汽车传感器的应用现状及发展趋势(一)

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，也是汽车电子技术领域研究的核心内容之一。目前，一辆普通家用轿车上大约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二百余只。据报道，2000年汽车传感器的市场为61.7亿美元(9.04亿件产品)，到2005年将达到84.5亿美元(12.68亿件)，增长率为6.5(按美元计)和7.0(按产品件数计)。

1.汽车传感器的应用分类

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。

1.1发动机控制系统用传感器

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。

由于发动机工作在高温(发动机表面温度可达150℃、排气歧管可达650℃)、振动(加速度30g)、冲击(加速度50g)、潮湿(100RH，-40℃-120℃)以及蒸汽、盐雾、腐蚀和油泥污染的恶劣环境中，因此发动机控制系统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，其中最关键的是测量精度和可靠性。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或产生故障。

1.温度传感器

温度传感器主要用于检测发动机温度、吸入气体温度、冷却水温度、燃油温度以及催化温度等。温度用传感器有线绕电阻式、热敏电阻式和热偶电阻式三种主要类型。三种类型传感器各有特点，其应用场合也略有区别。线绕电阻式温度传感器的精度高，但响应特性差；热敏电阻式温度传感器灵敏度高，响应特性较好，但线性差，适应温度较低；热偶电阻式温度传感器的精度高，测量温度范围宽，但需要配合放大器和冷端处理一起使用。

已实用化的产品有热敏电阻式温度传感器(通用型-50℃～130℃，精度1.5，响应时间10ms；高温型600℃～1000℃，精度5，响应时间10ms)、铁氧体式温度传感器(ON/OFF型，-40℃～120℃，精度2.0)、金属或半导体膜空气温度传感器(-40℃～150℃，精度2.0、5，响应时间20ms)等。

2.压力传感器

压力传感器主要用于检测气缸负压、大气压、涡轮发动机的升压比、气缸内压、油压等。吸气负压式传感器主要用于吸气压、负压、油压检测。汽车用压力传感器应用较多的有电容式、压阻式、差动变压器式（LVDT）、表面弹性波式（SAW）。

电容式压力传感器主要用于检测负压、液压、气压，测量范围20～100kPa，具有输入能量高，动态响应特性好、环境适应性好等特点；压阻式压力传感器受温度影响较大，需要另设温度补偿电路，但适应于大量生产；LVDT式压力传感器有较大的输出，易于数字输出，但抗干扰性差；SAW式压力传感器具有体积小、质量轻、功耗低、可靠性高、灵敏度高、分辨率高、数字输出等特点，用于汽车吸气阀压力检测，能在高温下稳定地工作，是一种较为理想的传感器。

3.流量传感器

流量传感器主要用于发动机空气流量和燃料流量的测量。空气流量的测量用于发动机控制系统确定燃烧条件、控制空燃比、起动、点火等。空气流量传感器有旋转翼片式（叶片式）、卡门涡旋式、热线式、热膜式等四种类型。旋转翼片式（叶片式）空气流量计结构简单，测量精度较低，测得的空气流量需要进行温度补偿；卡门涡旋式空气流量计无可动部件，反映

灵敏，精度较高，也需要进行温度补偿；热线式空气流量计测量精度高，无需温度补偿，但易受气体脉动的影响，易断丝；热膜式空气流量计和热线式空气流量计测量原理一样，但体积少，适合大批量生产，成本低。空气流量传感器的主要技术指标为：工作范围0.11～103立方米/min，工作温度-40℃～120℃，精度≤1。

燃料流量传感器用于检测燃料流量，主要有水轮式和循环球式，其动态范围0～60kg/h，工作温度-40℃～120℃，精度±1，响应时间小于10ms。

4.位置和转速传感器

位置和转速传感器主要用于检测曲轴转角、发动机转速、节气门的开度、车速等。目前汽车使用的位置和转速传感器主要有交流发电机式、磁阻式、霍尔效应式、簧片开关式、光学式、半导体磁性晶体管式等，其测量范围0°～360°，精度±0.5°以下，测弯曲角达±0.1。

车速传感器种类繁多，有敏感车轮旋转的、也有敏感动力传动轴转动的，还有敏感差速从动轴转动的。当车速高于100km/h时，一般测量方法误差较大，需采用非接触式光电速度传感器，测速范围0.5～250km/h，重复精度0.1，距离测量误差优于0.3。

5.气体浓度传感器

气体浓度传感器主要用于检测车体内气体和废气排放。其中，最主要的是氧传感器，实用化的有氧化锆传感器(使用温度-40℃～900℃，精度1)、氧化锆浓差电池型气体传感器(使用温度300℃～800℃)、固体电解质式氧化锆气体传感器(使用温度0℃～400℃，精度0.5)，另外还有二氧化钛氧传感器。和氧化锆传感器相比，二氧化钛氧传感器具有结构简单、轻巧、便宜，且抗铅污染能力强的特点。

6.爆震传感器

爆震传感器用于检测发动机的振动，通过调整点火提前角控制和避免发动机发生爆震。可以通过检测气缸压力、发动机机体振动和燃烧噪声等三种方法来检测爆震。爆震传感器有磁致伸缩式和压电式。磁致伸缩式爆震传感器的使用温度为-40℃～125℃，频率范围为5～10kHz；压电式爆震传感器在中心频率5.417kHz处，其灵敏度可达200mV/g，在振幅为0.1g～10g范围内具有良好线性度。

《传感器原理及应用》课后答案

第1章传感器基础理论思考题与习题答案 1.1什么是传感器？（传感器定义）解：能够感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置，通常由敏感元件、转换元件和调节转换电路组成。 1.2传感器特性在检测系统中起到什么作用？解：传感器的特性是指传感器的输入量和输出量之间的对应关系，所以它在检测系统中的作用非常重要。通常把传感器的特性分为两种：静态特性和动态特性。静态特性是指输入不随时间而变化的特性，它表示传感器在被测量各个值处于稳定状态下输入输出的关系。动态特性是指输入随时间而变化的特性，它表示传感器对随时间变化的输入量的响应特性。 1.3传感器由哪几部分组成？说明各部分的作用。解：传感器通常由敏感元件、转换元件和调节转换电路三部分组成。其中，敏感元件是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分，转换元件是指传感器中能将敏感元件感受或响应的被测量转换成电信号的部分，调节转换电路是指将非适合电量进一步转换成适合电量的部分，如书中图1.1所示。 1.4传感器的性能参数反映了传感器的什么关系？静态参数有哪些？各种参数代表什么意义？动态参数有那些？应如何选择？解：在生产过程和科学实验中，要对各种各样的参数进行检测和控制，就要求传感器能感受被测非电量的变化并将其不失真地变换成相应的电量，这取决于传感器的基本特性，即输出—输入特性。衡量静态特性的重要指标是线性度、灵敏度，迟滞和重复性等。意义略（见书中）。动态参数有最大超调量、延迟时间、上升时间、响应时间等，应根据被测非电量的测量要求进行选择。 1.5某位移传感器，在输入量变化5mm时，输出电压变化为300mV，求其灵敏度。解：其灵敏度 3 3 30010 60 510 U k X - - ?? === ?? 1.6某测量系统由传感器、放大器和记录仪组成，各环节的灵敏度为：S1=0.2mV/℃、

(完整word版)传感器原理及应用复习题.docx

《传感器原理及应用》复习题 1.静态特性指标其中的线性度的定义是指 2．传感器的差动测量方法的优点是减小了非线性误差、提高了测量灵敏度。 3.对于等臂半桥电路为了减小或消除非线性误差的方法可以采用提高桥臂比，采用差动电桥的方法。 4.高频反射式电涡流传感器实际是由线圈和被测体或导体两个部分组成的系统，两者之间通过电磁感应相互作用，因此，在能够构成电涡流传感器的应用场合中必须存在金属材料。 5.霍尔元件需要进行温度补偿的原因是因为其霍尔系数和材料电阻受温度影响大。使用霍尔传感器测量位移时，需要构造一个磁场。 6.热电阻最常用的材料是铂和铜，工业上被广泛用来测量中低温区的温度，在测量温度要求不高且温度较低的场合，铜热电阻得到了广泛应用。 7.现有霍尔式、电涡流式和光电式三种传感器，设计传送带上塑料零件的计数系统时，应选其中的光电传感器。需要测量某设备的外壳温度，已知其范围是300~400℃，要求实现高精度测量，应该在铂铑- 铂热电偶、铂电阻和热敏电阻中选择铂电阻。 8.一个二进制光学码盘式传感器，为了达到1″左右的分辨力，需要采用或位码盘。一个刻划直径为400 mm的 20 位码盘，其外圈分别间隔为稍大于μm。 9.非功能型光纤传感器中的光纤仅仅起传输光信息的作用，功能型光纤传感器是把光纤作为敏感元件。光纤的 NA 值大表明集光能力强。 11.光照使半导体电阻率变化的现象称为内光电效应，基于此效应的器件除光敏电阻外还有处于反向偏置工作状态的光敏二极管。光敏器件的灵敏度可用光照特性表征，它反映光电器件的输入光量与输出光电流(电压 )之间的关系。选择光电传感器的光源与光敏器件时主要依据器件的光谱特性。 12. 传感器一般由敏感元件 _ 、转换元件 ___ 、测量电路及辅助电源四个部分组成。 13．传感器的灵敏度是指稳态标准条件下，输出变化量与输入变化量的比值。对线性传感器来说，其灵敏度是一常数。

汽车发动机电控复习题带答案

1.发动机电控系统主要由传感器、执行器、 ECU 三个部分组成。 2.多点燃油喷射系统根据喷油器的安装位置可分为缸内喷射和进气歧管喷射两种。 3.丰田5A发动机上计量空气量的传感器为进气压力传感器。 4.曲轴位置传感器也成为发动机转速传感器，用来检测曲轴转角和转速信号，输送给 ECU，以便确定喷油时刻和点火时刻。 5.燃油压力调节器是保持燃油供给系统和进气歧管压力的差值恒定。 6．怠速工况时基本点火提前角根据曲轴位置传感器、空气流量计和节气门位置传感器来确定。 7.压电式爆震传感器分为共振型和非共振型两种。 8.点火提前角由初始点火提前角、基本点火提前角和修正点火提前角三个部分组成。 9.大众AJR发动机节气门直动式控制装置中器有两个检测节气门位置的传感器分别为节气门位置传感器和怠速节气门位置传感器。 10.在发动机点火控制系统中的开关信号有起动开关信号和空调开关信号两个。 11.发动机断油控制包括减速断油、超速断油和清除溢流的三种状态控制。 12.ECU从节气门位置传感器中获得节气门开度、节气门开启速率、怠速状态等信息，用于对点火时机、燃油喷射量、怠速转速及活性炭罐通气量等进行控制。 13.电控燃油喷射系统的功能是对喷油正时、喷油量、燃油停供及燃油泵进行控制。 14.电控燃油喷射系统按有无反馈信号可分为开环控制系统和_闭环控制_系统。 15．当喷油器的结构和喷油压差一定时，喷油量的多少就取决于喷油脉宽 _。 16．对喷油器要进行喷油器的工作情况电阻值、控制电路、喷油量和喷油器密封性检查。 17．辛烷值较低的汽油抗爆性较___差___。点火提前角则应__大____。 18．电感式爆燃传感器主要由绕组、铁芯、永久磁铁及外壳等组成。 19．单点喷射又称为节气门体燃油喷射或集中燃油喷射。 20．电控点火系统一般是由传感器、执行器、 ECU 三部分组成。 21．在怠速控制系统中ECU需要根据节气门位置传感器、车速传感器确认怠速工况。22．目前汽车上采用污染源封闭循环净化装置的有活性碳管、曲轴箱强制通风。23．汽车排放污染物主要是指从排气管排出的 HC 、 CO NOX 等有害污染物。 24．曲轴和凸轮轴位置传感器根据结构和工作原理不同可分为磁电、霍尔式、光电三种类型。 25.下列哪个传感器在发动机工作时向ECU提供判缸信号。（ A ） A．凸轮轴位置传感器； B．曲轴位置传感器； C．空气流量计； D．节气门位置传感器26.随着发动机转速的提高，点火提前角（ B ） A．减小； B．增大； C．不变； D．二者无关联 27.在燃油喷射系统中，哪个传感器采用的是闭环控制（ C ） A．曲轴位置传感器； B．凸轮轴位置传感器； C．氧传感器； D．冷却液温度传感器

汽车各类传感器的结构介绍与工作原理解析

汽车各类传感器的结构介绍与工作原理解析在现代社会，传感器的应用已经渗透到人类的生活中。传感器是一种常见的装置，主要起到转换信息形式的作用，大多把其他形式的信号转换为更好检测和监控的电信号。汽车传感器作为汽车电子控制系统的信息源，把汽车运行中各种工况信息转化成电讯号输送给中央控制单元，才能使发动机处于最佳工作状态。发动机、底盘、车身的控制系统，另外还有导航系统都是汽车传感器可以发挥作用的位置；汽车传感器还可检测汽车运行的状态，提高驾驶的安全性、舒适性。汽车中的传感器按测量对象可分为温度、压力、流量、气体浓度、速度、光亮度、距离等。以应用区域来分，又可分为作用于发动机、底盘、车身、导航系统等。按输出信号，有模拟式的也有数字式的。按功能分，有控制汽车运行状态的，也有检测汽车性能及工作状态的。下面我们就按功能分别具体介绍汽车控制用传感器以及汽车性能检测传感器。一、汽车控制用传感器 1、发动机控制系统用传感器流量传感器汽车中的流量传感器大多测发动机空气流量和燃料流量，它能将流量转换成电信号。其中空气流量传感器应用更多，主要用于监测发动机的燃烧条件、起动、点火等，并为计算供油量提供依据。按原理分为体积型、质量型流量计，按结构分为热膜式、热线式、翼片式、卡门旋涡式流量计。翼片式流量计测量精度低且要温度补偿；热线式和热膜式测量精度高，无需温度补偿。总的来说，热膜式流量计因为较小的体积，更受工业化生产的青睐。 2、压力传感器压力传感器主要以力学信号为媒介，把流量等参数与电信号联系起来，可测量发动机的进气压力、气缸压力、大气压、油压等，常用压力传感器可分为电容式、半导体压阻式、差动变压器式和表面弹性波式。电容式多检测负压、液压、气压，可测 20～100kPa 的压力，动态响应快速敏捷，能抵御恶劣工作条件；压阻式需要另设温度补偿电路，它常用于工业生产；相对于差动变压器式不稳定的数字输出，表面弹性波式表现最优异，它小巧节能、灵敏可靠，受温度影响小。 3、气体浓度传感器

传感器原理及应用

温度传感器的应用及原理温度测量应用非常广泛，不仅生产工艺需要温度控制，有些电子产品还需对它们自身的温度进行测量，如计算机要监控CPU的温度，马达控制器要知道功率驱动IC的温度等等，下面介绍几种常用的温度传感器。温度是实际应用中经常需要测试的参数，从钢铁制造到半导体生产，很多工艺都要依靠温度来实现，温度传感器是应用系统与现实世界之间的桥梁。本文对不同的温度传感器进行简要概述，并介绍与电路系统之间的接口。热敏电阻器用来测量温度的传感器种类很多，热敏电阻器就是其中之一。许多热敏电阻具有负温度系数(NTC)，也就是说温度下降时它的电阻值会升高。在所有被动式温度传感器中，热敏电阻的灵敏度(即温度每变化一度时电阻的变化)最高，但热敏电阻的电阻/温度曲线是非线性的。表1是一个典型的NTC热敏电阻器性能参数。这些数据是对Vishay-Dale热敏电阻进行量测得到的，但它也代表了NTC热敏电阻的总体情况。其中电阻值以一个比率形式给出(R/R25)，该比率表示当前温度下的阻值与25℃时的阻值之比，通常同一系列的热敏电阻器具有类似的特性和相同电阻/温度曲线。以表1中的热敏电阻系列为例，25℃时阻值为10KΩ的电阻，在0℃时电阻为28.1KΩ，60℃时电阻为4.086KΩ；与此类似，25℃时电阻为5KΩ的热敏电阻在0℃时电阻则为 14.050KΩ。图1是热敏电阻的温度曲线，可以看到电阻/温度曲线是非线性的。

虽然这里的热敏电阻数据以10℃为增量，但有些热敏电阻可以以5℃甚至1℃为增量。如果想要知道两点之间某一温度下的阻值，可以用这个曲线来估计，也可以直接计算出电阻值，计算公式如下：这里T指开氏绝对温度，A、B、C、D是常数，根据热敏电阻的特性而各有不同，这些参数由热敏电阻的制造商提供。热敏电阻一般有一个误差范围，用来规定样品之间的一致性。根据使用的材料不同，误差值通常在1%至10%之间。有些热敏电阻设计成应用时可以互换，用于不能进行现场调节的场合，例如一台仪器，用户或现场工程师只能更换热敏电阻而无法进行校准，这种热敏电阻比普通的精度要高很多，也要贵得多。图2是利用热敏电阻测量温度的典型电路。电阻R1将热敏电阻的电压拉升到参考电压，一般它与ADC的参考电压一致，因此如果ADC的参考电压是5V，Vref 也将是5V。热敏电阻和电阻串联产生分压，其阻值变化使得节点处的电压也产生变化，该电路的精度取决于热敏电阻和电阻的误差以及参考电压的精度。

常用传感器的工作原理及应用

3.1.1电阻式传感器的工作原理应变：物体在外部压力或拉力作用下发生形变的现象弹性应变：当外力去除后，物体能够完全恢复其尺寸和形状的应变弹性元件：具有弹性应变特性的物体 3.1.3电阻应变式传感器电阻应变式传感器利用电阻应变片将应变转换为电阻值变化的传感器。工作原理：当被测物理量作用于弹性元件上，弹性元件在力、力矩或压力等的作用下发生变形，产生相应的应变或位移，然后传递给与之相连的应变片，引起应变片的电阻值变化，通过测量电路变成电量输出。输出的电量大小反映被测量的大小。结构：应变式传感器由弹性元件上粘贴电阻应变片构成。应用：广泛用于力、力矩、压力、加速度、重量等参数的测量。 1．电阻应变效应 ○

电阻应变片的工作原理是基于应变效应，即导体或半导体材料在外界力的作用下产生机械变形时，其电阻值相应发生变化，这种现象称为“应变效应”。 2．电阻应变片的结构基片 b l 电阻丝式敏感栅金属电阻应变片的结构 4．电阻应变式传感器的应用（1）应变式力传感器被测物理量：荷重或力一

二主要用途：作为各种电子称与材料试验机的测力元件、发动机的推力测试、水坝坝体承载状况监测等。力传感器的弹性元件：柱式、筒式、环式、悬臂式等（2）应变式压力传感器主要用来测量流动介质的动态或静态压力应变片压力传感器大多采用膜片式或筒式弹性元件。（3）应变式容器内液体重量传感器感压膜感受上面液体的压力。（4）应变式加速度传感器用于物体加速度的测量。依据：a =F/m 。 3.2电容式传感器 3.2.1电容式传感器的工作原理由绝缘介质分开的两个平行金属板组成的平板电容器，如果不考虑边缘效应，其电容量为当被测参数变化使得S 、d 或ε发生变化时，电容量C 也随之变化。 d S C ε=

汽车碰撞传感器原理

安全气囊系统传感器的结构原理 1碰撞传感器碰撞传感器是安全气囊系统和座椅安全带收紧系统必不可少的传感器，其工作状态取决于汽车碰撞时的减速度大小。因此碰撞传感器实际上是一种减速度传感器，其公用是收紧电控单元（ECU），以便ECU确定是否引爆气囊点火器和安全带收紧点火器。 1.1碰撞传感器的分类碰撞传感器种类繁多、形式各异，常用的碰撞传感器可按用途与结构进行分类。 ⑴按碰撞传感器的用途分类按传感器用途不同，碰撞传感器可分为碰撞信号传感器和碰撞防护传感器两种类型。碰撞信号传感器又称为碰撞烈度（激烈程度）传感器，安装在汽车左前与右前翼子板内侧，两侧前照灯支架下面，发动机散热器支架左、右两侧，左右仪表台下面等。碰撞防护传感器又称为安全传感器或保险传感器，简称防护传感器，一般都安装在SRS ECU内部。防护传感器和碰撞信号传感器的结构原理完全相同。换句话说，一只碰撞传感器即可用作碰撞信号传感器，也可用作碰撞防护传感器，但是必须重新设定其减速度阈值。设定减速度阈值的原则是碰撞防护传感器的减速度阈值比碰撞信号传感器的减速度阈值稍小。当汽车以40km/h左右的速度撞到一辆静止或同样大小的汽车上或以20km/h左右的速度迎面撞到一个不可变形的障碍物上时，减速度就会达到碰撞信号传感器设定的阈值，传感器就会动作。 ⑵按碰撞传感器的结构类型分按传感器结构不同，碰撞传感器可分为机电结合式、水银开关式和电子式三种类型。机电结合式是一种利用机械机构运动（滚动或转动）来控制电器触电运动，再由触电断开与闭合来控制气囊点火器电路接通与切断的传感元件。目前常用的有滚球式碰撞传感器、滚轴式碰撞传感器和偏心锤式碰撞传感器。水银开关式碰撞传感器是利用水银导电良好的特性来控制气囊点火器电路接通与切断，一般用作防护传感器。电子式碰撞传感器没有电器触点，常用的有压阻效应式和压电效应式两种，一般用一

汽车传感器试题及答案.docx

期末复习题一、选择题。 1.CKP: 曲轴位置传感器 2.KS: 爆震传感器 3.MAP: 进气歧管绝对压力传感器 4.TPS: 节气门位置传感器 5.MAF: 进气流量传感器 . 6.CMP: 凸轮轴位置传感器 7.EPC: 电子节气门 . 8.ETC: 发动机冷却液温度传感器 9.OBD- Ⅱ: 第二代随车自诊断系统 . 10.IAT: 进气温度传感器 11、传统点火系与电子点火系统最大的区别是( B )。 A．点火能量的提高B．断电器触点被点火控制器取代 C．曲轴位置传感器的应用D．点火线圈的改进 12、一般来说，缺少了 ( C )信号，电子点火系将不能点火。 A．进气量B．水温C．转速D．上止点 13、点火闭合角主要是通过( B )加以控制的。 A ．通电电流 B ．通电时间C．通电电压D．通电速度 14、在装有 ( B )系统的发动机上，发生爆震的可能性增大，更需要采用爆震控制。

A ．废气再循环 B ．涡轮增压 C ．可变配气相位 D ．排气制动 15、发动机工作时，随冷却液温度提高，爆燃倾向（ B ）。 A．不变B．增大C．减小 D ．与温度无关 16、下列说法正确的一项是（）。 A．在怠速稳定修正中，ECU根据目标转速修正点火提前角； B．辛烷值较低的汽油，抗爆性差，点火提前角应减小； C．初级电路被短开瞬间，初级电流所能达到的值与初级电路接通时间长短无关； D．随着发动机转速提高和电源电压下降，闭合角增大。 17、ECU根据（ C ）信号对点火提前角实行反馈控制。 A．水温传感器 B ．曲轴位置传感器 C ．爆燃传感器D．车速传感器 18、在 ( B )时废气再循环控制系统不工作。Ａ．行驶B．怠速C．高转速D．热车 19、如果三元催化转换器良好，后氧传感器信号波动( D )。 A．频率高B．增加C．没有D．缓慢 20、进气惯性增压系统通过改变( D )达到进气增压效果。 A．进气通道截面积B．压力波传播路线长度 C．废气流动路线D．进气管长度 21、氧化锆式氧传感器只有自身温度在（D）以上时才能正常工作。 A.90 ℃ B.40℃ C. 815℃ D.300℃ 22、电控燃油喷射发动机燃油系统压力，多点喷射系统的一般为

各种温度传感器分类及其原理.

各种温度传感器分类及其原理温度传感器是检测温度的器件,其种类最多,应用最广,发展最快。众所周知,日常使用的材料及电子元件大部分特性都随温度而变化, 在此我们暂时介绍最常用的热电阻和热电偶两类产品。 1. 热电偶的工作原理当有两种不同的导体和半导体 A 和 B 组成一个回路,其两端相互连接时,只要两结点处的温度不同,一端温度为 T ,称为工作端或热端,另一端温度为 TO ,称为自由端 (也称参考端或冷端,则回路中就有电流产生,如图 2-1(a所示,即回路中存在的电动势称为热电动势。这种由于温度不同而产生电动势的现象称为塞贝克效应。与塞贝克有关的效应有两个:其一, 当有电流流过两个不同导体的连接处时, 此处便吸收或放出热量 (取决于电流的方向 , 称为珀尔帖效应;其二,当有电流流过存在温度梯度的导体时,导体吸收或放出热量(取决于电流相对于温度梯度的方向 ,称为汤姆逊效应。两种不同导体或半导体的组合称为热电偶。热电偶的热电势 EAB(T, T0 是由接触电势和温差电势合成的。接触电势是指两种不同的导体或半导体在接触处产生的电势, 此电势与两种导体或半导体的性质及在接触点的温度有关。温差电势是指同一导体或半导体在温度不同的两端产生的电势, 此电势只与导体或半导体的性质和两端的温度有关, 而与导体的长度、截面大小、沿其长度方向的温度分布无关。无论接触电势或温差电势都是由于集中于接触处端点的电子数不同而产生的电势, 热电偶测量的热电势是二者的合成。当回路断开时,在断开处 a , b 之间便有一电动势差△ V ,其极性和大小与回路中的热电势一致,如图 2-1(b所示。并规定在冷端,当电流由 A 流向 B 时, 称 A 为正极, B 为负极。实验表明,当△ V 很小时,△ V 与△ T 成正比关系。定义△ V 对△ T

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

汽车电控与电气习题答案

第二章汽油机电控喷油（EFI）技术 1.什么是电喷发动机，为什么取代化油器式发动机。指由电控单元根据各种传感器信号，经过数学计算和逻辑判断处理后，直接控制执行器（喷油器）喷射燃油的系统。电喷发动机有降低油耗和减少有害物质排放等卓越性能。 2.根据燃油喷射式发动机怠速进气量的控制方式不同，供气系统分为哪两种？宝来、捷达和红旗轿车采用何种形式的供气系统。旁通空气式和节气门直供式，采用节气门直供式。 3.电控发动机燃油喷射系统采用的传感器和开关信号主要有哪些？最主要的传感器有哪几种？传感器有空气流量传感器、曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、节气门位置传感器、冷却液温度传感器、进气温度传感器、氧传感器和车速传感器。开关信号有点火开关信号、起动开关信号、电源电压信号等。前四个传感器决定了控制系统档次，其信号是计算确定和控制燃油喷射量必不可少的信号。 4.电子控制式燃油喷射系统的显著特点。发动机供油系统供给一定压力的燃油（一般高于进气歧管压力300kPa左右）燃油由喷射器喷入进气门附近（多点喷射）或节气门附近（单点喷射）的进气管内或直接喷入气缸内与空气混合喷油器受电控单元控制 ECU通过控制每次喷油持续时间的长短来控制喷油量。 5.什么是缸内喷射？什么是进气管喷射？缸内喷射的特点是什么？缸内喷射是指喷油器将燃油直接喷射到气缸内部的喷射系统。进气管喷射是指喷油器将燃油喷射在进气门或节气门附近进气管内的喷射系统。缸内喷射的特点是喷油压力高、燃油雾化性好，能实现大空燃比燃烧，因此能显著降低油耗，减少排放，提高动力性。 6.根据进气量的检测方式不同，多点燃油喷射系统分为哪两种类型，各有什么特点？分为压力型和流量型。 D型燃油喷射系统的主要特点是利用压力传感器检测进气歧管内的压力来测量进气量。 L型燃油喷射系统的主要特点是用空气流量传感器取代D型电控燃油喷射系统的压力传感器来直接测量进气量。 7.光电检测涡流式流量传感器主要由哪些部件组成？怎样检测涡流频率？主要由涡流发生器、发光二极管、光敏晶体管、反光镜、张紧带、集成控制电路和进气温度传感器组成。进气量越大，漩涡数量越多，压力变化频率越高，张紧带振动越快，反光镜反射到光敏晶体管上，其导通和截止的频率越大。信号处理电路将频率信号转换成方波信号输入ECU，计算出进气流量大小。 8.超声波检测涡流式流量传感器主要由哪些部件组成？怎样检测涡流频率？涡流发生器、超声波发生器、超声波接收器、集成控制电路、进气温度传感器和大气压力传感器。进气通道上有漩涡时，在接收器接收到的超声波信号中，有的守加速作用超前（设超前时间为t1），有的受减速作用而滞后（设滞后时间为t2），因此其相位和相位差就会发生变化。集成控制电路在信号相位超前时输出一个正向脉冲信号，在信号相位滞后时输出 v第二章汽油机电控喷油（EFI）技术 1.什么是电喷发动机，为什么取代化油器式发动机。指由电控单元根据各种传感器信号，经过数学计算和逻辑判断处理后，直接控制执行器（喷油器）喷射燃油的系统。电喷发动机有降低油耗和减少有害物质排放等卓越性能。 2.根据燃油喷射式发动机怠速进气量的控制方式不同，供气系统分为哪两种？宝来、捷达和红旗轿车采用何种形式的供气系统。旁通空气式和节气门直供式，采用节气门直供式。 3.电控发动机燃油喷射系统采用的传感器和开关信号主要有哪些？最主要的传感器有哪几种？传感器有空气流量传感器、曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、节气门位置传感器、冷却液温度传感器、进气温度传感器、氧传感器和车速传感器。开关信号有点火开关信号、起动开关信号、电源电压信号等。前四个传感器决定了控制系统档次，其信号是计算确定和控制燃油喷射量必不可少的信号。 4.电子控制式燃油喷射系统的显著特点。发动机供油系统供给一定压力的燃油（一般高于进气歧管压力300kPa左右）燃油由喷射器喷入进气门附近（多点喷射）或节气门附近（单点喷射）的进气管内或直接喷入气缸内与空气混合喷油器受电控单元控制 ECU通过控制每次喷油持续时间的长短来控制喷油量。 5.什么是缸内喷射？什么是进气管喷射？缸内喷射的特点是什么？缸内喷射是指喷油器将燃油直接喷射到气缸内部的喷射系统。

在现代汽车上各种各样的传感器介绍

在现代汽车上各种各样的传感器介绍 2006-7-13 9:26:18 【文章字体：大中小】打印收藏关闭在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，传感器已是无处不大。在动力系统中，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，还需要乘员位置、体重等传感器来保证其及时和准确的工作。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。总之，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，它们的输出值将得到更多的相关利用。为此，制造商们正在开发和生产更好的传感器。下面介绍一些一些这方面的新产品。离子检测系统三菱(Mitsubishi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入气缸，就可以测出与电离状况相关的离子流。这个能反映发动机各种燃烧状况的信息控制系统由带测头的火花塞、装有测试附件的点火线圈及一套处理离子流信号的电子模块构成，它可以判别每个缸的点火、燃烧及爆震情况。进一步的功能将是对发动机的混合气状况加以监控，即根据离子流所显示的燃烧情况来控制每个缸的空燃比。快速起动的氧传感器冷车运转时的发动机所排放的CO和HC是最多的，这就要求氧传感器尽快起动进入闭环控制状态。NGK火花塞有限公司研制出一种新型氧传感器，它能在15s内达到闭环控制。通过缩小加热区和降低阻抗，改进了传感器的加热装置。由于采用新材料和新的温控系统，使加热器的寿命与现有类型相近，改善了低温特性。侧滑传感器

传感器原理及其应用考试重点

传感器原理及其应用第一章传感器的一般特性 1）信息技术包括计算机技术、通信技术和传感器技术，是现代信息产业的三大支柱。 2）传感器又称变换器、探测器或检测器，是获取信息的工具广义：传感器是一种能把特定的信息（物理、化学、生物）按一定规律转换成某种可用信号输出的器件和装置。狭义：能把外界非电信息转换成电信号输出的器件。国家标准（GB7665-87）：定义：能够感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置。 3）传感器的组成：敏感元件是直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的某一物理量的元件。转换元件：将敏感元件输出的非电物理量转换成电路参数或电量。基本转换电路：上述电路参数接入基本转换电路（简称转换电路），便可转换成电量输出。 4）传感器的静态性能指标（1）灵敏度定义: 传感器输出量的变化值与相应的被测量（输入量）的变化值之比, 传感器输出曲线的斜率就是其灵敏度。 ①纯线性传感器灵敏度为常数，与输入量大小无关；②非线性传感器灵敏度与x有关。（2）线性度定义:传感器的输入-输出校准曲线与理论拟合直线之间的最大偏离与传感器满量程输出之比，称为传感器的“非线性误差”或“线性度”。线性度又可分为： ①绝对线性度：为传感器的实际平均输出特性曲线与理论直线的最大偏差。 ②端基线性度：传感器实际平均输出特性曲线对端基直线的最大偏差。端基直线定义：实际平均输出特性首、末两端点的连线。 ③零基线性度：传感器实际平均输出特性曲线对零基直线的最大偏差。 ④独立线性度：以最佳直线作为参考直线的线性度。 ⑤最小二乘线性度：用最小二乘法求得校准数据的理论直线。（3）迟滞定义：对某一输入量，传感器在正行程时的输出量不同于其在反行程时的输出量，这一现象称为迟滞。即：传感器在正(输入量增大)反（输入量减小）行程中输出输入曲线不重合称为迟滞。（4）重复性定义：在相同工作条件下，在一段短的时间间隔内，同一输入量值多次测量所得的输

《汽车传感器技术》课程标准

《汽车传感器技术》课程教学标准课程编码：课程类别：专业素质课适用专业：汽车电子技术课程管理单位：汽车工程系学时：60 学分：3 制定日期：2010-11-12 第一次修订日期：2011-03-26 第二次修订日期： ... 1、课程概述 1. 1课程性质《汽车传感器技术》属于人才培养方案中四个课程模块中的专业基础课，是汽车电子技术专业的专业必修课，是技能考证课程，《汽车传感器技术》是一门实践性很强的技术应用型课程，它是来自企业的特色课程。 1.2课程的定位《汽车传感器技术》课程，是汽车电子技术专业课程开发与教学资源建设中的一门课程，是汽车电子技术专业一门重要的职业必修课程。该课程的学习需要以前修课程《汽车电工技术》、《汽车电子技术》、《汽车机械制图》为前导课程；该课程在后续课程《汽车电器与电子设备》、《汽车车身电控系统故障诊断与维修》、《发动机电控系统检修》、《汽车底盘电控系统检修》、《汽车总成拆装实训》、《整车电路实训》、《汽车性能检测与故障诊断》的学习以及企业顶岗实习、毕业实践等环节中，起着重要的支撑作用。该课程与前后续课程共同形成了完整的职业能力培养体系，是实现汽车电器与电子检测与维修专业人才培养目标的重要环节。该课程属于能力培养第二阶段，是一门重要的专业基础课程。 1.3修读条件具有高等数学和简单的工程数学的分析和应用能力，具有基本的物理和化学基础；具有基本的读图和识图能力，英语水平较好。前期必须已经合格修读完电工技术和电子技术等专业基础课程。 2、课程目标 2.1知识目标： ①能正确描述传感器的作用、组成和常用术语。 ②能正确描述汽车电控系统中各传感器的类型和工作原理。 ③掌握汽车电控系统中各传感器的故障现象、故障检测与故障排除的流程方法。 2.2技能目标： ①能辨别和说出汽车电器设备各部位传感器的名称和功用。 ②能将传感器实物转化成简图并分析工作过程。 ③通过简图能在实物中找出相应的零部件并分析它的工作过程和工作原理。 ④能正确拆装汽车电器的各个传感器，并有维修和排除故障的能力。

汽车传感器考试试卷答案

《汽车传感器原理与检测》课程第 1 页共 3 页汽车传感器原理与检测课程考试试卷（XXXX —XXXX 学年度第一学期）（含答案）适用范围：大学本科，高职高专，中职中专，职业培训，等考核时长：120分考核方式：闭卷一、填空题:（每小题2分，共20分） 1、传感器的主要静态特性有、、及误差特性。 2、进气温度传感器的检测元件是。在L 型电子燃油喷射装置中，安装在空气流量传感器内；在D 型电子燃油喷射装置中，安装在。 3．叶片式空气流量传感器叶片完全关闭时，触点应处于状态，电阻值应为。 4、按热敏电阻的按其温度特性常分为、、和三种类型。二、单项选择题（每小题2分，共20分）注意：请将正确选项的字母填写在下列答题栏内 1. 电控发动机控制系统中，（）存放了发动机各种工况的最佳喷油时间。 A ．电控单元 B.执行器 C.温度传感器 D.压力调节器 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 C. 空气滤清器 D. 进气管 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 C.热敏电阻 D.双金属片温度传感器 4.进气温度传感器是用什么元件测温的？（） 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 5. 氧传感器是以测量排气中的（）的含量，向ECU 传递混合气浓度信号。 A.O 2 B.NOX C.CO D.HC 6. 对于热线式空气流量传感器来说，当进气量从小到大的过程中，以下说法正确的是（）。 A.信号电压将由大变小 B.信号电压将由小变大 C.信号电压保持不变 D.以上说法都不对 7. 电控汽油喷射系统中的节气门位置传感器安装在（） A ．节气门顶上 B.节气门轴上 C ．气门座上 D.气门导管上 8.用万用表测得某轿车氧传感器的输出电压约为0.9V ，说明发动机尾气（） A.偏浓 B.偏稀 C.符合要求 D.不确定 9.如果三元催化转换器良好，后氧传感器信号波动()。 A ．频率高 B ．增加 C ．没有 D ．缓慢 10.氧传感器可检测发动机排气中氧的含量，向ECU 输入空燃比反馈信号，进行喷油量的（）。 A ．开环控制 B ．闭环控制 C ．点火控制 D ．开环和闭环控制均有三、判断题（每小题2分，共30分）注意：正确的划√ 错误的划X 请填写在下列答题栏内考生注意： 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

传感器原理及应用习题及答案

第1章传感器的一般特性 1.1 什么叫传感器？它由哪几部分组成？并说出各部分的作用及其相互间的关系。 1.2 简述传感器的作用和地位及其传感器技术的发展方向。 1.3 传感器的静态特性指什么？衡量它的性能指标主要有哪些？ 1.4 传感器的动态特性指什么？常用的分析方法有哪几种？ 1.5 传感器的标定有哪几种？为什么要对传感器进行标定？ 1.6 某传感器给定精度为2%F·S ，满度值为50mV ，零位值为10mV ，求可能出现的最大误差δ(以mV 计)。当传感器使用在满量程的1/2和1/8时，计算可能产生的测量百分误差。由你的计算结果能得出什么结论? 解：满量程（F?S ）为50﹣10=40(mV) 可能出现的最大误差为： δ＝40?2%=0.8(mV) 当使用在1/2和1/8满量程时，其测量相对误差分别为： % 4%10021408.01=??=γ % 16%10081408 .02=??=γ 结论：测量值越接近传感器（仪表）的满量程，测量误差越小。 1.7 有两个传感器测量系统，其动态特性可以分别用下面两个微分方程描述，试求这两个系统的时间常数τ和静态灵敏度K 。 1) T y dt dy 5105.1330 -?=+ 式中, y ——输出电压，V ；T ——输入温度，℃。 2) x y dt dy 6.92.44 .1=+ 式中，y ——输出电压，μV ；x ——输入压力，Pa 。解：根据题给传感器微分方程，得 (1) τ=30/3=10(s)， K=1.5 10 5/3=0.5 10 5(V/℃)； (2) τ=1.4/4.2=1/3(s)， K=9.6/4.2=2.29(μV/Pa)。 1.8 已知一热电偶的时间常数τ=10s ，如果用它来测量一台炉子的温度，炉内温度在540℃至500℃之间接近正弦曲线波动，周期为80s ，静态灵敏度K=1。试求该热电偶输出的最大值和最小值。以及输入与输出之间的相位差和滞后时间。解：依题意，炉内温度变化规律可表示为 x(t) =520+20sin(ωt)℃ 由周期T=80s ，则温度变化频率f =1/T ，其相应的圆频率 ω=2πf =2π/80=π/40；温度传感器（热电偶）对炉内温度的响应y(t)为 y(t)=520+Bsin(ωt+?)℃ 热电偶为一阶传感器，其动态响应的幅频特性为 ()()786 010******** 2 2 .B A =??? ? ???π+= ωτ+== ω 因此，热电偶输出信号波动幅值为 B=20?A(ω)=20?0.786=15.7℃ 由此可得输出温度的最大值和最小值分别为 y(t)|m ax =520+B=520+15.7=535.7℃ y(t)|m in =520﹣B=520-15.7=504.3℃ 输出信号的相位差?为 ?(ω)= -arctan(ωτ)= -arctan(2π/80?10)= -38.2? 相应的时间滞后为

汽车修理工_中级_传感器理论考试题及答案A

汽车维修工技能理论考试题|传感器(2008-03-2315:34:11)标签：传感器汽车维修工技能理论考试题姓名：得分：选择题 1、闭环控制系统将输出信号通过反馈环节在（）信号进行比较，从而修正输出信号的控制系统称为闭环控制。 A.输入与输入 B.输入与输出 C.输出与输出 2、将电动汽油泵置于汽油箱内部的目的是（）。 A.便于控制 B.降低噪声 C.防止气阻 3、检测电控汽车电子元件要使用数字式万用表湿度传感器，这是因为数字式万用表（）。 A.具有高阻抗 B.具有低阻抗 C.测量精确 4、属于质量流量型的空气流量计是（）。 A.叶片式空气流量计 B.热膜式空气流量计 C.卡门旋涡式 5、当结构确定后，电磁喷油器的喷油量主要决定于（）。 A.喷油脉宽 B.点火提前角 C.工作温度 6、发动机水温高于（）C，冷起动喷油器不工作。 A.20～30 B.30～40 C.40～50 D.20～40 7、以下哪项通常采用顺序喷射方式？（） A．机械式汽油喷射系统B．电控汽油喷射系统C．节气门体汽油喷射系统 D．以上都正确E．以上都不正确 8、启动发动机前如果点火开关位于“ON”位置，电动汽油泵（）。 A．持续运转B．不运转C．运转10s后停止D．运转2s后停止 9、发动机关闭后（）使汽油喷射管路中保持残余压力。 A．电动汽油泵的过载阀B．汽油滤清器C．汽油喷射器D．回油管 E．以上都正确F．以上都不正确 10、当过气歧管内真空度降低时，真空式汽油压力调节器将汽油压力（）。 A．提高B．降低C．保持不变D．以上都不正确 11、某汽油喷射系统的汽油压力过高，以下哪项正确。（） A．电动汽油泵的电刷接触不良B．回油管堵塞C.汽油压力调节器密封不严 D.以上都正确 12、关于空气流量计上的怠速调整螺钉，以下哪项正确？（） A．是用来调节汽油喷射器的供油量 B．是用来调节混合气的浓度 C．以上都正确 D．以上都不正确 13、汽油喷射发动机的怠速通常是由（）控制的。 A．自动阻风门B．怠速调整螺钉C．步进电机D．继电器 14、在MPI（多点汽油喷射系统）中，汽油被喷入()。 A．燃烧室内B．节气门后部C．进气歧管D．进气道 15、单点喷射系统采用下列哪种喷射方式（）。 A．同时喷射B.分组喷射C.顺序喷射D.上述都不对 16、当进气温度在（）℃时，空气密度小，可适当减小喷油时间。 A.20 B.大于20 C.小于20 D.15 17、最小点火提前角为（）。 A.-10～0 B.0～10 C.-10～10 D.10～20 18、发动机转动时，检查霍尔传感器B和C端子间输出信号的电压应为（）。 A．５ＶB．０ＶC．０～５之间D．4V 19、对喷油量起决定性作用的是()。 A．空气流量计B．水温传感器C．氧传感器

传感器原理及应用习题及答案

习题集及答案第1章概述 1.1 什么是传感器？按照国标定义，“传感器”应该如何说明含义？ 1.2 传感器由哪几部分组成？试述它们的作用及相互关系。 1.3传感器如何分类？按传感器检测的畴可分为哪几种？答案 1.1答：从广义的角度来说，感知信号检出器件和信号处理部分总称为传感器。我们对传感器定义是：一种能把特定的信息（物理、化学、生物）按一定规律转换成某种可用信号输出的器件和装置。从狭义角度对传感器定义是：能把外界非电信息转换成电信号输出的器件。我国国家标准（GB7665—87）对传感器（Sensor/transducer）的定义是：“能够感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件和装置”。定义表明传感器有这样三层含义：它是由敏感元件和转换元件构成的一种检测装置；能按一定规律将被测量转换成电信号输出；传感器的输出与输入之间存在确定的关系。按使用的场合不同传感器又称为变换器、换能器、探测器。 1.2答：组成——由敏感元件、转换元件、基本电路组成；关系，作用——传感器处于研究对象与测试系统的接口位置，即检测与控制之首。传感器是感知、获取与检测信息的窗口，一切科学研究与自动化生产过程要获取的信息都要通过传感器获取并通过它转换成容易传输与处理的电信号，其作用与地位特别重要。 1.3答：（略）答：按照我国制定的传感器分类体系表，传感器分为物理量传感器、化学量传感器以及生物量传感器三大类，含12个小类。按传感器的检测对象可分为：力学量、热学量、流体量、光学量、电量、磁学量、声学量、化学量、生物量、机器人等等。第3章电阻应变式传感器 3.1 何为电阻应变效应？怎样利用这种效应制成应变片？ 3.2 图3-31为一直流电桥，负载电阻R L趋于无穷。图中E=4V，R1=R2=R3=R4=120Ω，试求：① R1为金属应变片，其余为外接电阻，当R1的增量为ΔR1=1.2Ω时，电桥输出电压U0=? ②R1、R2为金属应变片，感应应变大小变化相同，其余为外接电阻，电桥输出电压U0=? ③R1、R2为金属应变片，如果感应应变大小相反，且ΔR1=ΔR2 =1.2Ω，

传感器原理及典型应用

传感器（原理及典型应用）编稿：张金虎审稿：李勇康【学习目标】 1．知道什么是传感器，常见的传感器有哪些。 2．了解一些传感器的工作原理和实际应用。 3．了解传感器的应用模式，能够运用这一模式去理解传感器的实际运用。 4．了解传感器在生活、科技中的运用和发挥的巨大作用。【要点梳理】要点一、传感器 1．现代技术中，传感器是指这样一类元件：它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量，并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等电学量，或转化为电路的通断。把非电学量转换为电学量以后，就可以很方便地进行测量、传输、处理和控制了。 2．传感器原理传感器感受的通常是非电学量，如压力、温度、位移、浓度、速度、酸碱度等，而它输出的通常是电学量，如电压值、电流值、电荷量等，这些输出信号是非常微弱的，通常要经过放大后，再送给控制系统产生各种控制动作。传感器原理如下图所示。 3．传感器的分类常用传感器是利用某些物理、化学或生物效应进行工作的。根据测量目的不同，可将传感器分为物理型、化学型和生物型三类。物理型传感器是利用被测量物质的某些物理性质（如电阻、电压、电容、磁场等）发生明显变化的特性制成的，如光电传感器、力学传感器等。化学型传感器是利用能把化学物质的成分、浓度等化学量转换成为电学量的敏感元件制成的。生物型传感器是利用各种生物或生物物质的特性做成的，用以检测与识别生物体内化学成分的传感器，生物或生物物质主要是指各种酶、微生物、抗体等，分别对应酶传感器、微生物传感器、免疫传感器等等。要点二、光敏电阻光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻大小这个电学量，一般随光照的增强电阻值减小。要点诠释：光敏电阻是用半导体材料制成的，硫化镉在无光时，载流子（导电电荷）极少，导电性能不好，随着光照的增强，载流子增多，导电性能变好。要点三、热敏电阻和金属热电阻 1．热敏电阻热敏电阻用半导体材料制成，其电阻值随温度变化明显。如图为某一热敏电阻的电阻—温度特性曲线。