上游氧传感器信号电压超出可能范围
上游氧传感器信号电压超出可能范围
众所周知，氧传感器信号电压在空气过量因数λ=1处发生阶跃。ECU为氧传感器提供了一个450mV电压。在稳定工况下，如果λ＜1，则氧传感器信号电压约为1000mV；如果λ＞1，则此信号电压约为100mV。如前所述，当ECU进入闭环控制后，氧传感器信号电压应在1000mV和100mV之间不断地波动。
在加速和减速工况下退出闭环控制，加速工况下混合气加浓，该信号电压应接近1000mV；减速工况下混合气变稀，该信号电压应按近100mV。如果在ECU进入闭环控制后该信号电压保持低于175mV达15s，或者在加速工况下该信号电压保持低于600mV达15s，则ECU认为该传感器信号电压偏低，不可信。如果在ECU进入闭环控制后信号电压保持高于800mV达15s，或者在减速工况下该信号电压保持高于110mV达15s，则ECU认为该传感器信号电压偏高，不可信。
此时，在满足下列条件的情况下ECU将设置上游氧传感器信号电压超出可能范围的故障信息记录：没有节气门位置传感器、燃油蒸发排放控制系统、缺火、进气温度传感器、进气歧管绝对压力传感器、燃油调节、喷油器、废气再循环阀位置传感器、冷却液温度传感器、曲轴位置传感器和空气流量传感器的故障信息记录；节气门开度在3%~40%。
高压传感器
DXN系列户内高压带电显示装置 2.2显示装置的分类 a.按额定电压等级分为：3、6、10、27.5、35KV； b.按传感器使用环境条件分为：普通型、加强绝缘型（全工况型）； c.按按感器结构及安装尺寸分为：见表2； d.按显示器功能分为：T型、Q型； e.按显示器外型尺寸分为：Ⅰ型、Ⅱ型；见图8、图9； 2.3显示装置基本参数 显示装置的基本参数见表1 表1 注：二次闭锁电源电压超出表1规定，由用户与制造厂协商解决。 3、结构概述 显示装置的传感器和显示器经外接导线，联成电容分压回路（见图1原理图）
3.1传感器 传感器制成支柱绝缘子式，内埋设高强介电功能性材料制成芯棒式电容C1、其C1的一端经上法兰与高压母线连接，C1另一端由传感器下端（二次接线端）连接（见图2），传感器的外形结构根据配套要求，制成不同高度和各式伞裙（如图4-7所示）。根据安装要求，上法兰制成有单螺孔、双螺孔、四螺孔（具体孔径、孔距、孔数见表2）。传感器的外绝缘结构有以下二种： a.用高压电瓷帛成的外绝缘套，中间埋设高压电容C1，制成的传感器其型号为CG1型（见图2）。 b.用具有阻燃性，憎水性的SMC材料制成的外绝缘套与高压电容C1，帛成的传感器，其型号为CG3型（见图3）。 3.2显示器 显示器功能有：提示型和强制型。提示型有单显示（即三只传感器配一只显示器，接线原理见图10）和双显示（即三只传感器配套二只显示器、接线原理同单显示），二只显示器分别安装在开关柜两个不同侧面。提示型氖灯不允许休止。强制型：它不但具备提示型的全部功能，而且利用抽压信号控制电子开关，配合电磁锁执行强制闭锁。当三相回路只有一相带电时，电磁锁就不能解锁。显示器中的直键开关是作为氖灯工作与休止状况选择用。当氖灯处休止状况时强帛闭锁回路不得解锁，（接线原理见图11）。
传感器与信号处理电路习题答案
第1章 传感器与检测技术基础 1.某线性位移测量仪，当被测位移由4.5mm 变到5.0mm 时，位移测量仪的输出电压由3.5V 减至 2.5V ，求该仪器的灵敏度。 解：该仪器的灵敏度为 25 .40.55.35.2-=--=S V/mm 2.某测温系统由以下四个环节组成，各自的灵敏度如下： 铂电阻温度传感器： 0.45Ω/℃ 电桥： 0.02V/Ω 放大器： 100(放大倍数) 笔式记录仪： 0.2cm/V 求：(1)测温系统的总灵敏度； (2)记录仪笔尖位移4cm 时，所对应的温度变化值。 解： （1）测温系统的总灵敏度为 18.02.010002.045.0=???=S cm/℃ （2）记录仪笔尖位移4cm 时，所对应的温度变化值为 22.2218 .04==t ℃ 6.有三台测温仪表，量程均为0~800℃，精度等级分别为2.5级、2.0级和1.5级，现要测量500℃的温度，要求相对误差不超过2.5％，选那台仪表合理? 解：2.5级时的最大绝对误差值为20℃，测量500℃时的相对误差为4％；2.0级时的最大绝对误差值为16℃，测量500℃时的相对误差为3.2％；1.5级时的最大绝对误差值为12℃，测量500℃时的相对误差为2.4％。因此，应该选用1.5级的测温仪器。 10.试分析电压输出型直流电桥的输入与输出关系。 答：如图所示，电桥各臂的电阻分别为R 1、 R 2、 R 3、R 4。U 为电桥的直流电源电压。当四臂电阻R 1=R 2=R 3=R 4=R 时，称为等臂电桥；当R 1=R 2=R ,R 3=R 4=R ’(R ≠R ’)时，称为输出对称电桥；当R 1=R 4=R ，R 2=R 3 =R ’(R ≠R ’)时，称为电源对称电桥。 D 直流电桥电路 当电桥输出端接有放大器时，由于放大器的输入阻抗很高，所以可以认为电桥的负载电阻为无穷大，这时电桥
传感器简答题及答案
1.用频域描述分析设备故障有何突出优点？ 答：频域描述反映了信号的频率组成及其幅值。 2.信号调理阶段的放大滤波、调制。解调的作用分别是什么？什么是采样定理？采样频率是不是越高越好？ 放大：提高传感器输出的电压、电流和电荷信号使其的幅值和功率可以进行后续的处理。调制：将微弱的缓变信号加载到高频交流信号中去，然后利用交流放大器进行放大。解调：从放大器的输出信号中提取放大的缓变信号。滤波：使信号中特定的频率成分用过而极大地衰减其他频率成分。 3.在设备故障诊断时，为什么要对测试信号进行频域分析？ 频域分析法只要是对信号的频率结构进行分析，确定信号是由哪些成分所组成，以及这些频率成分幅值的大小。通过对故障特征频率及故障特征频率幅值的分析，就可以准确地对设备的故障情况进行诊断。 4.什么是功率信号？什么是能量信号？什么是随机信号？什么是模拟信号？什么是数字信号？ 功率信号：若信号在区间（-∞，+∞）的能量是无限的。即dt t x )(2?+∞ ∞-，但它在有限区间（t t ，2t ）的平均功率是有限的，即dt t x t t t t )(12121 2?-这种信号称功率信号。能量信号：当满足时，认为信号的能量是有限的，称为能量有限信号，简称能量信号。随机信号：是一种不能准确预测且未来瞬时值，也无法用数学关系式来描述的信号。模拟信号：在所讨论的时间间隔内，对任意时间值，除第一类间断点外都可以给出确定的函数的信号。数字信号：时间离散而幅值量化，称为数字信号（幅值和时间上都离散的信号）。 5. 试述信号的幅值谱与系统的幅频特性之间的区别。 信号的幅值谱表征信号的幅值随频率的分布情况，幅值特性指方法电路的电压放大倍数与频率的关系。前者描述信号各频率分量得幅度后者是系统对输入各频率分量得幅度怎么样变化。 6. 周期信号的频谱图有何特点？其傅里叶级数三角函数展开式与复指数函数展开式的频谱有何特点？ （1）1.离散性2.谐波性3.收敛性。（2）周期信号的傅里叶级数三角函数展开式频率谱是位于频率右侧的离散谱，谱线间隔为整数个ω。复指函数是展开式的频谱其实频谱总是偶对称的其虚频谱总是奇对称的。 7. 已知某周期信号的傅立叶级数展开式为 00()25-5sin t+20cos(2t+/2)x t ωωπ=，试求该周期信号的均值，并 画出该信号的频谱图。 由已知得均值为25。 ()()()2/2cos 202/cos 52500πωπω++++=t t t x 当ω=0时25=n A 0=n ?当0ωω=时5=n A 2 -=n ?当 02ωω=20=n A 2/π?=n 8. 试说明信号的均值、方差、均方值的物理含义。并写出三者间的联系式。 均值表示集合平均值或数学期望，表达了信号变化的中心趋势，方差反映了信号围绕均值的波动程度，信号的波动量。均方值在电信号中表示有效值。三者关系ψx 2 =δx 2+μx 2 9.什么是测试？机械工程测试的主要任务是什么？用方框图表示计算机测试系统的一般组成及各部分作用 ①测试是人们从客观事物中提取所需信息，借以认识客观事物，并掌握其客观规律的一种科学方法。②机械工程测试的主要任务是⑴提供被测对象的质量依据⑵提供机械工程设计、制造研究所需的信息。 ③
传感器与信号处理
《传感器与检测技术》试题 一、填空：（20分） 1，测量系统的静态特性指标主要有线性度、迟滞、重复性、分辨力、稳定性、温度稳定性、各种抗干扰稳定性等。（2分） 2.霍尔元件灵敏度的物理意义是表示在单位磁感应强度相单位控制电流时的霍尔电势大小。 3、光电传感器的理论基础是光电效应。通常把光线照射到物体表面后产生的光电效应分为三类。第一类是利用在光线作用下光电子逸出物体表面的外光电效应,这类元件有光电管、光电倍增管；第二类是利用在光线作用下使材料内部电阻率改变的内光电 效应，这类元件有光敏电阻；第三类是利用在光线作用下使物体内部产生一定方向电动势的光生伏特效应，这类元件有光电池、光电仪表。 4.热电偶所产生的热电势是两种导体的接触电势和单一导体的温差电势组成的，其表达式为Eab （T ，To ）=T B A T T B A 0d )(N N ln )T T (e k 0σ-σ?+-。在热电偶温度补偿中补偿导线法（即冷端延长线法）是在连接导线和热电偶之间，接入延长线，它的作用是将热电偶的参考端移至离热源较远并且环境温度较稳定的地方，以减小冷端温度变化的影响。 5.压磁式传感器的工作原理是：某些铁磁物质在外界机械力作用下，其内部产生机械压力，从而引起极化现象，这种现象称为正压电效应。相反，某些铁磁物质在外界磁场的作用下会产生机械变形，这种现象称为负压电效应。（2分） 6. 变气隙式自感传感器，当街铁移动靠近铁芯时，铁芯上的线圈电感量（①增加②减小③不变）（2分） 7. 仪表的精度等级是用仪表的（① 相对误差 ② 绝对误差 ③ 引用误差）来表示的（2分） 8. 电容传感器的输入被测量与输出被测量间的关系，除（① 变面积型 ② 变极距型 ③ 变介电常数型）外是线性的。（2分） 9. 电位器传器的（线性），假定电位器全长为Xmax, 其总电阻为Rmax ，它的滑臂间的阻值可以用Rx = （① Xmax/x Rmax,②x/Xmax Rmax ,③ Xmax/XRmax ④X/XmaxRmax ）来计算。 10、变面积式自感传感器，当衔铁移动使磁路中空气缝隙的面积增大时，铁心上线圈的电感量（①增大，②减小，③不变）。 11、在平行极板电容传感器的输入被测量与输出电容值之间的关系中，（①变面积型，②变极距型，③变介电常数型）是线性的关系。 12、在变压器式传感器中，原方和副方互感M 的大小与原方线圈的匝数成（①正比，②反比，③不成比例），与副方线圈的匝数成（①正比，②反比，③不成比例），与回路中磁阻成（①正比，②反比，③不成比例）。 13、传感器是能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，传感器通常由直接响应于被测量的敏感元件 和产生可用信号输出的转换元件以及相应的信号调节转换电路组成。 14、热电偶所产生的热电势是由两种导体的接触电势和单一导体的温差电势组成。 15、电阻应变片式传感器按制造材料可分为① _金属_ 材料和②____半导体__体材料。它们在受到外力作用时电阻发生变化，其中①的电阻变化主要是由 _电阻应变效应 形成的，而②的电阻变化主要是由 温度效应造成的。 半导体 材料传感器的灵敏度较大。 16、在变压器式传感器中，原方和副方互感M 的大小与 绕组匝数 成正比，与 穿过线圈的磁通_成正比，与磁回路中 磁阻成反比。 17.磁电式传感器是利用导体和磁场发生相对运动而在导体两端 产生感应电势的。而霍尔式传感器为霍尔元件在磁场中有电磁效应（霍尔效应）而输出电势的。霍尔式传感器可用来测量电流，磁场，位移，压力。（6分） 18.测量系统的静态特性指标通常用输入量与输出量的对应关系来表征（5分） 简答题 1 简述热电偶的工作原理。（6分）
氧传感器原理与检测方法
《汽车微电脑控制系统与故障检测》王忠良人民邮电出版社 氧浓度传感器 氧浓度传感器(又称氧传感器)是发动机电子控制系统中一个重要的传感器，其作用就是把排气中氧的浓度转换为电压信号，微电脑根据氧浓度传感器输入的信号判断混合气的浓度，进而修正喷油量，最终将缸内混合气的浓度控制在理想空燃比14．7附近。 现代汽车为了降低发动机排气中的有害成分(CO、HC、NO X等)的含量，在排气管中安装了三元催化转换装置。三元催化转换装置内有三元催化剂(常用的是铂、钯、铑)，三元催化剂能促使排气中的有害成分进行化学反应，可使CO氧化为CO2，使HC氧化为CO2和H2O，将NOx还原为N2。但是，只有当发动机在14．7空燃比附近的一个很小范围内运转时，三元催化剂才能同时促进氧化、还原反应，三元催化转换装置的转换效率才最高，排气中有害物质的含量才最低。因此，现代汽车中均安装了氧传感器。 氧传感器的数量因车而异，有的发动机只有一个氧传感器：有的双排气管发动机在左、右排气管上各安装一个氧传感器，这样该系统就有两个氧传感器，即左氧传感器和右氧传感器；也有的双排气管发动机在每个排气管的三元催化转换装置前、后各安装一个氧传感器(分别叫主、副氧传感器)，这样该系统共有4个氧传感器，即左主氧传感器、左副氧传感器、右主氧传感器以及右副氧传感器。氧传感器安装在排气管中排气消音器的前面。 一、氧传感器的结构与工作原理 氧传感器根据内部敏感材料的不同分为氧化锆式(也称锆管式)和氧化钛式两种。 1．氧化锆式氧传感器 氧化锆式氧传感器是目前应用最多的氧传感器，它主要由锆管、电极等组成，如图1—42 图l—42 氧化锆式氧传感器的结构 氧化锆式氧传感器内部的敏感元件是二氧化锆(ZrO2)固体电解质。在二氧化锆固体电解质粉末中添加少量的添加剂并烧制成管状，便称为锆管。紧贴锆管内、外表面的是作为锆管内、外电极的铂膜，内、外电极通过电极引线与传感器的线束插接器相连。锆管的内电极与外界大气相通，外电极与排气管内的排气相通。为防止发动机排出的废气腐蚀外层的铂电极，在外层铂电极表面都覆盖着一层多孔性的陶瓷层。 作为锆管外电极的金属铂的另一个重要作用是催化作用，对排气中(尤其是外电极铂膜附近)的一氧化碳(CO)和氧气(O2)起催化作用，使其反应生成二氧化碳(CO2)，其化学反应式为： 2CO+O2? ?→ ?催化剂2CO2 这种催化作用尽可能多地使浓混合气燃烧后排放废气中的低浓度氧气(O2)和高浓度一氧化碳(CO)发生化学反应(甚至可使氧气全部参加反应)。这样既减少了废气中一氧化碳
[培训]氧传感器的常见故障及排除方法.
氧传感器 常见故障及检查方 在电子控制的发动机系统中, 氧传感器检测发动机所排废气中氧的含量, 向ECU 提纲空燃比的反馈信号, 进行喷油量的闭环控制。氧传感器工作失常会影响电脑 ECU 对混合气空燃比精确的控制, 此时发动机易出现怠速不稳、加速不良、尾气超标和油耗增加等现象。目前,常见的氧传感器有氧化锆式和氧化钛式两种氧传感器。目前我公司系列产品用的是加热型氧化锆式氧传感器。 一、氧传感器的工作原理 氧传感器的工作原理与干电池相似,传感器中的氧化锆元素起类似电解液的作用。作为传感元件的锆管是多缝隙的陶瓷体,外侧通排气,内侧通大气。当传感陶瓷管的温度达到 350℃时,即具有固态电解质的特性。由于其材质的特殊性,使得氧离子可以自由的通过陶瓷管。正是利用这一特性,将氧气的浓度差转化成电势差,从而形成电信号输出。若混合气体偏浓,则陶瓷管内外氧离子浓度差较高,电势差偏高,大量的氧离子从内侧移到外侧,输出电压较高(接近 900mV ;若混合气偏稀,则陶瓷管内外氧离子浓度差较低, 电势差较低,仅有少量的氧离子从内侧移动到外侧,输出电压较低(接近 100mV 。二、氧传感器的构造 氧传感器由保护套管、锆管(传感陶瓷管、加热器、密封件、信号输出电缆及连接头组成。锆管是氧传感器的核心部件,锆管空腔内装有加热器,内外表面涂有一层渗透性的铂电极。由于铂电极要与尾气接触,因而其表面覆盖了一层紧密粘附的高渗透性的陶瓷保护层,可防止尾气中的残留物腐蚀起催化作用的铂电极,保证传感器较长的使用寿命。三、氧传感器的常见故障 1. 氧传感器中毒 (1 铅中毒:使用了含铅汽油的车辆, 铅会沾附、沉积在传感器的工作面而发生铅“中毒” 。使用含铅汽油的车辆, 即使是新的氧传感器, 也只能正常行驶几千公里。如果只是轻微的铅中毒,接着使用不含铅的汽油,可清除氧传感器表面的铅,使
几种常见传感器总结
几种常见传感器总结 1、红外对管： 红外对管是根据红外辐射式传感器原理制作的一种红外对射式传感器。与一般红外传感器一样，红外对管也由三部分构成：光学系统（发射管）、探测器（接收管）、信号调理及输出电路。红外探测器是利用红外辐射与物质相互作用所呈现的物理效应来探测红外辐射的。在此接收管通过对发射管所发出的红外线做出反应实现，实现信号的采集，再通过后续信号处理电路完成信号的采集和输出。 2、霍尔传感器： 霍尔传感器是基于霍尔效应的一种传感器。霍尔效应是指置于磁场中的静止载流导体, 当它的电流方向与磁场方向不一致时, 载流导体上平行于电流和磁场方向上的两个面之间产生电动势的现象。该电势称霍尔电势。霍尔传感器是利用霍尔效应实现磁电转换的一种传感器，它具有灵敏度高，线性度好，稳定性高、体积小和耐高温等特点。对测速装置的要求是分辨能力强、高精度和尽可能短的检测时间。目前市场上的霍尔传感器都是集成了外围的测量电路输出的是数字信号，即当传感器检测到磁场时将输出高低电平信号。传感器主要包括两部分，一为检测部分的霍尔元件，一为提供磁场的磁钢。霍尔电流传感器反应速度一般在7微妙，根本不用考虑单片机循环判断的时间. 3、光电开关： 光电开关是一种利用感光元件对变化的入射光加以接收, 并进行光电转换, 同时加以某种形式的放大和控制, 从而获得最终的控制输出“开”、“关”信号的器件。上图为典型的光电开关结构图。是一种反射式的光电开关，它的发光元件和接收元件的光轴在同一平面且以某一角度相交，交点一般即为待测物所在处。当有物体经过时, 接收元件将接收到从物体表面反射的光, 没有物体时则接收不到。透射式的光电开关, 它的发光元件和接收元件的光轴是重合的。当不透明的物体位于或经过它们之间时, 会阻断光路, 使接收元件接收不到来自发光元件的光, 这样起到检测作用。光电开关的特点是小型、高速、非接触, 而且与TTL、MOS等电路容易结合。此类传感器目前也多为开关量传感器，输出的为1，0开关量信号，可以和单片机直接连接使用。光电开关广泛应用于工业控制、自动化包装线及安全装置中作光控制和光探测装置。可在自控系统中用作物体检测，产品计数, 料位检测，尺寸控制，安全报警及计算机输入接口等用途。 4、超声波传感器： 利用超声波在超声场中的物理特性和各种效应而研制的装置可称为超声波换能器、探测器或传感器。超声波探头按其工作原理可分为压电式、磁致伸缩式、电磁式等, 而以压电式最为常用。压电式超声波探头常用的材料是压电晶体和压电陶瓷, 这种传感器统称为压电式超声波探头。它是利用压电材料的压电效应来工作的: 逆压电效应将高频电振动转换成高频机械振动, 从而产生超声波, 可作为发射探头; 而利用正压电效应, 将超声振动波转换成电信号, 可用为接收探头。超声波探头主要由压电晶片组成，既可以发射超声波，也可以接收超声
氧传感器的工作原理与检测方法
氧传感器的工作原理与检测方法!!! 氧传感器安装在发动机的排气管上，位于三效催化转化器之前，用于测量废气中的氧含 量。如果废气中的氧含量高，说明混合气偏稀，氧传感器将这一信息输入发动机电控单元 （ECU），ECU 指令喷油器增加喷油量；如果废气中的氧含量低，说明混合气偏浓，ECU 指 令喷油器减少喷油量，从而帮助ECU 把混合气的空燃比控制在理论值（14.7）附近。因此， 氧传感器相当于一个混合气的浓度开关，它是电喷发动机实行闭环控制不可缺少的重要部 件。 1 氧传感器是一种热敏电压型传感器 氧传感器间接地反映进入气缸中混合气的浓度，这种信息是以波动的电压传递给电控单 元（ECU）的，因此判断氧传感器性能的主要方法是检测氧传感器输出的信号电压值及其波 动的范围和波动的频率。另一方面，发动机只有达到一定的温度才能激活氧传感器。因此， 检测氧传感器前，必须对发动机充分预热，在氧传感器达到正常工作温度300℃~350℃以后
才能进行检测，在此之前，氧传感器的电阻大，如同开路，氧传感器不产生任何电压信号； 若发动机的排气温度超过800℃，氧传感器的控制也将中断。 目前有的车型采用主、副2 个氧传感器，主氧传感器（在前）通常带有加热器，副氧传 感器不带加热器，要依*废气预热，温度超过300℃才能正常工作。对于加热型氧传感器， 其加热电阻的阻值一般为5Ω~7Ω。如果加热电阻被烧蚀（电阻为无穷大），氧传感器很难快 速达到正常的工作温度，此时应当更换氧传感器。 2 氧传感器的故障确认采取“时域判定法” 所谓“时域判定法”，是指某传感器的输出信号是否在一定的时间内发生变化以及变化的 范围、频率是否符合标准值，如果不发生这种变化，自诊断系统即确认其有故障。 氧传感器提供的信号电压标准为0.1 V ~1.0V，并且在这个范围内快速波动，其波动频率 标准为30 次/min。当氧传感器输出的信号电压在0.1 V ~0.3V 之间波动时，ECU 判定为混合 气偏稀；当氧传感器的信号电压在0.6 V ~0.9V 之间波动时，ECU 判定为混合气偏浓；当信 号电压为0.45V 左右时属最佳。如果氧传感器在一定的时间内没有
电流传感器和电压传感器的特点以及用途
电流传感器和电压传感器的特点以及用途 在科学实验和工业应用的很多场合，需要对电流和电压进行测量和控制，特别是在一些需要对大电流和高电压测量和控制以及对所测电流和电压要求较 高精确度的情况下，需要使用安全、方便可靠精确度较高的电流传感器(current sensor)电压传感器。早期，人们采用分流器和分压器的方法来实现对电流和电压的检测，但这种方法无法对主回路进行隔离测量，这种方法使用不安全、精 确度低。后来人们又发明了互感器，它与直接分流、分压的方法相比，实现了 主回路进行隔离检测，无疑是一大进步，但它的应用范围比较窄，只适用于 50Hz 正弦波的工频检测，对于其它波形电流、电压的测量它就无能为力了。随着电力电子技术的发展，原有的电流检测元件（如分流器、互感器）已不能 满足中、高频，高di/dt，宽频谱电流波形的传递，霍尔电流电压传感器, (voltage sensor)是弥补这一空缺的、有着广泛应用范围和前景的主要检测元件。霍尔电流电压传感器与普通互感器相比有着下面的特点： 1. 测量范围广：它可以测量任意波形的电流和电压，如直流、交流、脉冲、三角波形等，甚至对瞬态峰值电流、电压信号也能忠实地进行反映； 2. 响应速度快：最快者响应时间只为1us。 3. 测量精度高：其测量精度优于1%，该精度适合于对任何波形的测量。普通互感器是感性元件，接入后影响被测信号 波形，其一般精度为3%~5%，且只适合于50Hz 正弦波形开关电源、保险丝。 4. 线性度好：优于0.2% 5. 动态性能好：响应时间快，可小于1us；普通互感器的响应时间为10~20ms。 6. 工作频带宽：在0~100KHz 频率范围内的信号均可以测量。 7. 可靠性高，平均无故障工作时间长：平均无故障时间>5 10 小时 8. 过载能力强、测量范围大：0－－-几十安培~上万安培 9. 体积小、重量轻、易于安装。
各种传感器的分类、比较和应用
传感器的定义传感器是一种能把物理量或化学量转变成便于利用的电信号的器件。国际电工委员会(IEC:International Electrotechnical Committee)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”。按照Gopel等的说法是：“传感器是包括承载体和电路连接的敏感元件”，而“传感器系统则是组合有某种信息处理(模拟或数字)能力的系统”。传感器是传感系统的一个组成部分，它是被测量信号输入的第一道关口。 传感器把某种形式的能量转换成另一种形式的能量。有两类：有源的和无源的。有源传感器能将一种能量形式直接转变成另一种，不需要外接的能源或激励源。 无源传感器不能直接转换能量形式，但它能控制从另一输入端输入的能量或激励能，传感器承担将某个对象或过程的特定特性转换成数量的工作。其“对象”可以是固体、液体或气体，而它们的状态可以是静态的，也可以是动态(即过程)的。对象特性被转换量化后可以通过多种方式检测。对象的特性可以是物理性质的，也可以是化学性质的。按照其工作原理，它将对象特性或状态参数转换成可测定的电学量，然后将此电信号分离出来，送入传感器系统加以评测或标示。 传感器原理结构在一段特制的弹性轴上粘贴上专用的测扭应片并组成变桥，即为基础扭矩传感器；在轴上固定着：(1)能源环形变压器的次级线圈，(2)信号环形变压器初级线圈，(3)轴上印刷电路板，电路板上包含整流稳定电源、仪表放大电路、V/F变换电路及信号输出电路。在传感器的外壳上固定着： （1）激磁电路，(2)能源环形变压器的初级线圈(输入)，(3) 信号环形变压器次级线圈(输出)，(4)信号处理电路 工作过程 向传感器提供±15V电源，激磁电路中的晶体振荡器产生400Hz的方波，经过TDA2030功率放大器即产生交流激磁功率电源，通过能源环形变压器T1从静止的初级线圈传递至旋转的次级线圈，得到的交流电源通过轴上的整流滤波电路得到±5V的直流电源，该电源做运算放大器AD822的工作电源；由基准电源AD589与双运放AD822组成的高精度稳压电源产生±4.5V的精密直流电源，该电源既作为电桥电源，又作为放大器及V/F转换器的工作电源。当弹性轴受扭时，应变桥检测得到的mV级的应变信号通过仪表放大器AD620放大成 1.5v±1v的强信号，再通过V/F转换器LM131变换成频率信号，通过信号环形变压器T2 从旋转的初级线圈传递至静止次级线圈，再经过外壳上的信号处理电路滤波、整形即可得到与弹性轴承受的扭矩成正比的频率信号，该信号为TTL电平,既可提供给专用二次仪表或频率计显示也可直接送计算机处理。由于该旋转变压器动--静环之间只有零点几毫米的间隙，加之传感器轴上部分都密封在金属外壳之内，形成有效的屏蔽，因此具有很强的抗干扰能力。 传感器分类倾角传感器 倾角传感器在军事、航天航空、工业自动化、工程机械、铁路机车、消费电子、海洋船舶等领域得到广泛运用。辉格公司为国内用户提供全球最全面、最专业的产品方案和服务。提供超过500种规格的伺服型、电解质型、电容型、电感型、光纤型等原理的倾角传感器。 加速度传感器(线和角加速度)
电压电流传感器原理
电压传感器原理: 1.磁平衡式霍尔电压传感器 原边电流VP通过原边电阻转换为原边电流IP,IP产生的磁通量与霍尔电压经过放大产生的副边电流IS通过副边线圈的磁通量相平衡.副边电流IS精确地反映原边电压。 J r -十Y OV 显示仪Bh控制E）畢等 2.磁调制式电压传感器 本系列传感器未使用霍尔元件。它采用两组相同的磁路和副边线圈，其工作原理为由内部方波振荡电路产生的补偿电流对安匝数补偿，以达到磁场平衡。 传感器原理框图
3. 高阻隔离式电压传感器 该系列电压传感器所测量的原边电压经原边电阻值电阻分压，其产生的低压信号到副边放大电路后输岀测 量电压信号V 。 4. 隔离放大器式电压传感器 该系列电压传感器所测量的原边电压经过原边高阻值电阻分压，其产生的低压信号采用高精度的光电隔离 元件传送到副边放大电路后输出测量电压信号；亦可经电压/电流转换电路输出测量电流信号 IS + H I O — +Vc o V PN O- -H I *-Vc Ptpwrr 'hLipply Prittiiirj U/I r E Primary.' LCTOfiLiiirj 1 riirrunl o i it jin r ―o er fruppl Artiplifler Oper^iioiial Amplifier gw.*“ 5■畑 z
电流传感器原理: 1. 直测式霍尔电流传感器 原边电流IP 产生的磁通量聚集在磁路中，并由霍尔元件检测霍尔电压信号，经过放大器放大，该信号精确地反 映原边电流。 2. 磁平衡式尔电流传感器 原边电流IP 产生的磁通量与霍尔电压经过放大产生的副边电流 IS 通过副边线圈所产生的磁通量相平衡, 副边电流IS 精确地反映原边电流。 皿烦仪器 .控制冋路霁 O 运強 三 三 一三
传感器电流输出信号的处理重点
传感器电流输出信号的处理 电流信号在传输中具有抗干扰能力强、传输距离远等优点，被广泛应用。目前，传感器24V供电、4-20mA 电流输出，已经成为一种工业标准。传感器的电流输出方式有两线制（传感器用两根导线对外连接）、三 线制（传感器用三根导线对外连接）、四线制（传感器用四根导线对外接）。它们具有各自的特点，如果使用不当，会影响其功能，甚至不能正常工作。本文对它们的原理作出一些介绍，以便用户对传感器作出 正确地选型和使用。(关键词传输; 两线制；三线制；四线制) 1传输原理及技术指标 1.1 传输原理 1.1.1 终端连接 对于电流输出的传感器,在终端要把它变换成电压信号才能使用。如图1所示。 在图中1中Rr为负载电阻,它的大小决定转换成电压的大小,通常取值250Ω,把传感器输出的4-20mA电流转换成对应的1-5V电压。在实际使用中，测控设备也有内阻，多少会产生一些分流。因此，Is不是完全流经Rr。一般情况下，测控设备的内阻都很大，几乎不产生分流，Rr可按常规取值。在个别测控设备内阻较小的情况下，可适当提高Rr的取值，以达到转换相应电压的要求。 有些终端模块有电流输入接口（转换电阻Rr在模块内部）。使用时，可把电流信号直接接入模块。如图2所示。由上所述,在电流传输的终端接法中，有外置电阻和内置电阻两种接法。在以后解说中，如无特殊说明，均以外置电阻为例。 1.1.2 与电压输出传感器的比较
图3和图4是电流输出传感器和电压输出传感器的应用原理图。图中的传感头和变送器合称为传感器。由两图相比可以看出，电流输出的传感器在变送器内部多一个电压-电流转换器，在接收终端多了一个电流-电压转换器。这么做主要是为了把电压传输变为电流传输。因为电流传输比电压传输有很多优点。下面对电流传输和电压传输作出分析。 电压输出的传感器和三线制电流输出的传感器可以共同建立图5的传输电路模型。 图中: Ro-传感器输出内阻 Rs-输出导线电阻 Rr-负载电阻 Rd-地线电阻 Uo-传感器输出电压 Us-Rs上的压降 Ur-Rr上的压降 Ud-Rd上的压降 Ig-传感器的工作电流 Is-传感器的输出电流
氧传感器技术手册
氧传感器使用说明书 （第一版） 适用零件号：25327985 25359908
1.概述 氧传感器是现代发动机管理系统中必不可少的重要零部件。它是一种利用电化学工作原理发展出来的电器元件。 氧传感器在现代发动机管理系统的配置机构中被用于探测汽车发动机所排出的燃烧废气中氧的含量，借以判定发动机实时燃油供给空气燃料混合比的实际状态，并通过自身产生的电器反应信号反馈给发动机电子控制模块（ECM），以作为系统燃油管理系统的闭环燃油修正补偿控制的重要依据，使燃油管理子系统能够更加精确地控制调整发动机各种工作状态下的空气燃料混合比；并在绝大多数工况下使系统保持在理想空燃比工作状态，以便获得更加优良的汽车排放控制特性和燃油经济性。 氧传感器的输出信号为0 ~ 1V的交变电压信号。传感器可根据发动机所排燃烧气中氧的含量高低自动感应和探测并向发动机电子控制模块输出这一高低变化的电压信号。 现代发动机管理系统采用的氧传感器有两种主要类型：非加热型氧传感器和加热型氧传感器。 装配在发动机排气歧管上的氧传感器，由于可以利用发动机所排出燃烧废气的余热进行快速加热，故可使用价格低廉的非加热型氧传感器；当氧传感器的安装位置受到整车布置限制，氧传感器距离发动机排气歧管出口较远时，由于不能利用发动机燃烧废气对于传感器迅速加热，此时必然需要采用加热式氧传感器。 加热式氧传感器的内部设计有热敏电加热元件，可利用系统供电电压强制使氧传感器加速预热，促使其快速起燃，及早实现系统的闭环燃油管理控制。
2. 工作原理 德尔福公司生产的氧传感器是采用氧化锆元件作为传感器的基础元件。氧化锆元件是一种通体充满无数微孔的陶瓷基础元件外面镀有氧化锆涂层，该涂层外测暴露于发动机燃烧废气之中；涂层的内侧透过含微孔的陶瓷元件与大气相通。集中在氧化锆内外两侧电极之间氧含量的差别形成的微分电压信号。 当氧化锆元件被电流加热或被流经传感器的发动机燃烧废气加热所激活，空气经过通体充满无数微孔的陶瓷基础元件进入氧化锆元件的内电极，而燃烧废气流经氧化锆的外电极。氧离子将从氧化锆内电极向外电极移动，传感器的内外电极之间构成了一个简单的原电池，发动机燃烧废气中氧含量的变化不同在两个电极之间产生不同的输出电压信号。氧传感器将根据发动机燃烧废气中氧离子浓度的高低变化来改变这一输出电压信号的高低。 氧传感器通常的工作表现为在当发动机的工作时空燃比变稀时，排气中氧含量的浓度将会升高，此时，氧传感器的输出电压信号接近 0V；当空燃比变浓时，排气中氧含量的浓度降低，传感器的输出电压将接近 1V。 发动机电子控制模块（ECM）根据这一输入电压信号，配合系统控制逻辑及控制策略，通过响应的传感器和执行器，就可以调整系统输出控制指令，使发动机工作在和保持理想的空燃比燃油供给状态。 氧传感器核心元件允许的最低工作温度为300摄氏度；最高温度一般不超过850摄氏度。具体情况参照实际产品图纸规定的实际数值为准。 氧传感器是闭环燃油管理控制子系统的关键元件。正是由于有了该传感器才使得发动机的空燃比的闭环燃油控制成为可能，从而使系统实现为达到最佳三元催化转换器转化效率所需的理想空燃比的控制目标，实现最佳发动机燃烧控制目的。 3. 结构特征 德尔福公司生产的现代发动机管理系统配套用氧传感器的主要特点为： ?零部件统一设计，全球采购系统可保障全球产品性能的一致性 ?传感器具备防水功能 ?无需空气渗透过滤装置 ?通用化接口结构设计，简便易于替代竞争对手产品 ?大批量生产，大批量产品应用考核，可靠性能优良 ?超强低温适应性能
传感技术与信号处理
浙江工业大学之江学院010/011 学年 第二学期《传感技术与信号处理》期终试卷 （考试类型：闭卷） 班级姓名学号 一、填空( 每空1.5分共45分) 1．通常把频谱中作为信号的频宽，称为1/10法则；对于有跃变的信号，取作为频宽。 2.测试装置的灵敏度愈高，测量范围往往愈________，稳定性愈______。 3.若要信号在传输过程中不失真，测试系统的输出和输入的幅频特性必须满足（表达式）__________________，相频频特性必须满足（表达式）__________________。 4.为了消除应变片的温度误差，可采用的温度补偿措施包括：、、 和。 5. 电感式传感器按工作原理可分为_______________、________________和电涡流式三种。 6.为了提高极距变化式电容传感器的灵敏度，应_______初始间隙。但初始间隙过_______时，一方面使测量范围_______，另一方面容易使_______击穿。 7.压电式传感器测量电路的前置放大器有_________________和_________________两种，_________________作为前置放大器时压电式传感器输出信号与测量导线的距离无关。 8. 光电耦合器是由一个和一个共同封装在一个外壳内组成的复合型转换元件，又称为。 9.光栅传感器中莫尔条纹的一个重要特性是具有位移放大作用。如果两个光栅距相等，即W=0.02mm，其夹角θ=0.1°，则莫尔条纹的宽度B=_____________莫尔条纹的放大倍数K=_____________。 10.热电偶产生热电势必须具备的基本条件是 ____________、____________。 11.霍尔式传感器为______ _______在磁场中有电磁效应（霍尔效应）而输出电势的。霍尔式元件的电路符号图为：_________________。 14.热电动势由两部分电动势组成，一部分是两种导体的________电动势，另一部分是单一导体的______电动势。
氧传感器
氧传感器的电路如图2所示。氧传感器上有四个接线端子，其中接线端子1通过主继电器与蓄电池连通；接线端子2与发动机电脑（ECU）的接线端子19或2连通；接线端子3与电脑（ECU）的接线端子10连通；接线端子4与电脑（ECU）的接线端子28连通。 ①氧传感器的电阻检测。关闭点火开关，取下氧传感器插头，检测插头端子1和端子2之间的电阻，其电阻值应为3.5Ω左右。如不符，则表明氧传感器的加热电阻损坏，需更换氧传感器。 ②氧传感器的电压检测。关闭点火开关取下氧传感器的插头后，再打开点火开关，检测怠速控制阀插头端子1与搭铁之间的电压，其标准值应为12V。否则应检查熔断器、主继电器以及它们之间的导线。 图2氧传感器的工作电路 ③氧传感器输出信号的检测。插好氧传感器的插头，起动发动机，使氧传感器达到工作温度，并维持怠速运转。此时，检测氧传感器插头端子3或4之间的输出电压，其电压值应在0.4～O.9V之间波动。若取下一根发动机真空管，将产生稀混合气，此时检测的电压应下降约为0.4V；若取下燃油压力调节器上的真空管，将产生浓混合气，此时检测的电压应增大约为0.7V。在混合气浓度变化时，如果氧传感器信号电压不能相应改变，表明氧传感器有故障。此时，可使发动机高速运转，并同时拆下一根大真空管，以清除氧传感器上的铅或积炭污染，然后再测试，如果故障仍然存在，则须更换氧传感器 比较简单的方法 : FK的氧传感器有4根线,两根白线是加热电阻,常温阻止约4欧姆,灰线和黑线是连接传感器的.热车时用万用表量这两根线的电压,电压始终在0.1-0.9V之间波动就对了,如果固定电压不动就有问题. 氧传感器的检测的问题 氧传感器的检测看着比较复杂，今天自己试了一下，总结一下供参考 首先将氧传感器的插头取下来，将插头与插座分开，注意下文中的插头和插座，别搞乱了。
电压传感器
电压传感器 电压传感器的历史 在各国，传感技术、计算机技术与数字控制技术相比，传感技术的发展都落后于它们。从20世纪80年代起才开始重视传感技术的研究开发，不少先进的成果仍停留在研究实验阶段，转化率比较低。 在我国，60年代开始传感技术的研究开发，经过从"六五"到"九五"的国家攻关，在传感器研究开发、设计、制造、可靠性、应用性等获得进步，初步形成传感器研究、设计、生产和应用的体系，并在数码机床攻关中获得了一批可喜的、瞩目的发明专利与工况监控系统或仪器的成果。但总体上，它还不够满足我国经济与科技的迅速发展，不少传感器仍然依赖进口。 在国外传感器技术分两种路径：一种以美国为代表的走先军工后民用，先提高后普及。另一种是以日本为代表侧重实用化、商品化，先普及后提高。前种成本高，后种成本低，更快些。而我国虽在20世纪60年代就已经涉足传感器制作业，但现活跃在国际市场依然是德，日，美，俄等老牌工业国家。在这些国家，传感器应用范围广，生产规模化，生产能力能到达成千上亿只。相比，我国传感器应用范围窄，最大产值仅有几万只。而且，在高、精、尖传感器和新型传感器的市场，几乎被外企或合资垄断。 国外发展快有几方面原因: 1.非常重视传感器材料研究。 2.对传感器技术十分重视。 3.重视工艺研究。 4.重视质量管理与市场研究。 概述 信瑞达电压传感器是一种能感知被测电压（型号不同），一定时间内（材质，使用方法）将获得的电压转化成输出信号的传感器。 电压传感器的原理 霍尔原理:霍尔电压传感器是一种利用霍尔效应，将原边电压通过外置或内置电阻，将电流限制在10mA,此电流经过多匝绕组之后，经过聚磁材料将原边电流产生的磁场被气隙中的霍尔元件检测到，并感应出相应电动势，该电动势经过电路调整后反馈给补偿线圈进而补偿，该补偿线圈产生的磁通与原边电流（被测电压通过限流电阻产生）产生的磁通大小相等，方向相反，从而在磁芯中保持磁通为零。实际上霍尔电压传感器利用的是和磁平衡闭环霍尔电流传感器一样的技术，即零磁通霍尔电流传感器。 电压传感器的分类 电压传感器分为直流电压传感器和交流电压传感器 电压传感器的优点和应用 同传统的互感器和分流器相比电压传感器精度高，响应快，线性好，频带宽，过载强和不损失测量能量等优点 电压传感器已广泛应用于电力、电子、逆变装置、开关电源、交流变频调速等诸多领域 在做正确的事的过程中使用正确的方法同样不容忽视，一种产品的诞生在设计，生产上就绝对了一套正确的使用方法，使用正确的方法能让产品发挥最佳的性能，信瑞达公司对其产品服务采取一对一手把手的指导，值得信赖量。 电压传感器的特点 1．精度高： 电压传感器测量精度优于0.01，适合任何波形测量 普通互感器精度0.03-0.05 2.响应快：
压电式加速度传感器的信号输出形式
电荷输出型 传统的压电加速度计通过内部敏感芯体输出一个与加速度成正比的电荷信号。实际使用中传感器输出的高阻抗电荷信号必须通过二次仪表将其转换成低阻抗电压信号才能读取。由于高阻抗电荷信号非常容易受到干扰，所以传感器到二次仪表之间的信号传输必须使用低噪声屏蔽电缆。由于电子器件的使用温度范围有限，所以高温环境下的测量一般还是使用电荷输出型。北智BW-Sensor采用进口陶瓷的加速度计可在温度-40oC~250oC范围内长期使用。 低阻抗电压输出型（IEPE） IEPE型压电加速度计即通常所称的ICP型压电加速度计。压电传感器换能器输出的电荷通过装在传感器内部的前置放大器转换成低阻抗的电压输出。IEPE型传感器通常为二线输出形式，即采用恒电流电压源供电;直流供电和信号使用同一根线。通常直流电部分在恒电流电源的输出端通过高通滤波器滤去。IEPE型传感器的最大优点是测量信号质量好、噪声小、抗外界干扰能力强和远距离测量，特别是新型的数采系统很多已配备恒流电压源，因此，IEPE传感器能与数采系统直接相连而不需要任何其它二次仪表。在振动测试中IEPE传感器已逐渐取代传统的电荷输出型压电加速度计。 传感器的灵敏度，量程和频率范围的选择 压电型式的加速度计是振动测试的最主要传感器。虽然压电型加速度计的测量范围宽，但因市场上此类加速度计品种繁多，所以给正确的选用带来一定的难度。 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台，正品现货、优势价格、迅捷配送，是一站式采购的工业品商城！具有10年工业用品电子商务领域研究，以强大的信息通道建设的优势，以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力，为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。 如需进一步了解图尔克、奥托尼克斯、科瑞、山武、倍加福、邦纳、亚德客、施克等各类传感器的选型，报价，采购，参数，图片，批发信息，请关注艾驰商城https://www.360docs.net/doc/f66973908.html,/
传感器简答题及答案
1.用频域描述分析设备故障有何突出优点? 答：频域描述反映了信号的频率组成及其幅值。 2. 信号调理阶段的放大滤波、调制。解调的作用分别是什么？什么是采样定理？采样频率是不是越高越好? 放大：提高传感器输出的电压、电流和电荷信号使其的幅值和功率可以进行后续的处理。 称能量信号。随机信号：是一种不能准确预测且未来瞬时值，也无法用数学关系式来描述的信号。模拟信号：在所讨论的时间 间隔内，对任意时间值，除第一类间断点外都可以给出确定的函数的信号。数字信号: 值和时间上都离 散的信号) 5. 试述信号的幅值谱与系统的幅频特性之间的区别 信号的幅值谱表征信号的幅值随频率的分布情况，幅值特性指方法电路的电压放大倍数与频率的关系。前者描述信号各频率分 量得幅度后者是系统对输入各频率分量得幅度怎么样变化。 6. 周期信号的频谱图有何特点？其傅里叶级数三角函数展开式与复指数函数展开式的频谱有何特点? (1) 1.离散性2.谐波性3.收敛性。(2)周期信号的傅里叶级数三角函数展开式频率谱是位于频率右侧的离散谱，谱线间隔为 整数个3。复指函数是展开式的频谱其实频谱总是偶对称的其虚频谱总是奇对称的。 x(t) 25-5sin 0 t+2Ocos(2 0 t+ /2)，试求该周期信号的均值，并 画出该信号的频谱图。 25 8.试说明信号的均值、方差、均方值的物理含义 。并写出三者间的联系式。 均值表示集合平均值或数学期望，表达了信号变化的中心趋势，方差反映了信号围绕均值的波动程度，信号的波动量。均方值 在电信号中表示有效值。三者关系^ x 2 = S x 2+ g x 2 9.什么是测试？机械工程测试的主要任务是 什么？用方框图表示计算机测试系统的一般组成及各部分作用 ①测试是人们从客观事物中提取所 需信息，借以认识客观事物，并掌握其客观规律的一种科学方法。②机械工程测试的主要任 务是⑴提供被测对象的质量依据⑵提供机械工程设计、制造研究所需的信息。 调制：将微弱的缓变信号加载到 高频交流信号中去，然后利用交流放大器进行放大。 解调：从放大器的输出信号中提取放大的缓变信号。 滤波：使信号中特定 的频率成分用过而极大地衰减其他频率成分。 3. 在设备故障诊断时，为什么要对测试信号进行频域分析? 频域分析法只要是对信号的频率结构进行分析，确定信号是由哪些成分所组成，以及这些频率成分幅值的大小。 通过对故障特 征频率及故障特征频率幅值的分析，就可以准确地对设备的故障情况进行诊断。 4. 什么是功率信号？什么是能量信号？什么是随机信号？什么是模拟信号？什么是数字信号? 功率信号：若信号在区间(-^，+<^)的能量是无限的。即 x 2 (t)dt ，但它在有限区间(t t ， t 2 )的平均功率是有限 的，即—1 一 0 x t 2 t 1 t1 这种信号称功率信号。能量信号：当满足时，认为信号的能量是有限的，称为能量有限信号，简 时间离散而幅值量化，称为数字信号(幅 7.已知某周期信号的傅立叶级数展开式为 25 5cos O t /2 20cos 2 0t /2 时A n 25 0时A n A n 20 /2