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进气压力传感器为什么用单臂电桥?

来源:www.zuowenzhai.com    作者:编辑   日期:2024-05-28
进气压力传感器的原理


以下由上海朝辉压力仪器整理作为参考!

作用

电喷发动机中采用进气压力传感器来检测进气量的称为D型喷射系统(速度密度型)。进气压力传感器检测进气量不是像进气流量传感器那样直接检测,而是采用间接检测,同时它还受诸多因素的影响,因而在检测和维修中就有许多不同于量传感器进气流的地方,所产生的故障也有它的特殊性

结构原理

进气压力传感器检测的是节、气门后方的进气歧管的绝对压力,它根据发动机转速和负荷的大小检测出歧管内绝对压力的变化,然后转换成信号电压送至发动机控制单元(ECU),ECU依据此信号电压的大小,控制基本喷油量的大小。

进气压力传感器种类较多,有压敏电阻式、电容式等。由于压敏电阻式具有响应时间快、检测精度高、尺寸小且安装灵活等优点,因而被广泛用于D型喷射系统中。

压敏电阻式进气压力传感器的工作原理。
应变电阻R1、R2、R3、R4,它们构成惠斯顿电桥并与硅膜片粘接在一起。硅膜片在歧管内的绝对压力作用下可以变形,从而引起应变电阻R阻值的变化,歧管内的绝对压力越高,硅膜片的变形越大,从而电阻R的阻值变化也越大。即把硅膜片机械式的变化转变成了电信号,再由集成电路放大后输出至ECU。


输出特性

发动机工作时,随着节气门开度的变化,进气歧管内的真空度、绝对压力以及输出信号特性曲线均在变化。但是它们之间变化的关系是怎样的?输出特性曲线是正的还是负的?这个问题常常不易被人理解,以致有些检修人员在工作中有一种“吃不准”的感觉。


D型喷射系统中检测的是节气门后方的进气歧管内的绝对压力。节气门的后方既反映了真空度又反映了绝对压力,因而有人认为真空度与绝对压力是一个概念,其实这种理解是错误的。在大气压力不变的条件下(标准大气压力为101.3kPa),歧管内的真空度越高,歧管内的绝对压力越低。真空度等于大气压力减去歧管内绝对压力的差值。即歧管内的绝对压力越高,说明歧管内的真空度越低,歧管内绝对压力等于歧管外的大气压力减去真空度的差值。即大气压力等于真空度和绝对压力之和。理解了大气压力、真空度、绝对压力的关系后,进气压力传感器的输出特性就明确了。

发动机工作中,节气门开度越小,进气歧管的真空度越大,歧管内的绝对压力就越小,输出信号电压也越小。节气门开度越大,进气歧管的真空度越小,歧管内的绝对压力就越大,输出信号电压也越大。输出信号电压与歧管内真空度的大小成反比(负特性),与歧管内绝对压力的大小成正比(正特性)。

进气压力传感器分类

进气压力传感器的种类较多。其中,电容式和半导体压敏电阻式在发动机电控系统中应用较广泛。

1)电容式进气压力传感器   
电容式进气压力传感器是把氧化铝膜片和底板彼此靠近排列.形成电容,利用电容量随膜片上下的压力差而改变的性质,获得与压力成比例的电容值信号,如图所示。在其他参数不变的条件下,两个极板之间的电容与其两极板之间的间隙成反比。把电容传感器作为振荡器谐振回路的一部分,当进气压力使电容发生变化时,电振荡回路的谐振频率发生相应的变化,其输出信号的频率与进气歧管绝对压力成正比,频率大约在80Hz~l2OHz内变化。微机控制装置根据信号的频率,便可计算出进气歧管的绝对压力。
2)半导体压敏电阻式进气压力传感器   
半导体压敏电阻式进气压力传感器,常作为测定进气歧管内压力和增压充气时测定是否过压。半导体压力传感器是将硅片的周边固定在基座上,再将整体封入一壳体内,并把壳体内做成真空。当通道口与进气管相连接时,进气管内的压力就会使传感器内的膜片产生压力,由于基准压力是真空的压力,因而使用这种压力传感器可以测定出绝对压力。该传感器是目前进气压力传感器中最先进的一种,应用非常广泛。

电喷发动机中采用进气压力传感器来检测进气量的称为D型喷射系统(速度密度型)。进气压力传感器检测进气量不是像进气流量传感器那样直接检测,而是采用间接检测,同时它还受诸多因素的影响,因而在检测和维修中就有许多不同于量传感器进气流的地方,所产生的故障也有它的特殊性
结构原理
进气压力传感器检测的是节、气门后方的进气歧管的绝对压力,它根据发动机转速和负荷的大小检测出歧管内绝对压力的变化,然后转换成信号电压送至发动机控制单元(ECU),ECU依据此信号电压的大小,控制基本喷油量的大小。
进气压力传感器种类较多,有压敏电阻式、电容式等。由于压敏电阻式具有响应时间快、检测精度高、尺寸小且安装灵活等优点,因而被广泛用于D型喷射系统中。
压敏电阻式进气压力传感器的工作原理。
应变电阻R1、R2、R3、R4,它们构成惠斯顿电桥并与硅膜片粘接在一起。硅膜片在歧管内的绝对压力作用下可以变形,从而引起应变电阻R阻值的变化,歧管内的绝对压力越高,硅膜片的变形越大,从而电阻R的阻值变化也越大。即把硅膜片机械式的变化转变成了电信号,再由集成电路放大后输出至ECU。
输出特性
发动机工作时,随着节气门开度的变化,进气歧管内的真空度、绝对压力以及输出信号特性曲线均在变化。但是它们之间变化的关系是怎样的?输出特性曲线是正的还是负的?这个问题常常不易被人理解,以致有些检修人员在工作中有一种“吃不准”的感觉。
D型喷射系统中检测的是节气门后方的进气歧管内的绝对压力。节气门的后方既反映了真空度又反映了绝对压力,因而有人认为真空度与绝对压力是一个概念,其实这种理解是错误的。在大气压力不变的条件下(标准大气压力为101.3kPa),歧管内的真空度越高,歧管内的绝对压力越低。真空度等于大气压力减去歧管内绝对压力的差值。即歧管内的绝对压力越高,说明歧管内的真空度越低,歧管内绝对压力等于歧管外的大气压力减去真空度的差值。即大气压力等于真空度和绝对压力之和。理解了大气压力、真空度、绝对压力的关系后,进气压力传感器的输出特性就明确了。
发动机工作中,节气门开度越小,进气歧管的真空度越大,歧管内的绝对压力就越小,输出信号电压也越小。节气门开度越大,进气歧管的真空度越小,歧管内的绝对压力就越大,输出信号电压也越大。输出信号电压与歧管内真空度的大小成反比(负特性),与歧管内绝对压力的大小成正比(正特性)。
进气压力传感器分类
进气压力传感器的种类较多。其中,电容式和半导体压敏电阻式在发动机电控系统中应用较广泛。
1)电容式进气压力传感器
电容式进气压力传感器是把氧化铝膜片和底板彼此靠近排列.形成电容,利用电容量随膜片上下的压力差而改变的性质,获得与压力成比例的电容值信号,如图所示。在其他参数不变的条件下,两个极板之间的电容与其两极板之间的间隙成反比。把电容传感器作为振荡器谐振回路的一部分,当进气压力使电容发生变化时,电振荡回路的谐振频率发生相应的变化,其输出信号的频率与进气歧管绝对压力成正比,频率大约在80Hz~l2OHz内变化。微机控制装置根据信号的频率,便可计算出进气歧管的绝对压力。
2)半导体压敏电阻式进气压力传感器
半导体压敏电阻式进气压力传感器,常作为测定进气歧管内压力和增压充气时测定是否过压。半导体压力传感器是将硅片的周边固定在基座上,再将整体封入一壳体内,并把壳体内做成真空。当通道口与进气管相连接时,进气管内的压力就会使传感器内的膜片产生压力,由于基准压力是真空的压力,因而使用这种压力传感器可以测定出绝对压力。该传感器是目前进气压力传感器中最先进的一种,应用非常广泛。

进气压力传感器,基本原理有应变片测量,改变的电阻,单臂电桥用来测量小电阻。

比较专业,多咨询相关专业人士。
压力传感器(Pressure Transducer)是能感受压力信号,并能按照一定的规律将压力信号转换成可用的输出的电信号的器件或装置。

压力传感器通常由压力敏感元件和信号处理单元组成。按不同的测试压力类型,压力传感器可分为表压传感器、差压传感器和绝压传感器。

1、氧传感器:当氧传感器故障时,ECU无法获取这些信息,就不知道喷射的汽油量是否正确,而不合适的油气空燃比会导致发动机功率降低,增加排放污染;
2、轮速传感器:它主要是收集汽车的转速来判断汽车有没有打滑的征兆,所以,就有一一个专门收集汽车轮速的传感器来完成这项工作,一般安装在每个车轮的轮毂上,而一旦传感器损坏,ABS会失效;
3、水温传感器:当水温传感器故障后,往往冷车启动时显示的还是热车时的温度信号,ECU得不到正确的信号,只能供给发动机较稀薄的混合气,所以发动机冷车不易启动,且还会伴随怠速运转不稳定,加速动力不足的问题;
4、电子油门踏板位置传感器:当传感器失效后,ECU无法测得油门位置信号,无法获得油门门踏板的正确位置,所以会出现发动机加速无力的现象,甚至出现发动机不能加速的情况;
5、进气压力传感器:进气压力传感器顾名思义就是随着发动机不同的转速负荷,感应一系列的电阻和压力变化,转换成电压信号,供ECU修正喷油量和点火正时角度。一般安装在节气门边上,假如故障了会引起点火困难、怠速不稳、加速无力等问题。


17218869431进气压力传感器为什么用单臂电桥?
甄菡衫答:当通道口与进气管相连接时,进气管内的压力就会使传感器内的膜片产生压力,由于基准压力是真空的压力,因而使用这种压力传感器可以测定出绝对压力。该传感器是目前进气压力传感器中最先进的一种,应用非常广泛。

17218869431单臂电桥的工作原理是什么?
甄菡衫答:单臂电桥是一种可以精确测量电阻的仪器。电阻R1,R2,R3,R4叫做电桥的四个臂,G为检流计,用以检查它所在的支路有无电流。当G无电流通过时,称电桥达到平衡。平衡时,四个臂的阻值满足一个简单的关系,利用这一关系就可测量电阻。单臂电桥,适用于测中值电阻,其原理电路如图所示。若调节电阻到合适阻...

17218869431分析单臂半桥、双臂半桥和四臂全桥灵敏度的区别,并分析原因。_百度知 ...
甄菡衫答:1. 电桥电路:不同的电桥电路配置决定了输入信号对输出的放大倍数,从而影响灵敏度的大小。单臂半桥只有一个传感器,所以其灵敏度较低;双臂半桥和四臂全桥配置多个传感器,可以提高灵敏度。2. 应变传感器数量:传感器数量的增加可以提高灵敏度。单臂半桥只有一个传感器,而双臂半桥和四臂全桥配置多个传感器...

17218869431单臂电桥与双臂电桥有什么异同?
甄菡衫答:1、相同点:双臂电桥和单臂电桥都是用来测量电阻、电容、电感等电学量的电路。2、不同点:单臂电桥只有一个测量电路,它的测量精度相对较低,主要用于粗略测量;而双臂电桥有两个平衡调节电路,可以进行更精确的测量,因此被广泛应用于科学研究和工程实践中。3、相同点:在双臂电桥中,常用的平衡调节器有...

17218869431应变式传感器大多采用电桥电路为测量电路?该电路为什么都采用半桥和...
甄菡衫答:主要是因为半桥和全桥可以用两电阻应变互相作为温度补偿,灵敏度也会提高,根据弯曲桥路或泊松比桥路的不同,灵敏度也相应有提高,具体数值可参见公式.另外在测量非均匀质材料的应变,或应变测点较多时,为避免测点间相互影响,采用1/4桥路的测量结果更准确.但1/4桥路只有一个电阻应变片,要另作温度补偿,...

17218869431单臂电桥与双臂电桥的不同
甄菡衫答:单臂电桥:如图a;即只有一个电阻是带求或未知或变化的(不同的用途或领域)双臂电桥:如图b; 有区别,没联系。 zuhei654 | 发布于2011-09-01 举报| 评论(1) 2 7 应该是BUPT的 哈哈 又见无情2 | 发布于2011-09-09 举报| 评论 12 2 其他1条回答 为...

17218869431电阻式传感器的单臂电桥工作原理
甄菡衫答:电阻式传感器的单臂电桥工作原理是:当电桥的加减特性电桥的四个桥臂都由应变片组成,则工作时各桥臂的电阻状态都将发生变化(电阻拉伸时,阻值增加;电阻压缩时,阻值减小),电桥也将有电压输出。这就是它的工作原理。

17218869431为什么在应用应变片传感器经常采用半桥或全桥形式?
甄菡衫答:还具有通过的电流极低,应变片自身发热低的优点。所以,应变片传感器应用中,经常采用桥式电路。以金属丝应变电阻为例,当金属丝受外力作用时,其长度和截面积都会发生变化,从上式中可很容易看出,其电阻值即会发生改变,假如金属丝受外力作用而伸长时,其长度增加,而截面积减少,电阻值便会增大。

17218869431精确测量中等电阻的阻值应选用单臂电桥 为什么不是双臂的电桥了 谁知...
甄菡衫答:单臂电桥 跟双臂电桥的测量范围不一样。单臂电桥测量的电阻值偏大,一般是测几欧及以上的;双臂电桥测的是1欧以下的,多少毫欧,甚至微欧。自己仔细看看电桥铭牌上的测量范围,对比一下就知道了。

17218869431求一篇关于传感器应用的物理文章
甄菡衫答:基本原理:扩散硅压阻式压力传感器在单晶硅的基片上扩散出P型或N型电阻条,接成电桥。在压力作用下,根据半导体的压阻效应,基片产生应力,电阻条的电阻率产生很大变化,引起电阻的变化,我们把这一变化引入测量电路,则其输出电压的变化反映了所受到的压力变化。实验设备:压力源、压力表、压阻式压力传感器...


(编辑:彭冰彩)
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