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民熔小课堂|电压型压力传感器原理及检测【必看知识点】
发表时间: 2021/3/8│ 浏览次数:1913






电压型压力传感器原理及检测






1、半导体压敏电阻式进气歧管绝对压力传感器由压力转换元件(硅膜片)和把转换元件输出信号进行放大的混合集成电路组成。

压力转换元件是利用半导体的压阻效应制成的硅膜片。硅膜片的一侧是真空室,另一侧导入进气歧管压力,所以进气歧管内绝对压力越高,硅膜片的变形越大,其变形量与压力成正比。附着在薄膜上的应变电阻的阻值则产生与其变形量成正比的变化。利用这种原理,可把进气歧管内压力的变化变换成电信号。

一般此种传感器与 ECU有3根导线相连:ECU向传感器供电的电源线,供电电压一般为4.8-5.1V,传感器的信号输出线和传感器的接地线。在发动机怠速运转时,进气歧管的真空度高(绝对压力低),传感器的电阻值大,传感器输出1.5-2.1V的低电压信号;当节气门全开时,歧管真空度低(绝对压力高),传感器电阻小,传感器输出3.9-4.8V的高电压信号。


2、真空膜盒传动的可变电感式进气歧管绝对压力传感器主要由膜盒、铁心、感应线圈和电子电路等组成。膜盒是由薄金属片焊接而成,其内部被抽成真空,外部与进气歧管相通。外部压力变化将使膜盒产生膨胀和收缩的变化。置于感应线圈内部的铁芯和膜盒联动。感应线圈由2个绕组构成,其中一个与振荡电路相连,产生交流电压,在线圈周围产生磁场,另一个为感应绕组,产生信号电压。

当进气歧管压力变化时,膜盒带动铁心在磁场中移动,使感应线圈产生的信号电压随之变化。该信号电压由电子电路检波、整形和放大后,作为传感器的输出信号送至.电控单元(ECU)。

由于这种传感器是利用12V电源完成变压作用的,所以拔下插座就无法检查传感器的好坏。检测时,将万用表(电压挡)的表笔分别插入导线连接器与两端子接触,测量其输出电压。

测量方法如下:在不动插座的情况下闭合点火开关(ON),将万用表表笔与Vs、E端子接触。在开放真空管道、加上大气压的情况下,电压值约为1.5V,而在用嘴巴对真空管道吸气的情况下,电压值应从1.5V起向降低方向变化;发动机怠速运转时,电压值约为0.4V ,而当发动机转速升高时,此电压值也升高。






频率型压力传感器原理及检测






1、电容式压力传感器
它是用氧化铝膜片和底板彼此靠近排列形成电容,利用电容膜片上下压力差而改变的性质,获得与压力成正比的电容值信号。将电容连接到传感器混合集成电路的震荡电路中,传感器产生可变频率的信号。输出频率与进气压力成正比,在80.120Hz之间变化。


2、表面弹性波式压力传感器
它是在一块压电基片上用超声波方法加工出一个薄膜敏感区,上面刻制换能器(压敏SAW延时线),换能器与电路组合成振荡器。

换能器是在抛光的压电基片上设置2个金属叉指构成,若在输入换能叉指T1上加电信号,便由逆压电效应在基片寿面激励起弹性表面波,传播到换能文指T2转换成电信号,经放大后反馈到T1以便保持振荡状态。表面弹性波(SAW)在2个换能叉指之间的传播时间即是所获得的延迟时间,其大小取决于2个换能叉指间的距离。

由于导入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。

频率型压力传感器信号电压一般是5V或12V。当空气流量变化时,电压始终不变,而输出的脉冲频率发生变化,因此不能根据测量电压高低确定流量变化。

检测时用万用表找到压力传感器的频率信号输出线,将汽车万用表打到“DC”挡,按SELECT功能选择键转换成“DC+Hz”挡。起动发动机逐渐加速观察,主显示直流电压和副显示上的频率,是否随转速变化而变化,一般的频率型的压力传感器随着进气量的增加频率也在改变。