第六章汽车传感器概述
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汽车传感器与检测技术课件 6速度传感器
横向加速度传感器是组合传感器印刷电路板上的一个极小的 部件。其结构如图6-27所示，放好质量可动的电容器片，使 它能来回摆动。两个固定安装的电容器片围住了可动的电容 器片，这样就形成了两个串联电容器K1和K2。借助电极就可 以测量出这两个电容器容纳的电荷量，这个电荷量就叫电容 C。
如图6-28a所示，如果没有加速度作用在这个系统上，那么测 出来的两个电容器的电荷量C1和C2是相等的。如图6-28b所 示，若作用有横向加速度，那么可移动质量就会因惯性而作 用到中间板上，即它顶着固定板并逆着加速度方向移动。于 是两板之间距离就改变了，相应的分电容器的电荷量也增加 了。
霍尔式轮速传感器，可用检测其输出电压信号的方法来判断 其工作好坏。关闭点火开关，将车支起，使每个轮胎离地 10cm左右，然后拔下轮速传感器的导线连接器插头，并用导 线将线吏插头与轮速传感器插头的电源端子相连，用万用表 （打开交流电压挡）的两表笔分别搭在轮速传感器的信号输 出端子间，测量传感器的输出电压。接通点火开关，用手转 动车轮，万用表应显示7~12V范围内波动的交流电压，若电 压不在此范围内，应检查传感器与齿圈之间的间隙，标准值 应在0.2~0.5mm范围内，否则应进行调整。
ABS ECU通过识别传感器发来交流信号的频率来确定车轮的转速， 如果ECU发现车轮的减速度急剧增加，滑移率达到20％时，它立刻 给执行器发出指令，减小或停止车轮的制动力，以免车轮抱死。
3．轮速传感器的缺点 电磁感应式轮速传感器的缺点主要有以下几个方面： 1）电磁感应式轮速传感器向ABS ECU输送的电压信号的强弱
（1）线路导通性检测 关闭点火开关，断开轮速传感器连接 器和制动防滑控制ECU连接器，用万用表测量左前速度传感 器S4的2号端子与防滑ECU的18号端子、左前速度传感器S4的 1号端子与防滑ECU的4号端子之间的电阻值，其阻值应小于 1Ω。
如图6-28a所示，如果没有加速度作用在这个系统上，那么测 出来的两个电容器的电荷量C1和C2是相等的。如图6-28b所 示，若作用有横向加速度，那么可移动质量就会因惯性而作 用到中间板上，即它顶着固定板并逆着加速度方向移动。于 是两板之间距离就改变了，相应的分电容器的电荷量也增加 了。
霍尔式轮速传感器，可用检测其输出电压信号的方法来判断 其工作好坏。关闭点火开关，将车支起，使每个轮胎离地 10cm左右，然后拔下轮速传感器的导线连接器插头，并用导 线将线吏插头与轮速传感器插头的电源端子相连，用万用表 （打开交流电压挡）的两表笔分别搭在轮速传感器的信号输 出端子间，测量传感器的输出电压。接通点火开关，用手转 动车轮，万用表应显示7~12V范围内波动的交流电压，若电 压不在此范围内，应检查传感器与齿圈之间的间隙，标准值 应在0.2~0.5mm范围内，否则应进行调整。
ABS ECU通过识别传感器发来交流信号的频率来确定车轮的转速， 如果ECU发现车轮的减速度急剧增加，滑移率达到20％时，它立刻 给执行器发出指令，减小或停止车轮的制动力，以免车轮抱死。
3．轮速传感器的缺点 电磁感应式轮速传感器的缺点主要有以下几个方面： 1）电磁感应式轮速传感器向ABS ECU输送的电压信号的强弱
（1）线路导通性检测 关闭点火开关，断开轮速传感器连接 器和制动防滑控制ECU连接器，用万用表测量左前速度传感 器S4的2号端子与防滑ECU的18号端子、左前速度传感器S4的 1号端子与防滑ECU的4号端子之间的电阻值，其阻值应小于 1Ω。
汽车常用传感器的识别与检测
02
温度传感器
热敏电阻式温度传感器
总结词
热敏电阻式温度传感器是一种常见的温度传感器，其工作原理基于热敏电阻的 阻值变化。
详细描述
热敏电阻式温度传感器由热敏电阻和金属导线组成，其阻值随温度变化而变化。 这种传感器通常用于检测发动机冷却液温度、进气温度和排气管温度等。
热电偶式温度传感器
总结词
热电偶式温度传感器是一种基于热电效应的温度传感器，其工作原理是利用两种 不同材料的导体组成的热电偶来测量温度。
汽车常用传感器的识别与检 测
• 汽车传感器概述 • 温度传感器 • 压力传感器 • 流量传感器 • 位置与角度传感器 • 气体浓度传感器 • 安全传感器
01
汽车传感器概述
汽车传感器的定义与作用
定义
汽车传感器是一种将汽车运行状态和 环境信息转换为电信号的装置，用于 监测、控制和调节汽车运行状态。
氧传感器通过检测尾气中的氧含量，将信号传递给发动机管理系统，进而调整空燃比，优化燃烧效率，降低排放。 氧传感器通常安装在排气管中，工作环境温度较高，且易受到尾气中硫化物、铅化物等物质的腐蚀。
NOX传感器
总结词
NOX传感器用于检测汽车尾气中的氮氧化物（NOX）含量，是评估发动机燃烧效率和排放的重要传感器。
节气门位置传感器
节气门位置传感器是用来检测节气门 开度的传感器，它通常安装在节气门 体上。
节气门位置传感器的常见类型有线性 输出式和开关式等。
节气门位置传感器的作用是向发动机 控制单元提供节气门开度信号，以便 控制单元能够精确控制进气量和喷油 量。
车轮角度传感器
车轮角度传感器是用来检测车轮转角和 车轮转速的传感器，它通常安装在车轮
详细描述
汽车传感器与检测技术课件：汽车传感器的定义与组成
汽车传感器的定义与组成
一、汽车传感器概念
1、汽车传感器的定义： 汽车传感器是一种能检测物理量、电量 和化学量等信息，并能把它转换成ECU能 接收的电信号，也就是对信息进行采集和 传输的器件。
一、汽车传感器概念
2、汽车传感器的作用：
1.检测信息
2.转换信号
3.采集信号
4.传输信号
பைடு நூலகம்
一、汽车传感器概念
一、汽车传感器概念
（3）信号调节与转换
信号调节与转换电路一般是指能把传感元件输出的 电信号转换为便于显示、记录、处理和控制的有用电 信号的电路，信号调节与转换的电路选择要视传感元 件的类型而定，常用电路有信号放大器电桥、振荡器、 阻抗变换器等。
THANKS
3、汽车传感器的组成： 传感器一般是由敏感元件、转换元件
和其他辅助元件组成。有时也将信号调节 与转换电路及辅助电源作为传感器的组成 部分。
一、汽车传感器概念
1
2
3
一、汽车传感器概念
（1）敏感元件
敏感元件指直接感受被测量（一般为非电 量），并输出与被测量成确定关系的其他量 （一般为电量）的元件。如应变式压力传感器 的弹性膜片就是敏感元件，它的作用是将压力 转换成膜片的变形。
一、汽车传感器概念
（2）转换元件
转换元件指传感器中能将敏感元件感受（或响应）的被测量 转换成适合于传输和（或）测量的电信号部分。当输出为规定 的标准信号时，则一般称为变送器，又称转换器，一般情况下 不直接接受被测量，而是将敏感元件输出的量转换为电量输出 的元件。如应变式压力传感器的应变片，它的作用是将弹性膜 片的变形转换为电阻值的变化。
一、汽车传感器概念
1、汽车传感器的定义： 汽车传感器是一种能检测物理量、电量 和化学量等信息，并能把它转换成ECU能 接收的电信号，也就是对信息进行采集和 传输的器件。
一、汽车传感器概念
2、汽车传感器的作用：
1.检测信息
2.转换信号
3.采集信号
4.传输信号
பைடு நூலகம்
一、汽车传感器概念
一、汽车传感器概念
（3）信号调节与转换
信号调节与转换电路一般是指能把传感元件输出的 电信号转换为便于显示、记录、处理和控制的有用电 信号的电路，信号调节与转换的电路选择要视传感元 件的类型而定，常用电路有信号放大器电桥、振荡器、 阻抗变换器等。
THANKS
3、汽车传感器的组成： 传感器一般是由敏感元件、转换元件
和其他辅助元件组成。有时也将信号调节 与转换电路及辅助电源作为传感器的组成 部分。
一、汽车传感器概念
1
2
3
一、汽车传感器概念
（1）敏感元件
敏感元件指直接感受被测量（一般为非电 量），并输出与被测量成确定关系的其他量 （一般为电量）的元件。如应变式压力传感器 的弹性膜片就是敏感元件，它的作用是将压力 转换成膜片的变形。
一、汽车传感器概念
（2）转换元件
转换元件指传感器中能将敏感元件感受（或响应）的被测量 转换成适合于传输和（或）测量的电信号部分。当输出为规定 的标准信号时，则一般称为变送器，又称转换器，一般情况下 不直接接受被测量，而是将敏感元件输出的量转换为电量输出 的元件。如应变式压力传感器的应变片，它的作用是将弹性膜 片的变形转换为电阻值的变化。
汽车传感器基础知识
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1.1 人的感觉与机械的感觉
如果有人问，把人的感觉器官与传感器相比，哪一个好些? 这可是一个非常难的题目。人的感觉是我们生活的基础，生 活是以感觉为前提的。因此，在我们的生活中，如果从感觉 器官的尺度来评价传感器的话，那么一定是我们的感觉器官 好些。以嗅觉为例，与狗的鼻子相比，人鼻子的敏感性要差 多了，但对某种物质来说，人鼻子的敏感性超过了现代的化 学分析技术。
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1.4 模拟输出信号和数字输出信号
所谓“数字信号”就是表示量的符号，最简单的例子是用两 个符号来表示量。我们平常是用。0~9这10个数字的组合 表示量的。但这决不是说，表明“量”的数字非得是十进位 不可。我们用“0,1”这样两个符号表示数时，就称为二进制 数。与连续的模拟量不同，数字式传感器的输出是离散的数 值及符号。数字变换中最简单的输出信号是“0,1"，与此相 对应的有通、断(ON/OFF )型传感器，或者是开关触点的 通、断(ON/OFF)状态。 数字技术在飞跃地发展，已经出现了精度和分解能力都非常 高的数字输出传感器。这种传感器的优点是:信号传输过程中 的衰减小，即使有干扰混入，误差也很小。
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1.5 汽车用传感器的种类和项目
(1)有关发动机控制的检测项目。 (2)有关转向控制系统的检测项目。 (3)有关空调控制的检测项目。 (4)有关仪表、报警、诊断等的控制项目。 (5)变速系统控制项目。 (6)制动系统控制项目。 (7)悬架系统控制项目。 (8)导向系统控制项目。 (9)有关安全控制项目。
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1.5 汽车用传感器的种类和项目
各控制系统所用传感器按其检测项目分类，可分为:①温 度传感器;②压力传感器;③空气流量传感器;④位置、角度 传感器;⑤气体浓度传感器;⑥转速传感器;⑦加速度、振动 传感器;⑧光量传感器;⑨液位传感器;⑩距离传感器;⑩电 流传感器;⑩角速度传感器;⑩载荷传感器等。 要想使传感器在汽车上大量地装用，传感器的测定范围、 精度、分辨能力、响应性等基本因素应符合要求之外，还 要考虑到参数的一致性、耐久性及经济性。要根据使用目 的来选定适当水平的传感器。发动机上几种典型计量项目 与特性要求见表1-2.
1.1 人的感觉与机械的感觉
如果有人问，把人的感觉器官与传感器相比，哪一个好些? 这可是一个非常难的题目。人的感觉是我们生活的基础，生 活是以感觉为前提的。因此，在我们的生活中，如果从感觉 器官的尺度来评价传感器的话，那么一定是我们的感觉器官 好些。以嗅觉为例，与狗的鼻子相比，人鼻子的敏感性要差 多了，但对某种物质来说，人鼻子的敏感性超过了现代的化 学分析技术。
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1.4 模拟输出信号和数字输出信号
所谓“数字信号”就是表示量的符号，最简单的例子是用两 个符号来表示量。我们平常是用。0~9这10个数字的组合 表示量的。但这决不是说，表明“量”的数字非得是十进位 不可。我们用“0,1”这样两个符号表示数时，就称为二进制 数。与连续的模拟量不同，数字式传感器的输出是离散的数 值及符号。数字变换中最简单的输出信号是“0,1"，与此相 对应的有通、断(ON/OFF )型传感器，或者是开关触点的 通、断(ON/OFF)状态。 数字技术在飞跃地发展，已经出现了精度和分解能力都非常 高的数字输出传感器。这种传感器的优点是:信号传输过程中 的衰减小，即使有干扰混入，误差也很小。
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1.5 汽车用传感器的种类和项目
(1)有关发动机控制的检测项目。 (2)有关转向控制系统的检测项目。 (3)有关空调控制的检测项目。 (4)有关仪表、报警、诊断等的控制项目。 (5)变速系统控制项目。 (6)制动系统控制项目。 (7)悬架系统控制项目。 (8)导向系统控制项目。 (9)有关安全控制项目。
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1.5 汽车用传感器的种类和项目
各控制系统所用传感器按其检测项目分类，可分为:①温 度传感器;②压力传感器;③空气流量传感器;④位置、角度 传感器;⑤气体浓度传感器;⑥转速传感器;⑦加速度、振动 传感器;⑧光量传感器;⑨液位传感器;⑩距离传感器;⑩电 流传感器;⑩角速度传感器;⑩载荷传感器等。 要想使传感器在汽车上大量地装用，传感器的测定范围、 精度、分辨能力、响应性等基本因素应符合要求之外，还 要考虑到参数的一致性、耐久性及经济性。要根据使用目 的来选定适当水平的传感器。发动机上几种典型计量项目 与特性要求见表1-2.
《新型汽车传感器、执行器原理与故障检测 第2版》课件 第六章 爆燃、碰撞传感器
❖ 碰撞传感器用在现代轿车的SRS安全气囊和新型的防抱死制动系统中，已 成为确保汽车操纵稳定性和制动性能的重要元件。其功能是检测判断汽 车的碰撞强度，以便及时“通知”SRSECU启动安全气囊。
❖ 碰撞传感器按工作原理可分为机电结合式、电子式和水银开关式3种。机 电结合式碰撞传感器是一种利用机械机构运动(滚动或转动)来控制继电 器触点动作，再通过触点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。常用的有滚球式、滚轴式和偏心锤式3种碰撞传感器。
❖ 电子式碰撞传感器没有继电器触点，一般用作中心碰撞传感器，常用的 有压阻效应式和压电放应式两种。压阻效应式碰撞传感器指在发生碰撞 时传感器的应变电阻发生变形，使应变电阻的值发生变化，进而使传感 器的输出电压信号发生变化，当电压值超过预定值时，气囊被触发；压 电效应式碰撞传感器则是传感器的压电晶体在碰撞时输出电压发生变化， 当变化的电压值达到预定值时，气囊被触发。
第六章 爆燃、碰撞传感器
❖ 由于发动机的振动频繁而剧烈，为了使传感器只检测到爆燃信号，从 而防止ECU发生错误爆燃判别，因此判别爆燃信号并非任何时刻都进行， 而是有一个判别范围，如图6-3所示。限于识别发动机点火后爆燃可能 发生的一段曲轴转角范围内的振动，只有在该范围内，爆燃传感器的 信号才能被输入比较电路
第六章 爆燃、碰撞传感器
❖ 爆燃强度则以超过基准值的次数计量，其次数越多，则爆燃强度越大； 次数越少，则爆燃强度越小，如图6-4所示。试验表明，当发动机的负 荷低于一定值时，一般不会出现爆燃，这时不宜采用控制爆燃的方法 来调整点火提前角，可采用开环控制的方式控制点火提前角，即此时 ECU不再检测和分析爆燃传感器输入的信号，只根据有关传感器及ROM 中存储的数据控制点火提前角的大小。而要判断在某一时刻究竟要采 用开环还是闭环控制，可由ECU对负荷传感器送来的信号进行分析判断
❖ 碰撞传感器按工作原理可分为机电结合式、电子式和水银开关式3种。机 电结合式碰撞传感器是一种利用机械机构运动(滚动或转动)来控制继电 器触点动作，再通过触点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。常用的有滚球式、滚轴式和偏心锤式3种碰撞传感器。
❖ 电子式碰撞传感器没有继电器触点，一般用作中心碰撞传感器，常用的 有压阻效应式和压电放应式两种。压阻效应式碰撞传感器指在发生碰撞 时传感器的应变电阻发生变形，使应变电阻的值发生变化，进而使传感 器的输出电压信号发生变化，当电压值超过预定值时，气囊被触发；压 电效应式碰撞传感器则是传感器的压电晶体在碰撞时输出电压发生变化， 当变化的电压值达到预定值时，气囊被触发。
第六章 爆燃、碰撞传感器
❖ 由于发动机的振动频繁而剧烈，为了使传感器只检测到爆燃信号，从 而防止ECU发生错误爆燃判别，因此判别爆燃信号并非任何时刻都进行， 而是有一个判别范围，如图6-3所示。限于识别发动机点火后爆燃可能 发生的一段曲轴转角范围内的振动，只有在该范围内，爆燃传感器的 信号才能被输入比较电路
第六章 爆燃、碰撞传感器
❖ 爆燃强度则以超过基准值的次数计量，其次数越多，则爆燃强度越大； 次数越少，则爆燃强度越小，如图6-4所示。试验表明，当发动机的负 荷低于一定值时，一般不会出现爆燃，这时不宜采用控制爆燃的方法 来调整点火提前角，可采用开环控制的方式控制点火提前角，即此时 ECU不再检测和分析爆燃传感器输入的信号，只根据有关传感器及ROM 中存储的数据控制点火提前角的大小。而要判断在某一时刻究竟要采 用开环还是闭环控制，可由ECU对负荷传感器送来的信号进行分析判断
汽车传感器概述
液位传感器用于检测各种容 器液体的位置，将其变成电 子信号送给ECU。
液位传感器结构形式主要有 浮子舌簧开关式、热敏开关 式、可变电阻式、电极式 （测量蓄电池）等。
液位传感器
液位传感器
燃油液位传感器 冷却液液位传感器 制动液液位传感器 洗涤液液位传感器 蓄电池液位传感器
燃油液位传感器
液位传感器原理
3、油压、液压传感器
共轨压力传感器
共轨存储高压燃油，高压泵的供油和燃油 喷射产生的高压振荡在共轨容积中衰减， 这样保证在喷油器打开时刻，喷射压力维 持瞬间稳定，共轨同时起燃油分配器作用。 共轨上装有用来测量供油压力的共轨压力 传感器，用来进行燃油压力的闭环控制 （闭环控制：ECU根据发动机当前工况下 传感器传出的信号计算机出的理论轨压， 控制进油计量比例阀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， 与理论轨压进行对比修正，实现闭环控 制）。
(2)环境温度传感器
环境温度传感器使用热 敏电阻并安装在冷凝器 的前面即用来控制由外 部温度波动所引起的内 部温度波动
(3)蒸发器温度传感器
蒸发器温度传感器使用 热敏电阻,安装在蒸发 器上。 它检测经过蒸 发器的空气温度(蒸发 器的表面温度),用于防 冻、气流的温度和延时 气流控制
(4)冷却液温度传感器
前端、飞轮上、凸轮轴前端、分 电器内（较老款排放车型居多）
7、车速传感器
车速传感器通常安装在驱动桥壳或 变速器壳内，车速传感器信号线通 常装在屏蔽的外套内，这是为了消 除有高压电火线及车载电话或其他 电子设备产生的电磁及射频干扰， 用于保证电子通讯不产生中断，防 止造成驾驶性能变差或其他问题，。
8、功爆用震传感器
安装在进气压力传感器内
5、节气门位置传感器
液位传感器结构形式主要有 浮子舌簧开关式、热敏开关 式、可变电阻式、电极式 （测量蓄电池）等。
液位传感器
液位传感器
燃油液位传感器 冷却液液位传感器 制动液液位传感器 洗涤液液位传感器 蓄电池液位传感器
燃油液位传感器
液位传感器原理
3、油压、液压传感器
共轨压力传感器
共轨存储高压燃油，高压泵的供油和燃油 喷射产生的高压振荡在共轨容积中衰减， 这样保证在喷油器打开时刻，喷射压力维 持瞬间稳定，共轨同时起燃油分配器作用。 共轨上装有用来测量供油压力的共轨压力 传感器，用来进行燃油压力的闭环控制 （闭环控制：ECU根据发动机当前工况下 传感器传出的信号计算机出的理论轨压， 控制进油计量比例阀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， 与理论轨压进行对比修正，实现闭环控 制）。
(2)环境温度传感器
环境温度传感器使用热 敏电阻并安装在冷凝器 的前面即用来控制由外 部温度波动所引起的内 部温度波动
(3)蒸发器温度传感器
蒸发器温度传感器使用 热敏电阻,安装在蒸发 器上。 它检测经过蒸 发器的空气温度(蒸发 器的表面温度),用于防 冻、气流的温度和延时 气流控制
(4)冷却液温度传感器
前端、飞轮上、凸轮轴前端、分 电器内（较老款排放车型居多）
7、车速传感器
车速传感器通常安装在驱动桥壳或 变速器壳内，车速传感器信号线通 常装在屏蔽的外套内，这是为了消 除有高压电火线及车载电话或其他 电子设备产生的电磁及射频干扰， 用于保证电子通讯不产生中断，防 止造成驾驶性能变差或其他问题，。
8、功爆用震传感器
安装在进气压力传感器内
5、节气门位置传感器
《汽车传感器概述》课件
根据传感器收集的数据，车载电脑可以自 动或半自动地调节汽车运行状态，如自动 变速器、自动刹车系统等。
安全保障
节能减排
传感器在安全系统中发挥关键作用，如ABS 防抱死刹车系统、安全气囊等，能够在紧 急情况下提供保护。
通过传感器监测车辆运行状态和外部环境 ，可以优化发动机和空调等系统的运行， 达到节能减排的效果。
测量电路
测量电路能够对电信号进行处理，将其转 换为可用的输出信号。
03
汽车传感器的应用
发动机控制系统传感器
01
02
03
温度传感器
检测发动机冷却液温度和 进气温度，用于控制发动 机启动、怠速和燃油喷射 量。
压力传感器
检测气瓶压力和进气歧管 压力，用于控制燃油喷射 和点火正时。
节气门位置传感器
检测节气门开度，用于控 制发动机进气量。
底盘控制系统传感器
车速传感器
检测车速，用于控制自动 变速器和巡航控制系统。
轮速传感器
检测车轮转速，用于控制 防抱死制动系统和车身稳 定控制系统。
转向角传感器
检测方向盘转向角度，用 于控制电动助力转向系统 。
安全系统传感器
碰撞传感器
检测车辆碰撞情况，用于触发安 全气囊和安全带预紧器。
雷达传感器
检测车辆周围障碍物和行人，用于 自动紧急制动和盲点监测系统。
按被测量分类
根据传感器所测量的物理量，可以将传感器分为温度传感器、压力传感器、流量传感器、位移传感器、 速度传感器等。不同类型的传感器可以测量不同的物理量，因此在汽车电控系统中需要根据实际需求选 择合适的传感器。
02
汽车传感器的作用与原理
汽车传感器的作用
监测车辆状态
控制与调节
《汽车传感器》课件
监测发动机温度、气流、氧气和压力等参数。
刹车传感器
检测刹车踏板的压力和车速等信息。
油箱传感器
测量油箱内的液位以及油量。
气囊传感器
感知车辆碰撞并触发气囊的部署。
汽车传感器的优缺点
优点
• 提升车辆安全性和性能 • 实现智能化驾驶和自动化功能 • 诊断和排除故障更方便
缺点
• 成本较高，增加了车辆维护费用 • 传感器故障可能导致错误的数据 • 对环境要求较高，易受干扰
2发展，为驾驶体验和交通安全做出更大贡献。
3 传感器的重要性
传感器是现代汽车不可或缺的重要组成部分，为车辆提供了准确和实时的信息。
3 传感器的作用
传感器可以通过检测各种参数和信息来监测车辆的状态和环境。
汽车传感器的分类
感应式传感器
通过感应磁场、电流或者电压的改变来检测信息。
电容式传感器
利用电容的变化来检测不同的物理量。
电化学传感器
根据电化学反应来检测目标物。
光电传感器
利用光电效应或光电二极管来检测光信号。
汽车传感器的应用
发动机传感器
《汽车传感器》PPT课件
汽车传感器是汽车中不可或缺的重要部件之一。本课件将介绍传感器的概念、 作用、分类、应用、优缺点、案例分析以及未来发展前景。
传感器的概念和作用
1 传感器的定义
传感器是一种能够接受外部信息，并将其转化为可用电信号的装置。
2 传感器的种类
各种传感器根据不同的工作原理和应用领域进行分类。
案例分析
1
普通车传感器应用案例
2
普通车型普遍采用传感器监测引擎状态、
空气质量和轮胎压力等基本参数。
3
豪车传感器应用案例
高端豪华车使用传感器实现多种智能化 和安全性功能，如自动泊车和盲区监测。
刹车传感器
检测刹车踏板的压力和车速等信息。
油箱传感器
测量油箱内的液位以及油量。
气囊传感器
感知车辆碰撞并触发气囊的部署。
汽车传感器的优缺点
优点
• 提升车辆安全性和性能 • 实现智能化驾驶和自动化功能 • 诊断和排除故障更方便
缺点
• 成本较高，增加了车辆维护费用 • 传感器故障可能导致错误的数据 • 对环境要求较高，易受干扰
2发展，为驾驶体验和交通安全做出更大贡献。
3 传感器的重要性
传感器是现代汽车不可或缺的重要组成部分，为车辆提供了准确和实时的信息。
3 传感器的作用
传感器可以通过检测各种参数和信息来监测车辆的状态和环境。
汽车传感器的分类
感应式传感器
通过感应磁场、电流或者电压的改变来检测信息。
电容式传感器
利用电容的变化来检测不同的物理量。
电化学传感器
根据电化学反应来检测目标物。
光电传感器
利用光电效应或光电二极管来检测光信号。
汽车传感器的应用
发动机传感器
《汽车传感器》PPT课件
汽车传感器是汽车中不可或缺的重要部件之一。本课件将介绍传感器的概念、 作用、分类、应用、优缺点、案例分析以及未来发展前景。
传感器的概念和作用
1 传感器的定义
传感器是一种能够接受外部信息，并将其转化为可用电信号的装置。
2 传感器的种类
各种传感器根据不同的工作原理和应用领域进行分类。
案例分析
1
普通车传感器应用案例
2
普通车型普遍采用传感器监测引擎状态、
空气质量和轮胎压力等基本参数。
3
豪车传感器应用案例
高端豪华车使用传感器实现多种智能化 和安全性功能，如自动泊车和盲区监测。
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• 汽车电子控制系统也可以划分为： •1. 传动系统与操纵控制系统； •2. 安全控制系统； •3. 辅助控制系统； •4. 总线控制与车辆局域网系统。
第六章汽车传感器概述
•1.发动机控制
•传感 •空器气流量计 •发动机转速传感 器 •节气门位置传感 器 •冷却水温传感器 •进气温度传感器 •曲轴位置传感器 •车速传感器 •爆震传感器 •氧传传感器 •启动信号 •空调开关
第六章汽车传感器概述
第六章汽车传感器概述
•5.舒适性系统
•(1) 电控自动空调 •汽车空调自动控制系统示意图
第六章汽车传感器概述
•(2) 电控座椅
该装置是人体工程技术与电子控制技术相结合的产物，
• 它通过传感器感知乘坐人员的体态，并使座椅状态与之相
• 适应，满足乘客的舒适性要求。
第六章汽车传感器概述
•轮 速 信 号
•节 气 门 信 号
•制动踏板信 号
•加速踏板信 号
•EC U
•轮缸压力 •调节器
•节气门开度 •调节器
•指示信号
•车 轮 •发动机 •驾驶员
第六章汽车传感器概述
•(4) 电控动力转向(ECPS)
第六章汽车传感器概述
•(5) 电控悬架
• 传感器：车身加速度、位移；车速；转角等传感器
•巡航控 制 •系统按 钮
第六章汽车传感器概述
•3.安全行驶控 制•(1)安全气囊系统 (SRS)
• 安全气囊系统一般由传感器、电控单元(ECU)、气囊 模块 、监控装置、储备电源等组成。
• 传感器包括：碰撞传感器检测汽车的碰撞，安全传感 器防止气囊误胀开。
•传感器
•ECU
•气体发生 器
•气囊
•DAB：
•
感、磁阻、热阻等。
•(2)按信号转换分类 • 非电量转换成另一种非电量，如：弹性敏感元件、气 动传感器
• 非电量转换成电量，如：热电阻、热电偶、压电式。
第六章汽车传感器概述
2020/11/28
第六章汽车传感器概述
•概 述
• 汽车传感器是汽车仪表系统和电子控制系统的信息源， 是汽车电子控制系统的关键部件。
• 汽车传感器是汽车电子技术领域研究的核心内容之 • 现一代。汽车技术发展特征之一就是越来越多的部件采用 电子控制。电子自动控制的工作要依赖传感器的信息反缋。
•传 •感 •器
第六章汽车传感器概述
•德尔福(TRW) 77-GHz雷达测距系统 •测距范围：可达150米的, •车速的调节范围：从30km/h到180 km/h。
第六章汽车传感器概述
•2) 倒车防撞报警系统
•倒车雷达：又称泊车辅助系统，汽车倒车时，显示车后
障
•
碍物的距离，有效地防止倒车事故发生。
•ECU
•控制系统
•A/
D
•输
•输
•I/O
•入
•出
•回 •CPU •回
•路 •存储器 •路
•电子燃油喷射 •电子点火控制 •怠速控制 •进气控制 •增压控制 •排放控制 •其它辅助控制 •故障自诊 断
第六章汽车传感器概述
•发动机控制的子系统
•电控燃油喷射工作演
•空气流量示计 •空气
•节气门体
•控制单 元
•1.工作原理
• 采用超声波测 距，当超声波遇 到障碍物时产生 回波，传感器接 收到回波信号后 经控制器处理， 判断障碍物位置 。
第六章汽车传感器概述
•2.组成 • 由超声波传感器、电子处理单元、报警装置等组成。
第六章汽车传感器概述
•超声波传感器（探头）
第六章汽车传感器概述
•超声波探头安装
第六章汽车传感器概述
第六章汽车传感器概述
•第一节 汽车传感器的使用范围
•一、用于汽车指示仪表系 统 •目的：用于了解汽车工作状况。
• 例 车速表及燃油液位指示仪
•车 速表
传感器
•A/
D
•微 •处
•D/
•车速表
A
•油 箱 传感器
•A/
•理 •器
•D/
•燃油液位 指示仪表
D
A
•存储器
第六章汽车传感器概述
•汽车上常用的仪表有：
•联 合 •信 息
•中 央 •处理 器ECU
•传
感
•系
统
•制动控制 •驱动控制 •悬架控制 •转向控制 •其它系统
•实现 •车辆动力性 •车辆经济性 •车辆稳定性 •车辆安全性 •车辆操纵性 •车辆舒适性
•其它性能
第六章汽车传感器概述
•(1) 电控自动变速器(ECT)
•节气门位 •置传感器
•转速传感器
第六章汽车传感器概述
•主动式巡航控制系 • 通过自动控统制制动和加速来保证一定的车距。旧巡航 控制系统只能按设定的车速保持一个速度，而主动巡航控制 统则利用雷达或其他监测设备扮演司机的角色 ，前方慢， 后方也减速。系统自动保持预先设定的与前车的安全距离。
第六章汽车传感器概述
•丰田PRIUS轿车巡航控制系统
C 气体浓度 mol
KPa 电流
A
MPa
kg/s m3/s
转速 力
r/min N 真空度 Pa
转矩 爆震
N·m 湿度
Pa
第六章汽车传感器概述
•1.汽车传感器的分类
•(1)按能量关系分类
•主动型：传感器无需外加输入电源。如：磁电、热电、
•
压电、光电等。
•被动型：传感器需外加输入电源。如：电阻、电容、电
• 车速里程表 • 发动机转速表 • 机油压力表 • 气压力表 • 燃油表 • 冷却液温度表
• 这些仪表通常与 各种信号灯一起安装 在仪表板上，称为组 合仪表。
第六章汽车传感器概述
•例 老式磁感应式车速里程表 • 由变速器经软轴驱动。
第六章汽车传感器概述
•仪表驱动软轴
第六章汽车传感器概述
•例 电子式车速里程表 •组 成 ： 传 感 器 、 信 号 处 理 电 路 、 车 速 表 和 里 程 表。
第六章汽车传感器概述
•二、用于汽车电子控制系统
•目的：控制汽车运行状态。
• 汽车电子控制系统主要由传感器、电子控制器(ECU)、 执行机构和程序软件等部分组成，与汽车的机械、动力、安 全等系统配合使用。
•给定值
•
•控制 器
•微型计算机
•D/A •转换器
•执 行
•机 构
•被 控 •被控参数 •对 象
•ECU
•喷油器
•气 •油 •泵
•气 油
•消声器
第六章汽车传感器概述
•例：桑塔纳2000轿车发动机汽油喷射系统
•燃 油 •滤清器
•汽油泵
•燃 油 •分配器
•水 温 •传感器
•氧传感 器•曲轴转
角 •转•传速感传器感器
•油箱
•压力调节器
•电控单
•喷油器
元 •ECU
•油压调节
器
•节气门 •辅助空气 阀
• 据统计，目前一般轿车上大约有几十只传感器，高级 轿车有一百多个传感器，而豪华轿车上多达二百余只传感器， 每年全球的车用传感器需求量将达到十多亿只。
• 汽车传感器工作机理通常是利用物理、化学的原理和 效应，如磁电效应 、霍耳效应 、压电效应 、光电效应 、光 敏电阻效应、电致发光 、热电效应 、热电阻效应等
•冷起动 阀
•节气 门
•开关 •空气温度
•传感器
•空气流量 •传感器
第六章汽车传感器概述
•电子控制点火系统的基本组成
•转 速
•曲轴位 置
•负 荷
•爆 震
•温 度
•信
•CP
号 预
U
•点火线圈
处
理
•I/ O
•I/ O
•点 •火 •控
•火
•A/
•RAM
•制
•花
D •转
•ROM
•装
•塞
•置
换
第六章汽车传感器概述
•
转换为电量的部分。
•被 测 量：汽车传感器的被测量通常为：力学量、热力
学
•
量和部分化学量、电学量。
第六章汽车传感器概述
•汽车传感器的被测量
力学量
热力学量
其它
检测量 单 位 检测量 单 位 检测量 单 位
位置或位移 速度 加速度
M 温度 m/s
m/s2 压力
转角或角位移
rad 流量
K 气体成分 mol
• 为了使驾驶员能够掌握汽车及各系统的工作情况，在汽 车驾驶室内的仪表板上装有各种指示仪表、指示灯及各种报 警信号装置。
•汽车电子仪表
第六章汽车传感器概述
•(2)语音提示 •(3) 车辆定位与导航
•GPS卫星
•GPS
•汽车导航系统两大功能： •车辆追踪、驾驶指南
•与监控中心进行数据交换
•接收GPS定位信 号
第六章汽车传感器概述
(3)电动门窗控制
•驾驶席防夹电动门窗
第六章汽车传感器概述
•6.安全防盗
• 为了防止驾驶员离开汽车后汽车被盗，汽车上都装有 如下常用安全防盗装置。 • 转向锁、燃油切断装置、蓄电池接线柱断路装置、 点火系统关断装置、电子报警器、机械防盗锁、子控制防 盗系统
•GPS车载定位防盗系统 • GPS车载定位防盗系统能对汽车进行实时监控、自 动实时定位，追踪，车的方向，车的速度，还可以对车辆 实时追踪保留车辆三个月行车路线。
第六章汽车传感器概述
•(6) 巡航控制 (CC) • CCS可使汽车工作在发动机有利转速范围内，减轻驾驶 员的驾驶操纵劳动强度，提高行驶舒适性的汽车自动行驶装 置。 • 巡航控制系统又称为巡航行驶装置、速度控制系统、自 •动驾驶系统。
第六章汽车传感器概述
•1.发动机控制
•传感 •空器气流量计 •发动机转速传感 器 •节气门位置传感 器 •冷却水温传感器 •进气温度传感器 •曲轴位置传感器 •车速传感器 •爆震传感器 •氧传传感器 •启动信号 •空调开关
第六章汽车传感器概述
第六章汽车传感器概述
•5.舒适性系统
•(1) 电控自动空调 •汽车空调自动控制系统示意图
第六章汽车传感器概述
•(2) 电控座椅
该装置是人体工程技术与电子控制技术相结合的产物，
• 它通过传感器感知乘坐人员的体态，并使座椅状态与之相
• 适应，满足乘客的舒适性要求。
第六章汽车传感器概述
•轮 速 信 号
•节 气 门 信 号
•制动踏板信 号
•加速踏板信 号
•EC U
•轮缸压力 •调节器
•节气门开度 •调节器
•指示信号
•车 轮 •发动机 •驾驶员
第六章汽车传感器概述
•(4) 电控动力转向(ECPS)
第六章汽车传感器概述
•(5) 电控悬架
• 传感器：车身加速度、位移；车速；转角等传感器
•巡航控 制 •系统按 钮
第六章汽车传感器概述
•3.安全行驶控 制•(1)安全气囊系统 (SRS)
• 安全气囊系统一般由传感器、电控单元(ECU)、气囊 模块 、监控装置、储备电源等组成。
• 传感器包括：碰撞传感器检测汽车的碰撞，安全传感 器防止气囊误胀开。
•传感器
•ECU
•气体发生 器
•气囊
•DAB：
•
感、磁阻、热阻等。
•(2)按信号转换分类 • 非电量转换成另一种非电量，如：弹性敏感元件、气 动传感器
• 非电量转换成电量，如：热电阻、热电偶、压电式。
第六章汽车传感器概述
2020/11/28
第六章汽车传感器概述
•概 述
• 汽车传感器是汽车仪表系统和电子控制系统的信息源， 是汽车电子控制系统的关键部件。
• 汽车传感器是汽车电子技术领域研究的核心内容之 • 现一代。汽车技术发展特征之一就是越来越多的部件采用 电子控制。电子自动控制的工作要依赖传感器的信息反缋。
•传 •感 •器
第六章汽车传感器概述
•德尔福(TRW) 77-GHz雷达测距系统 •测距范围：可达150米的, •车速的调节范围：从30km/h到180 km/h。
第六章汽车传感器概述
•2) 倒车防撞报警系统
•倒车雷达：又称泊车辅助系统，汽车倒车时，显示车后
障
•
碍物的距离，有效地防止倒车事故发生。
•ECU
•控制系统
•A/
D
•输
•输
•I/O
•入
•出
•回 •CPU •回
•路 •存储器 •路
•电子燃油喷射 •电子点火控制 •怠速控制 •进气控制 •增压控制 •排放控制 •其它辅助控制 •故障自诊 断
第六章汽车传感器概述
•发动机控制的子系统
•电控燃油喷射工作演
•空气流量示计 •空气
•节气门体
•控制单 元
•1.工作原理
• 采用超声波测 距，当超声波遇 到障碍物时产生 回波，传感器接 收到回波信号后 经控制器处理， 判断障碍物位置 。
第六章汽车传感器概述
•2.组成 • 由超声波传感器、电子处理单元、报警装置等组成。
第六章汽车传感器概述
•超声波传感器（探头）
第六章汽车传感器概述
•超声波探头安装
第六章汽车传感器概述
第六章汽车传感器概述
•第一节 汽车传感器的使用范围
•一、用于汽车指示仪表系 统 •目的：用于了解汽车工作状况。
• 例 车速表及燃油液位指示仪
•车 速表
传感器
•A/
D
•微 •处
•D/
•车速表
A
•油 箱 传感器
•A/
•理 •器
•D/
•燃油液位 指示仪表
D
A
•存储器
第六章汽车传感器概述
•汽车上常用的仪表有：
•联 合 •信 息
•中 央 •处理 器ECU
•传
感
•系
统
•制动控制 •驱动控制 •悬架控制 •转向控制 •其它系统
•实现 •车辆动力性 •车辆经济性 •车辆稳定性 •车辆安全性 •车辆操纵性 •车辆舒适性
•其它性能
第六章汽车传感器概述
•(1) 电控自动变速器(ECT)
•节气门位 •置传感器
•转速传感器
第六章汽车传感器概述
•主动式巡航控制系 • 通过自动控统制制动和加速来保证一定的车距。旧巡航 控制系统只能按设定的车速保持一个速度，而主动巡航控制 统则利用雷达或其他监测设备扮演司机的角色 ，前方慢， 后方也减速。系统自动保持预先设定的与前车的安全距离。
第六章汽车传感器概述
•丰田PRIUS轿车巡航控制系统
C 气体浓度 mol
KPa 电流
A
MPa
kg/s m3/s
转速 力
r/min N 真空度 Pa
转矩 爆震
N·m 湿度
Pa
第六章汽车传感器概述
•1.汽车传感器的分类
•(1)按能量关系分类
•主动型：传感器无需外加输入电源。如：磁电、热电、
•
压电、光电等。
•被动型：传感器需外加输入电源。如：电阻、电容、电
• 车速里程表 • 发动机转速表 • 机油压力表 • 气压力表 • 燃油表 • 冷却液温度表
• 这些仪表通常与 各种信号灯一起安装 在仪表板上，称为组 合仪表。
第六章汽车传感器概述
•例 老式磁感应式车速里程表 • 由变速器经软轴驱动。
第六章汽车传感器概述
•仪表驱动软轴
第六章汽车传感器概述
•例 电子式车速里程表 •组 成 ： 传 感 器 、 信 号 处 理 电 路 、 车 速 表 和 里 程 表。
第六章汽车传感器概述
•二、用于汽车电子控制系统
•目的：控制汽车运行状态。
• 汽车电子控制系统主要由传感器、电子控制器(ECU)、 执行机构和程序软件等部分组成，与汽车的机械、动力、安 全等系统配合使用。
•给定值
•
•控制 器
•微型计算机
•D/A •转换器
•执 行
•机 构
•被 控 •被控参数 •对 象
•ECU
•喷油器
•气 •油 •泵
•气 油
•消声器
第六章汽车传感器概述
•例：桑塔纳2000轿车发动机汽油喷射系统
•燃 油 •滤清器
•汽油泵
•燃 油 •分配器
•水 温 •传感器
•氧传感 器•曲轴转
角 •转•传速感传器感器
•油箱
•压力调节器
•电控单
•喷油器
元 •ECU
•油压调节
器
•节气门 •辅助空气 阀
• 据统计，目前一般轿车上大约有几十只传感器，高级 轿车有一百多个传感器，而豪华轿车上多达二百余只传感器， 每年全球的车用传感器需求量将达到十多亿只。
• 汽车传感器工作机理通常是利用物理、化学的原理和 效应，如磁电效应 、霍耳效应 、压电效应 、光电效应 、光 敏电阻效应、电致发光 、热电效应 、热电阻效应等
•冷起动 阀
•节气 门
•开关 •空气温度
•传感器
•空气流量 •传感器
第六章汽车传感器概述
•电子控制点火系统的基本组成
•转 速
•曲轴位 置
•负 荷
•爆 震
•温 度
•信
•CP
号 预
U
•点火线圈
处
理
•I/ O
•I/ O
•点 •火 •控
•火
•A/
•RAM
•制
•花
D •转
•ROM
•装
•塞
•置
换
第六章汽车传感器概述
•
转换为电量的部分。
•被 测 量：汽车传感器的被测量通常为：力学量、热力
学
•
量和部分化学量、电学量。
第六章汽车传感器概述
•汽车传感器的被测量
力学量
热力学量
其它
检测量 单 位 检测量 单 位 检测量 单 位
位置或位移 速度 加速度
M 温度 m/s
m/s2 压力
转角或角位移
rad 流量
K 气体成分 mol
• 为了使驾驶员能够掌握汽车及各系统的工作情况，在汽 车驾驶室内的仪表板上装有各种指示仪表、指示灯及各种报 警信号装置。
•汽车电子仪表
第六章汽车传感器概述
•(2)语音提示 •(3) 车辆定位与导航
•GPS卫星
•GPS
•汽车导航系统两大功能： •车辆追踪、驾驶指南
•与监控中心进行数据交换
•接收GPS定位信 号
第六章汽车传感器概述
(3)电动门窗控制
•驾驶席防夹电动门窗
第六章汽车传感器概述
•6.安全防盗
• 为了防止驾驶员离开汽车后汽车被盗，汽车上都装有 如下常用安全防盗装置。 • 转向锁、燃油切断装置、蓄电池接线柱断路装置、 点火系统关断装置、电子报警器、机械防盗锁、子控制防 盗系统
•GPS车载定位防盗系统 • GPS车载定位防盗系统能对汽车进行实时监控、自 动实时定位，追踪，车的方向，车的速度，还可以对车辆 实时追踪保留车辆三个月行车路线。
第六章汽车传感器概述
•(6) 巡航控制 (CC) • CCS可使汽车工作在发动机有利转速范围内，减轻驾驶 员的驾驶操纵劳动强度，提高行驶舒适性的汽车自动行驶装 置。 • 巡航控制系统又称为巡航行驶装置、速度控制系统、自 •动驾驶系统。