【正文】 應(yīng)用最廣泛的熱電阻材料是鉑和銅：鉑電阻精度高，適用于中性和氧化性介質(zhì)，穩(wěn)定性好，具有一定的非線性，溫度越高電阻變化率越小 。 ○ 2 三線制：在熱電阻的根部的一端連接一根引線，另一端連接兩根引線的方式稱為三線制，這種方式通常與電橋配套使用，可以較好的消除引線電阻的影響，是工業(yè)過程控制中的最常用的引線電阻。工業(yè)上一般都采用三線制接法。 溫度傳感器原理及介紹 AD590 是美國模擬器件公司的電流輸出型溫度傳感器，供電電壓范圍為3~30V，輸出電流 223μ A（ 50℃） ~423μ A（ +150℃），靈敏度為 1μ A/℃。封裝形式有 TO4 TO9 SO8。進(jìn)氣溫度傳感器安裝在空氣流量計或進(jìn)氣管道內(nèi)。如果是這樣 ,基本可以認(rèn)為傳感器是好的。不同溫度下的信號電壓值應(yīng)符合規(guī)定。整體分析圖 42,該電路可看作由兩個鏡象電流源構(gòu)成。 當(dāng)溫度在 55℃～ 155℃之間時 ,TV 近似在 0104V～ 之間。 與圖 42 相比 ,圖 41虛線框內(nèi)增加了一些電路。這就提出了水溫傳感器性能測試的問題。 [17] 熱敏式溫度傳感器 熱敏式溫度傳感器利用的半導(dǎo)體是電阻隨溫度變化而變化的特性，其靈敏度較高。通常情況下，燃油溫度傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器和冷卻第 5 章 汽車?yán)鋮s液 溫度傳感器 性能及其檢測方法 21 液濕度傳感器電阻的變化范圍是從 40℃時的 100000Ω到 130℃時的 50Ω；傳感器的電壓變化范圍從冷態(tài)時的略小于 5V到正常工作時的 1V～ 2V。 22 圖 54 冷卻液溫度傳感器電阻測量 單件測試 關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)，拔下發(fā)動機(jī)冷卻液溫度傳感器的導(dǎo)線連接器，從發(fā)動機(jī)上拆下冷卻液溫度傳感器。 圖 57 故障檢測流程 利用汽車專用示波器進(jìn)行測試： 24 利用示波器的記憶功能，可以顯示溫度上升過程中，傳感器電壓的變化軌跡。 ③裝回冷卻液溫度傳感器插頭，打開點(diǎn)火開關(guān)，檢測兩端子之間或檢測盒第30號、 45 號插孔之間的輸出電壓 (與溫度有關(guān) )，應(yīng)在 0． 5V～ 之間。 由于自身知識水平和研究時間的限制，本論文還存在很多的不足之處，這些有待于進(jìn)一步的探討和研究。在此即將畢業(yè)之際，我再次的向我的導(dǎo)師表 示感謝。計算機(jī)仿真， 2020年第 9期 [19] 姜水生，潘秀明，文華，電控發(fā)動機(jī)中溫度傳感技術(shù) [J】，小瓔內(nèi)燃機(jī)， 1998年第 4期 [20] Kota Shimada， Kazuhide Kimura， Hiroshi Watanabe， A Study of radiator cooling fan with labyrinth seal[J]， JSAEReview24(2020)1431439 [21] 姬芬竹，杜發(fā)榮，司爾宏，過渡 J：況 F汽車發(fā)動機(jī)汽缸蓋溫度的測試及分析 [J]，洛陽工學(xué)院學(xué)報， 2020 年第 3期 [22] 郭新民等，汽車發(fā)動機(jī)電控冷卻系統(tǒng)的試驗研究 [J]，內(nèi)燃機(jī)， 2020年第 3期“、郁春蘭，汽車發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)溫度測暈技術(shù)探討 [J]，現(xiàn)代電 子技術(shù)，2020 年第 10期 [23] 姚春德，高雪飛，冷卻水溫度對柴油機(jī)冷起動 Hc 排放影響的研究 [J]，小型內(nèi)燃機(jī)與摩托下， 2020 年第 6期致謝 29 致謝 從論文的選題到課題研究的開展，從課題的研究到論文的撰寫，都是在我的指導(dǎo)老師的悉心關(guān)懷和耐心指導(dǎo)下進(jìn)行的。 本章小結(jié) 根據(jù)以上數(shù)據(jù)及其曲線分析可知，本設(shè)計基本滿足測試此類傳感器性能的要求。對于相同車型的溫度傳感器，如果系統(tǒng)運(yùn)行正常，那這些車輛冷卻液溫度傳感器的電壓一時間的特性曲線應(yīng)基本重合。 圖 55 性能測試 第 5 章 汽車?yán)鋮s液 溫度傳感器 性能及其檢測方法 23 圖 56 電阻測試范圍曲線 傳感器電壓測試 利用汽車專用萬用表進(jìn)行測試： 把發(fā)動機(jī)冷卻液溫度傳感器正確安裝在車上，起動發(fā)動機(jī)。因而對發(fā)動機(jī)冷卻液溫度傳感器進(jìn)行正確的測試很重要。其中一根線通過發(fā)動機(jī)控制模塊為傳感器提供搭鐵信號，有些車型的溫度傳感器用殼體直接搭鐵；而另外一根線是作為傳感器的信號輸出線，發(fā)動機(jī)控制模塊就是用這根線向傳感器提供一個 5V的參考電壓，同時也是通過這根線上的反饋電壓來監(jiān)測溫度的高低。而從檢測對象方面講，溫度傳感器包括發(fā)動機(jī)冷卻液溫度傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器和排氣溫度傳感器。對所得的數(shù)據(jù)點(diǎn)用最小二乘法進(jìn)行擬合 ,可得經(jīng)驗公式 I=α T+γ AD590溫度傳感器不但實現(xiàn)了溫度轉(zhuǎn)換為線性化電量測量 ,而且精確度高、互換性好，在熱交換實驗中有熱損耗存在 ,且與容器的尺寸結(jié)構(gòu)有關(guān) ,在量熱器的容積 一定時 ,容 器的 高度為 一特定 值時可 使量 熱器的 熱損耗 為最小 。若 3S =N 4S ，則 RV =TV 1n(N),即 3eI R= TV 1n(N), 3eI =(TV /R)1n(N)。因此?0I 32CI 32eI? (2) PN 結(jié)理想伏安特性表達(dá)式為 :I=sI ( TVVe 1)=SI ( KTqVe 1) (3) 對晶體而言 ,上式中 I 即為發(fā)射極電源 eI 。 圖 35 正常溫度傳感器的信號波形 圖 36 不良的溫度傳感器信號波形第 4 章 溫度傳感器 AD590 的結(jié)構(gòu)及工作原理 15 第 4 章 溫度傳感器 AD590 的結(jié)構(gòu)及工作原理 AD590 結(jié)構(gòu) AD590 是電流型溫度傳感器，通過對電流的測量可得到所需要的溫度值，直接輸出與熱力學(xué)溫度成比例的電流信號 ,在輸出端串聯(lián)一個電阻則轉(zhuǎn)換為電壓信號。再將溫度傳感器的探頭放入一個盛有熱水的容器中 ,按照圖 34 所示的連接方法連接好 ,并測出相應(yīng)溫度的電阻值。 接通點(diǎn)火開關(guān) ,ECU 首先通過固定電阻 R給傳感器輸出一個 5V(或 12V)的參考電壓 ,熱敏電阻的阻值變化時 ,固定電阻 R 所分得的電壓值 (即傳感器的信號電壓 )隨之變化 ,見圖 31和 32 所示。一旦溫度傳感器損壞或工作不正常 ,則電控發(fā)動機(jī)將會工作失常 ,出現(xiàn)故障。作為一種高阻電流源，最高可 達(dá) 20MΩ，所以它不必考慮選擇開關(guān)或CMOS多路轉(zhuǎn)換器所引入的附加電阻造成的誤差。 (2)鎧裝熱電阻是由感溫元件 (電阻體 )、引線、絕緣材料、不銹鋼套管組合而成的堅實體，它的外徑一般為φ 2~φ 8mm，最小可達(dá)φ 1mm。 采用三線制是為了消除連接導(dǎo)線電阻引起的測量誤差。其中 Pt100 和 Cu50 的應(yīng)用最為廣泛。它與一般軸向熱電阻相比，能更正確和快速地反映被測端面的實際溫度，適用于測量軸瓦和其他機(jī)件的端面溫度。金屬熱電阻一般適用于 200至 500℃范圍內(nèi)的溫度測量，其特點(diǎn)是測量準(zhǔn)確、穩(wěn)定性好、性能可靠，在程控制中的應(yīng)用極其廣泛。其中鉑熱是阻的測量精確度是最高的，它不僅廣泛應(yīng)用于工業(yè)測溫，而且被制成標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)儀。其中， E(0t ， 0)是實際測量的電動勢， t 代表熱端溫度， 0t 代表冷端溫度， 0 代表 O℃。 熱電偶溫度傳感器原理及介紹 熱電偶是一種感溫元件 ,它把溫度信號轉(zhuǎn)換成熱電動勢信號 ,通過電氣儀表轉(zhuǎn)換成被測介質(zhì)的溫度。如將冷卻液溫度傳感器的信息和進(jìn)氣溫度傳感器的信息或啟動后的時間進(jìn)行比較，就可以得出冷卻液溫度傳感器的信息是否準(zhǔn)確，傳感器是否有短路還是斷路的故障。 （ 2）負(fù)責(zé)控制暖機(jī)時發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速， 40℃以下轉(zhuǎn)速為 1500r/min， 40～ 70℃轉(zhuǎn)速為 1100r/min。進(jìn)氣溫度傳感器可以裝在空氣流量傳感器或進(jìn)氣壓力傳感器內(nèi)，也可以裝在進(jìn)氣道上某個部位。新技術(shù)的發(fā)展將重新定義未來的傳感器市場，比如無線傳感器、光纖傳感器、智能傳感器和金屬氧化傳感器等新型稱重傳感器的出現(xiàn)與市場份額的擴(kuò)大。傳感器市場的主要增長來自于無線傳感器、 MEMS傳感器、生物傳感器等新興傳感器。根據(jù)現(xiàn)在車用溫度傳感器的發(fā)展趨勢，本課題詳細(xì)介紹了 AD590 集成溫度傳感器的機(jī)構(gòu)和特性，并論述了其原理。摘要 I 摘 要 溫度是個很普遍而又非常重要的參數(shù)，在日常生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及汽車領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。最后設(shè)計一個具有溫度測量、測試結(jié)果顯示等基本功能的汽車?yán)鋮s液溫度傳感器測量系統(tǒng)，該系統(tǒng)能準(zhǔn)確檢測傳感器的性能，方法可行，能保證測試系統(tǒng)測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。其中，無線傳感器在近幾年復(fù)合年增長率超過了 25%，預(yù)計未來增長速度會更快。 [3] 我國改革開放在“發(fā)展高科技，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化”、“大力加強(qiáng)傳感器的開發(fā)和在國民經(jīng)濟(jì)中的普遍應(yīng)用”等一些列政策導(dǎo)向和支持下，在蓬勃發(fā)展的我國電子信息產(chǎn)業(yè)市場的推動下，傳感器已形成了一定的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，并在技術(shù)創(chuàng)新、自主研發(fā)、成果轉(zhuǎn) 化和競爭能力等方面有了長足進(jìn)展，為促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。發(fā)動機(jī)進(jìn)氣溫度高時控制單元會減少噴 油脈寬，反之增加噴油脈寬。 （ 3）責(zé)控制散熱器風(fēng)扇， 85℃以上開始低速旋轉(zhuǎn)， 105℃開始高速旋轉(zhuǎn)。所以冷卻液溫度傳感器短路后 OBDⅡ系統(tǒng)會留下故障碼。熱電偶測溫的基本原理是兩種不同成份的均質(zhì)導(dǎo)體組成閉合回路 ,當(dāng)兩端存在溫度梯度時 ,回路中就會有電流通過，此時兩端之間就存在Seebeck 電動勢 —— 熱電動勢，這就是所謂的塞貝克效應(yīng)。在現(xiàn)場溫度測量中，由于熱電偶冷端溫度一般不為 O℃，而是在一定范圍內(nèi)變化著，因此測得的熱電勢為 E(t， 0t )。 與熱電偶的測溫原理不同的是，熱電阻是基于電阻的熱效應(yīng)進(jìn)行溫度測量的，即電阻體的阻值隨溫度的變化而變化的特性。 熱電阻測 溫是基于金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來進(jìn)行溫度測量的。 (4)隔爆型熱電阻：隔爆型熱電阻通過特殊結(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響而發(fā)生的爆炸局限在接線盒內(nèi)，生產(chǎn)現(xiàn)場不會引超爆炸。 熱電阻的信號連接方式熱電阻是把溫度變化轉(zhuǎn)換為電阻值變化的一次元件，通常需要把電阻信號通過引線傳遞到計算機(jī)控制裝置或者其它一次儀表上。這是因為測量熱電阻的電路一般是不平衡電橋。 (3)端面熱電阻感溫元件由特殊處理的電阻絲材料繞制，緊貼在溫度計端面。適用于多點(diǎn)溫度測量和遠(yuǎn)距離溫度測量的控制。例如 ,當(dāng)電噴車出現(xiàn)怠速過高 ,過低 ,混合氣稀或冒黑煙 ,冷車不好發(fā)動等故障時 ,應(yīng)想到要檢測一下水溫傳感器是否正常。 當(dāng)溫度變低時 ,熱敏電阻的電阻值增大 ,電路中的電流減小 ,ECU檢測到的信號電壓增高 ,當(dāng)溫度升高，熱敏電阻的阻值逐漸減小 ,電路中的電流增大 ,固定電阻上的電壓逐漸增大 ,因此 ECU 檢測到的信號電壓逐漸降低 ,根據(jù)信號 ECU 將逐漸修正噴油量。這個阻值隨溫度變化應(yīng)符合相應(yīng)車型的標(biāo)準(zhǔn)值 ,否則應(yīng)該更換溫度傳感器。除此之外 ,