解析汽车ABS系统中的速度传感器

解析汽车ABS系统中的速度传感器

解析汽车ABS系统中的速度传感器

?随着汽车电子技术的发展,汽车的安全性能技术受到人们的重视,制动系统作为主要安全件更是备受关注,ABS防抱死刹车系统,是一种具有防滑、防锁死等优点的汽车安全控制系统。

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?速度传感器汽车电子传感器技术

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?随着汽车电子技术的发展,汽车的安全性能技术受到人们的重视,制动系统作为主要安全件更是备受关注,ABS(AnTI-lockedBrakingSystem)防抱死刹车系统,是一种具有防滑、防锁死等优点的汽车安全控制系统,它既有普通制动系统的制动功能,又能防止车轮锁死,制动防抱死系统在制动过程中防止车轮被制动抱死,提高制动减速度、缩短制动距离,能有效地提高汽车的方向稳定性和转向操纵能力,制动放抱死系统对汽车性能的影响主要表现在减少制动距离、保持转向操纵能力、提高行驶方向稳定性以及减少轮胎的磨损,是目前汽车上最先进、制动效果最佳的制动装置。

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?ABS制动防抱死系统

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传感器原理——基于霍尔传感器的转速测量系统设计

. 传感器原理及应用期末课程设计题目基于霍尔传感器的转速测量电路设计 姓名小波学号8888888888 院(系)电子电气工程学院 班级清华大学——电子信息 指导教师牛人职称博士后 二O一一年七月十二日

摘要:转速是发动机重要的工作参数之一,也是其它参数计算的重要依据。针对工业上常见的发动机设计了以单片机STC89C51为控制核心的转速测量系统。系统利用霍尔传感器作为转速检测元件,并利用设计的调理电路对霍尔转速传感器输出的信号进行滤波和整形,将得到的标准方波信号送给单片机进行处理。实际测试表明,该系统能满足发动机转速测量要求。 关键词:转速测量,霍尔传感器,信号处理,数据处理

Abstract: The rotate speed is one of the important parameters for the engine, and it is also the important factor that calculates other parameters. The rotate speed measurement system for the common engine is designed with the single chip STC89C51. The signal of the rotate speed is sampled by the Hall sensor, and it is transformed into square wave which will be sent to single chip computer. The result of the experiment shows that the measurement system is able to satisfy the requirement of the engine rotate speed measurement. Key words:rotate speed measurement, Hall sensor, signal processing, data processing

汽车传感器的种类和作用

汽车传感器的种类和作用 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。国产奥迪100型轿车(v6发动机)、桑塔纳2000型轿车、北京切诺基(25l发动机)、丰田皇冠3.0轿车等均采用这种压力传感器。目前广泛采用的是半导体压敏电阻式进气压力传感器。 节气门位置传感器 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(桑塔纳2000型轿车和天津三峰客车)、线性可变电阻式节气门位置传感器(北京切诺基)、综合型节气门位置传感器(国产奥迪100型v6发动机)。 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(桑塔纳2000型轿车和北京切诺基)、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

汽车传感器类型及其工作原理

汽车传感器类型及其工作原理 汽车技术的发展,使得越来越多的元器件用到整个汽车系统的控制上面。 最常用的就是使用传感器来检测各种需要检测或者对汽车行驶、控制需要参考 的重要参数,并将这些信号转化成电信号等待再次处理。下面,小编来和大家 分享一些汽车传感器类型,并针对这些不同性能的传感器它的工作原理,来告 诉大家它在汽车中是用在什么地方,具体是怎么操作的,并且它在整个系统中 有什么样的作用。常用的汽车传感器类型、工作原理和使用方式(1) 里程表传感器在差速器或者半轴上面的传感器,来感觉转动的圈数,一般 用霍尔,光电两个方式来检测信号,其目的利用里程表记数可有效的分析判断 汽车的行驶速度和里程,因为半轴和车轮的角速度相等,已知轮胎的半径,直 接通过历程参数来计算。在传动轴上设计两个轴承,大大减轻了运行中的力距,减少了摩擦力,增强了使用寿命;由原来的动态检测信号改为齿轮运转式检测信号;由原来直插式垂直变速箱改为倒角式接口变速箱。里程表传感器插头一般是在变速箱上,有的打开发动机盖可以看到,有的要在地沟操作。 (2) 机油压力传感器是指集微型传感器、执行器以及信号处理和控制电路、接口电路、通信和电源于一体的微型机电系统。常用的有硅压阻式和硅电 容式,两者都是在硅片上生成的微机械电子传感器。一般情况上,我们通过机 油压力传感器来检测汽车的机油向内的汽油还有多少,并将检测到的信号转换 成我们可以理解的信号,提醒我们还有多少汽油,或者还可以走多远,甚至是 提醒汽车需要加汽油了。(3) 水温传感器它的内部是一个半导体热敏电阻,温度愈低,电阻愈大;反之电阻愈小,安装在发动机缸体或缸盖的水套上,与冷却水直接接触。从而侧得发动机冷却水的温度。电控单元根据这一变化测 得发动机冷却水的温度,温度愈低,电阻愈大;反之电阻愈小。电控单元根据这

加速度传感器LIS3DH在汽车状况中的应用

LIS3DH 在汽车状况中的应用 在汽车状况中的 状况中的应用
一、 车辆加速度 以宝马系列为例,总结如下: 最小(取绝对值) 项目 起步加速度 超车加速度 制动加速度 km/h 0 ~ 100 48 ~ 112 60 ~ 0 100 ~ 0 0.92g 0.94g |加速度值| (十进制) 0.28g |寄存器值| (十六进制) 0x08F5 0x1D70 0x1E14 最大(取绝对值) |加速度值| (十进制) 0.67g 1.06g 1.06g |寄存器值| (十六进制) 0x1570 0x21EB 0x21EB
小于起步加速度
说明:以上值均取绝对值,只考虑值的大小,不考虑方向。设加速度传感器 LIS3DH 量 程为 L,由于传感器读出的寄存器加速度值为 16 位十六进制补码,为带符号数,所以寄存 器值绝对值和加速度换算如下(上表取传感器量程 L=4g) :
寄存器值 | D(十进制) | =
加速度值 | D_a | × 32768 传感器量程L
再将寄存器值|D|(十进制)转换成相应的十六进制值|D_0x|,由于它们大小和方向都是 一一对应的,所以只用考虑他们的大小(即绝对值)与车辆状态的关系,而寄存器值的方向 则通过最高位判断,从而这个值大小便与加速度大小一一对应,方向与加速度方向相同 , 同 时省去了寄存器值与加速度值的关系换算。 (其中 32768 为 2 的 15 次方) 由上表可以得出结论: 1、宝马系列 100km/h 加速度最大 0.67(即 0x1570) (用时 4.2s) 。 2、宝马系列 60km/h 制动加速度最大 1.06g(即 0x21EB) (刹车距离 13.3m) 。 3、宝马系列 100km/h 制动加速度最大 1.06g(即 0x21EB) (刹车距离 37.1m) 。 二、量的定义 用到的变量有:L D D_a D_go LIS6DH 传感器量程 x 或 y 或 z 轴加速度寄存器读取值 (绝对值表示大小) x 或 y 或 z 轴加速度寄存器读取值所对应加速度值 车辆行驶原本加速度(不包含任何分量)
用到的阙值有:D_th_hori 车辆水平行驶阙值 D_th_1g 重力加速度阙值 D_th_goup 车辆上坡行驶阙值 D_th_godwn 车辆下坡行驶阙值 D_th_alarm 车辆潜在事故阙值 D_th_accdnt 车辆事故阙值 D_th_upward 车辆翻车阙值 阙值大小需通过后续实验确定,并验证。

汽车传感器论文浅谈传感器技术在汽车领域的应用

浅谈传感器技术在汽车领域的应 用 院系信息工程系 专业 年级 学生姓名 指导教师

目录 1 摘要 1.1 汽车传感器举足轻重 1.2 国内传感器生产水平低 1.3 汽车上的主要传感器 1.4 汽车传感器的发展趋势 2 传感器类型 2.1里程表传感器 2.2安全气囊传感器 2.3 速度传感器 3 基本原理和发展 致谢 参考文献

1 摘要汽车传感器发展综述 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。 今天,传感器有用来测定各种流体温度和压力(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;有用来确定各部分速度和位置的传感器(如车速、节气门开度、凸轮轴、曲轴、变速器的角度和速度、排气再循环阀(EGR)的位置等);还有用于测量发动机负荷、爆震、断火及废气中含氧量的传感器;确定座椅位置的传感器;在防抱死制动系统和悬架控制装置中测定车轮转速、路面高差和轮胎气压的传感器;保护前排乘员的气囊,不仅需要较多的碰撞传感器和加速度传感器。面对制造商提供的侧量、顶置式气囊以及更精巧的侧置头部气囊,还要增加传感器。随着研究人员用防撞传感器(测距雷达或其他测距传感器)来判断和控制汽车的侧向加速度、每个车轮的瞬时速度及所需的转矩,使制动系统成为汽车稳定性控制系统的一个组成部分。 老式的油压传感器和水温传感器是彼此独立的,由于有着明确的最大值或最小值的限定,其中一些传感器的实际作用就相当于开关。随着传感器向电子化和数字化方向发展,它们的输出值

霍尔齿轮转速传感器的工作原理和优点

霍尔齿轮转速传感器的工作原理和优点 作者: 发布时间:2009-11-25 来源: 关键字:霍尔转速传感器 霍尔转速传感器的主要工作原理是霍尔效应,也就是当转动的金属部件通过霍尔传感器的磁场时会引起电势的变化,通过对电势的测量就可以得到被测量对象的转速值。霍尔转速传感器的主要组成部分是传感头和齿圈,而传感头又是由霍尔元件、永磁体和电子电路组成的。 霍尔转速传感器的工作原理 霍尔转速传感器在测量机械设备的转速时,被测量机械的金属齿轮、齿条等运动部件会经过传感器的前端,引起磁场的相应变化,当运动部件穿过霍尔元件产生磁力线较为分散的区域时,磁场相对较弱,而穿过产生磁力线较为几种的区域时,磁场就相对较强。 霍尔转速传感器就是通过磁力线密度的变化,在磁力线穿过传感器上的感应元件时,产生霍尔电势。霍尔转速传感器的霍尔元件在产生霍尔电势后,会将其转换为交变电信号,最后传感器的内置电路会将信号调整和放大,输出矩形脉冲信号。 霍尔转速传感器的测量方法 霍尔转速传感器的测量必须配合磁场的变化,因此在霍尔转速传感器测量非铁磁材质的设备时,需要事先在旋转物体上安装专门的磁铁物质,用以改变传感器周围的磁场,这样霍尔转速传感器才能准确的捕捉到物质的运动状态。 霍尔转速传感器主要应用于齿轮、齿条、凸轮和特质凹凸面等设备的运动转速测量。高转速磁敏电阻转速传感器除了可以测量转速以外,还可以测量物体的位移、周期、频率、扭矩、机械传动状态和测量运行状态等。 霍尔转速传感器目前在工业生产中的应用很是广泛,例如电力、汽车、航空、纺织和石化等领域,都采用霍尔转速传感器来测量和监控机械设备的转速状态,并以此来实施自动化管理与控制。 霍尔转速传感器的应用优势 霍尔转速传感器的应用优势主要有三个,一是霍尔转速传感器的输出信号不会受到转速值的影响,二是霍尔转速传感器的频率相应高,三是霍尔转速传感器对电磁波的抗干扰能力强,因此霍尔转速传感器多应用在控制系统的转速检测中。 同时,霍尔转速传感器的稳定性好,抗外界干扰能力强,如抗错误的干扰信号等,因此不易因环境的因素而产生误差。霍尔转速传感器的测量频率范围宽,

汽车常见传感器工作原理及检测

汽车常见传感器工作原理及检测 各种汽车传感器的作用 目录 1、进气压力传感器:..................................................................... ............................................2 2、空气流量传感器:..................................................................... ............................................2 3、节气门位置传感器:..................................................................... ........................................2 4、曲轴角度传感器:..................................................................... ............................................3 5、凸轮轴位置传感器(又称气缸识别传感器)..................................................................... 3 6、氧传感器:..................................................................... ........................................................3 7、发动机转速传感器...................................................................... ...........................................4 8、进气温度传感器:..................................................................... ............................................5 9、水温传感

汽车节气门位置传感器波形分析

线性输出型节气门位置传感器信号波形分析 波形检测方法 1.连接好波形测试设备,探针接传感器信号输出端子,鳄鱼夹搭铁。 2.打开点火开关,发动机不运转,慢慢地让节气门从关闭位置到全开位置,并重新返回至节气门关闭位置。慢慢地反复这个过程几次。这时波形应如图所示铺开在显示屏上。 线性输出型节气门位置传感器信号波形分析如图所示。 1、查阅车型规范手册,以得到精确的电压范围,通常传感器的电压应从怠速时的低于1V到节气门全开时的低于5V。 2、波形上不应有任何断裂、对地尖峰或大跌落。 3、应特别注意在前1/4节气门开度中的波形,这是在驾驶中最常用到传感器碳膜的部分。传感器的前1/8至1/3的碳膜通常首先磨损。 4、有些车辆有两个节气门位置传感器。一个用于发动机控制,另一个用于变速器控制。 5、发动机节气门位置传感器传来的信号与变速器节气门位置传感器操作相对应。 6、变速器节气门位置传感器在怠速运转时产生低于5V电压,在节气门全开时变到低于1V。 7、特别应注意达到2.8V处的波形,这是传感器的碳膜容易损坏或断裂的部分。 8、在传感器中磨损或断裂的碳膜不能向发动机ECU提供正确的节气门位置信息,所以发动机ECU不能为发动机计算正确的混合气命令,从而引起汽车驾驶性能问题。 9、如果波形异常,则更换线性输出型节气门位置传感器。 开关量输出型节气门位置传感器信号波形分析

1、开关量输出型节气门位置传感器的信号波形检测同线性输出型节气门位置传感器。 2、它是由两个开关触点构成的一个旋转开关,一个常闭触点构成怠速开关,节气门处在怠速位置时,它位于闭合状态,将发动机ECU的怠速输入信号端接地搭铁,发动机ECU接到这个信号后,即可使发动机进入怠速控制,或者控制发动机“倒拖”状态时停止喷射燃油,另一个常开触点(构成全功率触点),节气门开度达到全负荷状态时,将发动机ECU的全负荷输入信号端接地搭铁,发动机ECU接到这个信号后,即可使发动机进入全负荷加浓控制状态。 开关量输出型节气门位置传感器的信号波形及其分析如图所示。如果波形异常,则应更换开关量输出型节气门位置传感器。

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汽车用传感器试题库

精品文档)5个×6一、名词解释(、逆压电效应:指当在某些电介质的极化方向施加电场时,电介质就会在一定方向上产生机械变形或机应压力,电场撤去时,1电介质变形随之消失的现象。内部极化,同时在它的两个表面上会产生极性相反的电荷,外力正压电效应:某些电介质在沿着一定方向受到外力而变形时,去掉后,又恢复到不带电状态,外力方向改变,电荷极性随之改变的现象。2、传感器的迟滞:指传感器在输入量增大和输入量减小行程间,输入-输出特性曲线不一致的程度。3、传感器灵敏度:指传感器在稳态下,输出量变化值与输入量变化值的比值,K=dy/dx。分辨力:指传感器能检测到输入量最小变化量的能力。线性度:指传感器输入量与输出量之间的静态特性曲线偏离直线的程度。传感器量程:传感器能够测量的上限值与下限值的差称为量程。传感器的准确度:准确度常用最大引用误差来定义。4、内光电效应:指在光线的作用下使物体的电阻率发生改变的光电效应。外光电效应:指在光线的作用下使电子逸出物体表面的光电效应。5、压阻效应:在一块半导体的某一轴向施加一定的应力时,其电阻率产生变化的现象。流过霍尔元件时,在垂直于电流I6、霍耳效应:把霍尔元件至于磁感应强度为B的磁场中,磁场方向垂直于霍尔元件,当有电流和磁场的方向上产生感应电动势的现象。、差动电桥:菱形的四条边各接一个测量温度或应变力的电阻传感器,相邻桥臂传感器应变方向应相反,相对桥臂传感器应变7 方向应相同,组成一个电桥电路,用以消除电桥的相对非线性误差。称对称电桥:由四个测量温度或应变力的电阻传感器组成互相对称的电桥电路,四个电阻达到某一关系时,电桥的输出为零,电桥平衡,否则就有电压或电流输出。组成这种物体的材料吸收了光子能E的光子轰击,、光电效应:当用光照射在某一物体上时,可以看做是物体受到一连串能量为8 量而发生相应电效应的现象。、热电效应:闭合回路中存在电动势并且有电流产生,电流的强弱与两个结点的温度有关。9、压电效应:某些电介质,沿着一定方向对其施加外力而使它变形时,内部极化,相应地会在它的表面产生符号相反的电荷,10外力去掉后,又重新恢复不带电状态的现象。11、应变效应:导体或半导体材料在外力作用下产生机械形变,其电阻发生变化的现象。12、电涡流效应:电涡流的产生必然要消耗一部分能量,从而使产生磁场的线圈阻抗发生变化。、磁阻效应:由载流子在磁场中受到洛伦兹力而产生的致使某些金属或半导体的电阻值变化的现象。13 塞贝克效应:回路中产生的电势使热能转变为电能的一种现象。两种不同导电材料构成的闭合回路中,当两个接点温度不同,14、、莫尔条纹:两条线或两个物体之间以恒定的角度和频率发生干涉的视觉结果,当人眼无法分辨这两条线或两个物体时,只能15 看到干涉的花纹,这种光学现象就是莫尔条纹。16、感应同步器:利用电磁原理将线位移和角位移转换成电信号的一种装置。17爆震:混合气处在压缩过程中,火花塞还没有跳火时,高压混合气就达到了自燃温度,并开始猛烈燃烧的不正常燃烧现象。、点火提前角:从点火时刻起到活塞到达压缩上止点,这段时间内曲轴转过的角度。18 、占空比:高电平在一个周期之内所占的时间比率。19 、传感器:能感受规定的被测量件并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置。20 21、转换元件 、敏感元件:指传感器中能直接感受被测量的变化,并转换为易于转换的非电量的元件。2223、热敏电阻:用半导体材料制成的敏感元件,大多为负温度系数,即阻值随温度增加而降低。 24、测量:是以确定被测量值为目的的一系列操作。 直接测量:指在使用仪表或传感器进行测量时,不需要经过任何运算就能直接从仪表或传感器上得出测量结果的方法。间接测量:指用直接测量法测得与被测量有确切函数关系的一些物理量,然后通过计算求得被测量的方法。 25、检测:是利用传感器,将生产科研需要的电量和非电量信息转化成为易于测量、传输、显示和处理的电信号的过程。 26、测量方法:指针对不同测量任务进行具体分析以找出切实可行的办法。 27、测量误差:被测量的测量值与真值之间的差异。 绝对误差:指被测量的测量值与被测量的真值之间的差值。 精品文档. 精品文档 满度相对误差:绝对误差与仪器满量程的百分比。 标称相对误差:绝对误差与被测量的测量值的百分比。 系统误差:在形同条件下,多次重复测量同一被测量时,其测量误差的大小和符号保持不变,或在条件改变时,误差按某一确定的规律变化。

传感器在汽车中的应用

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。发动机控制系统用传感器是整个汽车传感器的核心,种类很多,包括温度传感器、压力传感器、位置和转速传感器、流量传感器、气体浓度传感器和爆震传感器等。这些传感器向发动机的电子控制单元(ECU)提供发动机的工作状况信息,供电子控制单元(ECU)对发动机工作状况进行精确控制,以提高发动机的动力性、降低油耗、减少废气排放和进行故障检测。由于其工作在发动机振动、汽油蒸气、污泥和泥水等恶劣环境中,因此它们耐恶劣环境技术指标要高于一般的传感器。对于它们的性能指标要求最关键的是测量精度与可靠性。

几种重要的汽车传感器原理

几种重要的汽车传感器原理 一、传感器概述 传感器的概念:指能感受规定的物理量,并按照一定规律转换成可用输信号的器件或装置。简单的说,传感器即使把非电量转换成电量的装置。 汽车传感器的工作条件极为恶劣,因此,传感器能否精确可靠地工作至关重要。在该领域中,理论研究及材料应用发展迅速,半导体和金属膜技术研究及材料应用技术发展迅速,半导体和金属膜技术、陶瓷烧结技术等得到迅猛发展。智能化、集成化和数字化将是传感器的未来发展趋势。 传感器通常由敏感元件、转换元件及测量电路组成。敏感元件是指能直接感受被测量的部分。转换元件是指能将非电量转换成电量的部分。有些敏感元件可以直接输入电量。测量电路是指将转换元件输入的电量经过处理,以便进行显示、记录和控制的部分。测量电路中较多的使用电桥电路。比如后面要讲到的热线式空气流量计。 传感器的种类比较多,像我们一般碰到的传感器一般有: 温度传感器(冷却水温度传感器THW,进气温度传感器THA); 流量传感器(空气流量传感器,燃油流量传感器); 进气压力传感器MAP 节气门位置传感器TPS 发动机转速传感器 车速传感器SPD 曲轴位置传感器(点火正时传感器) 氧传感器 爆震传感器(KNK) 二、空气流量传感器 为了形成符合要求的混合气,使空燃比达到最佳值,我们就必须对发动机进气空气流量进行精确控制。下面我们来介绍一下几种常用的空气流量传感器。 1、卡门旋涡式空气流量计

涡流式空气流量传感器是利用超声波或光电信号,通过检测旋涡频率来测量空气流量的一种传感器。 众所周知,当野外架空的电线被风吹时,就会发出“嗡、嗡”的声音,且风速越高声音频率越高,这是气体流过电线后形成旋涡(即涡流)所致。液体、气体等流体均会产生这种现象。 同样,如果我们在进气道中放置一个涡流发生器,比如说一个柱状物,在空气流过时,在涡流发生器后部将会不断产生如图所示的两列旋转方向相反,并交替出现的旋涡。这个旋涡就称为卡门旋涡。 卡门旋涡式空气流量计就是利用这种这种旋涡形成的原理,测量气体流速,并通过流速的测量直接反映空气流量。 对于一台具体的卡门旋涡式空气流量计,有如下关系式:qv=kf , qv为体积流量,f为单列旋涡产生的频率,k为比例常数,它与管道直径,柱状物直径等有关。由这个关系式可知,体积流量与卡门涡流传感器的输出频率成正比。利用这个原理,我们只要检测卡门旋涡的频率f,就可以求出空气流量。 根据旋涡频率的检测方式的不同,汽车用涡流式空气流量传感器分为超声波检测式和光学式检测式两种。例如,中国大陆进口的丰田凌志LS400型轿车和台湾进口的皇冠3.0型轿车采用了光电检测涡流式空气流量器;日本三菱吉普车、中国长风猎豹吉普车和韩国现代轿车采用了超声波检测涡流式空气流量传感器。 (1)光学式卡门旋涡空气流量计 现代物理学光的粒子说认为,光是一种具有能量的粒子流,当物体受到光照射时,由于吸收了光子能量而产生的效应,称为光电效应。光敏晶体管是一种半 导体器件,它的特点就是受到光的照射时,它们都会产生内光电效应的光生伏特现象,从而产生电流。 工作原理:在产生卡门旋涡的过程中,旋涡发生器两侧的空气压力会发生变化,通过导孔作用在金属箔上,从而使其振动,发光二极管的光照在振动的金属箔上时,光敏晶体管接收到的金属箔上的反射光是被旋涡调制的光,再由光敏晶体管输出调制过的频率信号,这种频率信号就代表了空气的流量信号。 (2)超声波式卡门旋涡式空气流量计 超声波是指频率高于20HZ,人耳听不到的机械波。它的特性就是方向性好,穿透力强,遇到杂质或物体分界面会产生显著的反射,譬如自然界里的蝙蝠,鲸鱼等动物都是通过超声波来进行方位定向的。利用这种物理特性,我们可以把一些非电量转换成声学参数,通过压电元件转换成电量。

汽车传感器的波形分析

汽车传感器的波形分析 一、热线式空气流量传感器波形分析 空气流量计是用来计量单位时间内进入进气总管中的空气量,发动机ECU根据所测得的进气量及其他一些辅助信号确定喷油量。空气流量传感器是非常重要的传感器,发动机ECU 可以根据此信号测算出发动机负荷、点火正时、怠速控制等参数,不良的空气流量计会造成喘震和怠速不稳的现象。 常见的空气流量计一般有卡门涡旋式、翼板式以及热线式,热线式空气流量计是一种模拟输出电压信号传感器,随着进气流量的增大输出电压随之增大。 启动发动机并预热至正常工作温度,运用汽车专用示波器读取各种工况下的空气流量计波形,将发动机节气门从全关闭状态逐渐打开直至全开并持续2S,再关闭节气门使发动机怠速运转2S,接着再急加速至节气门全开,最终再回到怠速状态并读取波形。 空气流量计波形如图一所示,怠速的时候空气流量计输出信号电压为0.2V左右,随着节气门开度的增大输出电压也随之增大,当节气门全开的时候,输出电压为4V左右,当急减速的时候空气流量计输出电压会比怠速时的电压稍低。如果实测波形与标准波形存在明显差异则表明空气流量计存在故障。 二、节气门位置传感器波形分析 节气门位置传感器是用来检测发动机节气门开度大小的传感器,它一般安装在节气门转轴上,分为模拟式节气门位置传感器和开关式节气门位置传感器。节气门位置传感器是一个非常重要的传感器,发动机ECU根据它检测到的信号可推算得出发动机的负荷、点火正时以及怠速控制等参数,如果节气门位置传感器损坏会引起发动机故障,比如说加速滞后。 节气门位置传感器有三根线,其中一根是ECU提供给它的电源线,另一根为传感器的接地

线。模拟式节气门位置传感器实为一个可变电位计,它由一个与节气门转轴相连的滑动触针构成,所以第三根线是连接到这个可变电位计的可动触点上,输出信号电压是和节气门的开度成正比的。 模拟式节气门位置传感器波形的读取方法如下:打开点火点开,ECU的传感器电源给传感器供电,缓慢地转动节气门转轴使得节气门从全闭到全开再从全开到全闭,反复几次即可读取信号波形,在整个读取过程中发动机是不需要启动运转的。节气门位置传感器信号输出波形如图二所示。当节气门关闭发动机怠速的时候其输出信号电压不足1V,随着节气门开度的增大其输出电压也随之增大,当节气门全开时输出信号电压不足5V整个波形应该是连续的,不应有断裂出现,同时也不应该出现对地尖峰或大的跌落。 节气门位置传感器波形中经常会出现一种异样波形,当节气门开度到达不足一半的时候波形出现了对地大跌落,当节气门从全开后逐渐关闭到同样位置的时候又出现了对地大跌落,由此可以判断触点在该位置的时候出现了故障,经检查发现传感器该位置处的碳膜损坏断裂了,,在日常驾驶过程中节气门开度一般都不超过50% ,所以前段碳膜会更容易磨损,这样就不能向ECU提供正确的节气门位置信息,从而影响发动机的正常运行。 三、进气压力传感器波形分析 进气压力传感器是用来检测进气管真空度的,分为模拟式和数字式进气压力传感器。模拟式进气压力传感器也有三条线,其中一条是ECU提供的5V参考电压线,另一条是搭铁,第三条是输出信号线。在信号读取过程中,应该关闭其他附属电气设备,启动发动机待怠速稳定后方可读取输出信号波形。 具体操作步骤如下:发动机怠速运转逐步缓慢增大节气门开度至全开,并保持全开2秒,然后再逐渐关闭节气门,保持怠速运转2秒,接看急加速至节气门全开,最后再关闭节气门,此刻即可读取进气压力传感器的输出信号波形。不同的进气压力对应不同的输出电压,可以

磁电转速传感器的工作原理和特点

磁电转速传感器的工作原理和特点 发布时间:2011-06-16 来源:本站原创作者:无忧备件网 磁电式转速传感器是利用磁电感应来测量物体转速的,属于非接触式转速测量仪表。磁电式转速传感器可用于表面有缝隙的物体转速测量,有很好的抗干扰性能,多用于发动机等设备的转速监控,在工业生产中有较多应用。 磁电式转速传感器的工作原理 磁电式转速传感器是以磁电感应为基本原理来实现转速测量的。磁电式转速传感器由铁芯、磁钢、感应线圈等部件组成的,测量对象转动时,转速传感器的线圈会产生磁力线,齿轮转动会切割磁力线,磁路由于磁阻变化,在感应线圈内产生电动势。 磁电式转速传感器的感应电势产生的电压大小,和被测对象转速有关,被测物体的转速越快输出的电压也就越大,也就是说输出电压和转速成正比。但是在被测物体的转速超过磁电式转速传感器的测量范围时,磁路损耗会过大,使得输出电势饱甚至是锐减。 磁电式转速传感器的特点 磁电式转速传感器的工作方式决定了它有很强的抗干扰性,能够在烟雾、油气、水汽等环境中工作。磁电式转速传感器输出的信号强,测量范围广,齿轮、曲轴、轮辐等部件,及表面有缝隙的转动体都可测量。 磁电式转速传感器的工作维护成本较低,运行过程无需供电,完全是靠磁电感应来实现测量,同时磁电式转速传感器的运转也不需要机械动作,无需润滑。磁电式转速传感器的结构紧凑、体积小巧、安装使用方便,可以和各种二次仪表搭配使用。 现在的柴油机正在经历以柴油机电控化为核心的第3 次技术飞跃。ECU 技术是柴油机电控化的核心技术之一,它采集发动机的相位、转速( n )、燃油压力、油门位置、温度等信号,通过一定的算法得出泵油和喷油的参数,并驱动相应的执行器工作。在ECU 中,曲轴和凸轮轴相位传感器信号是整个发动机工作时序的基础,其作用相当于芯片中的时钟。发动机的n 、喷油相位以及判缸信号等都是通过这两个传感器计算处理得出的。因此,设计一种抗干扰能力强,可靠性高的曲轴和凸轮轴传感器信号处理模块对整个柴油机电控单元来说至关重要。 常用的发动机曲轴和凸轮轴相位传感器有霍尔式传感器和磁电式传感器两种。磁电式传感器具有成本低、结构简单、耐腐蚀、耐冲击、可靠性高和稳定性好等优点,故本研究采用两个磁电式传感器分别测量6 缸发动机的曲轴和凸轮

加速度传感器在汽车领域的应用

Endevco (恩德福克)加速度传感器在汽车领域的应用 近30年来,Endevco 的压阻式加速度传感器已成为汽车障碍物及模拟假人安全性测试的行业标准。Endevco 的压电式,集成压电式和可变电容式加速度传感器能够用于汽车发动机,排气系统,部件和停车系统的动态测试是基于它尺寸微小,耐高温及结构牢固的特点。Endevco 压力传感器主要是用于防刹车锁死系统(ABS ),传动装置,燃料油系统以及安全气囊充气器等汽车检测系统的测试。这些压力传感器运用了先进的硅微技术元件并能产生高宽频响和高信号输出,从而使其成为那些过去由于尺寸原因而无法实现应用的理想选择。 Endevco 加速度传感器是有国家公路交通安全管理局(NHTSA )和其他政府机构认定的用于制定原厂规格的首要产品。同时继续提供技术指导,Endevco 的碰撞传感器已经达到或超过了SAE 规格的J211和J2579的要求。 Model 7264系列是一组重量只有1g 的压阻式加速度传感器。用于颤振试验,模型检验,生物动态测试及其他相关领域,要求低质量加载且宽频率响应。还可以用于轻量级物件的冲击测试,符合模拟假人测试SAEJ211规格。高精度的型号及各种线缆和连接器可供选择 Model 7264B 相对Model 7264有所改进。它利用了一个先进的带有完整机 械限动气的微型元件。这个单片传感器相对原来的设计提供了更加良好的坚固性,稳定性和可靠性。Model 7264B 阻尼极小,因此在有效频率范围内不会产生相位移。Model 7264B 符合SAEJ211冲击试验性能规格和SAEJ2570假人测试装置传感器规格。高精度的型号及各种线缆和连接器可供选择。 Model 7264C 相对Model 7264有所改进。并可直接替换Model 7264,因为测 震质量的中心位置是相同的。它利用了一个先进的带有完整机械限动器的微型元件。Model 7264C 同样符合SAEJ211冲击试验性能和SAEJ2570假人测试装置传感器规格。高精度的型号及各种线缆和连接器可供选择。 Model 7264D 相对这个类型的其他型号的传感器做了很大的改进。它大于 40000HZ 的高谐振频率可以使其在不受杂散影响的情况下对许多频率作出响应。可直接替换Model 7264和Model 7264C ,因为测震质量的中心位置是相同的。Model 7264D 同样符合SAEJ211冲击试验性能和SAEJ2570假人测试装置传感器规格。Model 7264D 可提供优良的线性,标准低横向灵敏度和低零测量输出(ZMO )误差。有各种线缆和连接器供选择。 Model 7231C-750是一款专为汽车碰撞试验研究的坚固,无阻尼,中等g 值的压阻式加速度传感器。已经成为假人响应研究的FMVSS208标准,可用来测量假人头部、胸部 、臀部及身体其他部位的加速度进而研究车辆安全性能及约束设计。高精度的型号及各种线缆和连接器可供选择。 Model 7265A 系列是一组低质量的压阻式加速度传感器,它是专为那些要求 G&P Technology 冠标科技有限公司 Endevco

汽车各传感器构造与原理

电子控制系统构造与原理电子控制系统的组成:由传感器、控制单元、执行器组成

传感器的类型及功能 一、节气门位置传感器 1.功能及类型 功能: ·检测节气门开度转换为电压信号 传递给ECU ·判定发动机运转工况的依据 类型: ·线性输出型(滑动电阻式) ·开关量输出型(触点式) (1)线性输出型 ①结构和原理 ·VCC:传感器电源端子。由ECU 提供5V电压 ·VTA:节气门开度信号端子。节气 门开度越大,VTA-E2间电阻越大, 开度电压信号越大 ·IDL:怠速开关端子。节气门关闭 时,怠速开关闭合,IDL—E2间电压 为0V;节气门打开时,怠速开关断 开,IDL—E2间电压为12V ·E2:传感器通过ECU接地 ②输出特性 ·输出电压随节气门开度的增大而线性增 大 ·当节气门完全关闭时,怠速触点闭合, 发动机处于怠速状态

③控制电路 ·VTA信号:节气门由关闭逐渐开大,在0~5V间变化 ·IDL信号:怠速时0V,节气门打开时12V (2)开关量输出型 ①结构与原理 ·怠速工况 ②输出特性 ·传感器有开和关两种信号 ·怠速触点闭合:节气门全闭,发动机处于怠速状态 ·全开触点闭合:节气门开度>50℃,发动机处于大负荷状态

③控制电路 ④带ACC信号输出的开关量输出型 ·怠速触点闭合,怠速状态;如高速时怠 速触点闭合,减速状态 ·加减速检测触点闭合,同时该触点与 ACC1和ACC2交替闭合/断开,急加速工 况 ·大负荷触点闭合,大负荷工况 ·加减速检测触点断开,同时该触点与 ACC1和ACC2交替闭合/断开,减速工况 二、进气温度传感器(THA) 1.功能与结构 ·检测进气温度转化为电阻信号,送 给ECU作为喷油量修正信号和点火 修正信号,获得最佳空燃比和点火提 前角。 ·热敏电阻传感器

加速度传感器在汽车电子上的应用

加速度传感器在汽车电子上的应用 南京晓庄学院 谢军 江苏南京211171 摘要:本课题以汽车电子为背景,结合飞思卡尔C 型车模双后轮驱动的特点,以STM32C8T6最小系统版为平台搭建硬件系统,通过加速度传感器检测到的倾斜角度,及时调整小车行驶速度,使小车能自动完成上下坡时的加速、减速。 关键词:汽车电子; 加速度传感器; 倾斜角度 绪论 现在的汽车相较于以前的汽车来说,在性能上更加的智能化,而且人们在使用汽车的过程中会感到更加的轻便。因此,现在在制造汽车的过程中所面临的挑战就是增加传感器的需求量。本文是以汽车电子为背景,利用加速度传感器能够测量汽车在行驶过程中的倾斜角度以及加速度等信息,来实时反馈汽车的动态信息,并调整行驶速度,满足人们的舒适性要求,保证驾车人的安全。 1.系统总体设计 1.1 系统组成 系统组成框图如图1-1所示: 图1-1 系统组成框图 1.2 系统工作原理 本小车使用STM32C8T6最小系统版作为主控单元,当小车在平地(倾角范围-5~+5)行驶时,PMW 的值为1000,这时小车会以相对较慢的速度匀速行驶。上坡时,随着倾角范围不断增大(+6~+80),PWM 的值也会逐渐增加,电机的转速随之变快,当倾角达到最大值时(+80),PWM 的值也达到峰值6000(可更改),为了保护车身不受损坏,倾角大于+80,电机停止运转。下坡时,随着倾角范围不断增大(-6~-80),PWM 的值会逐渐减小,电机的转速随之变慢,当下坡倾角达到最大值时(-80),PWM 的值也达到最小值800(可更改),为了保护车身不受损坏,倾角大于-80,电机停止运转。 在这个过程中,可通过OLED 液晶屏随时查看小车的运动状态,包括车身周围的温度,倾斜角度,PWM 值和加速度等信息。 2.硬件设计 2.1 主控电路设计 STM32C8T6最小系统版内有最新一代的嵌入式ARM 处理器。因此,这种芯片构成的最小系统功能部件种类全,功能强。用STM32C8T6最小系统版时,只要将相关模块接上时钟电路 MPU6050 STM32C8T6最小系统版 控制模块 OLED 显示模块 直流电机 电机驱动模块 稳压电源模块

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