第三章 汽车测试常用传感器精品.ppt

转向盘转角传感器用于检测汽车转向轮偏转角度和方向，电脑根据其发出的信号，判断出汽车转向时产生侧向力的大小，控制车身的侧倾。 ? 光电式转向盘转角传感器是最常见的一种结构型式。 转向盘转角传感器 转向盘转角传感器 遮光圆盘 光电藕合器 窄缝 转向轴 1 ON 90 ON ON 2 ON ON 停止位置 左转 右转 ECU根据两组光电元件输出信号导通与截止的频率可以计算出转速；根据相位差判断转向。如左转时2的输出信号总是先于1的输出信号导通。反之亦然。 2、透光式烟度计 发动机排出的烟尘越浓，对光的吸收能力越强，透光能力越差。透光式烟度计是基于这一原理制成的，见图3-41。发动机排出的废气经采样头进入测试管6的过程中,恒定光源7发出的光透过测试管中的废气后到达光电元件5。废气中烟尘浓度的不同,透过测试管到达光电元件的光强亦有所不同。光电元件输出的电信号越强,光源发出的光被废气吸收的量越少，废气中烟尘浓度就低；反之，则废气中的烟尘浓度越高。 1－换向阀；2－采样头；3－测量室；4－取样泵；5－光电元件；6－测试管；7－光源 图3-41 透光式烟度计工作原理图 3、汽车大灯检测仪 汽车大灯检测仪所用的原理是光生伏特效应，其核心部件是四块性能完全相同的光电池，如图3-42所示。 1－左、右偏指示计；2－光电池；3－上、下偏斜指示计 图3-42 汽车大灯检测仪 发光强度的检测 由前面介绍的光电池产生电动势的原理知，若汽车大灯照在光电池2上的光线越强，则光电池的电动势就越大，若设四块光电池在光照作用下产生的电动势分别为 、 、 和 ，则四块光电池产生的电动势之和即反映了汽车大灯发光强度的大小。 光轴偏斜量的检测 将四块光电池两两联成回路，如图3-42所示。若汽车大灯的光轴中心不在四块光电池组成的靶板的中心，而向某一方向偏斜，则四块光电池因受光面积不等而输出的电流亦不相等。由于存在上与下和左与右之间的电流大小差异，就会使上、下偏斜指示计 3、左右偏斜指示计 1 的指针偏转。显然，两个方向的偏斜指示计的偏转方向反映了汽车大灯光轴的偏斜方向，两个回路中电流的大小反映了汽车大灯光轴偏移量的大小。 第八节 霍尔式传感器 某些半导体材料，如砷化锢（InAs）、锑化锢（InSb）、砷化镓（GaAs）、锗（Ge）等，若将其置于一磁场中，如图3-43所示，若在与磁场垂直的方向上加一控制电流，则在与磁场和电流垂直的方向上便会产生霍尔电压，这一现象是一位名叫霍尔的工程师发现的，因此称之为霍尔效应。能产生霍尔效应的半导体器件称为霍尔元件。 图3-43 霍尔效应原理 霍尔元件产生的霍尔电压的大小为： 式中： I ——控制电流，A； e0 ——带电粒子的电荷，e0＝1.602×10-19； B ——磁场强度，T； d ——半导体的厚度，mm； n ——电子浓度。 霍尔式传感器是一种结构十分简单、价格非常低廉、性能可靠、使用方便的传感器，在汽车及各工程领域得到了广泛应用。它可用来测量速度、转速、位置、位移等多种不同的物理量，还可用来制做各种非接触式行程开关。由霍尔效应原理知，霍尔传感器的输出电压与被测物体的运动速度无关，因此它的高、低速特性都很好，若用其测量物体的转速，其下限速度可以接近0，上限速度从理论上讲可以不受限制，即它可以满足工程中各种运行速度的测量。正因为如此，汽车上的车速传感器大多采用霍尔式传感器。 图3-44是广泛应用于电控燃油顺序喷射系统中的霍尔式判缸信号传感器。信号转子1通过减速机构与发动机曲轴相连或与发动机凸轮轴相连（曲轴转速与信号转子的转速比为2：1），即传感器的信号转子与曲轴具有固定不变的相对角位置关系。信号转子上的缺口数与发动机气缸数相同。当信号转子的缺口到达永磁体2和霍尔元件3之间时，由于磁场可以垂直作用到霍尔元件3上，因此在霍尔元件中便产生一霍尔电压信号；当缺口转离永磁体和霍尔元件时，由于磁力线遇到导磁材料时，其磁力线的路径发生变化，没有磁场作用到霍尔元件上，因此没有霍尔电压输出。 1－信号转子；2－永磁体；3－霍