汽车传感器概述ppt课件

在发动机停火后，电路会把热线自动加热到1线式流量传感器还具有自洁功能 。
一、热线式空气流量传感器
2.热线式空气流量传感器的检测
热线式空气流量传感器连接器一般有5端子和6端子两种，不过各车型使 用的热线式空气流量传感器的接线线路和电路结构基本相同，其检测方法也类似。 传感器的检测方法分为开路检测和在路检测两种，都是检查传感器的电源电压和 信号电压。
THANKS
旁通测量方式的热线式空气流量计与主流测量方式的热线式空气流量计的 结构基本相同，主要区别在于前者把热线和补偿电阻用铂丝缠绕在陶瓷螺旋管 上，且把铂金热线和温度补偿电阻（冷线）安装在旁通气道上。
一、热线式空气流量传感器
2）热线式空气流量传感器的工作原理 热线式空气流量传感器的基本原理如图5-16所示。安装在控制电路板上的精
热线式空气流量传感器
一、热线式空气流量传感器
1. 热线式空气流量传感器的结构与原理
一、热线式空气流量传感器
1）热线式空气流量传感器的结构 热线式空气流量传感器按其铂金热线安装位置的不同可分为主流测量方式（热线 电阻安装在主进气道中）及旁通测量方式（热线电阻安装在旁通气道中）两种， 其结构分别如图5-14、图5-15所示。
密电阻RA和RB与热线电阻RH及温度补偿电阻RK组成了惠斯顿电桥。
图5-16 热线式空气流量传感器原理图 A—混合集成电路；RH—热线电阻；RK—温度补偿电阻；RA—精密电阻；RB—电桥电阻
一、热线式空气流量传感器
热线电阻RH放在进气道内，当进气气流流经它时，其热量被流过的空 气吸收，使热线温度降低，使热线温度降低，且空气流量增大时，被带走的 热量也增加，热线式空气流量计就是利用热线与空气之间的这种热传递进行 空气流量测定的。

分辨力越小，表明传感器检测非电量的能力越 强，分辨力的高低从某个侧面反映了传感器的 精度。
（4）迟滞 迟滞反映传感器正向特性与反向特性不一致的
程度。产生这种现象的原因是由于传感器的机 械部分不可避免地存在间隙、摩擦及松动。
图1-12 迟滞特性
（5）重复性
重复性是指传感器输入量按同一方向作全量程连续 多次测量时所得输出-输入特性曲线不重合的程度。 它是反映传感器精密度的一个指标，产生的原因与迟 滞性基本相同，重复性越好，误差越小。
（a） 雷达波探测器 外热成像生命探测仪
（b） 视频探测器 （c） 音频探测器 （d） 红 图1-6 生命探测设备
4．农业生产中使用的传感器
图1-7 塑料大棚
5．汽车中使用的传感器
图1-8 汽车中使用的部分传感器
二、传感器的概念与定义
1．传感器的概念 传感器是一种能把特定被测量的信息按
一定规律转换成某种可用信号并输出的器件或 装置，以满足信息的传输、处理、记录、显示 和控制等要求。
2．传感器的动态特性
传感器要检测的输入信号是随时间而变化的。 传感器应能跟踪输入信号的变化，这样才能获 得正确的输出信号；如果输入信号变化太快， 传感器就可能跟踪不上，这种跟踪输入信号的 特性就是传感器的响应特性，即为动态特性。 表征传感器动态特性的主要参数有响应速度、 频率响应。
（1）响应速度
是将感受的被测的量转换成电信号的部分。
将电信号转换为便于显示、记录、处理和控制
的有用电信号。有用电信号有很多形式，如电
压、电流、频率等。随着科学技术的发展，输
出信号将来也可能是光信号或其他的信号。
传感器的特性有
和
之分。
主要有线性度、灵敏度、分辨力和迟滞、重复

• 雷达探头前方没有障碍物，系统不报警，中控屏不显示或者显示为绿色。
• 有障碍物但是距离较远时，系统报警声频率较低，中控屏上相关区域显 示为黄色。对应为低报阈值，数值较大，代表一个较远的报警距离。
• 有障碍物且距离很近时，系统急促声音报警并显示红色以警告驾驶。对 应为高报阈值，数值较小，代表一个较近的报警距离。
ADAS系统正常启动，超声波雷达无法与显示控制单 元通信
先确认雷达附近有无障碍物，再检查传感器安装是否正确， 尤其是检查传感器固定卡是否将传感器压得太紧。若上述检 查均正常，则说明传感器有故障，可断开相应连线进行判断。
超声波雷达系统整车测试
操作准备
任务实施
监督与管理 •
记录
•
协助与 信息查询 •
•
汽车智能传感器装调与测试
任务十四 超声波雷达调试
中德诺浩（北京） 教育科技股份有限公司
任务导入
场景
某国产自主品牌汽车试制车间
人物
车间班组长张师傅、实习试制装调技师小宋
情节
小宋在张师傅的指导下为智能网联样车安装了超声波雷 达。超声波雷达是否能够正常工作呢？超声波雷达到底是如 何工作的呢？小宋带着这些疑问跟随张师傅开始了超声波雷 达的调试工作。如果你是小宋，你将如何开始自己的工作呢？
测试步骤（以自动泊车系统为例） ◆根据场地条件和车辆功能配置选择所开启的ADAS功能。 ◆通过自动倒车入库、自动侧方位停车两个应用场景测试。
◆查看超声波雷达系统是否正常开启、是否正确探测到车辆 周围的物体或车辆、探测画面是否在屏幕正常显示、蜂鸣 器是否正常工作且声音频率随探测距离变化。
知识学习
、 超声波雷达系统整车测试
任务实施
知识学习

详细描述
随着物联网、人工智能等技术的不断发展，传感器技术 将与这些技术深度融合，实现传感器自身的智能化和多 功能化。同时，传感器也将更加注重系统化设计，实现 更高效、更便捷的集成和应用。
网络化、无线化、远程化
总结词
未来的传感器将更加注重网络化、无线化和远程化的发展，使得传感器数据的传输和处理更加便捷高效。
安全监控中的传感器
总结词
保障人员安全
详细描述
传感器可以用于监测工厂内的温度、湿度、气体浓度等 环境参数，及时发现异常情况并发出警报，保障人员安 全。
总结词
提高安全监控效率
详细描述
通过传感器对工厂内的各种设备进行监测，可以及时发 现设备故障或异常运行状态，提高安全监控的效率和准 确性。
总结词
实现智能化管理
详细描述
环境监测传感器可以监测空气中的PM2.5、 PM10、二氧化硫等污染物浓度，水质中的 浊度、PH值、溶解氧等参数，以及噪声污 染的程度。这些传感器为环境保护部门提供 了实时的环境质量数据，有助于及时采取措
施保护环境和公众健康。
医疗传感器
要点一
总结词
医疗传感器在医疗领域中发挥着重要作用，它们能够实时 监测患者的生理参数，为医生提供准确的诊断和治疗依据 。
详细描述
智能家居传感器主要用于监测和调节温度、湿度、光照 、门窗开闭等家居环境参数。这些传感器能够实现自动 化控制，提高居住的舒适度和能源利用效率，同时还可 以提供安全保障，预防家居安全事故的发生。
04
传感器在工业生产中的应用
自动化生产线上的传感器
总结词
实现生产自动化
详细描述
传感器在自动化生产线中发挥着关键作用，能够实时监测 生产线上各个环节的状态和参数，并将数据反馈给控制系 统，实现生产过程的自动化和智能化。

图4-5-1 霍尔效应原理图
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3.4.1 霍尔效应
霍尔效应演示
D
A B
C
当磁场垂直于薄片时，电子受到洛仑兹力的
作用，向内侧偏移，在半导体薄片C、D方向的端
面之间建立起霍尔电势EH。
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3.4.1 霍尔效应
D
EH
C
洛伦磁力作用下的电子流轨迹。
3.4.1 霍尔效应
磁场力 F qvB 电场力 F qEH
模块三 传感器原理及检测实训
霍尔传感器
3.4 霍尔传感器
3.4.1 霍尔效应 3.4.2 霍尔传感器组成与基本特性 3.4.3 霍尔传感器的应用 3.4.4 测量误差及补偿办法 3.4.5 直流激励时霍尔传感器位移特性实验
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3.4.1 霍尔效应
半导体薄片置于磁场 中，当有电流流过时，在 垂直于电流和磁场的方向 上将产生电动势，这种物 理现象是美国物理学家霍 尔发现的，故称为霍尔效 应，相应的电动势被称为 霍尔电动势，半导体薄片 称为霍尔片或霍尔元件。
➢ 霍尔片 — — 半导体薄片(因为d小，KH大，l/b=2时KH最大) ➢ 引线 — — 激励电极(短边端面)引线1、1'
霍尔电极(长边端面)引线2、2'
➢ 封装外壳 — — 陶瓷或环氧树脂
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3.4.2 霍尔传感器组成与基本特性
2、电路部分 (1) 基本电路 (2) 霍尔元件的输出电路 (3) 输出叠加连接方式
2、利用U H 与 B 的关系
可用于测量磁场及可 转换为磁场的其它物理量
UH ~ B
图4-5-7 霍尔式钳形电流表
BKB Ix U 0 K H I B K H K B I I x K I x ( K K H K B I )

广泛应用。 C）检测技术和装置是自动化系统中不可缺少的组
成部分。 D）检测技术的完善和发展推动着现代科学技术的
进步。
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二、发展方向
1、不断提高检测系统的测量精度、量程范 围、延长使用寿命，提高可靠性；
2、应用新技术和新的物理效应，扩大检测 领域；
3、发展集成化，功能化的传感器； 4、采用计算机技术，使检测技术智能化； 5、发展网络化传感器及检测系统。
检测系统的工程应用
在工程领域，科学实验、产品开发、生产监 督、质量控制等，都离不开检测系统。检测系统 应用涉及到航天、机械、电力、石化和海洋运输 等每一个工程领域。
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1、工业自动化中的应用
a)机械手、机器人中的传感器
转动/移动位置传感器、力传感器、视觉传感器、听 觉传感器、接近距离传感器、触觉传感器、热觉传感器、 嗅觉传感器。
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§1.3传感检测系统基本特性的评价指标 一、传感检测系统的基本特性 传感器特性主要是指输出与输入之间的关系。
静态特性：被测量不随时间变化或变化很慢时， 检测系统的输入和输出量都与时间无关。
动态特性：输入量和输出量都随时间变化较快， 是一个含有时间变量的微分方程式。检测系统对 快速变化的被测量的响应特性称为动态特性。
⊿Rmax2
⊿Rmax1
Rmax10% 0
R
YFS
或：
0
X
△Rmax1正行程的最大重复性偏差， △Rmax2反行程的最大重复性偏差。
2~310% 0
R
YFS
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6、稳定性：
传感器的稳定性一般是指长期稳定性
稳定性是指传感检测系统在长时间工作的状态下， 由于外界各种干扰对系统产生的影响，使得输出量发 生与输入无关的变化，有时称为长时间工作稳定性。

香港理工AGV模型
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传感器在生物医学上的应 用
• 对人体的健康状况进行 • 诊断需要进行多种生理 • 参数的测量。 • 国内已经成功地开 • 发出了用于测量近红外 • 组织血氧参数的检测仪 • 器。人类基因组计划的研究
也大大促进了对酶、免疫、 微生物、细胞、DNA、RNA、 蛋白质、嗅觉、味觉和体液 组份以及血气、血压、血流 量、脉搏等传感器的研究。
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传感器的分类
2、按传感器工作机理分类－续2
（3）化学传感器 是利用化学反应的原理，把无机和有机化学物质的成分、浓度等 转换为电信号的传感器。如：离子选择性电极。
（4）生物传感器 是一种利用生物活性物质选择性的识别和测定生物化学物质的传 感器。近年来发展很快。
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在汽车、机床、电机、发动机等产品出厂 时，必须对其性能质量检测
• 图示为汽车出厂检验原理框图，测量参数包括
润滑油温度、冷却水温度、燃油压力及发动机
转速等。通过对抽样汽车的测试，工程师可以
了解产品质量。
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• 汽车扭距测量 机床加工精度测量
传感器的分类
3、按信息能量变换方式分类
在传感器内部，信息的传递与变换伴随着能量 的流动。
（1）能量变换型：传感器从被测对象中获取能 量，用于直接输出。如：热电偶、光电池、压 电式、电磁感应式、固体电解质气敏传感器等。
（2）能量控制型：传感器从被测对象中获取能 量，用于控制激励源，故又称有源型传感器。 如：电阻式、电感式、电容式、霍尔式、…。

防电击
确保传感器外壳接地良好，避免因漏电等原因造成电 击危险。
操作规范
遵循安全操作规范，避免在未经授权的情况下擅自拆 卸、改装传感器。
04
霍尔传感器的发展趋势与未来 展望
技术创新与改进
微型化
多功能化
随着微电子技术的不断发展，霍尔传 感器的尺寸逐渐减小，性能不断提高 ，应用范围更加广泛。
未来霍尔传感器将逐渐实现多功能化 ，能够同时检测多种物理量，满足不 同领域的需求。
《霍尔传感器》PPT课件
目录
• 霍尔传感器简介 • 霍尔传感器的类型与特点 • 霍尔传感器的使用与注意事项 • 霍尔传感器的发展趋势与未来展望 • 案例分析与实践应用
01
霍尔传感器简介
霍尔传感器的定义
霍尔传感器是一种基于霍尔效应的磁 感应传感器，能够检测磁场变化并转 换为电信号输出。
它利用霍尔效应原理，通过测量磁场 中导体或半导体的电压或电流变化来 检测磁场。
开关型霍尔传感器具有低功耗、高可靠性、快速响应等优点，广泛应用于无刷电机 、电磁阀等电子设备的控制系统中。
开关型霍尔传感器通常由霍尔元件、放大器和比较器等组成，具有较小的体积和重 量。
温度补偿型霍尔传感器
温度补偿型霍尔传感器主要用 于消除温度对霍尔元件的影响 ，提高测量精度和稳定性。
温度补偿型霍尔传感器通常 采用热敏电阻或集成温度传 感器来实现温度补偿功能。
物联网
随着物联网技术的不断发展，霍 尔传感器在智能家居、智能农业 、智能安防等领域的应用前景广 阔。
市场前景与展望
全球霍尔传感器市场规模不断扩大，预计未来几年将继续保持增长态势。
随着技术的不断创新和应用的不断拓展，霍尔传感器的应用领域将越来越 广泛，市场前景十分看好。

低燃油消耗并提高发动机效率。
航空航天
发动机控制
在航空航天领域，空气流量传感 器用于测量发动机进气流量，为 飞行控制系统提供关键参数，确 保发动机在各种飞行条件下的稳
定运行。
燃油效率优化
在航空航天领域，燃油效率是至 关重要的。空气流量传感器帮助 优化燃油喷射量，提高发动机效
率，降低油耗和排放。
安全监控
风力发电监测
在风力发电领域，空气流量传感器可用于监测风速和风向，为风力发电机组的控制和优化 提供数据支持。
CHAPTER 04
发展趋势与挑战
技术发展趋势
空气流量传感器技术不断升级
随着科技的不断进步，空气流量传感器的技术也在不断升级，包括材料、工艺、性能等方面的改进，以提高传感器的 精度、稳定性、可靠性等。
政策环境分析
政府支持政策
政府对空气质量监测和环保产业 的支持力度不断加大，为空气流 量传感器的发展提供了政策支持 。
行业标准制定
政府和行业协会正在制定更加严 格的空气流量传感器行业标准， 对企业的技术研发和产品质量提 出了更高的要求。
法律法规约束
政府对环保和安全的法律法规越 来越严格，对空气流量传感器的 生产和应用提出了更高的安全和 环保要求。
创新点
本研究在传感器结构设计、信号处理算法等方面进行了创新，为空气流量传感器的进一 步发展提供了新的思路和方法。
对未来研究的建议
优化传感器性能
进一步优化传感器的性能，提高其测量精度 和响应速度，以满足更高端的应用需求。
拓展应用领域
深入研究传感器的其他潜在应用领域，如航空航天 、医疗等领域，开拓更广阔的市场。
福特汽车公司还针对不同车型和发动机型号，对空气 流量传感器进行了定制化设计和优化，以满足不同车 型的性能需求。

传感器的工作原理
工作原理
传感器通过敏感元件感知被测量，并转换为电信号或数字信号输出。其中，敏 感元件是传感器的核心部分，其性能直接影响传感器的测量精度和稳定性。
信号处理
传感器输出的信号通常需要进行信号处理，如放大、滤波、模数转换等，以获 得更准确、可靠的数据。
传感器的应用领域
工业自动化
传感器在工业自动化领域的应 用非常广泛，如生产线上的位 移、压力、温度等参数的检测
温度传感器的原理
热电偶温度传感器 基于塞贝克效应或皮尔兹效应，将温 度差转换为电势差。
热电阻温度传感器
基于金属导体的电阻随温度变化的特 性，将温度转换为电阻值。
热敏电阻温度传感器
基于半导体的电阻随温度变化的特性， 将温度转换为电阻值。
集成温度传感器
基于半导体的热敏电阻与信号处理电 路集成，将温度转换为数字信号。
压电式压力传感器
利用压电材料的压电效应， 将压力转换为电信号输出。
压力传感器的应用
工业控制
用于测量气体和液体的 压力，控制流量、液位
和温度等参数。
医疗设备
用于监测病人呼吸、血 压和气瓶压力等参数。
环保监测
交通工具
用于监测大气和水的压 力，以及污染物的排放
等参数。
用于监测汽车、飞机和 船舶的气体和液体压力，
湿度传感器的应用
工业控制
用于监测和控制工业生产过程中的湿度，如食品加工、制药、纺织等。
环境监测
用于监测环境湿度，如气象站、温室、仓库等。
医疗保健
用于监测呼吸机、氧气瓶等医疗设备的湿度，保证医疗安全。
个人生活
用于加湿器、除湿机、智能家居等个人生活设备，提高生活品质。
05

15
① 检测传感器的电源电 压
② 检测传感器的信号电 压
端子 Ｂ 与搭铁端子 Ａ
4~5V发动机
发动机热机怠速运转 节气门开度逐渐增大
4.5~5.5V
16
③ 检测传感器负极导线的连接情况 用万用表电阻挡检测传感器 Ａ 端子与发动机缸体间的电 阻 ， 阻值应小于 0.5 Ω 。
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视频
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三 、 电容式进气压力传感器
１电容式进气压力传感器的结构与原理
电容量的变化量与 弹性膜片的 位移成正比 ， 而弹性膜片的位 移取决于上 、 下两个气体空腔 的 压力 ，只要弹性膜片上部的 空腔为绝对真空 ， 下部空腔通 进气管 ， 则可通过检测电容量 的变化来检测进气歧管的绝对 压力 。
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（ ２ ） 真空膜盒差动变压器式进气压力 传 感 器
输出 电压 发生 变化
振荡 器发 出交 流电
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（ ３ ） 真空膜盒可变电感式进气压力传感器
进气压力增大时 ，膜片回缩 ， 铁芯向两线圈中间运动时 ， 耦合变紧 ， 输出电压增大 ； 反之 ， 则膜片膨胀 ， 使输 出 电压减小 。
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真空膜盒式进气压力传感器的检测方法
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⑤用汽车专用万用 表 对 此进 气压力传感器的频率进行测试 是 ： 打 开 点 火 开 关 ， 发 动 机 不 运 转 ， 进气压力传感 器 输 出 信 号 的 频 率 约 为 160Ｈｚ ； 怠 速 时 频 率 为105Ｈｚ 左 右 ； 减 速 时 频 率 为 ８０Ｈｚ 左 右； 若进气压力输出信号消 失 或者超出工作范围 （ 小 于 80Ｈｚ 或 大 于160Ｈｚ ）， 则 说 明 此 传 感 器 已 损 坏 ， 应 进 行 检 修或 更 换 。
的振荡频率，即可输出压力信号。