压力传感器ppt课件.ppt

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1、1,第五章 气体压力和液体压力 传感器,2,3,案例1.4.1 概述,压力压强,单位：Pa1Pa的物理意义：1平方米的面积上受到的压力是1N。(1牛顿的力作用在一平方米上),4,5,案例1.4.2 进气歧管压力传感器,6,7,8,9,故障现象,10,11,12,13, 电压检测,14, 电 阻 检 测 关 闭 点 火 开 关 ， 拔 下 进 气 压 力传感器线束连接 器 和 线 束 连 接器 。 用 万 用 表 的 电 阻 挡 检 测 和 传 感 器 相 对 应 端 子 间 的 电 阻 ， 其 电 阻 应 小 于 。 如果电阻过大或为 无 穷 大 ， 则 说 明 线 束 与 端 子 接 触 不

2、 良 或 有 断 路 ， 应 该 进 行更 换 。,15,（ ） 北京切诺基吉普车,在发动机怠速运转时 ， 传感器输出 1.5 2.1 低电压信号 ；当节气门全开时 ， 传感器输出 3.9 4.5 较高电压信号 。,16, 检测传感器的电源电 压, 检测传感器的信号电 压,端子 与搭铁端子 ,17, 检测传感器负极导线的连接情况,用万用表电阻挡检测传感器 端子与发动机缸体间的电阻 ， 阻值应小于 0.5 。, 检查真空软管的连接情况,18,（ ） 丰田 皇冠 30型轿车半导体压敏电阻式进气压力传感器的检测, 检测传感器电源电压,4.5 5.5,19, 检测传感器信号电压,20,（ ） 真空膜盒

3、可变电阻式进气压力传感器,真空膜盒式进气压力传感器的分类,进气压力较大时， 膜盒收缩， 操纵杆回缩， 使电位计的滑动触点向 上移动， 增大了输出电压值,21,（ ） 真空膜盒差动变压器式进气压力 传 感 器,振荡器发出交流电,输出电压发生变化,22,（ ） 真空膜盒可变电感式进气压力传感器,进气压力增大时 ，膜片回缩 ， 铁芯向两线圈中间运动时 ， 耦合变紧 ， 输出电压增大 ； 反之 ， 则膜片膨胀 ， 使输出 电压减小 。,23,真空膜盒式进气压力传感器的检测方法,24,25,三 、 电容式进气压力传感器,电容式进气压力传感器的结构与原理,电容量的变化量与 弹性膜片的位移成正比 ， 而弹性

4、膜片的位移取决于上 、 下两个气体空腔的 压力 ，只要弹性膜片上部的空腔为绝对真空 ， 下部空腔通进气管 ， 则可通过检测电容量的变化来检测进气歧管的绝对压力 。,26,电容式进气压力传感器的检测方法, 检查真空软管的连接状态 ，以确保无老化破裂现象 。, 打开点 火开 关 ， 检 查 的 端子 （ 橘 黑 ） 与搭铁间的电压值 ， 应为 。, 检测 端子信号电路 （ 黑 白 ） 电压 ， 应为 ， 接地电阻不大于0.5 。, 检测进气压力信号线 （ 蓝 黄 ）， 拆下传感器连接器接头 ， 测量 端子处的电压 ， 在点火开关接通时为 0.5 。,27,用汽车专用万用 表 对 此进 气压力传感器

5、的频率进行测试 是 ： 打 开 点 火 开 关 ， 发 动 机 不 运 转 ， 进气压力传感 器 输 出 信 号 的 频 率 约 为 160 ； 怠 速 时 频 率 为105 左 右 ； 减 速 时 频 率 为 左 右 ； 若进气压力输出信号消 失 或者超出工作范围 （ 小 于 80 或 大 于160 ）， 则 说 明 此 传 感 器 已 损 坏 ， 应 进 行 检 修或 更 换 。,28,四 、 表面弹性波SAW (Surface Acoustic Wave)式 进气歧管压力传感器,逆压电效应,换能器是将机械振动转变为电信号或在电场驱动下产生机械振动的器件。,29,压电效应:是某些特殊的材料

6、中机械能与电能相互转化的现象。根据转化方向的不同，压电效应可以分为正压电效应和逆压电效应两种。某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时，其内部会产生极化现象，同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷，当外力去掉后，它又会恢复到不带电的状态，这种现象称为正压电效应。当作用力的方向改变时，电荷的极性也随之改变。相反，当在电介质的极化方向上施加电场，这些电介质也会发生变形，电场去掉后，电介质的变形随之消失，这种现象称为逆压电效应，或称为电致伸缩现象。,输入换能叉指t1上加电信号,产生表面声波,传播到换能叉指t2转换成电信号,表面弹性 波（saw）在两个换能叉指之间的传播时间即是所获得的延迟时

7、间，其大小取决于两换能叉指间的距离。由 于导人的进气歧管压力作用于压电基片上，压力变化将在薄膜敏感区产生应变，即使换能叉指间距离发生变化。因而，表面弹性波传播的延迟时间相应变化。这样，根据与延迟时间成反比的振荡频率，即可输出压力信号。,30,31,案例1.4.3 其它气体压力传感器,一 、 大气压力传感器, 大气压力传感器的结构与原理,32,对于 型喷射发动机系统 ， 则采用进气歧管压力传感器在点火开关打开的瞬间提供大气压力信号 ， 因此没有安装大气压力传感器 。,33,34, 大气压力传感器的检测方法,（ ） 检查搭铁情况,（ ） 检查电池电压,4.5 5.5,（ ） 检查输出信号电压,3.

8、54.2V,35,二 、 增压压力传感器,废气增压器,机械增压器,36,罗茨增压器的驱动单独由一套皮带机构进行,机械增压器,37,38,39,40,超链接,41,42,在打开点火开关后 ，这些传感器一直都在彼此互检以及对照替代模块进行检查 。一旦发现有异常 ，就会记录下故障 ， 同时切换到对应的传感器 ， 或者切换到替代模块 。这样就可使车辆尽可能地处于正确的状态来行驶 ， 从而防止出现不良后果 。,43,废气涡轮增压器,44,45,46,47,48,49,三 、 空气滤清器真空开关,.空气滤清器真空开关的结构原理,空气滤清器被堵塞时，将会发生什么状况？,50,. 空气滤清器真空开关的检测,（

9、 ） 检查电源电压 拔下真空开关线束 ， 打开点火开关 ， 其电源电压应为 12 。,（ ） 检查真空开关的导通性 把手动真空枪接在真空开关的 接头处 ， 进行抽 真空 ， 时真空开关应导通 ， 指示灯应点亮 ， 否则说明真空开关失效 ， 应更换 。,51,五 、 轮胎压力传感器（TPMS）,52,一种是 Wheel-Speed Based TPMS（简称：WSB TPMS，或称为间接式 TPMS ），这种系统是通过汽车 ABS 系统的轮速传感器来比较轮胎之间的转速差别，以达到监视胎压的目的，该类型系统的主要缺点是无法对两个以上轮胎同时缺气的状况和速度超过100公里/小时的情况进行判断。另一种

10、是 Pressure-Sensor Based TPMS（简称：PSB TPMS，或称为直接式 TPMS），这种系统是利用安装在每一个轮胎里的压力传感器来直接测量轮胎的气压，并对各轮胎气压进行显示及监视，当轮胎气压太低或有渗漏时，系统会自动报警。,TPMS分类：,PSB TPMS 从功能和性能上均优于 WSB TPMS,53,无源,表面声波(Surface Acoustic Wave, SAW),54,有源,55,智能传感器,温度信号一方面用于补偿轮胎中由于受到温度影响而发生的压力改变 ，另一方面用于诊断目 的 。轮胎 压力 监控系统控制单元执行温度补偿 ， 将温度为20 时所测得的轮胎充气压

11、力作为标准值 。,辉腾使用的轮胎压力监控系统,56,57,该轮胎压力监控系统是一个五轮系统 ， 备用车轮也受到监控。,58,轮胎压力传感器的发送天线发送以下信息 ： 单独的身份识别码 （ 码 ）； 当前的轮胎充气压力 （ 绝对压力 ）； 当前轮胎空气温度 ； 一体式电池状况；保证数据传输所必需的状态 ； 同步化与控制信息 。,59,每 54 发送一次 数据信息,突然的压力变化 （ 大于0.2bar/min）， 将会以850ms 的 周期发送信号.,压力降到低于所存 储的目标压力 0.2 0.4bar时 ， 发 出弱警告。 压力降到低于所存 储的目标压力 0.4bar 以上时 ， 发出强警 告

12、。,60,5.4 液体压力传感器,机油压力传感器 发动机机油液面传感器 制动主缸油压传感器 蓄压器压力传感器 燃油压力传感器 共轨燃油压力 （ 柴油机用 ） 传感器制冷剂 （ 空调 ） 压力传感器,61,一、 机油压力传感器,. 发动机机油压力传感器的结构和原理,62,. 发动机机油压力传感器的检测方法 检测时拔下机油压力传感器的插头 ， 在发动机熄火后 ， 用欧姆表检测机油压力传感器接头与搭铁线之间 的电阻值 ； 在发动机启动后 ， 油压达到 20 以 上时 ， 再测上述电阻值 ，其阻值应变小 ， 否则应更换机油压力传感器 。,63,二 、 机油压力开关传感器,安装在发动机缸体的主油道上,6

13、4,65,66,三 、 制动压力传感器,.制动主缸油压传感器,67,68,.ESP 制动压力传感器,制动压力传感器安装在电子稳定程序 （ ） 系统中的行驶动力调节液压泵中,视频,与液压泵是一个整体，不能拆卸,69,70, 制动压力传感器的检测:, 首先检查线路是否损坏断路 。, 其次检查正极线路是否短路 。, 最后检查负极线路是否短路 。, 如果以上检查均未出现错误 ， 说明传感器已损坏 ， 应更换新传感器 。,71,四 、 燃油压力 （ 汽油机电子喷射用 ） 传感器,.燃油压力传感器的结构与原理,72,73,燃油分配管（轨）是高压储存器，也是喷油阀、燃油压力传感器、压力限制阀的安装架以及高/

14、低压系统之间的连接部分，如图所示。,74,. 燃油压力传感器的检测方法, 检查燃油压力传感器和发动机线束和 连接器的端子有无损坏之处 ， 若有损坏之处 ， 应进行维修 ， 或者更换线束或传感器 。, 监测燃油压力 。 在发动机运转期间 ， 使用 INSITE手提电脑检查燃油压力 ， 怠速时燃油压力为 34.47a（ 5000psi ）， 最大燃油压力为 103.42 （ 15000psi）。 若不合格 ， 则应更换燃油压力传感器 。,75, 清除故障码 。 启动发动机 ， 使之怠速运转 ， 使用 手提电脑 ， 证明故障码 不再起作用 ， 并且已变成非现行故障码 。 连接好所有部件 ， 启 动开

15、关在 位置 ， 使用 手提电脑清除非现行故障码 ， 确认所有故障码已被清除 。,视频,76,五、 共轨燃油压力 （ 柴油机用 ） 传感器,共轨式电控燃油喷射技术通过共轨直接或间接地形成恒定的高压燃油，分送到每个喷油器，并借助于集成在每个喷油器上的高速电磁开关阀的开启与闭合，定时、定量地控制喷油器喷射至柴油机燃烧室的油量，从而保证柴油机达到最佳的燃烧比和良好的雾化，以及最佳的点火时间、足够的点火能量和最少的污染排放。,EGR发动机成本低 高压共轨发动机失宠,77,78,安装在油轨上。它检测油轨的燃油压力，然后发送信号给发动机控制器。这是一个半导体传感器，它利用了压力施加到硅元件上时电阻发生变化的

16、压电效应。,当膜片发生形变时 ， 膜片上涂层的电阻发生变化 ，这样由系统压力引起的膜片形状变化 （150MPa 时变化量约1 )， 促使电阻阻值改变 ， 并在用 供电 的 电 阻 电 桥 中 产 生 电 压 变 化 。 电压在 70 之间变化 （ 具体 数值由压力决定）， 经求值电路放大到 0.5 4.5 。 精确测量共轨中的压力是电控共轨系统正常工作的必要条件 。因此 ，压力传感器在测 量压力时允许偏差 很小 。在主要工作 范围内 ，测量精度约为最大值的 。共轨压力传感器失 效时，具有应急行驶功 能的调压阀以固定的预定值进行控制 。,79,80,81,六 、 蓄压器压力传感器,一般安装在油压

17、组件的上方,82,83,84,85,蓄压器压力传感器的检测,.检查电源电压, 拆下 ABS 和 TRC 的 ECU ， 而连接器仍连着 。, 开始使发动机怠速运转 30 ， 使 TRC 执行器油压升高 。, 发动机熄火 ， 把点火开关转至 “ ON ” 位置 ， 用 万用表电压挡测量电控单元 连接器 PR 端子与 E2 间的电压 ， 电压应为 。, 放出 执行器中的油以降低压力 ， 再测量 连接器 端子与 间 的电压 ，电压应为 。 检查后应向 储油室内加油 。,86, 发 动 机 熄 火 ， 打 开 点 火 开 关 ， 测 量 压 力 开 关 连 接 器 “ ” 与 “ ” 之 间 的 电

18、阻值 ， 应 为 1.5 ， 如 图 所 示 。 经检测若不符 合 上 述 结 果 ， 则 应 更 换 执行 器 。,.检查压力开关, 拆下压力开关导线连接器 。, 在第一步检查后不要启 动发动机 ， 测量压力 开关 （ 传感器 ） 连接器 “ ” 与 “ ” 之间的电阻值 ， 应为 。, 接好压力开关连接器 ， 启 动发动机怠速运转 30 ， 使 执行器压力升高 。,87,蓄压器压力传感器的检测方法：, 检查电源电压, 拆下 和 的 ， 而连接器仍连着 。, 开始使发动机怠速运转 ， 使 执行器油压升高 。, 发动机熄火 ， 把点火开关转至 “ ” 位置 ， 用万用 表电压挡测量电控单元 连

19、接器 端子与 间的电压 ， 电压应为 。, 放出 执行器中的油以降低压力 ， 再测量 连接器 端子与 间 的电压 ，电压应为 。 检查后应向储油室内 加油 。,88,奥迪A8 压力传感器 G291结构： 该传感器是浇铸在电磁阀体内的，从外面是是够不着的。 功能： 压力传感器测量的是前、后桥减振支柱的压力或蓄压器内的压力（取决于电磁阀的控制状态，见气动控制图）。,原理： 压力传感器 G291采用的是电容测量原理。 将要测量的压力(p) 会使得陶瓷膜片发生偏移,于是安装在这个膜片上的电极（1）和固定在传感器壳体上的对应电极（2） 之间的距离就发生了变化。 这两个电极构成了一个电容器，两电极之间的距

20、离越小，这个电容器的电容就越大。 传感器内部集成的电子装置会测量出这个电容值并将它转换成一个线性输出信号。,89,七 、 制冷剂 （ 空调 ） 压力传感器,信号用于控制散 热 器风扇 、 控制压缩机以及检测制冷剂的损耗 。,压力突然降低,气体发生缓慢泄露,90,（a）制冷剂回路完好时的压力信号 （b）制冷剂损耗 时的压力信号,91,D型汽油喷射系统是以进气管压力和发动机转速作为基本控制参数，用来控制喷油器的基本喷油量。,L型汽油喷射系统是空气流量计直接测量发动机的进气量，并以发动机的进气量和发动机转速作为基本控制参数，从而提高了喷油量的控制精度。,LH型汽油喷射系统是L型汽油喷射系统的变型产品

21、，采用热线式空气流量计，无运动部件，进气阻力小，信号反应快，测量精度高。另外，LH型汽油喷射系统的电控装置采用大规模数字集成电路，运算速度快，控制范围广，功能更加完善。,M型汽油喷射系统将L型汽油喷射系统与电子点火系统结合起来，用一个由大规模集成电路组成的数字式微型计算机同时对这两个系统进行控制，从而实现了汽油喷射与点火的最佳配合，进一步改善了发动机的起动性、怠速稳定性、加速性、经济性和排放性。,92,节气门体汽油喷射系统是单点喷射系统与上述多点喷射系统不同，单点喷射系统只用一个或两个安装在节气门体上的喷油器，将汽油喷入节气门前方的进气管内，并与吸入的空气混合形成混合气，再通过进气歧管分配至各

22、气缸。单点喷射系统的工作原理与多点喷射系统相似。电控单元根据发动机的进气量或进气管压力以及曲轴位置传感器、节气门位置传感器、发动机温度传感器及进气温度传感器等测得的发动机运行参数，计算出喷油量，在各缸进气行程开始之前进行喷油，并通过喷油持续时间的长短控制喷油量。单点汽油喷射系统的喷油器距进气门较远，喷入的汽油有足够的时间与空气混合形成均匀的可燃混合气。因此对喷油的雾化质量要求不高，可采用较低的喷射压力。,93,蓄能器的功用蓄能器是用以储存油液的压力能，在需要时能将此能量释放出来完成有用功的装置。在液压系统中的主要作用如下：（1）储存液压能 当液压系统的一个工作循环中不同阶段所需流量变化很大时，

23、常采用蓄能器和一个流量较小的泵组成油源。若系统需要小流量，蓄能器将液压泵多余的流量储存起来；若系统短时间需要大流量，蓄能器将储存的油液释放出来和液压泵一起向系统供油。另外，在液压泵停止向系统供油时，蓄能器把储存的压力油供给系统，补充系统泄漏或保持系统恒定压力，还有在液压泵源发生故障时作应急能源使用。（2）吸收压力冲击和压力脉动 在液压系统中，蓄能器用于吸收由于液流速度急剧变化（如换向阀突然换向，外负载突然停止运动等）时产生的冲击压力，使压力冲击的峰值降低；液压泵的流量脉动会引起负载运动速度的不均匀，还会引起压力脉动，故负载速度要求较均匀的系统要在泵的出口处安装相应的蓄能器。提高系统工作的平稳性

24、。（3）获得动态稳定性 在液压伺服系统中，蓄能器用于降低系统的固有频率，增大阻尼系数和增高稳定裕度。从而提高了系统的动态稳定性。,你们好,95,玉柴公司副总经理钟玉伟也表示，因为国内的油品始终都没有改善，所以高压共轨发动机和EGR发动机相比，燃油系统的故障率更高。此外，高压共轨发动机的柴油滤清器的保养成本也要比EGR发动机高。 “说共轨发动机更节油，但油品跟不上，温度低柴油就起蜡，共轨产品对此适应能力又差，导致车辆无法正常运行。”某内蒙古经销商介绍说：“当我们给用户推荐共轨产品，告诉用户共轨发动机节油、环保，可用户反问我们说环保跟我们有什么关系？” “价格低，油耗也省，维修又方便。用户为什么放着更好用的EGR发动机不用而买共轨发动机？如果你是用户你会买吗？”有业内专家这样分析道：“只要能上牌照，用户肯定愿意用EGR发动机。”,