大型柴油机所用到的传感器种类及原理
大机传感器培训资料
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2111A型电子摆
接线定义 插针1 —— 电源0V 插针2 —— 信号A 插针3 —— 电源+24V 插针4 —— 信号/A 插针5 —— 屏蔽线 插针6 —— 信号地0A
维护保养
阻尼油是否清洁，无渗漏，一般使用1.5年后更换 阻尼油 排气堵是否松动、脱落，排气孔是否堵塞
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接线定义
插针1 —— +10V 插针2 —— 输出 插针3 —— -10V
750型轮式传感器
滚动式钢丝绳导向器(改进型) 钢丝绳导向器加装滑轮， 使弦线从两个滑轮之间 穿出，使用时弦线与 滑轮为滚动磨擦， 以减缓对弦线的磨损， 延长使用寿命。
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750型轮式传感器
维护保养 钢丝绳伸缩是否灵活, 是否有卡滞现象 钢丝绳是否松弛或出现单股、多股钢丝断裂现象 钢丝绳导向器是否磨损，导轮转动是否灵活
➢ 以上线位移传感器中，包含了三大系列： 深度传感器系列：1330(L)、1330(R) 正矢传感器系列：609、609HG、856
轮式传感器系列：750、750HG、750ZS、1041HG、2061HG
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角位移传感器
➢ 目前，角位移传感器有11种，主要包括：
2036型电子摆
2111A型电子摆
接线定义 插针1 —— +10V 插针2 —— 输出 插针3 —— -10V
1064型小抄平传感器
维护保养 滑块是否磨损起槽 滑杆是否磨损或弯曲变形 阻尼油是否渗漏
常见易损件
EL-T500电位器
2044滑块
1064滑杆
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2085型摆角传感器
用途：测量捣固头摆动的角度 。 外形结构：
13个柴油车传感器位置、功能详解
13个柴油车传感器位置、功能详解电控柴油发动机上的传感器可谓五花八门，大致分为压力传感器、温度传感器、速度与位置传感器三类，细分类型大约有十余种，而今天就给大家介绍大多电控柴油机所必备传感器。
一、曲轴转速传感器结构：磁脉冲式功能：用于测量发动机转速和曲轴转角。
安装位置：飞轮壳上，曲轴皮带轮旁，发动机缸体上二、凸轮轴位置传感器结构：以磁绕组方式功用：凸轮轴每转一圈向ECU提供一个信号，ECU据此确定那个气缸的活塞处于压缩行程上止点。
安装位置：在凸轮轴前端三、共轨压力传感器结构：压阻式高压传感器，最高频率在1KHz，测量范围在0-200Mpa功用：实时测定共轨管中的实际压力信号并反馈给ECU，增减调节油压安装位置：共轨管上四、冷却液传感器结构：负温度细数的热敏电阻，其使用范围为40-130°C功用：主要用于测量发动机冷却的温度，从而进一步精确控制燃油喷射量安装位置：在节温体上五、进气压力传感器结构：半导体压敏电阻式压力传感体功用：计算空气量，用来控制空燃比和负温度细数的热敏电阻，从而进一步精确控制燃油喷射量。
安装位置：安装在进气歧管六、燃油温度传感器结构：负温度细数的热敏电阻，其使用范围为﹣40-130°C。
功用：用于向发动机控制单元提供燃油温度信号，一般设置在第二级燃油滤清器盖内。
发动机控制单元根据燃油的温度变化对喷油量进行修正，因为燃油随温度升高而膨胀变得密度变小。
位置: 在主油管上七、机油温度传感器结构：负温度细数的热敏电阻功用:用于向发动机控制单元提供发动机的机油温度，特别是在寒冷气温状态下。
位置：主机油管上八、水温传感器功能：测量冷却液温度，用于喷油量的修正，扭矩修正，轨压修正以及热保护。
位置：位于发动机出水口管路上九、大气压力传感器功能：检测大气压力，测量海拔高度，用于控制喷油参数的修正。
位置：大气压力传感器集成在ECU内十、空气流量计功能：测量进入进气管得空气量，用于喷油量的修正。
国六柴油压差传感器工作原理
国六柴油压差传感器工作原理
国六柴油压差传感器是用于监测柴油发动机排放系统中的颗粒物捕捉装置(DPF)的压差情况。
其工作原理主要包括以下几个
步骤：
1. 压差检测：传感器首先检测柴油发动机排气系统中的前后压力差异。
在正常情况下，前后压力差是较小的，表示DPF内
的颗粒物被顺利捕捉。
2. 传感器原理：国六柴油压差传感器一般采用压电传感器原理。
当压差发生并超过设定阈值时，传感器内部的压电元件会产生相应的电荷输出。
3. 电信号处理：传感器输出的电荷信号通过电路进行放大、滤波和转换，最终转化为与压差相关的电压或电流信号。
4. 数据反馈：传感器输出的电信号经过处理后，将其发送给发动机控制单元(ECU)，以供发动机控制系统进行进一步判断和
处理。
5. 报警与维护：当压差超过设定的阈值或出现故障时，传感器会向车辆的仪表盘或发动机控制系统发送警告信号，提示驾驶员进行维护或修理。
通过国六柴油压差传感器的工作原理，车辆的发动机控制系统可以及时监测和控制DPF的工作状态，保证柴油发动机的排
放符合国六排放标准。
商用车加速踏板位置传感器的应用与案例解析
2）拔 出 加 速 踏 板 传 感 器 线 束 0Ω；
接头；
引脚 3 到 ECU 引脚 K44，正常值：
3）将点火开关置于 ON 挡；
0Ω；
图 2 加速踏板传感器线束接头引脚图
4）测量加速踏板传感器引脚 4 和 引脚 3 到搭铁点的电压 :
⑤不正常的原因： 线束断路；
2 个传感器信号电压值应线性同步变
加速踏板位置传感器安装在油 门踏板上。它通过测量双电位计电 压，转化为油门踏板位置信号，提供 给电脑板 ECU，用于计算加速踏板开 度，作为控制共轨油压和喷油量的依 据。当出现故障时，进入跛行回家模 式（Limp Home），一般会有如下现象： 故障灯常亮，油门踏板没有反应，发 动机动力不足，发动机高怠速等。
潍柴 WP10 发动机采用了 1 号和 2 号 2 个加速踏板位置传感器，2 个传 感器信号电压成 2 倍关系。加速踏板 出故障时，发动机转速锁定在 1 000r/ min（高怠速状态），发动机进入跛行 回家模式（Limp Home）。
二、双电位计加速踏板位置传感 器的检测
（一）机械方面 1. 目视检查加速踏板 检查加速踏板的固定架有无损 坏，是否被脚垫卡住，或者是因脚垫 过厚导致的踏板踩踏不能到底。 2. 加速踏板功能检查 当把加速踏板踩到底时，加速踏 板是否存在卡滞或不能回位现象，常 见的原因有回位弹簧损坏或异物 卡塞。 （二）电器方面 1. 常规检测
测量车辆的各种电信号。同时，它也 于 OFF 挡 后 ，请 等 待 足 够 长 的 时 间 没有断路的情况下:
若无法从诊断仪读取相应的信
5）不正常的原因：
于 OFF 挡 后 ，请 等 待 足 够 长 的 时 间
号值，可使用跳线盒直接测量加速踏
第五章 掌握电控柴油机常见传感器结构原理及检修方法
a)实物图
b)示意图
图5-3冷却液温度传感器的安装位置
图5-4冷却低，喷油器 喷入的燃油不能充分汽化，部分燃油沿着壁面进入 燃烧室。这其中有一部分燃油没有燃烧就被排到了 发动机的外面，实际空燃比比喷油量所对应的空燃 比稀薄，为了保证冷机启动以及暖机时的运转稳定 ，必须增加喷油量。
图5-10曲轴位置传感器的信号盘（一） 图5-11曲轴位置传感器的信号盘（二）
图5-12曲轴位置传感器传感头实物图
图5-13曲轴位置传感器的工作原理
2．霍尔式曲轴位置传感器 霍尔传感器是利用霍尔效应的原理制成的，霍尔效
应的原理如图5-14所示。当电流I通过放在磁场中的半 导体基片（称霍尔元件）且电流方向和磁场方向垂直 时，在垂直于电流和磁通的半导体基片的横向侧面上 即产生一个电压，这个电压称为霍尔电压UH。霍尔电 压UH的高低与通过的电流I和磁感应强度B成正比。
信号盘与曲轴同步旋转，在其圆周上加工了许多凸 齿或空齿（见图5-10和图5-11）。传感头固定在发动 机机体上（见图5-12），磁铁芯与触发轮凸齿保持0 ．5～1. 2mm的间隙。其工作原理如图5-13所示，当 发动机旋转时，信号盘的轮齿顺序通过磁头，使磁隙 不断发生变化，通过感应线圈的磁通量也不断发生变 化，从而在线圈的两端产生交变电动势。这些交流信 号经过整形放大后，形成方波被送入ECU。
2.加速踏板位置传感器的检测
下面以长城2.8TC双电位计式加速踏板位置传感器的 检测为例进行讲解。
（1）失效模式 a.传感器内部电阻失效； b.ECU 至传感器之间的线路断路，无法测定油门踏
板位置信号；
c.线束插头腐蚀、氧化，传感器插头腐蚀、氧化； d.油门踏板断裂。
分别列举10种接触、非接触传感器种类及原理
分别列举10种接触、非接触传感器种类及原理接触式位移传感器：1位移传感器及其原理：计量光栅是利用光栅的莫尔条纹现象来测量位移的。
“莫尔”原出于法文Mo ire，意思是水波纹。
几百年前法国丝绸工人发现，当两层薄丝绸叠在一起时，将产生水波纹状花样；如果薄绸子相对运动，则花样也跟着移动，这种奇怪的花纹就是莫尔条纹。
一般来说，只要是有一定周期的曲线簇重叠起来，便会产生莫尔条纹。
计量光栅在实际应用上有透射光栅和反射光栅两种；按其作用原理又可分为辐射光栅和相位光栅；按其用途可分为直线光栅和圆光栅。
下面以透射光栅为例加以讨论。
透射光栅尺上均匀地刻有平行的刻线即栅线，a为刻线宽，b为两刻线之间缝宽，W=a+b称为光栅栅距。
目前国内常用的光栅每毫米刻成10、25、50、100、250条等线条。
光栅的横向莫尔条纹测位移，需要两块光栅。
一块光栅称为主光栅，它的大小与测量范围相一致；另一块是很小的一块，称为指示光栅。
为了测量位移，必须在主光栅侧加光源，在指示光栅侧加光电接收元件。
当主光栅和指示光栅相对移动时，由于光栅的遮光作用而使莫尔条纹移动，固定在指示光栅侧的光电元件，将光强变化转换成电信号。
由于光源的大小有限及光栅的衍射作用，使得信号为脉动信号。
如图 1，此信号是一直流信号和近视正弦的周期信号的叠加，周期信号是位移x的函数。
每当x变化一个光栅栅距W，信号就变化一个周期，信号由b点变化到b’点。
由于bb’=W，故b’点的状态与b点状态完全一样，只是在相位上增加了2π。
（上海德测电子科技有限公司产品）2螺杆式空压机压力传感器螺杆式空压机压力传感器:是工业实践中最为常用的一种传感器，而我们通常使用的压力传感器主要是利用压电效应制造而成的，这样的传感器也称为压力传感器。
四大类压力传感器大解析
四大类压力传感器大解析电控共轨柴油机中，有很多传感器同时监测信号，今天小轨和大家分享下一些压力类传感器的介绍，压力类传感器主要包括轨压传感器、增压压力传感器、大气压力传感器、机油压力传感器（个别车型用）等。
轨压传感器 CRPS轨压传感器是普通的电控汽油机所没有的，为共轨柴油机所必须的。
油轨压力是柴油机共轨系统的重要参数，目前，柴油机共轨系统的共轨压力是实时变化的，喷油量与共轨压力直接相关。
1. 轨压传感器的工作原理轨压传感器安装在共轨管上， Bosch、德尔福、电装共轨系统的共轨压力传感器工作原理基本相同，为压敏电阻式传感器，有 3 个接线端子（电源、搭铁、信号）。
下面以长城车 GW2.8TC 型柴油机（Bosch 共轨系统）为例分析。
共轨压力传感器的安装位置如图1所示：轨压传感器由：焊接在压力装置上的集成的传感器部件、装有电子检测回路的印刷电路板、装有电子插入式连线的传感器外壳等组成。
燃油通过共轨上的一个小孔流向共轨压力传感器，有压力的燃油通过一个盲孔到达传感器膜片。
一个将压力信号转换为电信号的传感器部件（半导体装置）安装在此膜片上，传感器产生的信号被输入一个用于放大拾取信号并将它送入ECU 的检测回路。
（如图所示）轨压传感器的工作过程如下：当膜片形状变化时，连接于膜片的电阻值也将改变。
系统压力的建立，导致膜片形状变化，改变的电阻值将引起通过5V 电桥的电压变化。
电压变化范围为 0～70 mv (依赖于应用压力)，并且被放大电路增幅至 0.5～4.5V。
轨压与电压的转化关系：P=（V-0.5）*转化系数P=（V-0.3）*转化系数轨压=（实测电压-初始电压）*45Mpa通过设置轨压传感器和油量计量单元，可以实现对燃油压力的闭环控制。
ECU 根据发动机当前工况下相关传感器输入的信号，计算出的理论所需要的轨压，通过调节油量计量单元的开度来实现轨压控制，并依靠轨压传感器检测当前实际轨压，将其与理论轨压进行对比修正，实现闭环控制。
柴油机传感器的检测原理
柴油机传感器的检测原理柴油机传感器的检测原理是通过测量柴油机运行过程中的各种参数，从而实时监测柴油机的运行状态并做出相应的控制。
以下是柴油机传感器的几种常见检测原理：1. 压力传感器检测原理：柴油机的燃油、涡轮增压器、进气歧管、气缸压力等参数都可以通过安装在相应部位的压力传感器进行检测。
传感器通过感应压力并转化为电信号，通过电气线路传输到控制单元，然后由控制单元根据压力值做出相应控制策略。
例如，气缸压力传感器检测气缸压力并反馈给控制单元用于实现精确的燃油喷射控制，从而提高发动机的燃烧效率和动力输出。
2. 温度传感器检测原理：柴油机中的燃油、水冷剂、润滑油等温度参数可以通过相应的温度传感器来检测。
温度传感器通常采用热敏电阻、热电偶或红外线探头等原理工作，通过感应温度变化将其转化为电信号，并通过电气线路传输到控制单元。
控制单元通过检测到的温度数值来判断柴油机的运行状态，并作出相应的控制策略。
例如，燃油温度传感器检测燃油温度，控制单元根据实时温度值来调整燃油喷射的时机和喷射量，以确保燃油的完全燃烧和柴油机的正常运行。
3. 速度传感器检测原理：柴油机的转速是指单位时间内发动机曲轴（或其他旋转部件）的转动圈数。
速度传感器通常安装在发动机的曲轴上，通过感应曲轴的转动速度变化并将其转化为电信号，然后通过电气线路传输到控制单元。
控制单元通过检测到的转速数值来判断柴油机的运行状态，并作出相应的控制。
例如，转速传感器可以监测到柴油机的转速变化，并将其反馈给控制单元用于确定燃油喷射的时机和喷射量，从而实现发动机的高效燃烧和动力输出。
4. 氧气传感器检测原理：氧气传感器主要用于监测排气氧含量，以实现柴油机的燃烧效率控制。
柴油机的燃烧产生的废气中的氧含量与燃烧效率密切相关。
传统的氧气传感器是基于电化学原理工作的，通过感应废气中氧气的变化并将其转化为电信号，从而控制燃烧过程中的燃油喷射量，以保持氧含量在适当范围，实现柴油机的高效燃烧和排放控制。
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船舶大型柴油机所用到的传感器种类及原理【摘要】:船舶柴油机能够根据环境、工况等的变化进行自我调节和控制，它主要通过各种传感器来监测当前的运行参数。
本文简要介绍温度传感器、压力传感器和速度位置传感器、电容式传感器测量液位、电阻应变式旋转扭矩传感器。
电容式传感器测量液位采用差动电容差压传感器测量液体的压力,利用液体的压力公式计算液位 ,设计了一种便携式低功耗液位仪。
该仪器可以实现液位信号的采集和运算,同时还配有温度检测系统 ,通过软件编程对液位进行温度补偿 ,同时计算出液位值。
最后简述了几种常见的电阻应变式旋转扭矩传感器,对包括接触式、非接触式,可断轴、不可断轴,高转速、低转速等各种测量状态下应采取哪种旋转扭矩传感器进行测量及各种旋转扭矩传感器的优缺点都进行了详细的分析。
关键词：船舶柴油机；温度传感器；压力传感器；速度位置传感器电容式传感器测量液位；电阻应变式旋转扭矩传感器[A bstract]:Marine diesel engine can be environmental, such as changes in working conditions for self-regulation and control, it is mainly through a variety of sensors to monitor the current operating parameters.This paper introduces the temperature sensor, pressure sensor and speed position sensors, capacitive sensors measure liquid level, resistance strain rotary torque sensors.Capacitive liquid level sensor using differential capacitive differential pressure sensor to measure the liquid pressure, the pressure of the liquid formula level, low-power design of a portable liquid level meter.The instrument can achieve level signal acquisition and operation, and comes with temperature detection system, by software programming the temperature compensation of the liquid, while the value calculated level.The application of the several common resistance strain rotary torque sensors, and include contact, non-contact, can be broken shaft, not off-axis, high speed, low speed and other measurements which should be taken under torsionmoment of the sensors and the advantages and disadvantages of various rotary torque sensors have carried out a detailed analysis.Key words：Marine diesel engine; temperature sensor; pressure sensor; speed position sensor Capacitive liquid level sensor; resistance strain rotary torque sensor1、温度传感器船舶柴油机上用的温度传器为二线式敏温度传感器，其外形如图2所示。
随着温度的升高，热敏电阻的阻值降低，正常情况下阻值在500Ω～40 ｋΩ之间变化，表１所示为一个典型的康明斯温度传感器参数，具体参数值请参照随电路图提供的传感器技术参数表。
图3为温度传感器的工作原理图。
随着温度的升高，热敏电阻值降低，从而使信号电压降低，根据温度传感器的工作原理，可以用检查热敏电阻阻值的方法检查温度传感器，通过对比实际测量所得的电阻值和参数表中的电阻值，来判断温度传感器是否正常。
具体实例：WR系列热电偶概述：工业用热电偶作为温度测量，通常用来和显示仪表等配套使用，以直接测量各种生产过程中从0℃至+1800℃范围内的液体、蒸汽和气体介质以及固体表面的温度测量。
技术指标：★测温范围、型号、分度号、精度等见附表★ 绝缘电阻：温度为15～35℃\相对湿度≤80%热电偶的若电极和保护管应为应不小于5M Ω(电压100V), ★ 热电偶的最小插入深度应不小于其保护管直径的8～10倍 ★ 引线可为二线或三线★ 响应时间:金属保护管Φ16 t ＜90s Φ12 t ＜30s ★ 保护管材料:不锈钢1Cr18Ni9Ti 、探钢20#、高铝质 附表一：型号规格：度仪表 附表二：热电偶K ：镍铬-镍硅 E ：镍铬-康铜 S ：铂铑10-铂 B ：铂铑30-铂铑61、无固定装置式2、固定螺纹式3、活动法兰式4、固定法兰式5、直角式6、固定螺纹锥形 接线盒形式 2、防溅式 3、防水式 4、防爆式 保护管规格0、Φ16mm 不锈钢管 1、Φ12mm 不锈钢管 2、Φ20mm 不锈钢管 3、Φ16mm 高铝管4、Φ25mm高铝管欢迎拨打移动热线：136****9475或010－8170 9716垂询或索取资料！WZ系列热电阻概述：工业用热电阻作为温度测量仪表，通常用来和显示仪表等配套使用，直接测量各种生产过程中从-200℃～+500℃范围内的液体、蒸汽和气体介质以及固体表面的温度。
技术指标：★测温范围、型号、分度号、精度等见附表三★绝缘电阻：温度为15～35℃\相对湿度≤80%热电偶的若电极和保护管应为应不小于5MΩ(电压100V),★热电偶的最小插入深度应不小于其保护管直径的8～10倍★引线可为二线或三线★响应时间:金属保护管Φ16 t＜90s Φ12 t＜30s★保护管材料:不锈钢1Cr18Ni9Ti、探钢20#、高铝质★ 防爆标志：dIIbT4 附表三：选型规格： ★ 注：“t ”为实际测量温度 ★ ★ 温度仪表★ 热电阻★ 热电阻材料 ★ P 铂热电阻 ★ C 铜热电阻 ★ 按装固定形式 ★ 1无固定装置 ★ 2固定螺纹 ★ 3活动法兰 ★ 4固定法兰 接线盒形式2防溅式 3防水式 保护管规格0Φ16不锈钢管 1≤Φ12不锈钢管WRZ 系列一体化温度变送器 概述：热电阻类别 分度号 测温范围 允许误差△t(℃) WZP 铂热电阻 Pt100、Pt50Pt10-200～+600℃ A 级±（0.15+0.002t ） WZP 铂热电阻 -200～+450℃ B 级±（0.30+0.005t ） WZC 铜热电阻CU50-50～+150℃ ±（0.30+0.005t ）W ZWRZ系列一体化温度变送器是热电阻、热电偶与变送器的完美结合，以十分简捷的方式把-200～1300℃的温度信号转换为标准4～20mA电流信号实现对温度精确测量与控制。
WZR温度变送器可与显示仪、控制系统、记录仪等调节器配套使用，并被广泛应用于石油、化工、发电、医药、纺织、锅炉等工业领域。
技术指标：仪表主要特点：★基本误差：±1.0%、±0.5%、±0.25% ○二线制输出、无需补偿导线★输出信号：4～20mA ○抗干扰能力强、远传性能好★负载电阻：250Ω允许范围为0～500Ω○结构简单、合理安装方便★供电电源：24V DC 允许范围为18～30VDC ○小型化、安全可靠、使用寿命长★温度漂移：≤0.015%/℃○三线制、二线制输入方法通用★环境温度：-25～60℃、相对湿度：≤95% ○液晶显示现场温度，清晰度高，无视觉误差★防爆等级：dIIBT4测温范围：品名测温材料分度号测温范围热电偶镍铬-康铜 E 0～1000℃范围内任选镍铬-镍硅K 0～1300℃范围内任选铂铑10-铂S 0～1600℃范围内任选铂铑30-铂铑6 B 0～1800℃范围内任选热电阻铂热电阻Pt100 -200～600℃范围内任选铜热电阻Cu50 -50～150℃范围内任选铜热电阻Cu100 -50～150℃范围内任选注：1、在测温范围800℃以下、隔爆型机电一体化温度变送器的防爆性能有效2、可按用户要求特殊设计、生产其它型号的变送器工作原理：温度变送器采用热电偶、热电阻作为测温元件，从测量元件输出信号送到变送器模块，经稳压滤波、运算放大、非线形校正、V/I 转换、恒流等电路处理后，转换为与温度成线性关系的标准电流信号输出。
如图：稳压 24V DC 输入网络高性能放大 电压/电流转换 4～20mA 非线性校正一体化温度变送器 类别A 热电偶 K EB SB 热电阻 Pt100、Cu50、Cu100 测温范围TA -200～600℃ TB 0～1600℃ 插入深度L 0～2000mm 内任选 保护管直径D0 Φ2至Φ8可选D1 Φ12 、Φ16、Φ20、Φ25可选 连接工艺M1 M12×1.5 M2 M20×1.5 M3 M27×2 M4 法兰式 M5 直插式 接线盒形式2 防溅式3防水式4防爆式现场显示形式0无显示1数字显示接线盒形式结构形式安装固定形式注意事项1、热电阻到变送器端子间的引线要求尽量缩短，以减少不必要的精度损失。
2、变送器所接的信号线可以为普通的双绞线。
3、特殊规格订货可经双方协商决定4、可根据用户需要配用相应材料的保护管，如刚玉质或高铝质保护管。
3、压力传感器控制系统中典型的压力传感器包括机油压力传感器、进气压力传感器、燃油压力传感器、大气压力传感器，以及某些情况下OEM安装的压力传感器。
天然发动机通常还安装有多个压力传感器。
康明斯发动机上使用的压力传感器有2种：一种是电容式压力传感器；另外一种是压电晶体式传感器。
2种传感器均为3线式，2根电源线向传感器提供5V的工作电压，1根信号线向ＥCU提供压力信号电压。
燃油压力传感器接线图和装配图如图４所示。