如何检测半导体压敏电阻式进气歧管压力传感器

如何检测半导体压敏电阻式进气歧管压力传感器,第1张

用示波器检测半导体压敏电阻式进气歧管压力传感器信号即可。

进气压力传感器即进气歧管压力传感器。应用于D型电子控制燃油喷射系统(L型的使用空气流量计检测进气量)。进气压力传感器一般安装在节气门后方,通过检测节气门后方的压力变化来计算进气量。它的作用是检测进气歧管内的压力变化,并将发动机进气歧管的进气压力转换为电信号。与空气流量计一样,是发动机控制单元ECU计算基本喷油量、确定最佳点火时间的重要参数。

常见的进气压力传感器有模拟的,数字的,和TMAP的。模拟和数字的都是三条线,一条电源线,一条接地线,一条信号线。而TMAP的相比较于这两者,多了一根温度传感器的信号线。TMAP型的进气歧管压力传感器集成了温度传感器,发动机电脑对比进气温度传感器和增压温度传感器,如果温差大于8摄氏度,则会接通冷却液循环泵。

我们用示波器来测一下马自达2007款 2.3L排量汽车的模拟型的进气压力传感器信号。

将示波器的通道一连接一根BNC转香蕉头线,黑色香蕉头接一个鳄鱼夹连接蓄电池负极接地,红色香蕉头接一根刺针,连接传感器的信号输出端。

示波器通道衰减比设置为1X,垂直档位设置为500ms/div,时基设置为500ms左右即可。为避免波形毛刺干扰,可以给示波器开启低通30K,然后迅速踩下油门,从怠速到节气门全开,观察波形。

模拟型的压力传感器信号电压会随发动机真空度的改变而改变。当怠速时,节气门接近真空,说明此时节气门几乎关闭。当进气量增大时,真空度变小,压力变大,波形向上。其原理是,进气歧管内绝对压力越高,硅膜片的变形就越大,其变形量和压力成正比。当传感器结构和输入电压一定时,作用在圆形硅片上的压力越高,输出电压就越高。通常进气压力传感器的输出电压在怠速时是1.25V,当节气门全开时略低于5V,全减速时接近0V。

数字式的进气压力传感器,比如福特发动机控制系统上有,当发动机真空度改变时,它的信号频率会随之变化(往往就是方波信号),但不管发动机真空度如何改变,电压信号会一直保持不变。

差压变送器的基本原理是、将一个空间用敏感元件(多用膜盒)分割成两个腔室,分别向两个腔室引入压力时,传感器在两方压力共同作用下产生位移(或位移的趋势),这个位移量和两个腔室压力差(差压)成正比,将这种位移转换成可以反映差压大小的标准信号输出。 实际构造中,敏感元件的结构,腔室的形式,位移转换的方式,标准信号的格式 都有很多种。 差压变送器原理 过程压力通过两侧或一侧隔离膜片,灌充液作用在δ元件(即敏感元件)内张紧的测量膜片上,测量膜片与两侧绝缘体上的电容极板各组成一个电容器,在无压力通入或两侧压力均等时测量膜片处于中间位置,两个电容器的电容量相等.当两侧压力不一致时,致使测量膜片产生位移,其位移量和压力差成正比,这种位移转变为电容极板上形成的差动电容.由电子线路把差动电容转换成4-20mADC的二线制电流信号,压力变送器和绝对压力变送器的工作原理和差压变送器相同,所不同的是低压室压力是大气压或真空。 差压变送器原理以及应用 力学变送器的种类繁多,如电阻应变片差压变送器、半导体应变片差压变送器、压阻式差压变送器、电感式差压变送器、电容式差压变送器、谐振式差压变送器及电容式加速度传感器等。但应用最为广泛的是压阻式差压变送器,它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。下面我们主要介绍这类传感器。 在了解压阻式力传感器时,我们首先认识一下电阻应变片这种元件。差压变送器电阻应变片是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。它是压阻式应变变送器的主要组成部分之一。电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上,当基体受力发生应力变化时,电阻应变片也一起产生形变,使应变片的阻值发生改变,从而使加在电阻上的电压发生变化。这种应变片在受力时产生的阻值变化通常较小,一般这种应变片都组成应变电桥,并通过后续的仪表放大器进行放大,再传输给处理电路(通常是A/D转换和CPU)显示或执行机构。 金属电阻应变片的内部结构 它由基体材料、金属应变丝或应变箔、绝缘保护片和引出线等部分组成。根据不同的用途,差压变送器电阻应变片的阻值可以由设计者设计,但电阻的取值范围应注意:阻值太小,所需的驱动电流太大,同时应变片的发热致使本身的温度过高,不同的环境中使用,使应变片的阻值变化太大,输出零点漂移明显,调零电路过于复杂。而电阻太大,阻抗太高,抗外界的电磁干扰能力较差。一般均为几十欧至几十千欧左右。 电阻应变片的工作原理:差压变送器金属电阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象,俗称为电阻应变效应。金属导体的电阻值可用下式表示: R=ρ*L/S 式中:ρ——金属导体的电阻率(Ω·cm2/m) S——导体的截面积(cm2) L——导体的长度(m) 我们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,差压变送器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。当金属丝受外力作用而压缩时,长度减小而截面增加,电阻值则会减小。只要测出加在电阻的变化(通常是测量电阻两端的电压),即可获得应变金属丝的应变情。 原创文章:"http://www.cntronics.com/public/tool/kbview/kid/1689/cid/1"


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