【正文】 紀(jì) 80 年代及以后生產(chǎn)的車(chē)型上的大多數(shù)燃油溫度傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器和進(jìn)氣溫度傳感器都是按照相同的模式運(yùn)行，即它們都屬于負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻。 圖 52 熱敏式溫度傳感器 如圖 53 所示為冷卻液溫度傳感器與發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊之間的連接電路。其精度在 1％以內(nèi)，響應(yīng)特性較差，響應(yīng)時(shí)間約為 15s。應(yīng)用較多的是繞線電阻式和熱敏電阻式溫度傳感器。要準(zhǔn)確的控制發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水的溫度，熱敏水溫傳感器的性能一定要可靠。 18 圖 43 測(cè)量電路 AD590 電流溫度特性性測(cè)量電路如圖 43所示 ,V為 PZ114型四位半直流數(shù)字電壓表 ,R=1000Ω ,保持電源電壓穩(wěn)定 ,分別使 AD590 處于一系列不同的溫度點(diǎn) iT ,通過(guò)測(cè)量 V得出相應(yīng)的輸出電流 iI 。 由上面的分析知 ,AD590 的輸出電流 0I 與它所處的熱力學(xué)溫度 T 成線性關(guān)系 ,因此實(shí)現(xiàn)了溫度至電流強(qiáng)度的線性轉(zhuǎn)換。 第 4 章 溫度傳感器 AD590 的結(jié)構(gòu)及工作原理 17 由圖 (b)知 4beV = 3beV +eI R (5) 所以 RV = 3eI R= 4beV 3beV = TV 1n〔 ( 4eI / 4SI )/( 3eI / 3SI )〕 =TV 1n( 3SI / 4SI ) (6) 由于 SI 正比于各晶體管發(fā)射極的面積 S,所以 (6)式可改寫(xiě)為 RV =TV 1n(3S /4S ) (7) 3S 、 4S 分別為晶體管 3Q 、 4Q 發(fā)射極的面積。TV 為溫度的電壓當(dāng)量 (即 qKT ),q 為電子電荷 ,K 為玻爾茲曼常數(shù) ,T 為熱力學(xué)溫度。 16 圖 42 AD590 簡(jiǎn)化電路 AD590 工作原理 設(shè)各晶體管為理想晶體 管 (即它們的電流放大系數(shù)β趨于無(wú)窮大 ),則知 430 CC III ?? (1) 由 于 鏡 角 電 流 源 1Q 和 2Q 的作用 : 43 CC II ? , 343 Cee III ?? 。該傳感器由多個(gè)晶體管和電阻組成 ,其中晶體管制作在一個(gè)半導(dǎo)體單面基片上 ,因此它們的特性、損耗和發(fā)射極面積能夠相互匹配。如果有波紋出現(xiàn)的干擾反應(yīng) ,表示傳感器的熱敏電阻反應(yīng)不良 ,應(yīng)該更換傳感器 ,見(jiàn)圖 36所示。 圖 34 溫度傳感器車(chē)下檢測(cè)簡(jiǎn)圖 14 將點(diǎn)火開(kāi)關(guān)關(guān)閉 ,插好溫度傳感器上的電插 ,再將點(diǎn)火開(kāi)關(guān)打開(kāi) ,用數(shù)字萬(wàn)用表的電壓檔測(cè)量傳感器或電控單元 (ECU)上的“ THN”、“ THA”與“ E2”端子之間的電壓信號(hào) ,見(jiàn)圖 31所示。用萬(wàn)用表測(cè)傳感器兩端子之間的電阻應(yīng)該有 20千歐以下的電阻值。信號(hào)電壓正常后，插回插頭 ,這時(shí)電壓有所降低 ,然后啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn) ,觀察電壓隨不同溫度變化 ,水溫越低時(shí)電壓越高 ,水溫越高時(shí)則電壓越低。 ECU 中的固定電阻 R 與傳感器的熱敏電阻串聯(lián)組成一分壓器。 [15] 水溫傳感器一般安裝在缸體水道或節(jié)溫器上 。 ECU 根據(jù)感知溫度的高低對(duì)噴油量作出進(jìn)一步的修正 ,從而使發(fā)動(dòng)機(jī)處于最佳的工作狀態(tài)運(yùn)行。該系列器件靈敏度為 10mV/K，具有小于 1Ω的動(dòng)態(tài)阻抗，工作電流范圍從 400μ A 到 5mA，精度為 1℃， LM135的溫度范圍為 55℃ ~+150℃， LM235 的溫度范圍為 40℃ ~+125℃， LM335 為 40℃~+100℃。 AD590輸出電流信號(hào)傳輸距離可達(dá)到1km 以上。 (4)隔爆型熱電阻隔爆型熱電阻通過(guò)特殊結(jié)構(gòu)的接線盒，把其外殼內(nèi)部爆炸性混合氣體因受到火花或電弧等影 電阻體的斷路修理必然要改變電阻絲的長(zhǎng)短而影響電阻值，為此更換新的電阻體為好，若采用焊接修理，焊后要校驗(yàn)合格后才 10 能使用。必 須注意以下兩點(diǎn)：①熱電阻和顯示儀表的分度號(hào)必須一致；②為了消除連接導(dǎo)線電阻變化的影響，必須采用三線制接法。采用三線制，將導(dǎo)線一根接到電橋的電源端，其余兩根分別接到熱電阻所在的橋臂及與其相鄰的橋臂上，這樣消除了導(dǎo)線線路電阻帶來(lái)的測(cè)量誤差。 熱電阻采用三線制接法。 [10] 目前熱電阻的引線主要有三種方式 ： 第 2 章 車(chē)用溫度傳感器的種類(lèi)和原理 9 ○ 1 二線制：在熱電阻的兩端各連接一根導(dǎo)線來(lái)引出電阻信號(hào)的方式叫二線制：這種引線方法很簡(jiǎn)單，但由于連接導(dǎo)線必然存在引線電阻 R， R的大小與導(dǎo)線的材質(zhì)和長(zhǎng)度的因素有關(guān)，因此這種引線方式只適用于測(cè)量精度較低的場(chǎng)合。銅電阻有 0R =50Ω和 0R =100Ω兩種，它們的分度號(hào)為 Cu50 和 Cu100。 工業(yè)上常用金屬熱電阻從電阻隨溫度的變化來(lái) 看，大部分金屬導(dǎo)體都有這個(gè)性質(zhì)，但并不是都能用作測(cè)溫?zé)犭娮瑁鳛闊犭娮璧慕饘俨牧弦话阋螅罕M可能大而且穩(wěn)定的溫度系數(shù)、電阻率要大 (在同樣靈敏度下減小傳感器的尺寸 )、在使用的溫度范圍內(nèi)具有穩(wěn)定的化學(xué)物理性能、材料的復(fù)制性好、電阻值隨溫度變化要有間值函數(shù)關(guān)系 (最好呈線性關(guān)系 )。 (3)端面熱電阻：端面熱電阻感溫元件由特殊處理的電阻絲材繞制，緊貼在溫度計(jì)端面。 熱電阻種類(lèi)： 8 （ 1）精密型熱電阻：工業(yè)常用熱電阻感溫元件 (電阻體 )的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)。相比較而言，熱敏電阻的溫度系數(shù)更大，常溫下的電阻值更高 (通常在數(shù)千歐以上 )，但互換性較差，非線性嚴(yán)重，測(cè)溫范圍只有 50至 300℃左右，大量用于家電和汽車(chē)用溫度檢測(cè)和控制。目前主要有金屬熱電阻和半導(dǎo)體熱敏電阻兩類(lèi)。它的主要特點(diǎn)是測(cè)量精度高，性能穩(wěn)定。 熱電偶的結(jié)構(gòu)形式：熱電偶的基本結(jié)構(gòu)是熱電極，絕緣材料和保護(hù)管；并與顯示儀表、記錄儀表或計(jì)算機(jī)等配套使用。熱電偶溫度補(bǔ)償公式如下： E(t， 0)=E(t,0t )+E(0t ， 0)。根據(jù)熱電動(dòng)勢(shì)與溫度的函數(shù)關(guān)系 ,制成熱電偶分度表，分度表是自由端溫度在 0℃時(shí)的條件下得到的，不同的熱電偶具有不同的分度表。這里分別介紹該類(lèi)器件的幾個(gè)典型。最后設(shè)計(jì)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行傳感器溫度測(cè)試，并檢查分析測(cè)試結(jié)果的可靠性和準(zhǔn)確性，得出相應(yīng)的結(jié)論。 第 1 章 緒論 5 圖 14 冷卻液溫度傳感器與電控單元的連接（ b） OBDⅡ系統(tǒng)對(duì)組合電器的監(jiān)控，主要是將提供相關(guān)信息或共同信息的傳感器的信息進(jìn)行比較，以便判斷具體哪個(gè)傳感器故障，是短路還是斷路等信息。 （ 5）負(fù)責(zé)控制空調(diào)， 120℃空調(diào)退出控制。主要作用有： （ 1）責(zé)控制混合汽濃度，溫度越低，混合汽越濃；溫度越高，混合汽越稀。傳感器短路，數(shù)據(jù)流會(huì)顯示異常高溫，高溫空氣密度低，會(huì)減少噴油脈寬，造成混合汽過(guò)稀。綜合現(xiàn)階段的 技術(shù)以及基礎(chǔ)知識(shí)，我們可以展望未來(lái)的溫度傳感器的主要發(fā)展方向?yàn)椋? （ 1）提高測(cè)溫精度和分辨力 （ 2）增加測(cè)試功能 （ 3）總線技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化與規(guī)范化 （ 4）可靠性及安全性設(shè)計(jì) （ 5）虛擬溫度傳感器和網(wǎng)絡(luò)溫度傳感器 （ 6）單片測(cè)溫系統(tǒng) 、進(jìn)氣溫度傳感器 除卡門(mén)渦旋式空氣流量傳感器以外，其余發(fā)動(dòng)機(jī)均裝有進(jìn)氣溫度傳感器，如圖 11所示。為此，相關(guān)的企業(yè)和部門(mén)正朝著更高的目標(biāo)前進(jìn)，做出了一系列積極的嘗試和探索，例如由中國(guó)電子器材總公司主辦的、由中國(guó)電子元件行業(yè)協(xié)會(huì)等公司共同攜手組織的“中國(guó)熱敏電阻及溫度傳感器展覽會(huì)”，該展覽會(huì)是中國(guó)最大的熱敏電阻及溫度傳感器展，以共同探討交流中國(guó)“熱敏電阻及溫度傳感器”之發(fā)展機(jī)會(huì)，促進(jìn)行業(yè)發(fā)展。有關(guān)專(zhuān)家指出，傳感器領(lǐng)域的主要技術(shù)將在現(xiàn)有基礎(chǔ)上予以延伸和提高，各國(guó)將競(jìng)相加速新一代傳感器的開(kāi)發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，競(jìng)爭(zhēng)也將日益激烈。 AD590溫度計(jì)還可以在過(guò)限報(bào)警、遠(yuǎn)距離多點(diǎn)測(cè)溫控制等方面進(jìn)行應(yīng)用開(kāi)發(fā)，具有很好的發(fā)展前景。流量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器。AD590 sensor 。 本課題描述了基于汽車(chē)溫度傳感器的種類(lèi)、原理，并研究了汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度傳感器的工作過(guò)程及其檢測(cè)方式。 發(fā)動(dòng)機(jī)溫度傳感器包括水溫和進(jìn)氣溫度傳感器 ,是電控發(fā)動(dòng)機(jī)中眾多傳感器中的一種 ,是現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)的感覺(jué)器官 ,其作用是感知冷卻水和進(jìn)氣的溫度并將感知的溫度轉(zhuǎn)換成電信號(hào)向電控單元輸出。因此，研制能夠準(zhǔn)確地測(cè)試和記錄這個(gè)參數(shù)值并能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)南到y(tǒng)具有十分重要的意義。因此對(duì)發(fā)動(dòng) 機(jī)溫度傳感器測(cè)試系統(tǒng)的研究十分重要。 關(guān)鍵詞 ： 測(cè)試系統(tǒng)； AD590傳感器；性能檢測(cè)；發(fā)動(dòng)機(jī) Abstract II Abstract Temperature is a very mon and very important parameter, in daily life, agricultural production and automotive fields have a wide range of applications. Therefore, the development can accurately test and record the parameter values and be able to sense data transmission system is very important. Engine temperature sensor includes a temperature and intake air temperature sensor, electronically controlled engine, a large number of sensors are the sensory ans of modern engine, its role is perceived cooling water and inlet air temperature and perceived temperature into electrical signals output to the electronic control unit. According to the temperature level of perception to make further amendments to the fuel injection quantity, so that the engine is running at its best working condition. Once the temperature sensor is damaged or not working properly, the electronically controlled engine will malfunction, failure. So research on engine temperature sensor test system is very important. This paper describes a tem