汽车传感器教案

绪论 第一章 传感器的基本特性 传感器的概念以及传感器的基本特性是本章重点。 讲授 1.1 传感器的定义 关于传感器的定义，至今尚无一个比较全面的定义。不过，对以下提法，学者们似乎不持异议。 国际电工委员会的定义为：“传感器是测量系统中的一种前置部件，它将输入变量转换成可供测量的信号”。 根据中华人民共和国国家标准（GB7665——87），传感器（Transducer/Sensor) 的定义是：能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。 所谓传感器，是指那些能够取代甚至超出人的“五官”，具有视觉、听觉、触发、嗅觉和味觉等功能的元器件或装置。 1.2 传感器的组成 传感器是由敏感元件、转换元件及信号调节电路三部分组成的。 敏感元件是指传感器中能直接感受(或响应)与检出被测对象的待测信息(非电量)的部分， 转换元件是指传感器中能将敏感元件所感受(或响应)出的信息直接转换成电信号的部分。 信号调节转换电路是能把转换元件输出的电信号转换为电压、电流或频率量便于显示、记录、处理和控制的有用电信号的电路。辅助电路通常包括电源，即交、直流供电系统。 1.3 传感器的分类 可以用不同的观点对传感器进行分类：它

实验一 开关式霍尔传感器测转速实验

一、实验目的：了解开关式霍尔传感器测转速的应用

二、基本原理：开关式霍尔传感器是线性霍尔元件的输出信号经放大器放大，再经施密特触发器整形成矩形波（开关信号）输出的传感器。开关式霍尔传感器测转速的原理图如图所示：当被测圆盘上装有只磁性体时，圆盘每转一周，磁场变化6次，开关式霍尔传感器就同频率f相应变化输出，再经转速表显示转速n。 三、实验仪器：传感器实验台 四、实验步骤：

1、根据图将霍尔转速传感器安转于霍尔架上，传感器的端面对准转盘上的磁钢并调节升降杆使传感器端面与磁钢之间的间隙大约为2~3mm。

2、将主机箱中的转速调节电源0~24V旋钮调到最小（逆时针方向转到底）后接入电压表（电压表量程切换开关打到20V档）：其它接线按图所是连接（注意霍尔转速传感器的三根引线的序号）：将频频\\转速表的开关按到转速档。

3、检查接线无误后合上主机箱电源开关，在小于12V范围内（电

压表监测）调节主机箱的转速调节电源（调节电压改变直流电机电驱电压），观察电机转动及转速表的现实情况。

4、从2V开始记录，每增加1V相应电机转速的数据（待电机转速稳定后读取数据）；画出电机的V-n（电机电驱电压与电机转速的关系）特性曲线，实验

实验一 开关式霍尔传感器测转速实验

一、实验目的：了解开关式霍尔传感器测转速的应用

二、基本原理：开关式霍尔传感器是线性霍尔元件的输出信号经放大器放大，再经施密特触发器整形成矩形波（开关信号）输出的传感器。开关式霍尔传感器测转速的原理图如图所示：当被测圆盘上装有只磁性体时，圆盘每转一周，磁场变化6次，开关式霍尔传感器就同频率f相应变化输出，再经转速表显示转速n。 三、实验仪器：传感器实验台 四、实验步骤：

1、根据图将霍尔转速传感器安转于霍尔架上，传感器的端面对准转盘上的磁钢并调节升降杆使传感器端面与磁钢之间的间隙大约为2~3mm。

2、将主机箱中的转速调节电源0~24V旋钮调到最小（逆时针方向转到底）后接入电压表（电压表量程切换开关打到20V档）：其它接线按图所是连接（注意霍尔转速传感器的三根引线的序号）：将频频\\转速表的开关按到转速档。

3、检查接线无误后合上主机箱电源开关，在小于12V范围内（电

压表监测）调节主机箱的转速调节电源（调节电压改变直流电机电驱电压），观察电机转动及转速表的现实情况。

4、从2V开始记录，每增加1V相应电机转速的数据（待电机转速稳定后读取数据）；画出电机的V-n（电机电驱电压与电机转速的关系）特性曲线，实验

汽车传感器授课：联系:

总学时 40H,其中理论30H 实验10H参考教材：

《汽车传感器的检测 》贺建波 贺展开 主编， 机械工业出版社 《汽车传感器识别与检测图解》宋福昌 等 编 ，电子工业出版社 1

汽车传感器汽车传感器概述

概

述

第一节 汽车传感器的使用范围 第二节 汽车传感器的分类

概

述

汽车传感器是汽车仪表系统和电子控制系统的信息源， 是汽车电子控制系统的关键部件。

汽车传感器是汽车电子技术领域研究的核心内容之一。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。电子自动控制的工作要依赖传感器的信息反缋。

据统计，目前一般轿车上大约有几十只传感器，高级轿 车有一百多个传感器，而豪华轿车上多达二百余只传感器， 每年全球的车用传感器需求量将达到十多亿只。汽车传感器工作机理通常是利用物理、化学的原理和 效应，如磁电效应 、霍耳效应 、压电效应 、光电效应 、光 敏电阻效应、电致发光 、热电效应 、热电阻效应等4

第一节 汽车传感器的使用范围一、用于汽车指示仪表系统目的：用于了解汽车工作状况。

例车 速 传感器 油 箱 传感器

车速表及燃油液位指示仪表A/D 微 处 理 器 存储器 D/A 车速表燃油液位 指示仪表

A/D

D/A

汽车上常用的仪表有：

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汽车传感器的种类和作用

令狐采学

汽车传感器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。下面我们来认识一下汽车上的主要传感器。

空气流量传感器

空气流量传感器是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（丰田previa旅行车）、卡门涡游式空气流量传感器（丰田凌志ls400轿车）、热线式空气流量传感器（日产千里马车用vg30e发动机和国产天津三峰客车tj6481aq4装用的沃尔沃b230f发动机）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

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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。

进气压力传感器

进气压力传感器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。国

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汽车传感器的种类和作用

令狐采学

汽车传感器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。下面我们来认识一下汽车上的主要传感器。

空气流量传感器

空气流量传感器是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（丰田previa旅行车）、卡门涡游式空气流量传感器（丰田凌志ls400轿车）、热线式空气流量传感器（日产千里马车用vg30e发动机和国产天津三峰客车tj6481aq4装用的沃尔沃b230f发动机）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

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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。

进气压力传感器

进气压力传感器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。国

考生注意：

1．学号、姓名、专业班级等应填写准确。

2．考试作弊者，责令停考，考生签名，成绩作废 学号

姓名

班级

命题教师

专业负责人签字

试卷类别

汽车传感器原理与检测课程考试试卷

2.电控发动机系统中，检测进气压力的是（）。

A. 怠速旁通阀 B. 进气压力传感器 （XXXX—XXXX学年度 第一学期）（含答案）

C. 空气滤清器 D. 进气管

适用范围：大学本科，高职高专，中职中专，职业培训，等 3.汽车中检测空调蒸发器出口温度的传感器是（）。

A.热电偶 B.热电阻

考核时长：120分 考核方式：闭卷

C.热敏电阻 D.双金属片温度传感器

适用专业：汽车类专业 4.进气温度传感器是用什么元件测温的？（）

题号 一 二 三 四 总分 A.负温度系数热敏电阻 B.普通电阻

C.正温度系数热敏电阻 D.临界温度热敏电阻

得分

汽车传感器的功用

一．空气流量计的功用：空气流量传感器是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。

二．进气绝对压力传感器的功用：进气压力传感器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。

三．节气门位置传感器的功用; 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。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

四．凸轮轴位置传感器的功用; 曲轴位置传感器又称为发动机转速与曲轴转角传感器，其功用是采集曲轴转动角度和发动机转速信号，并输入电子控制单元(ECu)，以便确定点火

汽车发动机上各传感器

进气压力和进气温度传感器整个系统有 6个传感器随时感知发动机的工作状况。其中进气压力、进气温度是两个重要的参数。在早期的电喷发动机上,这两个参数的传感器制成一体;在 AJR 发动机上是独立的。一为硅电容绝对压力传感器,探测进气压力,它被安装在进气管上,也可安装在进气管附近。进气温度传感器也安装在进气管上。

大气环境,如季节变化、地理位置高低,都会影响进气温度与进气的绝对压力,根据工况随时测得上述两参数,传输到 ECU 中。

当传感器出现故障时,发动机控制单元能够检测到,并能使发动机进入挂帐应急状态下运行,通过 V.A.G.1552或 V.A.G.1551故障阅读仪,可以知道故障信息。

进气温度传感器是一个 ,代号 G72。

(3冷却液温度传感器(也叫水温传感器装在发动机冷却液出水管上, 由此测出发动机温度,转变为电信号传给 ECU ,用来修正喷油定时,从而获得浓度更合适的混合气。它也是一个负热敏电阻, 当该传感器发生故障时, 上述故障阅读仪可读取此有关信息。而且, ECU 能检测到这种故障,并使发动机转入故障应急状态运行

(4节气门位置传感器安装在节气门下方,节气门轴带动节气门位置传感器内的可变电阻转动, 用来改变阻值大小。它将节气

最新传感器列表

遥感波段

? 紫外线：波长范围为0.01～0.38μm，太阳光谱中，只有0.3～0.38μm波长的光到达地面，对油污染敏感，但探测高度在2000 m以下。

? 可见光：波长范围：0.38～0.76μm，人眼对可见光有敏锐的感觉，是遥感技术应用中的重要波段。

? 红外线：波长范围为0.76～1000μm，根据性质分为近红外、中红外、远红外和超远红外。

? 微波：波长范围为1 mm～1 m，穿透性好，不受云雾的影响。 ? 近红外：0.76～3.0 μm，与可见光相似。 ? 中红外：3.0～6.0 μm，地面常温下的辐射波长，有热感，又叫热红外。 ? 远红外：6.0～15.0 μm，地面常温下的辐射波长，有热感，又叫热红外。 ? 超远红外：15.0～1 000 μm，多被大气吸收，遥感探测器一般无法探测。

大气窗口

大气窗口 紫外可见光 近红外 近红外 近-中红外 波段 透射率/% 应用举例 0.3～1.3 μm ＞90 TM1-4、SPOT的HRV 1.5～1.8 μm 2.0～3.5 μm 80 80 ??TM5 TM7 中红外 3.5～5.5 μm ㏒???琰茞??ü NOAA的AVHRR 远红外 微波 8～14 μm 0