汽车压力传感器
汽车压力传感器工作原理
汽车压力传感器工作原理
汽车压力传感器是一种用于测量汽车轮胎气压的装置。
其工作原理主要包括以下几个方面：
1. 效应原理：汽车压力传感器通常采用压阻效应或压电效应原理。
压阻效应传感器通过测量材料的电阻变化来判断压力变化，而压电效应传感器则利用压电晶体的电荷变化来测量压力。
2. 压力测量：传感器内部有一个空腔，与车胎内气体直接接触，当车轮受到外力或气压变化时，车胎内气体就会对传感器内部空腔施加压力。
3. 信号转换：传感器将受到的压力信号转换成电信号。
压阻效应传感器会通过电阻变化产生一个电压信号，而压电效应传感器则会通过压电晶体产生电荷变化，从而产生电压信号。
4. 信号处理：传感器将产生的电压信号经过信号处理电路进行放大、滤波和线性化处理，以确保信号的准确性和可靠性。
5. 输出显示：经过处理后的信号将被转换成数字信号，并发送给车载电子控制单元（ECU），ECU会根据信号来显示车轮
的气压信息，或者在气压低于设定值时发出警报。
综上所述，汽车压力传感器工作原理是通过测量车轮胎气压对传感器产生的压力信号进行转换和处理，最终将结果输出给车辆控制系统。
这样可以提高驾驶安全性，减少因气压不足而导致的事故发生。
压力传感器的工作原理
压力传感器的工作原理压力传感器是一种用于测量介质压力的设备，广泛应用于工业控制、汽车、医疗设备等领域。
它通过将压力转化为电信号，实现对压力的测量和监控。
本文将介绍压力传感器的工作原理及其应用。
一、压力传感器的基本原理压力传感器的基本原理是利用压力产生的力对敏感器件产生变形，进而通过敏感元件上的电阻、电容、压阻或电感等传感元件将变形转化为电信号。
根据不同的工作原理，压力传感器主要分为四种类型：电阻式、电容式、压阻式和电感式。
1. 电阻式压力传感器电阻式压力传感器是通过敏感元件上的电阻变化来感测压力变化的。
常见的电阻式压力传感器有应变片和电阻应变计。
应变片是一种金属薄片，它在受力后产生形变，导致电阻值的变化。
而电阻应变计是在应变片上附加了一些导电材料，当应变片形变时，导电材料的电阻值会随之变化，通过测量电阻值的变化来判断压力的大小。
2. 电容式压力传感器电容式压力传感器是利用敏感元件上的电容变化来感测压力变化的。
敏感元件通常由两个平行的金属片组成，当压力施加在敏感元件上时，金属片之间的距离会发生微小的改变，从而导致电容值的变化。
通过测量电容值的变化来反映压力的大小。
3. 压阻式压力传感器压阻式压力传感器是利用敏感元件上的压阻变化来感测压力变化的。
常见的压阻式压力传感器有硅压阻式和陶瓷压阻式。
硅压阻式传感器是利用硅材料的压阻特性，当压力施加在传感器上时，硅材料会发生变形，导致压阻发生变化。
陶瓷压阻式传感器则利用陶瓷材料的压阻特性，原理类似。
4. 电感式压力传感器电感式压力传感器是利用敏感元件上的电感变化来感测压力变化的。
敏感元件通常是由线圈和铁芯组成，当压力施加在敏感元件上时，铁芯会发生位移，导致线圈中的电感值发生变化。
通过测量电感值的变化来反映压力的大小。
二、压力传感器的应用压力传感器在工业和生活中有广泛的应用。
下面列举几个常见的应用领域：1. 工业控制压力传感器在工业领域中被广泛应用于流体控制和压力监测。
压力传感器在汽车上的应用
压力传感器在汽车上的应用随着汽车科技的不断发展，汽车上的各种传感器越来越多，其中压力传感器是一项非常重要的技术。
压力传感器广泛应用于汽车工业中，以测量和监测车辆各个系统的压力，从而提高汽车性能和安全性，同时减少车辆零部件的故障率。
汽车中的压力传感器主要用于轮胎压力检测，刹车系统、气体排放控制系统、空调系统、燃油制动等领域。
其中，轮胎压力监测越来越受重视。
早期，驾驶员需要手动检查轮胎压力是否在合适的范围内。
而如今，压力传感器的应用已经使得轮胎状态监测更加轻松便捷。
现在的汽车轮胎通常都安装有压力传感器，当轮胎的空气压力低于建议的压力值时，汽车仪表板上的指示灯会亮起并提醒驾驶员。
同时汽车会自动将该轮胎所在位置的液晶屏幕上显示轮胎的具体压力数值，这使得驾驶员更加方便地了解车辆的状态，从而降低了事故的概率。
除了轮胎压力监测之外，压力传感器也被广泛应用于汽车制动系统中。
制动系统是车辆的关键部件之一，是保证车辆安全运行的重要组成部分。
现在许多车辆都采用具有防抱死系统（ABS）和动态稳定性控制系统（DSC）的安全制动系统。
这些系统要求在制动过程中控制制动液化液压系统的压力和稳定性。
通过使用压力传感器，车辆制动系统可以实时监测各种部件的压力和状态，以提高制动性能和稳定性。
燃油制动系统是另一个常见应用领域。
燃油制动系统通过控制油门来调整车速。
因此，控制燃油的压力对于确保车辆平稳加速和减速非常重要。
压力传感器可以帮助监测燃料系统压力，并确保在各种工作条件下传递燃油的稳定性和精度。
压力传感器的应用还包括汽车通气和气体控制系统。
现代汽车通气和气体控制系统涉及的复杂性要比早期的汽车系统更高。
通过使用压力传感器，车辆可以稳定和精确地控制各种气体和汽油混合物的比例，从而提高发动机的性能和可靠性。
综上所述，压力传感器在汽车工业中的应用越来越广泛，并且在未来的发展中将继续发挥不可替代的作用。
压力传感器的应用可以为汽车制造商和使用者提供更多的信息和工具，从而进一步促进汽车业的发展。
汽车压力传感器原理
汽车压力传感器原理
汽车压力传感器是一种用于测量车辆轮胎压力的装置。
它的原理基于一个简单的物理概念：在给定体积中的气体压力与该气体的分子数和空间的大小有关。
当汽车的轮胎内充满了气体，气体分子会与轮胎壁碰撞，从而产生一定的压力。
汽车压力传感器通过测量轮胎内的气体压力来确定轮胎是否有足够的空气。
一般情况下，压力传感器被安装在轮胎内部或者附近的表面上。
常用的汽车压力传感器有两种类型：一种是基于电子技术的传感器，另一种是基于机械原理的传感器。
电子传感器通常由一个压力传感器元件和一个电子控制单元组成。
传感器元件通常采用微机械系统（MEMS）技术，通过电气信号来测量压力。
当轮胎内部的气压改变时，传感器元件会产生相应的电信号，然后传送给电子控制单元进行处理和分析。
机械传感器则利用了压力对某些机械组件的影响来测量压力。
例如，一些机械传感器通过测量轮胎内部的膨胀或压缩来确定压力。
这种类型的传感器通常包括一个弹簧装置和一个指针或刻度盘，通过指针或刻度盘上的变化来显示压力情况。
无论是电子传感器还是机械传感器，它们都能将压力信号转化为我们可以理解的形式。
这使得驾驶员可以通过仪表盘上的压力指示器获得准确的轮胎压力信息。
总的来说，汽车压力传感器通过测量轮胎内的气体压力来确保车辆的轮胎保持适当的气压。
这有助于提高汽车的操控性能、燃油效率和轮胎的使用寿命，同时也增加了行驶安全性。
压力传感器的原理和应用
压力传感器的原理和应用压力传感器是一种用于检测和测量压力变化的装置，广泛应用于各个领域。
本文将介绍压力传感器的原理以及其在不同领域的应用。
一、压力传感器的原理压力传感器的基本原理是根据弹性元件的形变来测量外界压力的变化。
弹性元件可以是金属薄膜、金属绞线、气体或液体等，在外界压力的作用下发生形变，通过检测这种形变来测量压力的大小。
1. 金属薄膜压力传感器原理金属薄膜压力传感器是最常见的一种类型。
它由金属薄膜贴附在载体上构成。
当外界压力作用于金属薄膜时，金属薄膜发生形变，形变后的电阻值发生变化，利用电桥测量这种变化可以得出压力的数值。
2. 压阻式压力传感器原理压阻式压力传感器将电阻与弹性元件相结合。
当外界压力作用于弹性元件时，导致电阻值的变化，通过测量电阻值的变化来计算压力大小。
3. 容性式压力传感器原理容性式压力传感器利用弹性体的变形引起的电容量的变化来测量压力。
当外界压力作用于弹性体时，弹性体形变，使电容量发生变化，通过测量电容量的变化来判断压力的大小。
二、压力传感器的应用领域压力传感器在许多领域中都有广泛的应用，下面将介绍其中几个常见的应用领域。
1. 工业自动化领域在工业自动化领域，压力传感器用于监测和控制各种工艺中的气体或液体的压力变化。
例如，在制造业中，通过监测设备中的气压来确保生产过程的稳定性和安全性。
2. 汽车领域压力传感器在汽车领域中扮演着至关重要的角色。
它们用于监测发动机中的油压、冷却系统中的压力以及制动系统中的液压压力。
这些信息可以用来确保发动机的正常运行和提供安全的制动性能。
3. 医疗领域在医疗领域，压力传感器用于监测患者体内的生理参数，如血压、呼吸压力等。
它们还被应用于手术设备和人工呼吸机等医疗设备中，以监测和调节压力。
4. 环境监测领域压力传感器在环境监测领域中的应用越来越广泛。
它们被用于监测气候变化、水位高度、大气压力等参数。
这些数据对于环境保护和天气预测等方面具有重要意义。
汽车压力传感器工作原理 检测方法及标准数据
压敏电阻式进气管绝对压力传感器结构
硅片
IC放大器
压力转换元件
进气歧管传感器实物图
绝对真空泵
接自进气歧管
立体图
滤清器
平面图
电容式进气压力传感器结构图与原理
弹性膜片
金属涂层
输出端子
C1 G2
空腔
ECU 46 45 26
搭铁 MAP信号 5V电压
MAP 进气压力传感器
凹玻璃
壳体
滤网
电容式进气歧管绝对压力传感器与ECU的连接电路
导通
压力传感器
雪铁龙爱丽舍（1.6L TU5JP/K）
端子 ECU端子55N12-55N26
ECU端子55N7-55N26
3G1-ECU端子55N7 3G2-ECU端子55N26
3G3-3G2
3G1-3G2
检测项目 电压（V）
电压（V）
导通情况 导通情况 电压（V）
电压（V）
检测条件
断开插接器，点火开关ON
ห้องสมุดไป่ตู้
3 41
2
12 7 30
44
G71 ECU
进气歧管压力传感器线束电阻值的检测
检测条件
关闭点火开关，拔下ECU线束连接器和进气压力传感器线束连接器。用万用 表的电阻挡检测ECU和传感器有关端子间的电阻。
检测项目 传感器正极导线 传感器信号线 传感器负极导线 温度传感器信号线
检测部位 ECU的12端子至传感器的3端子 ECU的7端子至传感器的4端子 ECU的30端子至传感器的1端子 ECU的44端子至传感器的2端子
故障波形：水平电压未达地电位。 故障原因：电阻太大或接地不良。
故障波形：波形频率变化不规 则，忽大忽小。 故障原因：传感器或连接线路存 在问题。
汽车进气压力传感器检测方法
汽车进气压力传感器检测方法
当车主发现车辆启动困难，发动机性能出现了失常，怠速不稳定并且燃油消耗量增大了，可以去看一下是不是进气压力传感器坏了，判断进气压力传感器的方法有：
1、打开ON档，仪表盘里的发动机故障灯一直亮着；
2、原地缓踩油门的时候会冒少量黑烟。
当急加速时就会冒大量的黑烟；
3、发动机没有力气的样子；
4、出现故障码是P01D6，进气压力传感器电压低于下限。
进气压力传感器检测方法：
1、通过直观检查去查看传感器的真空管、连接器以及线路，有没有松动、破损等异常情况；
2、检查传感器的电源电压。
如果电压不正常，需要检查传感器与发动机控制模块K20的线路，如果线路正常，就检查ECU的电源和搭铁线路。
若线路仍然正常，则更换发动机控制模块K20；
3、检测传感器信号电压。
如果测得的传感器的信号电压不正常，就需要更换传感器。
进气压力信号如果出现异常，ECU就无法接收到正确的进气量信息，导致喷油量也随之异常，就会发生各种症状。
线束连接出现问题和传感器失效都会导致该故障，要检查进气压力温度传感器才可以有效解决问题。
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）。
压力传感器 应用 案例
压力传感器应用案例压力传感器是一种将物理压力转换为电信号输出的装置，广泛应用于各种领域中，例如汽车、工业、医疗、航空航天以及环境测试等。
下面分别介绍一些压力传感器的应用案例。
1.汽车制造压力传感器在汽车制造中被广泛应用，常常用于汽车轮胎的压力检测。
轮胎压力过低或过高，都会对行驶安全产生很大的影响，因此汽车厂商都会在车辆中安装压力传感器，通过不断地检测轮胎压力，确保车辆安全运行。
2.工业生产在工业生产中，很多场景需要对液体或气体的压力进行监测。
比如说，在化工厂中，需要对蒸汽管道的压力进行监测，确保生产过程中不会发生爆炸事故。
此时，可以使用压力传感器实时检测管道内部的压力变化，并通过信号传输给控制终端，从而及时采取安全防护措施。
3.医疗领域在医疗领域中，常常需要通过压力传感器来检测人体内部的压力变化，例如血压计。
血压计通过袖带检测人体血管的压力变化，并将检测结果转化为数字信号输出，这样医生就可以对病人血压情况进行分析和判断，从而采取早期预防和治疗措施。
4.航空航天在航空航天领域中，压力传感器的应用非常普遍。
例如，在宇航员的航天服中，常常包含有多个压力传感器，用来检测空气的压力变化。
这样，就能及时发现飞船内部的氧气浓度是否正常，从而确保宇航员的安全。
另外，在飞机飞行时，也需要将空气压力变化的信息传输给飞行控制系统，从而实现飞机的自动控制。
5.环境测试压力传感器还可以用于环境测试中，例如气象领域的空气压力检测和海洋科学领域的水下深度检测。
在这些场景中，压力传感器可以实时检测大气或者水下压力的变化，将数据传输给数据处理系统，从而分析出气象或海洋的物理变化情况，研究气象和海洋的变化规律。
总之，压力传感器应用广泛，不仅仅是工业制造、医疗、航空航天和环境测试等领域，还包括其他几乎所有电子设备领域。
在未来，压力传感器的应用场景也会更加丰富多样化。
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铁心
接进气歧管 传感线圈 真空膜盒 b) 节气门关闭状态
P 8
a) 节气门开启状态
当节气门开启时，进气歧管内气体的绝对压力增加即真 空度减小，真空膜盒被压缩，把动铁心往右拉，如图a所示， 于是减小了磁轭与动铁心（衔铁）的间隙，使传感线圈中的 感应电动势增大。当此信号输出给ECU后，ECU控制喷油器， 使燃油的喷射量增加。节气门关闭时，则相反。
弹片
铁心
接进气歧管 传感线圈
真空膜盒
b) 节气门关闭状态
P 9
a) 节气门开启状态
正压力：绝对压力=相对压力+标准大气压 负压力：真空度=标准大气压-绝对压力 怠速： 节气门开度↓真空度↑绝对压力↓V ↓ 大负荷：节气门开度↑真空度↓绝对压力↑V10↑ P
1、压敏电阻式进气管绝对压力传感器
（1）结构 硅膜片（中间薄、外围厚），四个应变电阻（惠斯登电 桥），真空室，集成电路，滤清器。 主要特点：尺寸小、精度高、成本低，响应速度快，输 出信号与进气歧管绝对压力呈线性关系，测量精度基本不受 温度的影响。
按信号产生的原理可分为
1) 电压型：有压电效应式(或半导体压敏电阻式)压力传感 器、和电磁式(膜盒传动的可变电感式)压力传感器。 2) 频率性：电阻型进气压力传感器。
P 3
优缺点
优点：体积小，精度高，响应性好，成本低。 缺点：急加速是响应慢。 注意：安装在压力波动小的部位。 应用：广泛，丰田、通用、克莱斯勒公司生产的 很多款汽车，国内上海大众桑塔纳2000GLi型轿 车，切诺基，广州本田，别克
P
4
图8-14
进气压力传感器实物与结构图
P
5
进气压力传感器
一、进气压力传感器的结构、原理 进气压力传感器是进气歧管绝对压力传感器的简称。 绝对压力：相对于真空的压力。 D型EFI系统是利用进气歧管绝对压力和发动机转速来 计算吸入气缸的空气量，又称为速度—密度型EFI系统。其 作用相当于L型EFI汽油喷射系统中的空气流量传感器。
喷油器
进气岐管 压力传感器
节气门体
进气岐管 稳压室
P
怠速空气阀
空气滤清器
6
速度—密度方式
（一）电磁式进气压力传感器 1.传感器结构： 1) 一对真空膜盒（压力计）：检测敏感元件。 2) 铁心和传感线圈：转换电量的元件。
弹片 铁心
接进气歧管 传感线圈 真空膜盒 b) 节气门关闭状态 a) 节气门开启状态
P 18
稳压电源
混合IC
A/D转换
E2
单片机
硅片
E1
进气
进气压力传感器与ECU的连接电路示意图
P 16
UO 输出电压/V
2）插回插头，拆下传 感器上的软管，接 通点火开关，测量 ECU连接器上PIM 与E2端子间的大气 压下输出的电压， 应符合图示的输出 特性。
3.9 3.6 2.4 1.2 0.5 0 150 20 450 60 750 840 100 112
电磁式进气压力传感器结构图
P 7
2.传感器工作原理 具有弹性的真空膜盒抽成真空。外部气压变化时，膜盒 产生凸出或凹进的现象，通过传动机构，使线圈中铁心的位 置发生改变，从而使线圈中穿过的磁通量发生变化，于是线 圈变产生出大小不同的感应电动势来，由此即把气压变化的 物理量转换成由线圈两端输出的电信号。
P 17
丰田5A-FE发动机进气压力传感器的检测 1）万用表检测 • 信号线：接脚PIM与E2间的动态信号电压，随进气压力增 大而增大,大气压3.3V~3.9V， • 搭铁线：插头E2与搭铁间的搭铁电阻电阻，应为0Ω。 • 电源线：插头ACC与搭铁间的供电电压，应为4.5-5.5V。 搭铁
信号
电源
汽车传感器
压力传感器的结构、 原理与检测
压力 传感 器
P
1
安装位置： a 发动机机舱内，真空管与进气总管之间 b 节气门后方的进气管内
P
2
压力传感器的作用与类型
测量节气门之后的进气歧管的真空度，来间接的测量进 气量。 将进气管道中的气体绝对压力转换成电信号，并送ECU， 由ECU控制电动喷油器喷油的喷油量。
进气管 绝对压 力传感 器
PIM输出电压（V）
皇冠3.0轿车IMAPS电路
3
1 0.02 0.10
P
进气压力（MPa） 14
说明：
发动机电喷系统的汽油喷射，除了受进气压力、发动机 转速等主要因素影响外，还必须考虑发动机在冷启动、热车 后、满负荷、加速及停车时燃油供给的中断等诸多因素。为 此，还设置许多附加或辅助装置，如节气门位置传感器和附 加空气阀等。
另外，由于压力传感器结构和测量原理的要求，因此压 力传感器安装在振动较小的车身处，用一根橡胶管与进气总 管相连作为取气管。
P
15
二、进气压力传感器的检测 检测步骤： 1）拔下传感器插头，接通点火开关，测量VCC端子与E2间 电压应该为4.5~5.5V。
进气压力传感器 VCC
PIM
电子控制单元ECU
滤清器 接线端
进气歧管压力
5) 接线端：
P
压电效应式进气压力传感器 12 结构图
• （2）工作原理
• 进气歧管压力越高（真空度越低）→硅膜片变形越大→应 变电阻变化越大→电信号放大输出给发动机ECU。 进气歧管压力↑→输出电压↑ 怠速运转时约1.25V，节气门全开时约5V。
P
13
（3）控制电路： ECU通过VCC端子给 传感器提供标准5V电压，传感器信号经 端子PIM输送给ECU，E2为搭铁端子。 （4）检测： 点火开关转至ON位，测量VCC与E2 之间电压应为5V。 拆下传感器连接真空软管，用手动真 空枪给传感器施加真空度，PIM与E2 之间电压应随真空度增加而下降。
P
11
压电效应式进气压力传感器
硅膜片
1.传感器结构： 1) 硅膜片：用半导体材料硅制 成的，是利用半导体压电效 应的压力转换元件。硅膜片 的一面是真空室，另一面是 进气 歧管压力。
2) 真空室：提供绝对压力基准。
真空室 IC
3) 滤清器：滤除进气杂质，以 免膜片受到腐蚀和脏污而 。
4) IC：集成传感器电路。
压力 mmHg kPa
输出特性
3）对传感器施以 13.3~66.7kPa的负压(真空度)，再测ECU 连接器上PIM与E2端子之间的电压，应符合表所列值的 规律。
100 200 300 400 500 真空度/mmHg PIM/E2电压 0.3~0.5 0.7~0.9 1.1~1.3 1.5~1.7 1.9~2.1