第一章 汽车传感器概述【新型汽车传感器、执行器原理与故障检测】

汽车专用传感器的工作原理及其应用汽车专用传感器在当今汽车工业中扮演着至关重要的角色，它们通过感知汽车的各种状态和环境信息，为汽车的运行和驾驶安全提供了重要的数据支持。

本文将深入探讨汽车专用传感器的工作原理及其在汽车行业中的广泛应用，并结合个人观点进行分析。

1. 传感器的基本原理传感器是一种能够感知并测量物理量的设备，它通常由传感元件、信号处理电路和输出装置组成。

在汽车中，传感器通过感知汽车各个关键部位的状态和环境信息，将这些信息转换成电信号并传输给汽车的控制单元，从而实现对车辆的监测和控制。

2. 汽车专用传感器的种类及工作原理在汽车行业中，常见的专用传感器包括温度传感器、压力传感器、速度传感器、加速度传感器、角位移传感器等。

这些传感器通过不同的工作原理来感知和测量汽车的各种状态和环境信息，比如温度、压力、速度、加速度和角位移等。

3. 温度传感器的工作原理及应用温度传感器可以感知汽车发动机、变速箱、冷却系统等部件的温度信息，它们通常采用热敏电阻、热电偶或红外线传感器等原理来实现温度的测量。

温度传感器的应用范围非常广泛，不仅可以用于发动机的冷却控制和燃油喷射系统的控制，还可以用于汽车空调和座椅加热系统的控制。

4. 压力传感器的工作原理及应用压力传感器可以感知汽车发动机的油压、空气压力和刹车系统的压力信息，它们通常采用电容、电阻、电子压力膜片或压电效应等原理来实现压力的测量。

压力传感器的应用非常重要，它不仅可以用于发动机的燃油喷射系统和排气凸轮轴调节系统的控制，还可以用于制动系统的防抱死系统和车身稳定控制系统的控制。

5. 速度传感器的工作原理及应用速度传感器可以感知汽车车轮的转速和车速信息，它们通常采用霍尔元件、电感元件或声波传感器等原理来实现速度的测量。

速度传感器的应用也非常广泛，它可以用于发动机的点火系统、变速箱的换挡控制系统和车轮的防抱死系统等。

6. 加速度传感器的工作原理及应用加速度传感器可以感知汽车的加速度、速度和位置信息，它们通常采用压电效应、电容效应或表面微机电系统等原理来实现加速度的测量。

汽车传感器的工作原理汽车传感器是通过感知客观事物并将其转化成电信号的装置。

它们通常使用特定材料或技术来感测和测量车辆周围的物理量，从而提供汽车驾驶员和控制系统所需的信息。

1. 加速度传感器（Accelerometers）：测量车辆的加速度，包括纵向加速度、横向加速度和垂直加速度。

这些传感器通常基于微机电系统（MEMS）技术，通过材料的压电效应或表面微力传感器来测量加速度。

当车辆加速或减速时，传感器会发出相应的电信号。

2. 转向传感器（Steering Angle Sensors）：测量车辆的转向角度。

它们通常使用旋转变压器或霍尔效应传感器来检测转向轴的位置。

当车辆的方向盘转动时，传感器会测量出相应的角度，并将其转化为电信号。

3. 车速传感器（Vehicle Speed Sensors）：测量车辆的速度。

这些传感器通常采用磁电感应或霍尔效应技术，通过感知车轮或传动系统的旋转速度来测量车辆的实时速度。

传感器产生的电信号频率与车速成正比。

4. 制动传感器（Brake Sensors）：测量车辆刹车系统的状态。

这些传感器可以检测刹车踏板的位置以及制动液压系统的压力。

根据踏板位置变化和液压压力的变化，传感器会输出相应的电信号。

5. 气压传感器（Pressure Sensors）：测量轮胎的气压。

这些传感器通常基于压电效应或微机电系统技术，通过监测轮胎内和外部的气压差异来测量轮胎的气压。

传感器会把气压变化转化为电信号，并发送给车辆的仪表盘或控制系统。

总结而言，汽车传感器工作的基本原理是通过某种特定的物理量感测技术将车辆周围的信息转化为电信号。

这些传感器的工作可帮助驾驶员了解车辆的状态并提供相关的信息，同时也为车辆控制系统提供实时数据，以确保安全与性能。

一、实训目的通过本次实训，使学员掌握汽车传感器的结构、原理、性能、检测方法及故障诊断等方面的知识，提高学员在实际工作中对汽车传感器的检查、维护和故障排除能力。

二、实训内容1. 汽车传感器概述（1）汽车传感器的定义：汽车传感器是一种将各种物理量（如温度、压力、速度、位置等）转换为电信号的装置。

（2）汽车传感器的分类：根据传感器的工作原理，可分为电热式、磁电式、光电式、超声波式等。

（3）汽车传感器的作用：汽车传感器是实现汽车自动控制的基础，其主要作用是检测汽车运行状态，为电子控制系统提供准确、可靠的信号。

2. 常见汽车传感器的检测方法（1）水温传感器检测：将水温传感器放入冷、热水容器中，用万用表测量其电阻值，电阻值应在规定范围内变化。

（2）氧传感器检测：拆下氧传感器，用万用表测量其电阻值，电阻值应在规定范围内。

同时，检查氧传感器的工作电压，电压应在规定范围内。

（3）机油压力传感器检测：将汽车发动机处于工作温度，在怠速和2000r/min时，用油压表测量机油压力，检查机油压力传感器是否处于正常状态。

（4）ABS传感器检测：测量ABS传感器的输出电压和波形，检查其是否符合规定。

3. 汽车传感器故障诊断（1）水温传感器故障诊断：水温传感器故障会导致发动机冷却系统工作异常，造成发动机过热。

故障现象包括水温指示异常、发动机功率下降等。

（2）氧传感器故障诊断：氧传感器故障会导致发动机排放超标，油耗增加。

故障现象包括排放超标、油耗增加、发动机动力下降等。

（3）机油压力传感器故障诊断：机油压力传感器故障会导致发动机润滑不良，造成发动机磨损加剧。

故障现象包括发动机异响、油耗增加、发动机性能下降等。

（4）ABS传感器故障诊断：ABS传感器故障会导致制动系统工作异常，造成制动效果下降。

故障现象包括制动距离增加、制动跑偏、制动时车辆震动等。

三、实训过程1. 实训准备：了解汽车传感器的结构、原理、性能和检测方法，准备好实训所需的工具和设备。

传感器在汽车上的原理及应用汽车传感器的基本原理•汽车传感器是汽车电子控制系统的重要组成部分，用于感知汽车各种参数和环境信息。

•汽车传感器通常由传感器元件和信号处理电路组成。

传感器元件的作用•传感器元件是将感知的物理量转化为电信号的核心部件。

•常见的汽车传感器元件包括温度传感器、压力传感器、加速度传感器、液位传感器等。

信号处理电路的作用•信号处理电路将传感器元件产生的微弱电信号进行放大、滤波和转换等处理，使其能够被汽车电子控制单元（ECU）正确解读和处理。

汽车传感器的应用场景汽车传感器广泛应用于汽车的各个子系统和功能模块中，以下列举了几个常见的应用场景。

发动机控制系统•发动机温度传感器：监测发动机温度，用于控制冷却系统和燃油喷射量。

•油位传感器：监测油箱中的油位，用于提醒驾驶员加油。

•汽缸压力传感器：监测每个汽缸内的爆炸压力，用于判断发动机工作状态。

制动系统•刹车压力传感器：监测制动液压系统的压力，用于判断刹车踏板力度。

•刹车片磨损传感器：监测刹车片的磨损程度，提醒驾驶员更换刹车片。

悬挂系统•车身倾斜传感器：监测车身倾斜角度，用于自动调节悬挂系统的硬度和高度。

•悬挂行程传感器：监测悬挂系统的行程，用于判断悬挂系统的工作状态。

安全系统•碰撞传感器：监测车辆碰撞情况，用于触发安全气囊和安全带预紧系统。

•车辆倒车传感器：监测车辆周围障碍物，用于辅助驾驶员倒车。

环境感知系统•雨滴传感器：监测雨刮器需要工作的降雨程度。

•光敏传感器：监测环境亮度，用于自动控制车灯。

总结汽车传感器在现代汽车中起着至关重要的作用，通过感知和监测车辆各种参数和环境信息，保证了车辆的安全性、可靠性和舒适性。

随着汽车电子技术的不断发展，传感器的种类和应用场景也在不断增加和创新。

对于汽车制造商和驾驶员来说，了解和熟悉汽车传感器的原理和应用是必要的，以便能够更好地理解和操作车辆。

汽车传感器知识汽车传感器是现代汽车电子系统中的重要组成部分，它们通过感知汽车周围环境的各种参数，将这些信息转化为电信号，然后传输给汽车的控制单元，从而实现对汽车的监测和控制。

汽车传感器的种类繁多，包括温度传感器、压力传感器、速度传感器、湿度传感器等等。

本文将从不同类型的汽车传感器角度，介绍其原理和应用。

温度传感器是汽车传感器中的常见类型之一，它主要用于测量汽车发动机和排气系统的温度。

温度传感器通常采用热敏电阻或热电偶作为感应元件，当温度发生变化时，感应元件的电阻或电压也会发生相应的变化。

通过测量这种变化，可以获得汽车发动机和排气系统的温度信息，进而控制冷却系统和燃油喷射系统的工作状态，保证发动机的正常运行。

压力传感器是另一种常见的汽车传感器，它主要用于测量汽车系统中的压力参数，如油压、气压等。

压力传感器通常采用压阻式或电容式传感器作为感应元件，当压力发生变化时，感应元件的电阻或电容也会发生相应的变化。

通过测量这种变化，可以获得汽车系统中的压力信息，进而控制燃油喷射系统、制动系统等的工作状态，保证汽车的安全性和稳定性。

速度传感器是用于测量汽车车速的传感器，它主要应用于制动系统、转向系统、巡航控制系统等。

速度传感器通常采用霍尔元件或磁电阻元件作为感应元件，当车轮旋转时，感应元件会受到磁场的影响而产生电信号。

通过测量这种电信号的频率，可以获得汽车的车速信息，进而控制制动系统、转向系统等的工作状态，提高汽车的行驶安全性和舒适性。

湿度传感器是用于测量汽车内部湿度的传感器，它主要应用于空调系统、雨量感应器等。

湿度传感器通常采用电容式或电阻式传感器作为感应元件，当周围环境的湿度发生变化时，感应元件的电容或电阻也会发生相应的变化。

通过测量这种变化，可以获得汽车内部的湿度信息，进而控制空调系统的工作状态，提供舒适的驾驶环境。

除了以上几种类型的传感器，汽车传感器还包括氧气传感器、气体传感器、光线传感器等。

氧气传感器主要用于测量汽车尾气中的氧气含量，以实现对排放系统的控制；气体传感器主要用于检测汽车周围环境中的有害气体浓度，以保障驾驶者的健康和安全；光线传感器主要用于检测周围环境的光线强度，以实现自动控制车灯的开关。

《汽车传感器检测》培训教案一、教案概述1. 课程目的：使学员了解汽车传感器的基本原理、类型及应用，提高学员对汽车传感器检测技术的认识和实际操作能力。

2. 课程时长：共计10课时（每课时45分钟）。

3. 适用对象：汽车维修技术人员、汽车检测工程师及相关专业人士。

4. 教学方法：理论讲解与实践操作相结合。

二、教学内容第1课时：汽车传感器概述1. 汽车传感器的作用2. 汽车传感器的分类3. 汽车传感器的发展趋势第2课时：温度传感器1. 温度传感器的原理与结构2. 温度传感器的应用实例3. 温度传感器的检测方法第3课时：压力传感器1. 压力传感器的原理与结构2. 压力传感器的应用实例3. 压力传感器的检测方法第4课时：氧传感器1. 氧传感器的原理与结构2. 氧传感器的应用实例3. 氧传感器的检测方法第5课时：爆震传感器1. 爆震传感器的原理与结构2. 爆震传感器的应用实例3. 爆震传感器的检测方法三、教学过程1. 理论讲解：通过PPT、教材等资料，对每个章节的内容进行详细讲解，使学员了解汽车传感器的基本原理、类型及应用。

2. 实践操作：安排学员在实验室进行实践操作，亲自动手检测各种传感器，加深对传感器检测技术的认识。

3. 互动环节：在讲解过程中，鼓励学员提问，解答学员在实际工作中遇到的问题。

4. 课后作业：每节课后布置相关作业，巩固所学知识。

四、教学评价1. 课堂表现：考察学员在课堂上的参与程度、提问回答等情况。

2. 实践操作：评估学员在实验室的实际操作能力。

3. 课后作业：检查学员完成作业的质量。

五、教学资源1. 教材：选用权威、实用的汽车传感器检测教材。

2. PPT：制作精美、清晰的PPT课件。

3. 实验室设备：提供齐全的汽车传感器检测设备，确保学员能够进行实际操作。

4. 网络资源：提供相关学术论文、技术资料，便于学员课后自学。

六、教学活动设计6. 教学活动一：温度传感器的检测与替换目的：使学员掌握温度传感器的检测方法及其更换流程。

汽车传感器概述汽车传感器概述机械11-2 刘晓龙 111014218指导老师程朋乐摘要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。

车用传感器很多，判断传感器出现的故障时，不应只考虑传感器本身，而应考虑出现故障的整个电路。

因此，在查找故障时，除了检查传感器之外，还要检查线束、插接件以及传感器与电控单元之间的有关电路。

关键词：车用传感器，汽车运用，现代汽车发展1.引言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。

在20世纪60年代，汽车上仅有机油压力传感器、油量传感器和水温传感器，它们与仪表或指示灯连接。

进入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。

现代汽车技术发展特征之一就是越来越多的部件采用电子控制。

根据传感器的作用，可以分类为测量温度、压力、流量、位置、气体浓度、速度、光亮度、干湿度、距离等功能的传感器，它们各司其职，一旦某个传感器失灵，对应的装置工作就会不正常甚至不工作。

因此，传感器在汽车上的作用是很重要的。

汽车传感器过去单纯用于发动机上，现在巳扩展到底盘、车身和灯光电气系统上了。

传感器在汽车上的应用不断扩大，它们在汽车电子稳定性控制系统（包括轮速传感器、陀螺仪以及刹车处理器）、车道偏离警告系统和盲点探测系统（包括雷达、红外线或者光学传感器）各个方面都得到了使用。

2.常用汽车传感器工作机理2.1磁电效应根据法拉第电磁感应定律，N匝线圈在磁场中运动，切割磁力线（或线圈所在磁场的磁通变化）时，线圈中所产生的感应电动势的大小取决于穿过线圈的磁通的变化率，直线移动式磁电传感器直线移动式磁电传感器由永久磁铁、线圈和传感器壳体等组成当壳体随被测振动体一起振动且在振动频率远大于传感器的固有频率时，由于弹簧较软，运动件质量相对较大，运动件来不及随振动体一起振动（静止不动）。