汽车各传感器构造与原理
汽车传感器工作原理与维修
汽车传感器工作原理与维修传感器是汽车电子系统中至关重要的组成部分。
它们起着监测和检测汽车各种参数的作用，并将获取的信息传输给控制单元，以实现精确的操作和控制。
本文将重点介绍汽车传感器的工作原理以及常见传感器的故障排除和维修技巧。
一、汽车传感器的工作原理1. 温度传感器温度传感器常用于监测冷却液的温度。
它们基于传感器的电阻值与温度之间的关系来工作。
传感器会通过改变其电阻值来反映出冷却液的温度变化，再将这些信息传输给发动机控制单元(ECU)。
ECU会根据温度信息采取相应的控制策略，如调整供油量或点火提前角度，以保持发动机在适宜的工作温度范围内。
2. 氧气传感器氧气传感器主要用于监测废气中的氧含量，以确定发动机燃烧的效率。
它们基于氧气浓度的变化来工作，通过测量排气管中的氧气浓度来反馈给ECU。
根据传感器提供的信息，ECU可以调整燃料-空气混合物的比例，以使燃烧更加充分，减少尾气排放并提高燃油经济性。
3. 节气门位置传感器节气门位置传感器用于监测发动机节气门的开度，以确保燃油供应与空气流量之间的协调。
它们通常采用变阻式或霍尔效应传感器来测量节气门的位置变化。
这些传感器将节气门位置信息传输给ECU，以便后者根据实际需求来调整燃油供应量。
4. 转速传感器转速传感器用于测量发动机的转速，并将其信息传输给ECU。
它们通常基于霍尔效应原理或变压器原理来工作。
转速传感器的故障可能会导致发动机无法正常启动、抖动或失去动力等问题，因此及时维修和更换是必要的。
5. 压力传感器压力传感器常用于测量空气流量、燃油压力和涡轮增压器的压力等。
它们的工作原理多样，包括电容式、压阻式和霍尔效应式等。
这些传感器将测量到的压力信息传输给ECU，以便对应调整相应的系统参数，实现系统的正常工作。
二、传感器故障排除和维修技巧1. 检查传感器电路故障的传感器可能与其电路连接有关。
首先，检查传感器与ECU之间的连接是否良好，插头和连接器是否存在松动或腐蚀。
汽车传感器工作原理
汽车传感器工作原理汽车传感器是一种用于检测和监测车辆及其环境参数的装置。
它们基于不同的原理，可以测量和转换物理量，将其转化为电信号，并传送给车辆的电控系统进行处理。
1. 温度传感器：温度传感器通常采用热电偶或热电阻原理来测量发动机和排气系统的温度。
它们将温度转化为电压信号，车辆的电子控制单元（ECU）可以根据这些信号来调整燃油供给和点火时机。
2. 湿度传感器：湿度传感器用于测量车内和车外的湿度。
它们使用电容测量或电阻测量原理，将湿度转换为电阻或电容值，并将其输入到车辆的控制系统中。
这可以帮助调整空调系统的工作状态，以提供舒适的环境。
3. 气压传感器：气压传感器用于测量大气压力，以及轮胎的胎压。
它们使用压阻、电容或微机机械系统（MEMS）原理进行测量，并将结果输入到车辆的ECU中。
车辆控制系统可以根据这些数据来调整燃油喷射量和排气控制。
4. 加速度传感器：加速度传感器常用于车辆动态性能监测和车辆稳定性控制。
它们使用压阻、电容或压电原理来测量车辆加速度的变化，并将结果输入到车辆的ECU中。
这可以帮助实现敏感的车辆动态响应和车身稳定性控制。
5. 摄像头传感器：摄像头传感器通常用于辅助驾驶功能和倒车辅助系统。
它们使用光传感器和图像处理器，可以感知和分析车辆周围的物体和交通状况。
这些数据可以用于自动刹车、车道保持和自适应巡航控制等功能。
6. 距离传感器：距离传感器主要用于倒车辅助系统和自动泊车系统。
它们利用超声波、激光或雷达原理来测量车辆与其他物体之间的距离。
这些数据可以帮助驾驶员避免碰撞和更精确地停车。
总之，汽车传感器利用各种物理原理来测量和转换车辆及其环境参数，以提供准确的数据给车辆的控制系统。
这些数据对于车辆性能、安全性和舒适性至关重要。
汽车霍尔传感器工作原理
汽车霍尔传感器工作原理
汽车霍尔传感器是一种基于霍尔效应工作的传感器，主要用于检测磁场的变化。
其工作原理如下：
1. 霍尔效应：霍尔效应是指在有电流通过的导体中，当该导体处于磁场中时，会产生一种电压差，称为霍尔电压。
该电压与电流、磁场强度和导体特性等因素有关。
2. 传感器结构：汽车霍尔传感器通常由霍尔元件、电压调节器、输出放大电路等组成。
霍尔元件用于感应磁场，电压调节器用于提供恒定的电流，输出放大电路用于放大霍尔电压。
3. 磁场感应：当汽车霍尔传感器处于磁场中时，磁场会影响霍尔元件，使其产生霍尔电压。
磁场的强度和方向会影响霍尔电压的大小和极性。
4. 电压输出：霍尔传感器输出的电压通常是一个模拟信号，可以通过输出放大电路进行放大，并经过处理后转化为数字信号。
这个信号可以被车辆的电控系统读取和分析，从而判断磁场的强度和方向。
总结起来，汽车霍尔传感器通过感应磁场的变化，产生霍尔电压，并将其转化为可读取的电信号，用于车辆的控制和监测。
20种汽车传感器工作原理
20种汽车传感器工作原理1. 惯性传感器：通过检测车辆的加速度和角速度，提供关于车辆运动状态和姿态的信息。
2. 距离传感器：使用声波、红外线或激光来测量与前后、左右车辆、障碍物之间的距离，以帮助驾驶员避免碰撞。
3. 摄像头传感器：使用摄像头来拍摄路面环境，实时分析图像，以便识别交通标志、行人、车辆等，并提供相关警报和辅助驾驶功能。
4. 雨水传感器：通过感知雨滴的存在和密度，控制车辆的雨刷器和车窗雨刮器的工作。
5. 轮胎压力传感器：通过测量轮胎内的压力，帮助驾驶员监测轮胎的状态并提供准确的轮胎压力警报。
6. 倒车雷达：使用超声波来测量车辆与后方障碍物之间的距离，并通过警报系统帮助驾驶员进行倒车。
7. 接近传感器：使用红外线或雷达等技术，检测车辆周围物体的距离，以避免碰撞或降低碰撞的严重程度。
8. 温度传感器：测量车内外的温度，以便自动调节车辆的空调或加热系统。
9. 气压传感器：监测车辆的空气压力，以检测轮胎漏气或其他气流系统的问题。
10. 光传感器：测量周围环境的光线强度，用于自动控制车灯或自动调节车内显示器的亮度。
11. 氧气传感器：检测车辆尾气中的氧气浓度，以帮助诊断引擎的燃烧效率和排放控制。
12. 燃油传感器：测量燃油或液体的水平，以提醒驾驶员燃油是否过低或过高。
13. 防盗传感器：使用声音、振动或其他感应技术，监测车辆是否遭受入侵或盗窃行为。
14. 气候传感器：通过测量空气中的温度、湿度和其他气象因素，帮助自动控制车辆的空调和加热系统。
15. 方向传感器：测量车辆的方向，以提供导航系统和车辆稳定控制所需的准确方向信息。
16. 刹车传感器：通过检测刹车系统的压力和速度，帮助车辆实现安全制动。
17. 发动机传感器：监测引擎的运行和性能参数，以提供相关警报和诊断信息。
18. 震动传感器：检测车辆是否发生碰撞或遭受撞击，触发相关安全措施，如气囊等。
19. 流量传感器：测量液体或气体的流量，例如车辆燃油和空气流量传感器。
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。
列举汽车上利用电磁感应原理的传感器
列举汽车上利用电磁感应原理的传感器一、轮速传感器轮速传感器是汽车上常见的利用电磁感应原理的传感器之一。
它通过感应轮胎转动时产生的电磁信号来测量车辆的速度。
轮速传感器通常安装在车轮旁边的轮毂处，利用感应线圈感应到磁铁在旋转过程中产生的磁场变化，进而转化为电信号，最终传送给汽车的控制单元。
二、氧气传感器氧气传感器是用于测量汽车尾气中氧气含量的传感器。
它利用电磁感应原理，通过感应氧气传感器两端产生的电压差异来确定车辆尾气中的氧气浓度。
这个传感器通常安装在排气管上，能够实时监测车辆尾气中氧气含量的变化情况，从而调节发动机的燃油供给，使其达到最佳的燃烧效果。
三、车速传感器车速传感器是利用电磁感应原理来测量车辆行驶速度的传感器。
它通常安装在变速器或传动系中，感应到车辆传动轴旋转时的磁场变化，产生相应的电信号。
这个信号会被传送给汽车的仪表盘显示车辆的速度，并且还可以通过这个传感器来控制自动变速器的换挡策略。
四、大气压力传感器大气压力传感器是利用电磁感应原理来测量大气压力的传感器。
它通常安装在发动机进气道上，感应到大气压力的变化并将其转化为电信号。
这个信号会被传送给发动机控制单元，从而根据大气压力的变化来调整发动机的工作参数，以保证发动机的正常工作。
五、涡轮增压压力传感器涡轮增压压力传感器是利用电磁感应原理来测量涡轮增压压力的传感器。
它通常安装在涡轮增压器上，感应到涡轮增压器输出压力的变化并将其转化为电信号。
这个信号会被传送给发动机控制单元，从而根据涡轮增压压力的变化来调整发动机的工作参数，以提高发动机的动力输出。
六、刹车压力传感器刹车压力传感器是利用电磁感应原理来测量刹车系统压力的传感器。
它通常安装在刹车主缸上，感应到刹车液压压力的变化并将其转化为电信号。
这个信号会被传送给车辆的制动系统来监测刹车系统的工作状态，以确保刹车系统的可靠性和安全性。
总结：以上列举的是汽车上利用电磁感应原理的一些传感器，它们在汽车的运行过程中起到了关键的作用。
汽车传感器工作原理
汽车传感器工作原理
汽车传感器工作原理是利用各种物理、化学或电磁原理来感知和测量汽车运行过程中的各种参数，例如速度、加速度、温度、湿度、压力等。
以下是几种常见的汽车传感器的工作原理：
1. 节气门传感器（TPS）：利用电阻、电压或容量的变化来感
知节气门的开关状态，从而控制燃油喷射量和点火时机。
2. 转速传感器（CPS）：通过感应转动的车轮或曲轴的磁场变
化来产生电压信号，从而测量发动机转速。
3. 温度传感器：利用热敏电阻或热电偶来感知发动机冷却水或机油的温度变化，以便提供给发动机控制单元。
4. 氧气传感器（O2传感器）：通过测量发动机尾气中氧气浓
度的变化来控制燃料供给，以达到优化燃烧和减少尾气排放的目的。
5. 压力传感器：使用压阻或电容传感器来感知油压、进气管压力、轮胎压力等参数的变化。
6. 加速度传感器：通过感知车辆的加速度变化，例如制动、加速、转弯等，以提供稳定性控制、安全气囊等系统所需的信息。
7. 雨量传感器：利用光敏元件或电容传感器来感知雨滴的降落频率，从而触发雨刮器自动工作。
这些传感器通常与汽车的电控单元相连接，将测量到的参数转化为数字信号，由电控单元进行处理和控制，以提高汽车的性能、安全性和燃油经济性。
汽车温度传感器的结构、工作原理、标准数据及故障检测方法
端子
检测项目
插座端子1-2 电压（V）
检测条件 断开插接器 连接插接器
1-2
电阻（Ω）
断开插接器
标准值 5
0.5～2.5（该值与温度有关） 温度升高，电阻降低
红旗世纪星车系（VG20E）
端子
检测项目
ECM端子28-搭铁或1-2 电压（V）
1-ECM端子（配线侧） 2-ECM端子38（配线侧）
1-搭铁 2-搭铁
传感器的电阻检查： 从发动机上拆下水温传感器。在不同水温条件下，用欧姆表测量水温传 感器的电阻，传感器电阻应能随温度的升高而减小。否则，表明传感器已损 坏，应更换。
传感器的电压检查： ① 将 点 火 开 关 置 于O N位 置 ， 测 量 传 感 器# 2与 车 身 接 地 间 的 电 压 ， 应 为 5V。如不符，继续进行下一步检查。 ② 将 点 火 开 关 置 于O F F， 断 开 空 调 控 制 插 头B， 再 将 点 火 开 关 置 于O N， 测 量 传 感 器#2与 车 身 接 地 间 的 电 压 ， 如 为5V， 则 空 调 控 制 单 元 可 能 出 现 故 障。如不符，可检查传感器导线有无断路或PCM故障。
1. 冷却液温度传感器 冷却液温度传感器有两端子式和单端子式两种。主要由热敏电阻、金属引线、接线插座和壳体组成。
温度升高，阻值减小， 温度降低，阻值增大
从发动机上拆下冷却液温度 传感器。在不同水温条件 下，用欧姆表测量水温传感 器的电阻。
热敏电阻
热敏电阻
实物
两端子式
单端子式
冷却液温度传感器结构图
Ω
+
修或换
正常
换ECU后再试
冷却液温度传感器电路
电阻/kΩ
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电子控制系统构造与原理电子控制系统的组成：由传感器、控制单元、执行器组成传感器的类型及功能一、节气门位置传感器1.功能及类型功能：·检测节气门开度转换为电压信号传递给ECU·判定发动机运转工况的依据类型：·线性输出型(滑动电阻式)·开关量输出型(触点式)（1）线性输出型①结构和原理·VCC：传感器电源端子。
由ECU提供5V电压·VTA：节气门开度信号端子。
节气门开度越大，VTA-E2间电阻越大，开度电压信号越大·IDL：怠速开关端子。
节气门关闭时，怠速开关闭合，IDL—E2间电压为0V；节气门打开时，怠速开关断开，IDL—E2间电压为12V·E2：传感器通过ECU接地②输出特性·输出电压随节气门开度的增大而线性增大·当节气门完全关闭时，怠速触点闭合，发动机处于怠速状态③控制电路·VTA信号：节气门由关闭逐渐开大，在0~5V间变化·IDL信号：怠速时0V，节气门打开时12V（2）开关量输出型①结构与原理·怠速工况②输出特性·传感器有开和关两种信号·怠速触点闭合：节气门全闭，发动机处于怠速状态·全开触点闭合：节气门开度>50℃，发动机处于大负荷状态③控制电路④带ACC信号输出的开关量输出型·怠速触点闭合，怠速状态；如高速时怠速触点闭合，减速状态·加减速检测触点闭合，同时该触点与ACC1和ACC2交替闭合/断开，急加速工况·大负荷触点闭合，大负荷工况·加减速检测触点断开，同时该触点与ACC1和ACC2交替闭合/断开，减速工况二、进气温度传感器（THA）1.功能与结构·检测进气温度转化为电阻信号，送给ECU作为喷油量修正信号和点火修正信号，获得最佳空燃比和点火提前角。
·热敏电阻传感器2.工作原理·负温度系数热敏电阻特性：进气温度升高，热敏电阻值降低3.控制电路·THA信号：进气温度越高，热敏电阻越低，电路总电阻减小，电路电流增大，ECU电阻R分压增加，热敏电阻分压降低，即THA信号电压减小·E2：传感器接地三、冷却液温度传感器（THW）1.功能·检测冷却液温度转化为电阻信号，送给ECU作为喷油量、点火正时的修正信号2.结构与原理·热敏电阻传感器·负温度系数热敏电阻特性：冷却液温度升高，热敏电阻值降低3.控制电路·THW信号：冷却液温度越高，热敏电阻越低，电路总电阻减小，电路电流增大，ECU电阻R分压增加，热敏电阻分压降低，即THW信号电压减小·E2：传感器接地四、曲轴/凸轮轴位置和转速传感器1.功用、类型及位置·功用：检测活塞上止点、曲轴转角、发动机转速信号送给ECU，以确认曲轴位置，用来控制喷油正时和点火正时。
·类型：电磁感应式（磁电式）、光电式、霍尔式·位置：经常安装在发动机的曲轴端、凸轮轴端、飞轮上或分电器。
1、磁电式（1）结构与原理（2）丰田TCCS系统，位于分电器.（2）发动机转速(Ne)信号·曲轴转角1°信号=30°转角时间/30等分·发动机转速：Ne信号以2个脉冲时间（曲轴60°）为基准计算和检测（3）曲轴位置(G)信号·G信号：辨别气缸及检测活塞上止点位置。
G1为第6缸压缩上止点前10°，G2为第1缸压缩上止点前10°·G信号：ECU利用Ne信号计算曲轴转角的基准信号（4）控制电路·G1-G-：第6缸上止点位置电脉冲信号·G2-G-：第1缸上止点位置电脉冲信号·Ne-G-：曲轴转速电脉冲信号3.光电式（1）结构与原理·NISSAN公司，位于分电器（2）1°和120°信号·曲轴1°信号：供ECU计算曲轴转角和发动机转速·曲轴120°信号：供ECU确认活塞上止点(前70°)位置（3）控制电路3.霍尔式（1）触发叶片式(GM公司)1）结构型式·外信号轮：均布18个叶片和窗口，宽度10°弧长·信号轮：3个叶片宽度100°、90°、110°弧长；3个窗口宽度20°、30°、10°弧长。
2）霍尔传感器原理·叶片对永久磁铁和霍尔元件隔磁，不产生霍尔电压·叶片离开空气隙，产生霍尔电压3）控制电路3.霍尔式（1）触发叶片式(GM公司)1）结构型式·外信号轮：均布18个叶片和窗口，宽度10°弧长·信号轮：3个叶片宽度100°、90°、110°弧长；3个窗口宽度20°、30°、10°弧长。
2）霍尔传感器原理·叶片对永久磁铁和霍尔元件隔磁，不产生霍尔电压·叶片离开空气隙，产生霍尔电压3）输出信号·18X信号：一个脉冲为20°/20等份= 1°信号—控制点火时刻·3X信号：120°信号—判断气缸和点火时刻基准信号·100°弧长触发叶片前沿：1、4缸上止点前75°·90°弧长触发叶片前沿：3、6缸上止点前75°·110°弧长触发叶片前沿：2、5缸上止点前75°（2）触发轮齿式(克莱斯勒公司) 1）结构型式（四缸发动机飞轮壳）·轮槽通过时：霍尔效应输出高电位(5V)·轮齿通过时：霍尔效应输出低电位(0.3V)·第4个槽脉冲下降沿：活塞上止点前(TDC)4°·1组4个脉冲信号：1、4缸接近上止点·另1组4个脉冲信号：2、3缸接近上止点2）控制电路·CPS信号：确定活塞上止点和发动机转速；但并不知道有哪两个缸的活塞接近上止点，·同步信号传感器：装在分电器，协助传感器判缸。
（3）同步信号传感器(霍尔式)1）结构型式（四缸发动机分电器）·脉冲环前沿通过时：产生5V高电压·脉冲环后沿离开时：产生0V信号电压·分电器旋转一周：高低电位各占180°(曲轴转角360°)2）控制电路·产生5V电压信号时：表示下一个到达上止点的是1、4缸，1缸为压缩行程，4缸为排气行程。
·产生0V电压信号时：表示下一个到达上止点的仍是1、4缸，但气缸工作行程与前相反。
五、氧传感器1.功用与类型·功用：在使用三元催化转换器降低排放污染的发动机上，氧传感器是必不可少的。
氧传感器测定排气中氧浓度信号，发动机ECU据此信号反馈修正喷油量，控制空燃比控制于理论值围，使三元催化转换器效果最佳。
氧传感器的工作使发动机处于闭环控制状态·类型：氧化锆式(应用最多)和氧化钛式（2）氧化锆式①结构型式·锆管：氧化锆固体电解质制作的多孔瓷体试管·锆管侧：大气·锆管外侧：排气·锆管元件：微电池（2）工作原理·混合气稀：排气中含氧多，两侧氧浓度差小，产生电压信号较低·混合气浓：排气中含氧少，两侧氧浓度差大，产生电压信号较高（3）输出电压信号特点·氧传感器电压在λ=1(理论空燃比14.7)时突变：λ>1时输出电压几乎为0λ<1时输出电压接近1V·反馈控制只能使混合气在理论空燃比附近一个狭小的围波动：故氧传感器输出电压在0.1~0.9V之间不断变化，如果变化过缓或不变则表明存在故障（4）带加热器的氧传感器原理·氧传感器输出信号与工作温度有关：早期通过排气加热，发动机起动数分钟后才能工作·带加热器的氧传感器，起动后20~30s工作（5）控制电路·OX端子：产生氧传感器信号电压·HT端子：控制加热丝电路通断（2）氧化钛式①结构型式·又称电阻型氧传感器：氧化钛常温下为高电阻半导体，一旦缺氧，电阻随之减小·也有电加热器：保证传感器工作温度不变（2）控制电路·与ECU连接的输出端子电压：0.1~0.9V·混合气稀：输出电压高于参考电压·混合气浓：输出电压低于参考电压六、爆震传感器1.功用与类型功用：检测发动机有无爆震现象，并将信号送入发动机ECU，判定有无爆震及爆震强弱，修正点火提前角。
类型：磁致伸缩式和压电式2.磁致伸缩式（左图）·缸体出现振动时，传感器在7kHz左右处产生共振，铁心的导磁率发生变化，致使永久磁铁穿过铁心的磁通密度也变化，从而在绕组中产生感应电动势3.压电式（1）结构原理压电效应：当缸体振动时，配重受振动影响产生加速度，压电元件受到加速度惯性力的作用而产生电压信号。
（2）输出特性4.控制电路·七、电子单元（ECU）1.电子单元组成2.电子单元工作过程·从传感器来的信号，首先进入输入回路，对具体信号进行处理。
如是数字信号，根据CPU的安排，经I/O接口直接进入微机；如是模拟信号，还要经过A/D转换，转换成数字信号后，才能经I/O接口进入微机。
·大多数信息，暂时存储在RAM，根据指令再从RAM送至CPU。
下一步是将存储在ROM中的参考数据引入CPU，使输入传感器的信息与之进行比较。
·CPU对这些数据比较运算后，作山决定并发出输出指令信号，经I/O接口，必要的信号还经D/A转换器转变成模拟信号，最后经输出回路去控制执行器动作。
例如喷油器驱动信号，通过控制喷油正时和喷油脉宽，完成控制喷油功能。