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    民熔小課堂|電壓型壓力傳感器原理及檢測【必看知識點】
    發表時間: 2021/3/8│ 瀏覽次數:613






    電壓型壓力傳感器原理及檢測






    1、半導體壓敏電阻式進氣歧管絕對壓力傳感器由壓力轉換元件(硅膜片)和把轉換元件輸出信號進行放大的混合集成電路組成。

    壓力轉換元件是利用半導體的壓阻效應制成的硅膜片。硅膜片的一側是真空室,另一側導入進氣歧管壓力,所以進氣歧管內絕對壓力越高,硅膜片的變形越大,其變形量與壓力成正比。附著在薄膜上的應變電阻的阻值則產生與其變形量成正比的變化。利用這種原理,可把進氣歧管內壓力的變化變換成電信號。

    一般此種傳感器與 ECU有3根導線相連:ECU向傳感器供電的電源線,供電電壓一般為4.8-5.1V,傳感器的信號輸出線和傳感器的接地線。在發動機怠速運轉時,進氣歧管的真空度高(絕對壓力低),傳感器的電阻值大,傳感器輸出1.5-2.1V的低電壓信號;當節氣門全開時,歧管真空度低(絕對壓力高),傳感器電阻小,傳感器輸出3.9-4.8V的高電壓信號。


    2、真空膜盒傳動的可變電感式進氣歧管絕對壓力傳感器主要由膜盒、鐵心、感應線圈和電子電路等組成。膜盒是由薄金屬片焊接而成,其內部被抽成真空,外部與進氣歧管相通。外部壓力變化將使膜盒產生膨脹和收縮的變化。置于感應線圈內部的鐵芯和膜盒聯動。感應線圈由2個繞組構成,其中一個與振蕩電路相連,產生交流電壓,在線圈周圍產生磁場,另一個為感應繞組,產生信號電壓。

    當進氣歧管壓力變化時,膜盒帶動鐵心在磁場中移動,使感應線圈產生的信號電壓隨之變化。該信號電壓由電子電路檢波、整形和放大后,作為傳感器的輸出信號送至.電控單元(ECU)。

    由于這種傳感器是利用12V電源完成變壓作用的,所以拔下插座就無法檢查傳感器的好壞。檢測時,將萬用表(電壓擋)的表筆分別插入導線連接器與兩端子接觸,測量其輸出電壓。

    測量方法如下:在不動插座的情況下閉合點火開關(ON),將萬用表表筆與Vs、E端子接觸。在開放真空管道、加上大氣壓的情況下,電壓值約為1.5V,而在用嘴巴對真空管道吸氣的情況下,電壓值應從1.5V起向降低方向變化;發動機怠速運轉時,電壓值約為0.4V ,而當發動機轉速升高時,此電壓值也升高。






    頻率型壓力傳感器原理及檢測






    1、電容式壓力傳感器
    它是用氧化鋁膜片和底板彼此靠近排列形成電容,利用電容膜片上下壓力差而改變的性質,獲得與壓力成正比的電容值信號。將電容連接到傳感器混合集成電路的震蕩電路中,傳感器產生可變頻率的信號。輸出頻率與進氣壓力成正比,在80.120Hz之間變化。


    2、表面彈性波式壓力傳感器
    它是在一塊壓電基片上用超聲波方法加工出一個薄膜敏感區,上面刻制換能器(壓敏SAW延時線),換能器與電路組合成振蕩器。

    換能器是在拋光的壓電基片上設置2個金屬叉指構成,若在輸入換能叉指T1上加電信號,便由逆壓電效應在基片壽面激勵起彈性表面波,傳播到換能文指T2轉換成電信號,經放大后反饋到T1以便保持振蕩狀態。表面彈性波(SAW)在2個換能叉指之間的傳播時間即是所獲得的延遲時間,其大小取決于2個換能叉指間的距離。

    由于導入的進氣歧管壓力作用于壓電基片上,壓力變化將在薄膜敏感區產生應變,即使換能叉指間距離發生變化。因而,表面彈性波傳播的延遲時間相應變化。這樣,根據與延遲時間成反比的振蕩頻率,即可輸出壓力信號。

    頻率型壓力傳感器信號電壓一般是5V或12V。當空氣流量變化時,電壓始終不變,而輸出的脈沖頻率發生變化,因此不能根據測量電壓高低確定流量變化。

    檢測時用萬用表找到壓力傳感器的頻率信號輸出線,將汽車萬用表打到“DC”擋,按SELECT功能選擇鍵轉換成“DC+Hz”擋。起動發動機逐漸加速觀察,主顯示直流電壓和副顯示上的頻率,是否隨轉速變化而變化,一般的頻率型的壓力傳感器隨著進氣量的增加頻率也在改變。