【正文】 利用這種物理特性，我們可以把一些非電量轉(zhuǎn)換成聲學(xué)參數(shù)，通過壓電元件轉(zhuǎn)換成電量。在日常生活中，常常會遇到這樣的現(xiàn)象，即當(dāng)順著風(fēng)向喊話人時，對方很容易聽到；而逆著風(fēng)向喊人時，對方就不容易聽到。在超聲波式流量傳感器中，同樣存在著這種現(xiàn)象。渦流頻率信號輸入ECU后，ECU就可以計算出進(jìn)氣量。根據(jù)白金熱線在殼體內(nèi)安裝部位的不同，可分為安裝在空氣主通道內(nèi)的主流測量方式和安裝在空氣旁通道內(nèi)的旁通道測量方式。將一根鉑絲熱線置于進(jìn)氣空氣流中，當(dāng)恒定電流通過鉑絲使其加熱后，如果流過鉑絲周圍的空氣增加，金屬絲溫度就會降低。下面的圖是主流測量方式的熱線式空氣流量計的工作原理圖。RA和RA是精密線橋電阻。在實(shí)際工作中，代表空氣流量的加熱電流是通過電橋中的RA轉(zhuǎn)換成電壓輸出的。當(dāng)有空氣流動時，由于RH的熱量被空氣吸收而變冷，其電阻值發(fā)生變化，電橋失去平衡。由于電量的增加，RA的電壓增加，這樣就在RA上得到了代表空氣流量的新的電壓輸出。為此，在靠近熱線的空氣流中，設(shè)有一個補(bǔ)償電阻絲（冷線）。在工作中，放大器會使熱線溫度高出進(jìn)氣溫度100度。為此，在熱線式流量計上采用了燒盡措施解決這個難題。由于燒盡溫度必須是非常精確的，因此，在發(fā)動機(jī)熄火后4S后，該電路才被接通。 熱膜式空氣流量計熱線式空氣流量計雖然可以提供精確的進(jìn)氣空氣流量，但造價太高，主要用于高級轎車，為了滿足精度高，結(jié)構(gòu)簡單，造價又便宜的要求，德國博世公司厚膜工藝，開發(fā)出了熱膜式空氣流量計。所不同的是熱膜式空氣流量計不用鉑金作為熱線，而是將熱線電阻、補(bǔ)償電阻和線橋電阻用厚膜工藝集中在一塊陶瓷片上。三、 壓力傳感器功用：把壓力信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?。一是用于氣壓的檢測，包括進(jìn)氣真空度、大氣壓力、氣缸內(nèi)的氣壓及輪胎氣壓等；二是用于用于油壓的檢測，包括變速箱油壓、制動閥油壓及懸掛油壓等。電容器的容量與組成的電容的兩極板間的電介質(zhì)及其相對有效面積成正比，而與兩極板間的距離成反比，即C=ε A/d，其中ε為電介質(zhì)的介電常數(shù)，A為兩金屬電極板間相對有效面積，d為兩金屬電極板間距離。書上圖213中的電容壓力傳感器由置于空腔內(nèi)的兩個動片（彈性金屬膜片）、兩個定片（彈性膜片上下凹玻璃上的金屬涂層）、輸出端子和殼體等組成。當(dāng)進(jìn)氣壓力作用于彈性膜片時，彈性膜片產(chǎn)生位移，勢必與一個定片距離減小，而與另一個定片距離加大（可以通過一張紙來示范）。這種由一個被測量量引起兩個傳感元件參數(shù)等量、相反變化的結(jié)構(gòu)，稱為差動結(jié)構(gòu)。 與電容式傳感器配合使用的測量電路有很多種，下面我們來以電橋電路為例說明電容差動式傳感器測量電路的工作原理，如圖，由于電容是交流參數(shù)，所以電橋通過變壓器用交流激勵。 差動變壓器進(jìn)氣壓力傳感器差動壓力傳感器是一種開磁互感式電感傳感器。當(dāng)差動變壓器的一次線圈由交變電源激勵時，其二次線圈就會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。當(dāng)鐵心不動時，其總輸出量為零；當(dāng)鐵心移動時，輸出電動勢與鐵心位移呈線性變化。這種壓力傳感器主要有真空膜盒（波紋管）、差動變速器等組成。如果按照電壓的高低來確定噴射時間并使噴油器工作的話，就可以確定基本噴油量。所謂應(yīng)變效應(yīng)，就是指當(dāng)導(dǎo)體、半導(dǎo)體在外力作用下產(chǎn)生應(yīng)變時，其電阻值發(fā)生變化的現(xiàn)象。由電阻應(yīng)變片構(gòu)成的進(jìn)氣壓力傳感器主要由半導(dǎo)體應(yīng)變片、真空室、混合集成電路板等組成。半導(dǎo)體電阻電橋應(yīng)變片放置在一個真空室內(nèi)，在進(jìn)氣壓力的作用下，應(yīng)變片產(chǎn)生變形，電阻值發(fā)生變化，電橋失去平衡，從而將進(jìn)氣壓力的變化轉(zhuǎn)換成電阻電橋輸出電壓的變化。節(jié)氣門位置傳感器有開關(guān)量輸出和線性輸出兩種類型。這種節(jié)氣門位置傳感器包括動觸點(diǎn)、怠速觸點(diǎn)、滿負(fù)荷觸點(diǎn)。一般將動觸點(diǎn)稱為TL觸點(diǎn)，怠速觸點(diǎn)稱為IDL觸點(diǎn)，滿負(fù)荷觸點(diǎn)稱為PSW觸點(diǎn)。這種節(jié)氣門位置傳感器結(jié)構(gòu)比較簡單，但其輸出是非連續(xù)的。通過這樣的途徑傳遞信號時，電子控制器明白節(jié)氣門現(xiàn)在是全關(guān)閉狀態(tài)。電子控制器明白了，現(xiàn)在節(jié)氣門打開了一定的角度。當(dāng)有IDL信號輸出并且發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速超過規(guī)定轉(zhuǎn)速時，則中斷供油，以防止催化劑過熱及節(jié)省燃油。當(dāng)有PSW信號輸入到電子控制器中時，則發(fā)揮輸出加濃功能，增大噴油量。2）線性節(jié)氣門位置傳感器線性節(jié)氣門位置傳感器裝在節(jié)氣門上，它可以連續(xù)檢測節(jié)氣門的開度。電位計的動觸點(diǎn)（即節(jié)氣門開度輸出觸點(diǎn)）隨節(jié)氣門開度在電阻膜上滑動，從而在該觸點(diǎn)上（TTA 端子）得到與節(jié)氣門開度成正比例的線性電壓輸出。當(dāng)節(jié)氣門全閉時，另外一個與節(jié)氣門聯(lián)動的動觸點(diǎn)與IDL觸點(diǎn)接通，傳感器輸出怠速信號。五、氧傳感器在使用三元催化進(jìn)化裝置的汽油噴射發(fā)動機(jī)中，一般都在排氣管中安排氧傳感器，用以檢測排氣中氧的含量，從而間接地判斷進(jìn)入氣缸內(nèi)混合氣的濃度，以便對實(shí)際空燃比進(jìn)行閉環(huán)控制。目前在汽車上使用的氧傳感器主要有二氧化鈦氧傳感器和二氧化鋯氧傳感器兩種類型的傳感器。它是按照大氣與排氣中氧濃度之差而產(chǎn)生電動勢的一種電池。當(dāng)它插入排氣管中時，其外表面接觸廢氣，內(nèi)表面則通大氣。當(dāng)混合氣較稀，也就是過量空氣系數(shù)α〉1時，排氣中含氧必然多，陶瓷電解質(zhì)的內(nèi)外表面的氧濃度差小，只產(chǎn)生小的電壓；而當(dāng)混合氣較濃，也就是過量空氣系數(shù)α〈1時，排氣中氧含量較少，同時伴有大量的未完全燃燒物如CO、碳?xì)浠衔锏龋@些成分都可能在催化劑的作用下與氧發(fā)生反應(yīng)，消耗排氣中殘余的氧，使陶瓷電解質(zhì)外表面的氧濃度趨向于零，這樣就使得電解質(zhì)內(nèi)外的氧濃度差突然增大，傳感器輸出電壓也突然增大了，其數(shù)值趨向于1V。種類：溫度傳感器的種類很多，如熱敏電阻式、半導(dǎo)體式和熱電偶式等， 所謂熱敏電阻，是指這種電阻對溫度敏感，當(dāng)作用在這種電阻上的溫度變化時，其阻值會隨溫度的變化而變化。熱敏電阻溫度傳感器的測量電路比較簡單，只要把傳感器與一個精密電阻串聯(lián)接到一個穩(wěn)定的電源上，就能夠用串聯(lián)電阻的分壓輸出反映溫度的變化。檢測發(fā)動機(jī)爆震可以有三個路徑，一是檢測氣缸壓力，二是檢測發(fā)動機(jī)振動，三是檢測燃燒噪聲。根據(jù)燃燒噪聲的檢測法，由于是非接觸式的，其耐久性很好，但是精度和靈敏度偏低。采用振動檢測方法的爆震傳感器有磁滯伸縮式和壓電式兩種。其工作原理是：當(dāng)爆震發(fā)生，也就是當(dāng)發(fā)動機(jī)氣缸體出現(xiàn)振動時，鐵心受振使電磁繞組的磁通發(fā)生變化，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，通過線圈的磁通變化時，線圈就會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，這個電動勢就是爆震傳感器的輸出電壓信號。2） 壓電式爆震傳感器壓電式爆震傳感器是利用壓電效應(yīng)原理制成的傳感器。壓電式傳感器是一種力敏元件，發(fā)誓能夠轉(zhuǎn)換為力的動態(tài)物理量，比如說應(yīng)力、壓力、加速度等都能夠進(jìn)行檢測。共振型電壓爆震傳感器主要由壓電元件、振蕩片、基座等組成。振蕩片隨發(fā)動機(jī)的振蕩而振蕩。當(dāng)發(fā)動機(jī)爆震時的振動頻率與振蕩片的固有頻率相符合時，振蕩片產(chǎn)生共振，此時壓電元件將產(chǎn)生最大的電壓信號。非共振型壓電式爆震傳感器非共振型壓電式爆震傳感器是以接收加速度信號的形式，來判斷爆震是否產(chǎn)生。配重塊以一定的預(yù)緊力壓緊在壓電片上。這種傳感器產(chǎn)生的輸出電壓不會很大，不象磁致伸縮式爆震傳感器在爆震頻率產(chǎn)生一個較高的輸出電壓，而是具有平的輸出特性。 比較共振型壓電式傳感器，共振型在爆震時輸出電壓明顯增大，易于測量，但傳感器必須有發(fā)動機(jī)配套使用；非共振型用于不同發(fā)動機(jī)時，只須調(diào)整濾波器的頻率范圍就可以工作，不需要更換傳感器，通用性比較強(qiáng)，這是非共振型壓電式爆震傳感器的突出優(yōu)點(diǎn)。八、曲軸位置傳感器 曲軸位置傳感器（又稱點(diǎn)火信號發(fā)生器），是發(fā)動機(jī)集中控制系統(tǒng)中最主要的傳感器，它用于點(diǎn)火正時控制，也就是控制點(diǎn)火時刻，確定點(diǎn)火的提前角。 曲軸位置傳感器可分為磁脈沖式、光電式、霍爾式等等，其中磁脈沖式和霍爾式應(yīng)用的比較多。（具體結(jié)構(gòu)看書）定時轉(zhuǎn)子裝在分電器軸上并由良好的導(dǎo)磁材料制成。在書中轉(zhuǎn)子有四個齒，分別代表四缸發(fā)動機(jī)的四個缸。當(dāng)曲軸帶動分電器旋轉(zhuǎn)時，由于轉(zhuǎn)子定時齒相對線圈位置的變化，使線圈內(nèi)的磁通發(fā)生變化，從而在線圈內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電動勢輸出。當(dāng)定時齒離開線圈時，磁通開始下降如圖，到達(dá)C點(diǎn)時磁通量下降的幅度最大，這個時候線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢又達(dá)到了最大值。以上介紹的是磁脈沖式曲軸位置傳感器的基本原理，實(shí)際的要遠(yuǎn)比這個復(fù)雜。它是利用導(dǎo)體或半導(dǎo)體的磁電轉(zhuǎn)換原理工作的。它的工作原理是：當(dāng)在其a、b兩端以電流激勵并有垂直于薄片的磁場作用時，在垂直于電流和磁場方向的c、d端會出現(xiàn)與激勵電流I和磁場強(qiáng)度H乘積成正比的電動勢，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。上面介紹了霍爾元件，那么，我們將霍爾元件、放大器、穩(wěn)定電源、功能電路及輸出電路集成在一個芯片上，就構(gòu)成了霍爾集成電路?；魻柺角S位置傳感器由兩個部件組成，一個是與分火頭制成一體的定時轉(zhuǎn)子，即觸發(fā)葉輪，另一個部件是霍爾信號發(fā)生器，觸發(fā)葉輪由導(dǎo)磁材料制成，其上的葉片數(shù)與發(fā)動機(jī)的氣缸數(shù)相同，觸發(fā)葉輪由分電器帶動?；魻柺角S位置傳感器的工作原理是：