汽车传感器检测技术(1)
传感器与检测技术1
第1章 传感器与检测技术基础检测技术是人们认识和改造世界的一种必不可少的重要技术手段。
而传感器是科学实验和工业生产等活动中对信息资源的开发获取、传输与处理的一种重要手段。
我们已经知道，对于电量参数的测量具有测量精度高、反应速度快、能自动连续地进行测量、可以进行遥测、便于自动记录、可以与计算机方便地连接进行数据处理、也可采用微处理器做成智能仪表、能实现自动检测与转换等一系列优点。
但是在工程上和实际的测量中，所需要测量的参数往往有相当大的部分为非电量，例如温度、位移、压力、流量等，所以通常就把将这些非电量转换为电信号输出的装置或设备称为传感器。
传感器与检测技术是一门随着现代科学技术发展而迅猛发展的综合性技术学科，广泛应用于人类的社会生产和科学研究中，起着越来越重要的作用，成为国民经济发展和社会进步的一项必不可少的重要技术。
检测的基本任务就是获取有用的信息，通过借助专门的仪器、设备，设计合理的实验方法以及进行必要的信号分析与数据处理，从而获得与被测对象有关的信息，最后将结果提供显示或输入其他信息处理装置、控制系统。
因此，传感器与检测技术属于信息科学范畴，它与通信技术、计算机技术一起分别构成信息技术系统的“感官”、“神经”和“大脑”，是信息技术的三大支柱(传感技术、通信技术和计算机技术)之一。
检测技术的发展与生产和科学技术的发展是紧密相关的，它们互相依赖、相互促进。
现代科技的发展不断地向检测技术提出新的要求，推动了检测技术的发展。
与此同时，检测技术迅速吸取各个科技领域(如材料科学、微电子学、计算机科学等)的新成果，开发出新的检测方法和先进的检测仪器，同时又给科学研究提供了有力的工具和先进的手段，从而促进了科学技术的发展。
在各种现代机械设备的设计和制造中，检测技术的成本已达到设备系统总成本的50%～70%。
据资料统计：一辆汽车需要30～100余种传感器及配套检测仪表用以检测车速、方位、转矩、振动、油压、油量、温度等；而一架飞机需要3600余种传感器及配套检测仪表用来监测飞机各部位的参数(压力、应力、温度等)和发动机的参数(转速、振动等)等。
汽车传感器与检测技术课件：热线式空气流量传感器
一、热线式空气流量传感器
2.热线式空气流量传感器的检测
热线式空气流量传感器连接器一般有5端子和6端子两种，不过各车型使 用的热线式空气流量传感器的接线线路和电路结构基本相同，其检测方法也类似。 传感器的检测方法分为开路检测和在路检测两种，都是检查传感器的电源电压和 信号电压。
THANKS
旁通测量方式的热线式空气流量计与主流测量方式的热线式空气流量计的 结构基本相同，主要区别在于前者把热线和补偿电阻用铂丝缠绕在陶瓷螺旋管 上，且把铂金热线和温度补偿电阻（冷线）安装在旁通气道上。
一、热线式空气流量传感器
2）热线式空气流量传感器的工作原理 热线式空气流量传感器的基本原理如图5-16所示。安装在控制电路板上的精
热线式空气流量传感器
一、热线式空气流量传感器
1. 热线式空气流量传感器的结构与原理
一、热线式空气流量传感器
1）热线式空气流量传感器的结构 热线式空气流量传感器按其铂金热线安装位置的不同可分为主流测量方式（热线 电阻安装在主进气道中）及旁通测量方式（热线电阻安装在旁通气道中）两种， 其结构分别如图5-14、图5-15所示。
密电阻RA和RB与热线电阻RH及温度补偿电阻RK组成了惠斯顿电桥。
图5-16 热线式空气流量传感器原理图 A—混合集成电路；RH—热线电阻；RK—温度补偿电阻；RA—精密电阻；RB—电桥电阻
一、热线式空气流量传感器
热线电阻RH放在进气道内，当进气气流流经它时，其热量被流过的空 气吸收，使热线温度降低，使热线温度降低，且空气流量增大时，被带走的 热量也增加，热线式空气流量计就是利用热线与空气之间的这种热传递进行 空气流量测定的。
智能汽车传感器技术详解
智能汽车传感器技术详解随着科技的快速发展，智能汽车已经成为了汽车工业的未来趋势。
而在这其中，智能汽车的传感器技术则是实现这一目标的关键所在。
本文将详细解析智能汽车传感器技术的各个方面。
一、智能汽车与传感器的重要性智能汽车是一种具备高度智能化、自主化和网络化的汽车，它能够有效地提高驾驶的安全性、舒适性和效率。
而传感器则是实现这一目标的重要工具。
传感器能够感知和传递汽车外部和内部的信息，为驾驶者提供实时、准确的信息，从而使驾驶者能够更加安全、舒适地驾驶汽车。
二、智能汽车传感器的种类1、摄像头传感器摄像头传感器是一种基于图像处理技术的传感器，它能够通过拍摄图片和视频来感知汽车外部的环境信息。
摄像头传感器可以用于实现自动驾驶、车道偏离预警、行人识别等功能。
2、雷达传感器雷达传感器是一种利用电磁波探测目标的传感器，它能够通过发射电磁波并接收反射回来的电磁波来感知汽车周围的环境信息。
雷达传感器可以用于实现自动驾驶、碰撞预警、自适应巡航等功能。
3、激光雷达传感器激光雷达传感器是一种利用激光雷达技术探测目标的传感器，它能够通过发射激光束并接收反射回来的激光束来感知汽车周围的环境信息。
激光雷达传感器可以用于实现高精度的三维环境感知和建模，是实现自动驾驶的关键传感器之一。
4、超声波传感器超声波传感器是一种利用超声波探测目标的传感器，它能够通过发射超声波并接收反射回来的超声波来感知汽车周围的环境信息。
超声波传感器常用于实现泊车辅助、障碍物预警等功能。
5、温度传感器温度传感器是一种能够感知温度的传感器，它能够感知汽车内部和外部的温度信息，为汽车提供温度控制和报警等功能。
三、智能汽车传感器技术的主要挑战1、数据处理和解析智能汽车的传感器会产生大量的数据，如何有效地处理和解析这些数据是传感器技术面临的主要挑战之一。
同时，还需要通过算法和模型来实现对数据的分类、过滤和分析，以提取有用的信息。
2、传感器融合和互补不同的传感器具有不同的优点和缺点，因此需要将不同的传感器进行融合和互补，以提高感知的准确性和全面性。
《汽车传感器检测》培训教案
《汽车传感器检测》培训教案一、教学目标1. 了解汽车传感器的基本概念、作用和分类。
2. 掌握常见汽车传感器的检测方法和工作原理。
3. 学会使用传感器检测仪器和工具，并进行实际操作。
4. 提高汽车维修技术人员对传感器检测技术的应用能力。
二、教学内容1. 汽车传感器概述传感器的作用传感器的分类传感器的性能评价2. 温度传感器温度传感器的类型温度传感器的工作原理温度传感器的检测方法3. 压力传感器压力传感器的类型压力传感器的工作原理压力传感器的检测方法4. 氧传感器氧传感器的类型氧传感器的工作原理氧传感器的检测方法5. 电流传感器电流传感器的类型电流传感器的工作原理电流传感器的检测方法三、教学方法1. 理论讲解：通过PPT、教材等资料，讲解传感器的基本概念、作用、分类和检测方法。
2. 案例分析：分析实际车辆中常见的传感器故障案例，加深对传感器检测技术的理解。
3. 实操演示：老师进行传感器检测操作演示，讲解检测步骤和注意事项。
4. 学员实操：学员分组进行传感器检测实操，老师巡回指导。
四、教学资源1. 教材：《汽车传感器检测技术与应用》2. PPT课件：涵盖教学内容的PPT课件3. 传感器检测仪器：氧传感器检测仪、电流传感器检测仪等4. 实际车辆：用于实操演示和学员实操五、教学评估1. 课堂问答：评估学员对传感器检测基本知识的掌握程度。
2. 实操考核：评估学员在实际操作中的技能水平和解决问题的能力。
3. 课后作业：布置相关课后作业，巩固学员对传感器检测知识的理解。
4. 综合评价：结合课堂表现、实操考核和课后作业，对学员进行综合评价。
六、教学安排1. 第1-2课时：汽车传感器概述（理论讲解、案例分析）2. 第3-4课时：温度传感器（理论讲解、实操演示、学员实操）3. 第5-6课时：压力传感器（理论讲解、实操演示、学员实操）4. 第7-8课时：氧传感器（理论讲解、实操演示、学员实操）5. 第9-10课时：电流传感器（理论讲解、实操演示、学员实操）七、教学要求1. 学员应掌握传感器的基本概念、作用和分类。
汽车传感器与检测技术课件 6速度传感器
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。
《汽车传感器技术》课件
随着人工智能技术的不断发展，汽车传感器将越来越智能化。传感器将具备自学习、自适 应和决策能力，能够根据不同的工况和环境因素进行自动调整和优化。
无线化趋势
无线传感器技术将逐渐应用于汽车领域，实现传感器与车辆之间的无线通信和数据传输。 这将简化传感器布线，降低系统成本和维护成本。
集成化趋势
未来汽车传感器将朝着集成化方向发展，实现多种传感器功能的集成和一体化。这将有助 于减小传感器体积和重量，提高其可靠性和稳定性。
传感器在牵引力控制系统中监测车轮转速和发动机转速，并将信号传递给控制系 统，控制系统根据传感器信号调节发动机输出和车轮打滑。
04
汽车传感器的技术挑 战与未来趋势
技术挑战：提高精度、稳定性与可靠性
01 02
精度挑战
随着汽车技术的不断发展，对传感器精度的要求也越来越高。为了提高 传感器的测量精度，需要不断优化传感器的设计、制造工艺和材料选择 。
监测节气门开度，将信号 传递给发动机控制系统， 控制发动机进气量。
曲轴位置传感器
检测曲轴位置，将信号传 递给点火控制系统，控制 点火时间。
转向角度传感器
监测方向盘转向角度，将 信号传递给转向控制系统 ，实现转向助力控制和车 辆稳定性控制。
速度传感器
车速传感器
检测车速，将信号传递给车速表和发动机控制系统，控制发动机 转速和换挡时机。
流量传感器
空气流量传感器
检测空气流量，将信号传递给发动机控制系统，控制燃油喷射和 点火时间。
油流量传感器
监测燃油流量，将信号传递给燃油泵控制系统，控制燃油泵的转 速和供油量。
水流量传感器
检测冷却水流量，将信号传递给发动机冷却水控制系统，控制冷 却水循环。
智能汽车传感器技术--智能汽车及传感器概述
智能汽车传感器技术--智能汽车及传感器概述智能汽车传感器技术智能汽车及传感器概述在当今科技飞速发展的时代，智能汽车正逐渐成为我们生活中的一部分。
而智能汽车之所以能够实现各种智能化的功能，离不开先进的传感器技术。
传感器就像是智能汽车的“眼睛”和“耳朵”，为车辆提供了感知周围环境和自身状态的能力，从而保障行车的安全、舒适和高效。
智能汽车，简单来说，就是将先进的信息技术、传感器技术、自动控制技术等融合在一起的现代化交通工具。
它不仅能够自动驾驶，还能实现与其他车辆和基础设施的通信，为驾驶者提供更加便捷、安全和舒适的出行体验。
与传统汽车相比，智能汽车具有更高的智能化水平和自主性，可以根据路况和驾驶者的需求自动调整行驶状态。
那么，智能汽车中的传感器都有哪些呢？它们又是如何工作的呢？首先，我们来了解一下激光雷达传感器。
激光雷达通过向周围环境发射激光束，并测量激光束从发射到接收的时间，来计算物体与车辆之间的距离和位置。
它能够提供高精度的三维环境地图，对于自动驾驶中的障碍物检测、路径规划和车辆定位等方面起着至关重要的作用。
毫米波雷达也是智能汽车中常见的传感器之一。
它利用毫米波频段的电磁波来探测目标，可以在各种天气条件下工作，包括雨、雾、雪等恶劣天气。
毫米波雷达能够检测车辆周围的物体速度、距离和方位，对于自适应巡航控制、防撞预警等功能具有重要意义。
摄像头传感器在智能汽车中同样不可或缺。
它就像人的眼睛一样，可以获取车辆周围的图像信息。
通过图像处理算法，摄像头能够识别交通标志、车道线、行人、车辆等物体。
前视摄像头主要用于车道保持、自动紧急制动等功能，环视摄像头则可以帮助车辆实现泊车辅助和盲区监测。
除了以上几种主要的传感器，智能汽车还配备了超声波传感器、惯性测量单元（IMU）、全球定位系统（GPS）等多种传感器。
超声波传感器通常用于短距离的障碍物检测，如倒车雷达。
IMU 可以测量车辆的加速度、角速度和姿态，为车辆的运动控制提供重要数据。
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
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四、排气温度传感器检测
排气温度传感器又称催化剂温度传 感器，其作用是：在催化剂变换器异常 发热时，能够快速地发出报警信号，以 便保护催化剂变换器并防止高温引发故 障。
五、EGR监测温度传感器检测
EGR监测温度传感器用于监测EGR 阀的工作是否正常，以提醒司乘人员。 一般安装于EGR阀的下游。
振动传感器
碰撞传感器 爆震传感器
气体浓度传感器
氧传感器(二氧化锆式, 二氧化钛式) 稀薄混合气传感器 烟雾浓度传感器
学习传感器的知识要点
作用 安装位置 结构 工作原理 电路图 静态检测(测电阻, 导通性) 动态检测(测电源电压, 测信号电压) 波形分析
一、水温传感器
捷达、红旗、桑塔纳2000GSi、帕萨特 轿车的热膜式空气流量传感器
空气流量传感 5针插头各端
子号
1
2 3
4 5
含义
空 +12V电源 负信号线 +5V电源 正信号线
热膜式空气流量传感器ECU的连接电路 （桑塔纳2000GSi）
失效保护
当空气流量计信号中断时，控制单元（ECU）以 下面三个传感器信号中计算出一个替代值： （1）发动机转速传感器（G28）的转速信号。 （2）进气温度传感器（G72）的进气温度信号。 （3）节气门电位计（G69）的节气门位置信号。
EGR监测温度传感器是采用热敏电阻原 理工作的。一般工况下，EGR阀附近的 废气温度为100~200℃；高速、重负荷为 300~400℃；不工作时为50℃左右。
六、空气流量传感器
作用 检测发动机进气量大小，将进气量
信息转换成电信号输入ECU，以供ECU 计算确定喷油时间（即喷油量）和点火 时间。
热膜式 良 良 良 优
不要 不要
良 高
热线式 良 良 良 优 不要 不要 良 较高
翼片式 良 良 良 优 要 要 良 较高
卡门式 良 良 良 优 要 要 良 较高
压力式 良 良 良 优 要 要 良 较高
热膜式空气流量计
内部元件图
原理图
热膜式空气流量传感器测量原理
热膜式空气流量传感器输出特性曲线
汽车传感器技术
空气流量传感器
翼片式(叶片式) 卡门涡旋式(光电式, 超声波式) 热线式 热膜式
压力传感器
1）进气管压力传感器 2）大气压力传感器 3）空气滤清器真空开关 4）机油压力开关 5）空调高压、低压开关 6）油压助力制动系统中的油压传感器 7）主动悬架系统中的控制阀压力传感器 8）制动主缸油压传感器 9）蓄压器压力传感器 10）增压传感器
捷达轿车冷却液温度传感器
1-电源插座 2-壳体 3-NTC电阻 4-冷却液温度传感器G62及水温表传感器（G2）
二、进气温度传感器检测
1．作用
检测进气温度，向ECU输入进气温度信号， 作为燃油喷射和点火正时的修正信号。
2．安装位置
3．构造与工作原理
4．电路图
5．检测
桑塔纳2000GSi轿车的进气温度传感器
位置与角度传感器
节气门位置传感器(线性式, 开关式) 转向角度传感器 光电式车高传感器 液位传感器(制动液, 汽油等)
速度与加速度传感器
曲轴位置(转速)传感器(磁脉冲式, 霍尔式, 光电 式)
上止点位置传感器 缸位判别传感器 车速传感器(输出轴) 输入轴转速传感器 轮速传感器 ABS加速度传感器
因为是固定电压（＋5V）加到VC端子上， 进气量变化引起的VS电压的变化，直接变 为进气量测量值，VS电压输入至微机中， 由AD变换器变换成数字信号
利用动片直接测量进气量，此外，还 利用动片直接测量进气量，此外，还包括 包括有进气温度传感器、燃油泵开关 有进气温度传感器、燃油泵开关
特性
检测电位计性能
作用
检测发动机冷却水温度，向ECU输入温度信号 作为燃油喷射和点火正时的修正信号 其它控制系统的控制信号
安装位置
发动机缸体的水套 缸盖的水套 水管接头上
构造
检测
参考值
温度（℃）
0 20 40 60 80
电阻（kΩ） 6 2.2 1.1 0.6
0.25
桑塔纳2000GSi轿车的冷却液温度传感器
热线式空气流量传感器
结构
A-混合集成电路；RH-热线电阻；RK-温度补偿电阻；RA-精密 电阻；RB-电桥电阻
上海别克轿车热线式空气流量传感器
光电检测涡流式空气流量传感器
结构
1-发光二极管；2-反光镜；3-张紧带；4-进气温度传感器；5-涡流； 6-光敏三极管；7-导压孔；8-涡流发生器；9-整流网栅
安装位置
类型
翼片叶片式空气流量传感器Βιβλιοθήκη 体积流量型 量心式空气传感器
空气流量计
卡门涡旋式空气流感量器传
质量流量型 热 热膜 膜式 式空 空气 气流 传量 感传 器感器
表 空气流量传感器的性能比较
项目 响应特性 怠速稳定性 废气再循环适应性 发动机性能随时间变化 海拔高度修正 进气温度修正 安装性 成本
丰田轿车光电检测涡流式空气流量传感器
超声波检测涡流式空气流量传感器
构造
超声波检测涡流式空气流量传感器原理电路
超声波通过卡尔曼涡旋后的加、减速情况
叶片式空气流量传感器
构造
检测原理
电压比检测与电压值检测的对比
原理电路图
检测方法 结构
因 蓄 电 池 电 压 （ ＋ 12V ） 加 到 VB 端 子 上，并设有中间端子VC，以VB－E2之 间VC－VS之间的电压比方式检测，所 以可减少因电压变化引起的误差
三、变速器油温传感器检测
1．安装位置
2．构造与工作原理
液压油温度传感器内部是一个半导体 热敏电阻，它具有负的温度电阻系数。 温度愈高，电阻愈低。电脑根据其电阻 的变化测出自动变速器液压油的温度。
3．电路图
4．检测
拆下液压油温度传感器，将传感器置于盛有水的烧杯中，加热杯 中的水，测量在不同温度下传感器两接线端之间的电阻。
检测进气温度传感器电阻值
量心式空气流量传感器
进气歧管压力传感器
类型
进气歧管压力 电 频传 压 率半 电 膜 表 感 型 型导 盒 容 面 器体 传 式 弹压 动 性敏 的 波 或电 可 式 称阻 变 电式 电 阻感 应 式 变
作用
进气歧管绝对压力传感器用于D型 汽油喷射系统。它在汽油喷射系统中所 起的作用和空气流量传感器相似。进气 歧管绝对压力传感器根据发动机的负荷 状态测出进气歧管内绝对压力（真空度） 的变化，并转换成电压信号，与转速信 号一起输送到电控单元（ECU），作为 确定喷油器基本喷油量的依据。