感器的出现打破了这个尴尬的境地。
那些在获得信息上遇到瓶颈的项目,会由于传感器的升级,而突破最关键的一步。
1传感器在汽车底盘电子控制中的应用1.1车高传感器车高传感器可以随着汽车载重的大小,通过信号的转换与处理,由电子控制系统对车身高度随时随地进行调整,保证了车身高度的一致性。
在汽车进行起步,转向等操作的时候,其车轮所受的力会相应地变化,车高传感器则能根据此种情况,对各轮悬架高度进行调整,维持了车身的平衡。
1.2 车速传感器车速传感器根据车辆行驶过程中不同的速度,而产生相应频率的电信号。
从而电子计算机相对地控制变速箱的排挡位置,使得车辆的控制都在最为适当的状态。
1.3 ABS传感器ABS传感器顾名思义自然是应用在防抱死系统中的。
车轮上有一个随车轮同步转动的钢圈,通过此钢圈,ABS传感器能传出一组详细的交流电信号,车轮的轮速便是由此信号的频路和振幅表达出来。
这个信号输到电控系统,就能对轮速实时监控。
在遇到紧急情况下,能更好地执行ABS的防抱死特点。
2传感器在汽车发动机电子控制中的应用2.1 温度传感器温度传感器是最普遍用于日常生活中的传感器了。
传感器在汽车中的应用摘要: 随着电子技术的发展,现代汽车正朝着高档智能化、电子信息自动化的机电一体化产品方向发展。
汽车传感器作为汽车电子控制系统的关键部件,是现代汽车发展的主导与核心。
随着汽车工业与电子工业的不断发展,汽车传感器将成为汽车电子产品市场中最有需求力的产品。
关键词: 汽车传感器汽车电子控制系统现代汽车正朝着高档智能化、电子信息自动化的机电一体化产品方向发展,汽车传感器作为汽车电子控制系统的关键部件,是现代汽车发展的主导与核心,尤其伴随着汽车电子技术的飞速发展,低成本、智能、集成多功能的微型新型传感器将逐步取代传统的传感器,成为现代“电子汽车”发展的助推剂。
汽车传感器作为汽车电子控制系统的信息源,是汽车电子控制系统的关键部件,已在汽车设计与制造的发展中起主要角色作用。
这一作用随着汽车功能,如稳定性控制、安全性控制和电子油门控制等技术领域研究内容的增多而愈来愈大。
目前,一般汽车装配有几十到近百个传感器,高级豪华汽车更是有大约几百乃至上千个传感器。
而且随着汽车制造业的发展,一辆普通轿车安装的传感器数量和种类都将越来越繁多。
这些形形色色的传感器坚守于汽车的各个关键部位,承担起汽车自身检测和诊断的重要责任,将汽车时时刻刻的温度、压力、速度及湿度等信息传达到汽车的神经中枢即中央控制系统中,从而将汽车故障消于未形,因此,有人形象地将传感器形容为汽车的敏感神经未梢。
当前,常用的汽车传感器主要表现在发动机控制系统、底盘控制系统、车身控制系统和导航系统中。
它的应用大大提高了汽车电子化的程度,增加了汽车驾驶的安全系数。
其作用就是对汽车温度、压力、位置、转速、加速度和振动等各种信息进行实时、准确的测量和控制。
常用的有温度传感器、压力传感器、位置和转速传感器、加速度传感器、距离传感器、陀螺仪和车速传感器、方向盘转角传感器等。
一、汽车发动机控制用传感器发动机的电子控制一直被认为是MEMS技术在汽车中的主要应用于领域之一。
温度传感器在汽车上的运用201110301314 机自113 王盟为了确定发动机的温度状态,正确的控制燃油喷射、点火正时、怠速转速和尾气排放,提高发动机的运行性能,发动机控制模块需要能连续精确地监测冷却液的温度、进气温度与排气温度的传感器(部分车型装备)。
从结构上讲,这些温度传感器有绕线电阻式、热敏电阻式、扩散电阻式、半导体晶体管式、金属芯式和热电偶式等。
应用较多的是绕线电阻式和热敏电阻式温度传感器。
而从检测对象方面讲,温度传感器包括发动机冷却液温度传感器、进气温度传感器和排气温度传感器。
1.作用(1)发动机冷却液温度传感器(ECT)发动机冷却液温度传感器又称水温传感器,它用来检测发动机冷却液的温度,并将温度信号转变成电信号输送给发动机控制模块,作为汽油喷射、点火正时、怠速和尾气排放控制的主要修正信号。
(2)进气温度传感器(IAT)进气温度传感器(IAT)用来检测进气温度,并将进气温度信号转变成电信号输送给发动机控制模块,作为汽油喷射、点火正时的修正信号。
(3)排气温度传感器排气温度传感器用来检测再循环废气的温度,用以判断废气再循环系统工作是否正常。
2. 分类温度传感器有四种主要类型:热电偶、热敏电阻、电阻温度检测器(RTD)和IC温度传感器。
IC温度传感器又包括模拟输出和数字输出两种类型。
热电偶应用很广泛,因为它们非常坚固而且不太贵。
热电偶有多种类型,它们覆盖非常宽的温度范围,从200℃到2000℃。
它们的特点是:低灵敏度、低稳定性、中等精度、响应速度慢、高温下容易老化和有漂移,以及非线性。
另外,热电偶需要外部参考端。
RTD精度极高且具有中等线性度。
它们特别稳定,并有许多种配置。
但它们的最高工作温度只能达到400℃左右。
它们也有很大的TC,且价格昂贵(是热电偶的4~10倍),并且需要一个外部参考源。
拟输出IC温度传感器具有很高的线性度 (如果配合一个模数转换器或ADC可产生数字输出)、低成本、高精度(大约1%)、小尺寸和高分辨率。
传感器在汽车上的综合应用分析摘要:现阶段,随着人们的生活质量的不断提高,汽车已经走进了千家万户,人们的走亲访友、日常出行,也越来越离不开汽车,这在很大程度上加大了安全事故的发生几率。
在这种情况下,人们也越来越重视起汽车的安全性能问题。
传感器作为汽车电子控制系统的重要部件,可以说是汽车发展的核心。
在这种情况下,全面加强对传感器在汽车上的应用分析显得尤为重要。
本文首先介绍了汽车传感器;其次分析了传感器在汽车上的综合应用;最后探讨了汽车传感器技术的发展方向。
关键词:传感器;汽车;综合应用;研究分析一、传感器介绍所谓的传感器,简单来说就是一个能够将非电量转换成电量的装置。
传感器主要是由三部分构成的,包括敏感元件、转换元件以及测量电路三部分。
现阶段,随着科技的不断进步,传感器技术、通信技术一级计算机技术,已经成为现代信息产业的三大支柱。
他们三者在信息系统当中,分别感官系统、神经系统以及大脑的角色,彼此之间的相互配合,使得他们构成了一个更加完整的自动检测系统。
我们在信息利用的过程当中,首先应充分的考虑如何才能够使得我们所获得的信息问题,更加的准确、可靠。
二、传感器在汽车上的综合应用分析(一)传感器在汽车底盘电子控制中的应用(1)车高传感器车高传感器,能够充分的结合汽车自身的载重,进而通信传输实现相应的转换处理,进而借助电子系统,及时的调整车身高度,这样一来,就能够充分的确保车身高度的一致。
我们在驾驶汽车进行转向的过程当中,车轮所受到的力也会产生一定的变化。
在这种情况下,车高传感器也就能够充分的结合这一系列的状况进,进而及时的调整各轮悬架高度,以此来确保车身的始终处于平衡的状态。
(2)车速传感器所谓的车速传感器,就是指充分的结合汽车行驶速度的不同,进而產生一定频率的电信号,然后充分借助电子计算机,就能够有效的控制该变速箱的排挡位置,进而使得汽车始终处于适当的状态。
(3)ABS传感器ABS传感器主要应用于汽车防抱死系统当中。
流量传感器在汽车中的应用发动机用传感器有很多种,其中包括温度传感器、压力传感器、旋转传感器、流量传感器、位置流量传感器传感器、浓度传感器、爆震传感器等。
这类传感器是整个车用传感器的核心,利用它们可提高发动机动力性、降低油耗、减少废气、反映故障等,由于其工作在发动机振动、汽油蒸汽、污泥、水花等恶劣环境中,因此它们的耐恶劣环境技术指标要高于一般的传感器。
它们的性能指标要求有很多种,其中最关键的是测量精度与可靠性,否则由传感器检测带来的误差最终将导致发动机控制系统失灵或产生故障。
接下来逐一进行分析。
1、流量传感器温度传感器:主要检测发动机温度,吸入气体温度、冷却水温度、燃油温度、催化温度等,将它们转变成电信号,从而控制喷油嘴针阀开启时刻和持续时间,以保证供给发动机最佳混合气并达到排气净化效果等。
实际应用的温度传感器主要有线绕电阻式、热敏电阻式和热电偶式。
线绕电阻式温度传感器的精度较高,但响应特性差;热敏式传感器灵敏度高,响应特性较好,但线性差,适用温度较低;热电偶式传感器的精度高,测温范围宽,但需考虑放大器和冷端处理问题。
2、压力流量传感器传感器:主要检测气缸负压,从而控制点火和燃料喷射;检测大气压,从而控制爬坡时空燃比;检测气缸内压,从而控制点火提前角;检测废气再循环流量、发动机油压、制动器油压、轮胎空气压力等等,并对相关量作出反应。
车用压力传感器目前已有若干种,应用较多的有电容器式、压阻式、差动变压器式(LVDT)、表面弹性波式(SAW)。
电容器式传感器具有输入能量高,动态响应好、环境适应性好等特点;压阻式受温度影响大,需另设温度补偿电路,但适用于大量生产;LVDT式有较大输出,易于数字输出,但抗振性较差;SAW式具有体积小、质量轻、功耗低、可靠性强、灵敏度高、分辨率高、数字量输出等特点,是一种较为理想的传感器。
3、旋转流量传感器传感器f l o w-m e t e r s.c n:主要用于检测曲轴转角、发动机转数、风门开度、车速等,从而控制点火提前角、燃油配量和喷射时间等,产品主要有发电机式、磁阻式、霍尔效应式、光学式、振动式等。
热敏电阻温度传感器在汽车上的应用随着社会生活水平的提高,汽车是现代道路交通的重要组成部分,随着汽车工业的快速发展、道路交通堵塞等问题的出现,社会发展中交通流量失衡的加剧,也存在着各种安全隐患。
传感器是汽车电子单元的主要控制部件,它将发动机的工作状态信息提供给发动机的电子控制单元(ECO),使电子控制单元能够准确地控制发动机的工作状态,从而提高发动机的功率,降低油耗,减少废气排放的故障检测。
由于热敏电阻的许多特性,在许多特殊情况下,当其他设备不能进行测试时,可以方便地对其进行检查。
所以,很多时候,这个小配饰的作用非常大。
温度传感器可以预防汽车的自燃事故发生,节能减排等效果。
所以,从某种意义上来讲,先进汽车的竞争即是传感器的竞争。
汽车上的温度传感器种类很多,有检测发动机进气温度的传感器,有检测冷却液温度的传感器,还有机油以及车内空调温度的传感器等等。
这些温度传感器多为负温度系数热敏电阻,其特点是测量点的温度越高,传感器的电阻值越低,输出电压信号越低。
一、进气温度传感器除卡门涡旋式空气流量传感器以外,其余发动机均装有进气温度传感器。
进气温度传感器可以装在空气流量传感器或进气压力传感器内,也可以装在进气道上某个部位。
发动机进气温度高时控制单元会减少喷油脉宽,反之增加喷油脉宽。
二、冷却液温度传感器冷却液温度传感器端子为2针,一根为输入信号线,另一根为输出信号线;端子为4针,则4针分别为输入信号线、输出信号线、控制单元搭铁线和仪表板搭铁线。
冷却液温度传感器一般装在发动机后侧节温器或散热器出水孔处,负责喷油脉宽、暖机、点火提前角、自动变速器变矩器锁止和超速挡的控制以及空调的控制。
三、变速器油液温度传感器自动变速器油液温度传感器装在控制阀上,对变速器主要进行高温控制。
变速器油温高于150℃时变矩器立即进入锁止工况,30s后如果变速器油温仍不下降,变矩器解除锁止工况,变速器退出超速挡。
油温传感器自身或线束短路,数据流会显示变速器油温高于150℃,所以油液温度传感器自身或线束短路后,变矩器不进入锁止工况,变速器没有超速挡,汽车没有高速。
传感器在汽车轮胎检测中的应用摘要:传感器是汽车电子控制系统的重要部件,该文概述了汽车传感器的发展及其在汽车中的作用。
关键词: 传感器; 汽车; 电子控制系统;引言21世纪60年代, 汽车上仅有机油压力传感器、燃油传感器和水温传感器, 它们与仪表或指示灯相连接。
进人70 年代后,为了治理排放, 又增加了一些传感器来帮助控制汽车的动力系统, 因为同期出现的催化转换器、电子点火和燃油喷射装置需要这些传感器来维持一定的空燃比以控制排放。
80年代, 防抱死制动装置和气囊提高了汽车安全性。
目前传感器已是无处不在。
在动力系统中, 有用来测定各种流体的温度和压力(如进气温度、气道压力、冷却水温和燃油喷射压力等) 的传感器。
在现代汽车上, 上述的各种传感器都有应用。
随着电子技术的发展和汽车电子控制系统的普遍应用,多功能、智能化和集成化的传感器日益成为汽车传感器的主流。
1 传感器的发展和应用1.1轮胎压力监测系统( T PMS)轮胎压力监测系统( T ire Pressu re Monito ringSystem, 简称TPMS) 的作用就是在汽车的行驶过程中对轮胎里的压力进行监测, 对轮胎的漏气和低压、高压进行报警, 使得驾驶人员能够及时地采取相应的措施, 从而保证车辆始终处于安全行驶状态[1]。
轮胎是汽车行驶过程中惟一与地面接触的部件。
轮胎承载汽车的全部质量, 缓冲路面冲击, 并通过与地面的附着力来产生驱动力和制动力1.2离子检测系统Mits ub is hi 电子公司正在开发一种车用离子检测系统。
这个系统能够通过检测离子来监控发动机每个气缸的燃烧情况。
当可燃混合气持续燃烧时, 在燃烧峰面附近就会发生电离现象。
把一个带偏压的测头放人气缸, 就可以测出与电离状况相关的离子流。
温度传感器在汽车上的运用
201110301314 机自113 王盟为了确定发动机的温度状态,正确的控制燃油喷射、点火正时、怠速转速和尾气排放,提高发动机的运行性能,发动机控制模块需要能连续精确地监测冷却液的温度、进气温度与排气温度的传感器(部分车型装备)。
从结构上讲,这些温度传感器有绕线电阻式、热敏电阻式、扩散电阻式、半导体晶体管式、金属芯式和热电偶式等。
应用较多的是绕线电阻式和热敏电阻式温度传感器。
而从检测对象方面讲,温度传感器包括发动机冷却液温度传感器、进气温度传感器和排气温度传感器。
1.作用
(1)发动机冷却液温度传感器(ECT)
发动机冷却液温度传感器又称水温传感器,它用来检测发动机冷却液的温度,并将温度信号转变成电信号输送给发动机控制模块,作为汽油喷射、点火正时、怠速和尾气排放控制的主要修正信号。
(2)进气温度传感器(IAT)
进气温度传感器(IAT)用来检测进气温度,并将进气温度信号转变成电信号输送给发动机控制模块,作为汽油喷射、点火正时的修正信号。
(3)排气温度传感器
排气温度传感器用来检测再循环废气的温度,用以判断废气再循环系统工作是否正常。
2. 分类
温度传感器有四种主要类型:热电偶、热敏电阻、电阻温度检测器(RTD)和IC温度传感器。
IC温度传感器又包括模拟输出和数字输出两种
类型。
热电偶应用很广泛,因为它们非常坚固而且不太贵。
热电偶有多种类型,它们覆盖非常宽的温度范围,从200℃到2000℃。
它们的特点是:低灵敏度、低稳定性、中等精度、响应速度慢、高温下容易老化和有漂移,以及非线性。
另外,热电偶需要外部参考端。
RTD精度极高且具有中等线性度。
它们特别稳定,并有许多种配置。
但它们的最高工作温度只能达到400℃左右。
它们也有很大的TC,且价格昂贵(是热电偶的4~10倍),并且需要一个外部参考源。
拟输出IC温度传感器具有很高的线性度 (如果配合一个模数转换器或ADC可产生数字输出)、低成本、高精
度(大约1%)、小尺寸和高分辨率。
它们的不足之处在于温度范围有限(C55℃~+150℃),并且需要一个外部参考源。
(1)绕线电阻式温度传感器
在绝缘绕线架上绕上高纯度的镍线,再罩上适当的外套而制成,利用其电阻值随温度变化而变化的特性来测量冷却液温度和进气温度。
其精度在1%以内,响应特性较差,响应时间约为15s。
(2)热敏式温度传感器
热敏式温度传感器利用的半导体是电阻随温度变化而变化的特性,其灵敏度较高。
有NTC(负热敏系数)和PTC(正热敏系数)两种。
热敏式传感器的响应特性比绕线电阻式传感器优良,因而被广泛地运用于检测发动机冷却液和进气温度。
3.温度传感器的工作过程
温度传感器与发动机控制模块之间的连接电路。
其中一根线通过发动机控制模块为传感器提供搭铁信号,有些车型的温度传感器用壳体直接搭铁;而另外一根线是作为传感器的信号
输出线,发动机控制模块就是用这根线向传感器提供一个5V 的参考电压,同时也是通过这根线上的反馈电压来监测温度的高低。
当温度上升的时候,传感器的电阻将减小,传感器两端的电压降也将下降,发动机控制模块就是根据该电压降来反映温度的高低。
由此可知,对于负热敏系数的温度传感器而言,温度越高,传感器的电阻值越小,传感器的信号电压越低。
20世纪80年代及以后生产的车型上的大多数燃油温度传感器、发动机冷却液温度传感器和进气温度传感器都是按照相同的模式运行,即它们都属于负温度系数的热敏电阻。
通常情况下,燃油温度传感器、进气温度传感器和冷却液湿度传感器电阻的变化范围是从-40℃时的100000Ω到130℃时的50Ω;传感器的电压变化范围从冷态时的略小于5V到正常工作时的lV~2V。
如果传感器的电路中出现开路,那信号电压将保持5V 的参考电压,如果传感器的电路中出现与地短路,那信号电压将保持OV。
4.温度传感器的测试
下面以发动机冷却液温度传感器为例,讲述其测试过程,进气温度传感器和排气温度传感器的测试方
法与此相同。
发动机冷却液温度传感器是一个比较重要的传感器,如果其损坏,会造成发动机起动困难、运行性能过差的故障。
因而对发动机冷却液温度传感器进行正确的测试很重要。
(1)测试所需的仪器设备
如果只是想测试传感器的电阻和电压信号,使用汽车专用万用表就可以了,而要想观察传感器的整个信号变化过程,则需使用汽车专用示波器。
(2)就车检测
关闭点火开关,拔下发动机冷却液温度传感器的导线连接器,用汽车专用万用表测量其电阻值,温度越高,传感器的电阻应越小。
否则更换冷却液温度传感器。
(3)单件测试
关闭点火开关,拔下发动机冷却液温度传感器的导线连接器,从发动机上拆下冷却液温度传感器。
在一个容器里加不同温度的水,然后测量传感器的电阻值。
其电阻值应在如图1类似的两条标准值公差曲线之间。
如果其电阻在两条曲线以外,则需更换发动机冷却液温度传感器。
图1
2)利用汽车专用示波器进行测试。
利用示波器的记忆功能,可以显示温度上升过程中,传感器电压的变化轨迹。
方法是将发动机冷却液温度传感器安装到发动机上,插好连接器。
把示波器的COM检测探针连接到温度传感器的搭铁线、蓄电池的负极接线柱或发动机的缸体上;把示波器的信号检测探针连接到传感器通往发动机控制模块的信号输出端(THW)上。
然后起动发动机(注意:起动前最好是凉车),随着发动机运转时间的延长,发动机冷却液的温度逐渐升高,此时传感器的信号电压也将越来越低,
在冷却液达到正常工作温度后,电压基本稳定。
对于相同车型的温度传感器,如果系统运行正常,那这些车辆冷却液温度传感器的电压一时间的特性曲线应基本重合。
(4)传感器电压测试
1)利用汽车专用万用表进行测试。
把发动机冷却液温度传感器正确安装在车上,起动发动机。
用温度表测量冷却液实际温度,同时用检测仪读取电脑确认的冷却液温度值。
另用电压表从传感器接头背面测量信号电压值,记录下在不同温度下(如20℃、40℃、60℃、80℃、100℃)的电压值,然后用一条平滑的曲线将各个电压值连接起来。
然后和理论值进行比较。
2)利用汽车专用示波器进行测试。
利用示波器的记忆功能,可以显示温度上升过程中,传感器电压的变化轨迹。
方法是将发动机冷却液温度传感器安装到发动机上,插好连接器。
把示波器的COM检测探针连接到温度传感器的搭铁线、蓄电池的负极接线柱或发动机的缸体上;把示波器的信号检测探针连接到传感器通往发动机控制模块的信号输出端(THW)上。
然
后起动发动机(注意:起动前最好是凉车),随着发动机运转时间的延长,发动机冷却液的温度逐渐升高,此时传感器的信号电压也将越来越低,在冷却液达到正常工作温度后,电压基本稳
定。
对于相同车型的温度传感器,如果系统运行正常,那这些车辆冷却液温度传感器的电压一时间的特性曲线应基本重合。