汽車傳感器與檢測(cè)技術(shù)電子教案：進(jìn)氣壓力傳感器VIP

《汽車傳感器與檢測(cè)技術(shù)》教案知識(shí)點(diǎn)進(jìn)氣壓力傳感器學(xué)時(shí)教學(xué)內(nèi)容汽車進(jìn)氣壓力傳感器概述、功用、原理、故障、檢測(cè)教學(xué)重點(diǎn)結(jié)構(gòu)、原理教學(xué)難點(diǎn)檢測(cè)參考資料一、概述進(jìn)氣壓力傳感器用于D型汽油噴射系統(tǒng)和缸內(nèi)直噴中。作用與空氣流量計(jì)類似。它根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷狀態(tài)測(cè)出進(jìn)氣歧管內(nèi)的絕對(duì)壓力（即真空度）的變化，并轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，與轉(zhuǎn)速信號(hào)一起輸送給發(fā)動(dòng)機(jī)的電控單元ECU，作為噴油控制的依據(jù)。圖1進(jìn)氣壓力傳感器的外形及安裝位置進(jìn)氣壓力傳感器的安裝位置比較靈活，只要在節(jié)氣門至進(jìn)氣歧管之間的進(jìn)氣壓力引入傳感器，就可將傳感器安裝在任何位置。其外形及安裝位置如圖1所示。1、功用進(jìn)氣壓力傳感器是一種間接測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量的傳感器，通過(guò)檢測(cè)節(jié)氣門至進(jìn)氣歧管之間的進(jìn)氣壓力來(lái)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷狀況，并將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)輸入ECU，以供ECU計(jì)算確定噴油（即噴油量）和點(diǎn)火時(shí)間。如果進(jìn)氣壓力傳感器工作不良，則一般會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)起動(dòng)困難、怠速抖動(dòng)、加速無(wú)力、油耗增大、排放超標(biāo)等故障。在發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射系統(tǒng)中，如果安裝了進(jìn)氣壓力傳感器（MAP）就無(wú)須安裝空氣流量傳感器（AFS）。二者安裝其一就可以，作用是相同的。2、種類汽車常用進(jìn)氣壓力傳感器有壓敏電阻式、膜盒電阻式和電容式等類型。其中壓敏電阻式應(yīng)用比較廣泛。圖2壓敏電阻式進(jìn)氣壓力傳感器二、結(jié)構(gòu)原理1、傳感器結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體壓敏電阻式進(jìn)氣壓力傳感器由壓力轉(zhuǎn)換原件（硅膜片）和對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行放大的混合集成電路（IC放大器）組成，如圖2所示。硅膜片是利用半導(dǎo)體的壓阻效應(yīng)制成的壓力轉(zhuǎn)換元件，采用的材料為單晶硅。硅膜片的一側(cè)是真空室，如圖3，另一側(cè)導(dǎo)入進(jìn)氣歧管的壓力，導(dǎo)管入口設(shè)有濾清器，防止空氣中的塵?；螂s質(zhì)腐蝕硅膜片。圖3壓敏電阻式進(jìn)氣壓力傳感器結(jié)構(gòu)圖4壓敏電阻式進(jìn)氣壓力傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)上圖4b所示，硅膜片為邊長(zhǎng)約3mm的正方形，中部經(jīng)光刻腐蝕形成直徑約2mm，厚約50μm的薄膜片。薄膜周圍有四個(gè)應(yīng)變電阻，以惠斯頓電橋的方式連接。根據(jù)力敏電阻擴(kuò)散制作的方向不同分為徑向電阻和切向電阻，擴(kuò)散電阻的長(zhǎng)邊與膜片半徑垂直的電阻稱為切向電阻（上圖中R1、R3），擴(kuò)散電阻的長(zhǎng)邊與膜片半徑平行的電阻稱為徑向電阻（上圖中R2、R4），硅膜片受壓發(fā)生變形時(shí)，切向電阻和徑向電阻的阻值變化不同，如圖4c。真空室上方有排氣孔，利用該孔將真空室抽真空后，排氣孔用錫焊密封。真空室即為基準(zhǔn)壓力室，基準(zhǔn)壓力一般為零。2、工作原理進(jìn)氣歧管內(nèi)的壓力進(jìn)入傳感器，在壓力作用下，硅膜片會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力，在應(yīng)力作用下，半導(dǎo)體力敏電阻的電阻率就會(huì)發(fā)生變化從而引起阻值變化，惠斯頓電橋上電阻值平衡被打破，當(dāng)在輸入端（圖4c中Ucc）加上一定的電壓或電流時(shí)，在電橋的輸出端（圖4c中U0）就會(huì)得到變化的信號(hào)電壓或電流。根據(jù)信號(hào)電壓或電流，就可計(jì)算得出進(jìn)氣歧管壓力的高低。圖5壓敏電阻進(jìn)氣歧管壓力傳感器電路發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，進(jìn)氣歧管壓力隨進(jìn)氣流量的變化而變化。當(dāng)節(jié)氣門開度增大時(shí)進(jìn)氣流量增大時(shí)，進(jìn)氣歧管壓力升高，力敏電阻的阻值變化量增大，輸出的信號(hào)電壓升高，反之，節(jié)氣門開度減小，傳感器輸出電壓降低，輸出信號(hào)電壓變化曲線如圖6所示。圖6壓敏電阻進(jìn)氣歧管壓力傳感器信號(hào)電壓變化曲線三、進(jìn)氣壓力傳感器的檢測(cè)1、桑塔納2000GLi進(jìn)氣壓力傳感器的檢測(cè)圖7桑塔納2000GLi進(jìn)氣壓力傳感器外形及電路桑塔納2000GLi進(jìn)氣壓力傳感器與ECU連接的電路如圖7所示，進(jìn)氣壓力傳感器與進(jìn)氣溫度傳感器合為一體。其中傳感器端子1為傳感器通過(guò)ECU搭鐵端子，端子2為進(jìn)氣溫度傳感器輸出信號(hào)端子，端子3為壓力傳感器供電端子（5V），端子4為進(jìn)氣壓力信號(hào)端子。（1）線束檢測(cè)關(guān)斷點(diǎn)火開關(guān)，拔下控制器線束插頭和傳感器線束插頭，用萬(wàn)用表檢測(cè)各線束兩端之間的電阻確認(rèn)其導(dǎo)通性，阻值小于0.5Ω為導(dǎo)通良好。（2）電源電壓檢測(cè)接通點(diǎn)火開關(guān)，檢測(cè)端子3與端子1之間的電壓應(yīng)為5V左右。（3）信號(hào)電壓檢測(cè)接通點(diǎn)火開關(guān)但不啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，檢測(cè)信號(hào)端子4與端子1之間的電壓應(yīng)為3.8V~4.2V；起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，怠速時(shí)，電壓應(yīng)為0.8V~1.3V，并隨節(jié)氣門開度加大，電壓隨之升高。2、2011款高爾夫、捷達(dá)進(jìn)氣壓力傳感器檢測(cè)如圖8所示，2011款高爾夫、捷達(dá)進(jìn)氣壓力傳感器也是與進(jìn)氣溫度傳感器合為一體的，1、2、3、4四個(gè)端子分別連接ECU的220、T60/42、T60/59、