在高真空下，电子枪钨丝加热后发射热电子，被加快阳极加快，获得巨大的动能轰击至的蒸发材料上，把动能转换成热让蒸发材料加热汽化，而实现电子束蒸发镀膜。电子束蒸发源由发射电子的热阴极、电子加快极跟作为阳极的镀膜材料组成。电子束蒸发源的能量可高度集中，使镀膜材料局部达到低温而蒸发。通过调节电子束的功率，可以便捷的控制镀膜材料的蒸发速度，特别是有利于高熔点以及高纯金属跟化合物材料。今日博顿君为您扫盲“电子束蒸发镀膜”相关知识，希望对您有所帮助。

电子束蒸发镀膜机是在工业中比较常使用的薄膜制造设备，由于蒸发镀膜机的特性在生产薄膜的时侯发挥了很大的作用，薄膜的形成主要是通过镀膜机中的电子束的加热形成的。

1、电子束加热蒸发镀膜的特点

①镀膜机中的电子束加热的方式与传统的电感加热的方式相比较的话。电子束加热会形成更高的通量密度，这样的话对于高熔点的材料的蒸发比较有利，而且还可以促使蒸发的速度得到一定程度上的提升。

②蒸发镀膜机在工作的时侯会将还要被蒸发的原材料放到至风冷铜坩埚内，这样就可以保证材料防止被污染，可以制造含量比较高的薄膜。

③电子束蒸发的粒子动能比较大，这样会有利于薄膜的精密性跟结合力。

2、电子束加热蒸发镀膜的劣势

①电子束蒸发镀膜机的整体的构造比较的复杂，价格相较于其他的镀膜设备而言比较的过低。

②镀膜机在工作的时侯，如果蒸发源附近的蒸气的密度比较高的话，就会促使电子束流跟蒸气粒子之间发生一些互相的作用，将会对电子的通量形成影响，使得电子的通量散失或则偏斜轨道。同时你还可能会导致蒸气跟残余的二氧化碳的迸发跟解离，以此影响至整个薄膜的品质。

电子束蒸发的应用——电子束蒸发镀制TiO2薄膜

电子束蒸发镀制TiO2薄膜，采用下图所示的离子束辅助电子束蒸发的INTEGRITY-39全手动光学镀膜系统。

1.冷却水进口;2.冷却水出口;3.坩埚;4.束流导线;5.电子束发射器;6.加热灯;7.基片架;8.电机;9.监控片;10.离子源

镀制样品电子枪工作电流为10 kV，电流为200 A，真空室沉积气温为145～155℃。膜料采用含量为99.99%的红色颗粒状Ti2O3，采用CC-105冷阴极离子束进行辅助沉积，沉积时真空室充入含量为99.99%的O2作为反应二氧化碳，同时使用1179A型MKS质量流量计控制反应二氧化碳O2的流量，基底为半径25 mm的方形K9玻璃。

镀膜前基底先用玻璃液擦洗，去离子水洗涤，氮气吹干，然后用含量为99.9%的乙酸、无水乙醇超声波各擦洗15 min，用专用擦洗纸擦掉后放入真空室。

镀制时用机械泵跟扩散泵将真空度抽到6.5×10-4Pa时，设定手动镀制程序。当基底被加热至沉积气温150℃时，离子源开始轰击基底，能量控制在60～90 eV，时间10 min。然后手动启动电子枪加热蒸发膜料，沉积薄膜，沉积速度0.38～0.42 nm/s，薄膜沉积至设计长度440 nm时，程序手动关掉电子枪，完成镀制。

镀膜后真空室自然冷却至常温取出样品，用Lambda900(测试范围为175～3 300 nm)分光光度计进行样品TiO2的波谱检测，采用Macleod硬件包络法估算TiO2薄膜的实际长度，消光系数跟折射率。

对真空室通入不同流量的高纯二氧化碳，研究不同的真空度对TiO2的成膜品质、折射率、吸收系数的影响。

在较高的真空度下用离子源辅助蒸发沉积TiO2薄膜时电子束蒸镀膜，真空度随通氧量的变化如下表所列。

随着充入真空室外的氧分子被解离成氧离子充分与Ti2O3蒸汽分子反应，使得Ti2O3分解所失的氧得到补充，从而生成的薄膜中TiO2成份比较纯净，但是假如通氧量不足或Ti2O3与O2反应不充分，则会产生高吸收的亚氧化钛薄膜TinO2n-1(n=1，2，……，10)。随着通氧量的提高，TiO2蒸汽分子在蒸发上升过程中与氧分子的碰撞概率减小而损失了能量，使沉积在基底表面的TiO2动能减少，影响沉积薄膜的附着力跟致密性。

对于光学薄膜而言，采用离子源辅助才能提高基底表乳液层分子的动能，不仅对薄膜的折射率有显著的影响，而且能使薄膜致密性及耐寒冷性得以增加，同时薄膜在基底上的附着力还有显著好转。

采用Lambda900分光光度计检测4个样品的波谱，光谱图如下图所示。从图中可以看出，1号样品的TiO2薄膜显著存在吸收，更高透射率为81%;2号样品的透射率较1号有显著提高，更大透射率为90%;3号样品的更大透射率为92%，与基底的透射率基本相似，基本没有吸收;4号样品更大透射率也为92%;但是峰值跟谷值之差增大，材料的折射率增大。

2、基于包络法估算TiO2薄膜的折射率跟消光系数

对于镀制在可见县高透射率光学膜系，材料的吸收系数不能很大，否则将影响薄膜产品的最终透射率，使产品的光学功耗增加;同时折射率也不能很低，否则对膜系设计时截至带的长度等导致影响。

包洛线法由Manifacier在1976年提出，是通过膜层光学长度为λ/4整数倍处的透射率(或反射率)极值流场估算膜层的光学薄膜参数。在实际检测过程中，首先分别连结透射率极大值Tλ/2点与极小值Tλ/4点产生Tmax(λ)和Tmin(λ)两条包络线;然后通过包络线上取点荣获任意波速位置透射率极值Tλ/2跟Tλ/4;最后运用透射率极值估算膜层的消光系数跟折射率，并根据折射率估算值跟极值点波速求解膜层的宽度。

该方式的特点是检测过程简略，可同时检测膜层的折射率、消光系数跟长度，测量过程不需要与薄膜样品接触，利于样品保护，是一种理想的对比各类设备检测结果的方式，如果使用得当，可以作为确定薄膜所有光学常数的方式。

采用包络线的方式，计算薄膜在波速λ处的线性折射率n跟长度L。

式中：n0跟n1分别是空气跟基底的折射率;Tmax跟Tmin是在波速λ处的更大跟最小透射率;λ1、λ2跟n(λ1)、n(λ2)分别对应透射率曲线2个相邻峰值或谷值的波速跟折射率。利用Macleod硬件，用包络线法估算TiO2薄膜的折射率跟消光系数。

从右图(a)中可以看出，光谱范围由紫外-可见-近红外，4种样品的折射率均减少。1号样品在400～1 000 nm短线的折射率介于2.50～2.15之间。2号样品跟3号样品折射率稍高，而4号样品折射率在同样波速位置稍低，介于2.45～2.15。

从上图(b)中可以看出，1号样品显著存在吸收，消光系数随着波谱范围从紫外-可见减小，可以晓得有金属Ti的底价氧化物形成，原因是供氧量不足;2号样品的更大透射率显著提高，消光系数基本在2.5×10-3以下，对波谱最终透射率一直有影响;3号样品跟4号样品波谱的消光系数在10-4量级，对波谱最终透射率的影响基本可以忽视。

1号跟2号样品的消光系数随波速减小而减小，其他2个样品的消光系数基本不随波速变化，在这一真空度条件下，1号跟2号样品随波速减小而透射率增加，判断为此刻氧浓度过高，有金属Ti产生，而Ti的消光系数正好是随波速减小而减小。

通过4种样品的对比，发现随着氧流量降低，镀制真空度增加，TiO2薄膜的折射率先下降后增加。通氧量的降低造成经过离子源解离的氧离子提高，会降低轰击薄膜的离子密度，使膜层愈发致密，从而减少膜层的折射率，然而当二氧化碳的充入量逐步提高电子束蒸镀膜，镀制真空度比较低时，多余的氧分子跟TiO2薄膜分子的碰撞，减小了TiO2薄膜分子的动能，从而促使沉积的TiO2薄膜分子迁移速度增加，使膜层的致密度增加，也就逐步减少了薄膜的折射率。

如果通氧量较少，即镀制真空度较高时，也会导致因为氧分子的量较少，无法补充Ti2O3膜料在蒸发分解失氧时的氧浓度，导致镀制的薄膜成份有富含二氧化硅的底价氧化物，影响薄膜的光学特征，所以选择适当的通氧量对于TiO2光学薄膜的镀制很重要。

3、TiO2薄膜折射率的衍射

对于可见、近红外光学薄膜材料，色散规律符合Cauchy多项式n(λ)=An+Bn/λ2+Cn/λ4，An、Bn、Cn为拟合判据。

由右图可看出，对于TiO2薄膜在400～1 400 nm波谱范围内折射率的衍射关系，采用Origin数据剖析硬件拟合的曲线跟用包络法估算得到的曲线几乎完全重合，相关系数的平方为0.99946，n(λ)= 2.17+6.12×104/λ2+2.98×108/λ4，与Cauchy多项式衍射规律符合挺好，那么选用包络法估算得到的折射率作为材料参数，再用软件设计膜系，得到的试验结果跟设计目标能较差的符合。

通氧量对TiO2薄膜的光学功耗有着重要的影响。通过控制氢气流量的方式调节真空室外的真空度，TiO2薄膜的波谱透射率峰值随真空度增加而减小，折射率跟消光系数随真空度增加先下降后增加;当真空度为2.0×10-3Pa时，制备的TiO2薄膜在可见波谱县透射率高，更大透射率92%，折射率在2.50～2.20之间，消光系数在10-4以下。

电子束蒸发镀膜机的组成结构

电子束蒸发镀膜机主要是由控制系统、真空气路系统以及电子枪系统组成。

1、电子束蒸发镀膜机中的真空气路

在真空的气路中有两个机泵，分别是单端机械泵跟高真空高温泵，其中的低温泵作用主要是通过在特别低的盐度来，依据冷伞吸附的原理来达到抽真空的目的。在高真空高温泵的启动的过程中，前级机械泵会先将管线处在一个真空的状态中，当管线的真空度达到一定的程度的时侯，仟吉阀才会打开，这样功放机械泵会继续工作，使得管线跟高温泵都有一个真空的状态，然后就是功放阀在重复前面的方法。

电子束的蒸发源主要是由电子枪跟坩埚两部份组成，必要的时侯可能会附送一套可以给镀膜机提供原材料的机械设备。在大多数的状况中，在镀膜机中会将形成以及控制电子束的控制装置跟坩埚的设计组成一个整体。以下是电子束加热蒸发源的几种表现的结构方式;

①采用直线阴极跟静电聚焦模式加热的蒸发器。

②采用环型阴极跟静电聚焦模式加热的蒸发器。

③采用轴向枪跟静电远聚焦模式加热的蒸发器。

④采用轴向枪、磁聚焦跟磁偏转90度形式加热的蒸发器。

⑤E型电子枪蒸发器，e型电子束蒸发源所发射的电子轨迹与"e"字相同，故简称e型枪。

目前这些方式的蒸发源在真空蒸镀膜工艺中应用最为广泛。

电子束蒸发器镀膜机的修理方法

电子蒸发束镀膜机在使用的过程中由于自身设备的特性可能会出现或大或小的故障问题，最常见至的故障大多是由电路漏电、镀膜材料的碎屑等诱因。

1、真空的腔体内有焦糊味

设备在使用中，从真空腔体内发出焦糊味，首先要分辨的是零件时侯有发生破损或则被烧毁，如果在清查后发觉零件没有任何的异常或则受损，那么工作人员就须要对设备进行进一步的清查，在修理的过程中还要对腔体选用排除的方式进行测试，电子蒸发源是整个系统的主要的结构，也是清查问题的时侯最还要检查的位置。

2、电子枪未能正常的工作

由于电子束是借助电子枪形成的，如果电子枪未能正常的工作会影响至整台设备的正常工作。首先须要确定的是高压电缆的连结部位是否正常，如果正常的状况的话，就须要查看周围的环境是否比较的寒冷，潮湿的环境有可能会导致电路的漏电，容易导致设备出现故障问题。

3、电子束流不能正常的读取

出现此类故障有或许是负极或则负极或则是调压器内部有污垢或有漏电现象，它在低电压时还正常，但把电压升至一定的数值时就刺穿，就会出现跳断路器的现象，表面上有时发觉不了，更好用兆欧表对地摇一摇。

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1、课题三空气供给系统原理与检修课题三空气供给系统原理与检修 任务一认识空气供给系统任务一认识空气供给系统 任务二空气供给系统主要传感器的原理与检任务二空气供给系统主要传感器的原理与检测测返回任务一认识空气供给系统任务一认识空气供给系统 一、空气供给系统的基本组成一、空气供给系统的基本组成空气供给系统是电控汽油喷射系统中的重要组成部分，主要由空气滤空气供给系统是电控汽油喷射系统中的重要组成部分，主要由空气滤清器、空气流量计、节气门体、进气总管和进气歧管等组成，如图清器、空气流量计、节气门体、进气总管和进气歧管等组成，如图3-1-1 所示。所示。空气供给系统向发动机提供与发动机工况相适应的清洁空气，

2、同时检空气供给系统向发动机提供与发动机工况相适应的清洁空气，同时检测和控制流入发动机的空气量，使进入系统的空气量与喷油器喷出的测和控制流入发动机的空气量，使进入系统的空气量与喷油器喷出的汽油形成符合最佳空燃比要求的混合气。可燃混合气的形成过程如图汽油形成符合最佳空燃比要求的混合气。可燃混合气的形成过程如图3-1-2 所示。所示。下一页返回任务一认识空气供给系统任务一认识空气供给系统电喷空气供给系统的主要工作原理是：发动机工作时，空气经空气滤电喷空气供给系统的主要工作原理是：发动机工作时，空气经空气滤清器滤去尘埃等杂质后，经空气流量计，沿发动机的节气门通道进入清器滤去尘埃等杂质后，经空气流量计，

3、沿发动机的节气门通道进入动力腔，再经进气歧管分配到各缸中。动力腔，再经进气歧管分配到各缸中。ECU 根据空气流量计（根据空气流量计（L 型型）或进气歧管压力传感器）或进气歧管压力传感器(D 型型)和转速传感器的信号确定空气流量，和转速传感器的信号确定空气流量，再根据传感比要求即进气量就可以确定每一个循环的基本供油量，然再根据传感比要求即进气量就可以确定每一个循环的基本供油量，然后根据各种传感器的信号进行点火提前角、温度、节气门开度、空燃后根据各种传感器的信号进行点火提前角、温度、节气门开度、空燃比等各种工作参数的修正，最后确定某一工况下的最佳喷油量。比等各种工作参数的修正，最后确定某一工况下的

4、最佳喷油量。ECU 通过控制节气门的开度，依次改变进气量，控制发动机的运转。通过控制节气门的开度，依次改变进气量，控制发动机的运转。1. 空气密度法空气密度法上一页 下一页返回任务一认识空气供给系统任务一认识空气供给系统空气密度法也称直接检测法。这种方法直接利用空气流量传感器空气密度法也称直接检测法。这种方法直接利用空气流量传感器（MAF）所提供的信号来代表进气量，但由于该传感器无法检测进气）所提供的信号来代表进气量，但由于该传感器无法检测进气压力（海拔高度）的变化，因此还必须加装一个大气压力传感器压力（海拔高度）的变化，因此还必须加装一个大气压力传感器（BARO），以避免无法判断海拔高低的差

5、异。目前），以避免无法判断海拔高低的差异。目前BARO 多安装在多安装在ECU 盒内。采用这种方法检测进气量的发动机称为盒内。采用这种方法检测进气量的发动机称为L 型电控发动机，型电控发动机，如图如图3-1-3（a） 所示。所示。2. 速度密度法速度密度法速度密度法也称间接检测法。速度密度法也称间接检测法。上一页 下一页返回任务一认识空气供给系统任务一认识空气供给系统由于空气的密度与压力大小成正比关系，因此该系统利用装在进气歧由于空气的密度与压力大小成正比关系，因此该系统利用装在进气歧管上的进气歧管绝对压力传感器（管上的进气歧管绝对压力传感器（MAP）所提供的压力信号，再结）所提供的压力信号，

6、再结合进气温度（合进气温度（IAT）、发动机参数（）、发动机参数（CV）、估算的容积效率（）、估算的容积效率（VE）和废气再循环量（和废气再循环量（EGR），采用速度密度公式计算出进入发动机的空），采用速度密度公式计算出进入发动机的空气量，其中，发动机参数（气量，其中，发动机参数（CV）包括发动机转速信号（）包括发动机转速信号（RPM）。采）。采用这种方法检测进气量的发动机称为用这种方法检测进气量的发动机称为D 型发动机，如型发动机，如图图3-1-3（b）所）所示示。 二、空气供给系统主要部件的结构二、空气供给系统主要部件的结构1. 空气滤清器空气滤清器空气滤清器是过滤并清除空气中的微粒杂质的

7、装置。空气滤清器是过滤并清除空气中的微粒杂质的装置。上一页 下一页返回任务一认识空气供给系统任务一认识空气供给系统活塞式机械装置（内燃机、往复压缩机等）工作时，如果吸入空气中活塞式机械装置（内燃机、往复压缩机等）工作时，如果吸入空气中含有灰尘等杂质，将加剧零件的磨损，因此必须装有空气滤清器。空含有灰尘等杂质，将加剧零件的磨损，因此必须装有空气滤清器。空气滤清器由滤芯和壳体两部分组成，如图气滤清器由滤芯和壳体两部分组成，如图3-1-4 所示。要求空气滤清所示。要求空气滤清器的滤清效率高，流动阻力低，能较长时间连续使用而无须保养。器的滤清效率高，流动阻力低，能较长时间连续使用而无须保养。空气滤清器

8、的型式有两种，即干式和湿式。目前，汽车发动机广泛采空气滤清器的型式有两种，即干式和湿式。目前，汽车发动机广泛采用纸质干式空气滤清器。干式空气滤清器是通过一个干式滤芯（如纸用纸质干式空气滤清器。干式空气滤清器是通过一个干式滤芯（如纸滤芯），将空气中的杂质分离出来的滤清器。轻型车（含轿车、微型滤芯），将空气中的杂质分离出来的滤清器。轻型车（含轿车、微型车）所用的空气滤清器一般为单级，其滤芯形状有扁圆或椭圆及平板车）所用的空气滤清器一般为单级，其滤芯形状有扁圆或椭圆及平板式，如图式，如图3-1-5 所示。所示。上一页 下一页返回任务一认识空气供给系统任务一认识空气供给系统。过滤材料为滤纸或非织造布。

9、滤芯端盖有金属或聚氨酯的，。过滤材料为滤纸或非织造布。滤芯端盖有金属或聚氨酯的， 外壳外壳材料为金属或塑料。在额定空气体积流量下，滤芯的原始滤清效率应材料为金属或塑料。在额定空气体积流量下，滤芯的原始滤清效率应不低于不低于99.5%。发动机工作时，空气由滤清器盖与外壳之间的空隙进。发动机工作时，空气由滤清器盖与外壳之间的空隙进入，经过滤芯滤清后，经接管流向气缸。空气滤清器在车上的位置如入，经过滤芯滤清后，经接管流向气缸。空气滤清器在车上的位置如图图3-1-6 所示。所示。2. 节气门体节气门体节气门体是控制空气进入发动机的一道可控阀门，气体进入进气管后节气门体是控制空气进入发动机的一道可控阀门

10、，气体进入进气管后会与汽油混合形成可燃混合气，从而燃烧做功。节气门体上接空气滤会与汽油混合形成可燃混合气，从而燃烧做功。节气门体上接空气滤清器，下接发动机缸体，被称为汽车发动机的咽喉。节气门体有传统清器，下接发动机缸体，被称为汽车发动机的咽喉。节气门体有传统拉线式节气门体和电子节气门体两种，如图拉线式节气门体和电子节气门体两种，如图3-1-7 所示。所示。上一页 下一页返回任务一认识空气供给系统任务一认识空气供给系统传统发动机节气门体的操纵机构是通过拉索（软钢丝）或者拉杆，一传统发动机节气门体的操纵机构是通过拉索（软钢丝）或者拉杆，一端连接油门踏板，端连接油门踏板， 另一端连接节气门体连动板而

11、工作的。电子节气另一端连接节气门体连动板而工作的。电子节气门体主要通过节气门体位置传感器，根据发动机所需能量控制节气门门体主要通过节气门体位置传感器，根据发动机所需能量控制节气门体的开启角度，从而调节进气量的大小。节气门体在汽车上的安装位体的开启角度，从而调节进气量的大小。节气门体在汽车上的安装位置如图置如图3-1-8 所示。所示。3. 进气管进气管进气管一般包括进气软管、进气总管和进气歧管。进气软管用于连接进气管一般包括进气软管、进气总管和进气歧管。进气软管用于连接空气滤清器与节气门体，进气总管用于连接节气门体与进气歧管。有空气滤清器与节气门体，进气总管用于连接节气门体与进气歧管。有些发动机

12、的进气总管与进气歧管制成一体，有些则是分开制造再用螺些发动机的进气总管与进气歧管制成一体，有些则是分开制造再用螺栓连接。典型的进气管如图栓连接。典型的进气管如图3-1-9 所示。所示。上一页 下一页返回任务一认识空气供给系统任务一认识空气供给系统进气歧管指的是化油器或节气门体之后到气缸盖进气道之前的进气管进气歧管指的是化油器或节气门体之后到气缸盖进气道之前的进气管路，其功用是将空气、燃油混合气由化油器或节气门体分配到各缸的路，其功用是将空气、燃油混合气由化油器或节气门体分配到各缸的进气道。对于进气道燃油喷射式发动机或柴油机，进气歧管只是将洁进气道。对于进气道燃油喷射式发动机或柴油机，进气歧管只

13、是将洁净的空气分配到各缸进气道。进气歧管必须将空气、燃油混合气或洁净的空气分配到各缸进气道。进气歧管必须将空气、燃油混合气或洁净空气尽可能均匀地分配到各个气缸，为此进气歧管内气体流道的长净空气尽可能均匀地分配到各个气缸，为此进气歧管内气体流道的长度应尽可能相等。为了减小气体流动阻力，提高进气能力，进气歧管度应尽可能相等。为了减小气体流动阻力，提高进气能力，进气歧管的内壁应该光滑。的内壁应该光滑。上一页返回任务二空气供给系统主要传感器的原任务二空气供给系统主要传感器的原理与检测理与检测 一、空气流量传感器一、空气流量传感器空气流量传感器安装在空气滤清器和节气门之间的进气道上，如图空气流量传感器安

14、装在空气滤清器和节气门之间的进气道上，如图3-2-1 所示，这样吸入气缸的空气完全通过传感器。常见空气流量传感所示，这样吸入气缸的空气完全通过传感器。常见空气流量传感器的类型如图器的类型如图3-2-2 所示。所示。 二、卡门涡流式空气流量计二、卡门涡流式空气流量计卡门涡流是一种物理现象，涡流的测量精度由空气通道面积与涡流发卡门涡流是一种物理现象，涡流的测量精度由空气通道面积与涡流发生器的尺寸决定，生器的尺寸决定， 与检测方法无关。涡流式传感器的输出信号是与与检测方法无关。涡流式传感器的输出信号是与涡流频率对应的脉冲数字信号，其响应速度是几种空气流量传感器中涡流频率对应的脉冲数字信号，其响应速度

15、是几种空气流量传感器中最快的，几乎能同步反映空气流速的变化，因此特别适合用于数字式最快的，几乎能同步反映空气流速的变化，因此特别适合用于数字式计算机处理中。计算机处理中。下一页返回任务二空气供给系统主要传感器的原任务二空气供给系统主要传感器的原理与检测理与检测1. 光学式卡门涡流传感器光学式卡门涡流传感器（1）光学式卡门涡流传感器的结构。如图）光学式卡门涡流传感器的结构。如图3-2-3 所示，光学式卡门涡所示，光学式卡门涡流传感器包括涡流发生器、光电管（发光二极管和光敏晶体管）组件流传感器包括涡流发生器、光电管（发光二极管和光敏晶体管）组件、反光镜。、反光镜。（2）光学式卡门涡流传感器的工作原

16、理，如图）光学式卡门涡流传感器的工作原理，如图3-2-4 所示。当空气流所示。当空气流经进气道时，经进气道时， 会在涡流发生器的后部产生有规律的卡门涡流，从而会在涡流发生器的后部产生有规律的卡门涡流，从而导致涡流发生器周围的空气压力发生变化，变化的压力经导压孔引向导致涡流发生器周围的空气压力发生变化，变化的压力经导压孔引向金属膜制成的反光镜，使反光镜产生振动，其振动频率与涡流发生的金属膜制成的反光镜，使反光镜产生振动，其振动频率与涡流发生的频率相等，而涡流发生的频率与空气流速（发动机负荷）成正比；频率相等，而涡流发生的频率与空气流速（发动机负荷）成正比；上一页 下一页返回任务二空气供给系统主要

17、传感器的原任务二空气供给系统主要传感器的原理与检测理与检测反光镜再将发光二极管投射的光反射给光敏晶体管，通过光敏晶体管反光镜再将发光二极管投射的光反射给光敏晶体管，通过光敏晶体管检测涡流发生的频率，并向检测涡流发生的频率，并向ECU 输送输送0 或或5 V 交替变化的方波信号，交替变化的方波信号，ECU 则根据此信号确定发动机的进气量。则根据此信号确定发动机的进气量。（3）光学式卡门涡流传感器的信号特征。）光学式卡门涡流传感器的信号特征。5 V 方波信号的频率变化方波信号的频率变化与进气量成正比，与进气量成正比， 进气量多则信号频率高；反之，进气量少则信号进气量多则信号频率高；反之，进气量少则

18、信号频率低。频率低。（4）光学式卡门涡流传感器的检测方法。光学式卡门涡流传感器产）光学式卡门涡流传感器的检测方法。光学式卡门涡流传感器产生生5 V 方波信号，方波信号， 信号频率随进气量的增加而成正比变化。信号频率随进气量的增加而成正比变化。2. 超声波卡门涡流传感器超声波卡门涡流传感器上一页 下一页返回任务二空气供给系统主要传感器的原任务二空气供给系统主要传感器的原理与检测理与检测日本三菱公司率先采用超声波卡门涡流传感器，并安装在多款车上。日本三菱公司率先采用超声波卡门涡流传感器，并安装在多款车上。中国长丰猎豹吉普车和韩国现代轿车也采用了超声波卡门涡流传感器中国长丰猎豹吉普车和韩国现代轿车也

19、采用了超声波卡门涡流传感器。所谓超声波，是指频率高于。所谓超声波，是指频率高于20 Hz， 人耳听不到的机械波，其方向人耳听不到的机械波，其方向性好，穿透力强，遇到杂质或物体分界面会产生显著的反射。利用这性好，穿透力强，遇到杂质或物体分界面会产生显著的反射。利用这些物理性质，可把一些非电量转换成声学参数，通过压电元件转换成些物理性质，可把一些非电量转换成声学参数，通过压电元件转换成电量。电量。（1）超声波卡门涡流传感器的结构与工作原理。在三角涡流产生柱）超声波卡门涡流传感器的结构与工作原理。在三角涡流产生柱上游侧壁上装有超声波发生器，它可以发射固定频率的超声波；在发上游侧壁上装有超声波发生器，

20、它可以发射固定频率的超声波；在发射器的对面则装有超声波接收器，如图射器的对面则装有超声波接收器，如图3-2-5 所示。所示。上一页 下一页返回任务二空气供给系统主要传感器的原任务二空气供给系统主要传感器的原理与检测理与检测在卡门涡流发射器下游管路两侧相对安装超声波发射探头和接收探头。在卡门涡流发射器下游管路两侧相对安装超声波发射探头和接收探头。在没有卡门涡流的情况下，接收到的超声波为稳定的信号。有卡门涡在没有卡门涡流的情况下，接收到的超声波为稳定的信号。有卡门涡流发生时，超声波在气流中的传播受到卡门涡流的影响，使接收到的流发生时，超声波在气流中的传播受到卡门涡流的影响，使接收到的超声波成为一个

21、个与涡流数对应的脉冲信号，超声波成为一个个与涡流数对应的脉冲信号， 其频率等于卡门涡流其频率等于卡门涡流释放的频率，反映了气流速度。此脉冲信号经转换模块转换成矩形脉释放的频率，反映了气流速度。此脉冲信号经转换模块转换成矩形脉冲数字信号，计算机对这个矩形脉冲计数，便可得知空气流量。冲数字信号，计算机对这个矩形脉冲计数，便可得知空气流量。（2）超声波卡门涡流传感器的检测方法。可以看出，无论光学检测）超声波卡门涡流传感器的检测方法。可以看出，无论光学检测式还是超声波检测式的卡门涡流空气流量计，其输出信号都是方波信式还是超声波检测式的卡门涡流空气流量计，其输出信号都是方波信号，其信号频率随进气量的增加

22、而增加，直观检测方法就是用示波器号，其信号频率随进气量的增加而增加，直观检测方法就是用示波器或能检测频率的数字万用表进行测试。或能检测频率的数字万用表进行测试。上一页 下一页返回任务二空气供给系统主要传感器的原任务二空气供给系统主要传感器的原理与检测理与检测 三、热线式空气流量计三、热线式空气流量计1. 热线式空气流量计的类型热线式空气流量计的类型根据白金热线在壳体内安装的位置不同，可分为主流测量方式和旁通根据白金热线在壳体内安装的位置不同，可分为主流测量方式和旁通测量方式两种结构形式的热线式空气流量计，分别如图测量方式两种结构形式的热线式空气流量计，分别如图3-2-6 和图和图3-2-7 所

23、示。通常大排量的发动机采用主流测量方式，小排量的发动机所示。通常大排量的发动机采用主流测量方式，小排量的发动机则采用旁通测量方式。则采用旁通测量方式。2. 热线式空气流量计的基本构成热线式空气流量计的基本构成感知空气流量的铂金热线电阻，属于正温度系数电阻。在铂金热线旁感知空气流量的铂金热线电阻，属于正温度系数电阻。在铂金热线旁边的是温度补偿电阻（冷线），属于负温度系数电阻，负责检测进气边的是温度补偿电阻（冷线），属于负温度系数电阻，负责检测进气温度并对加热电流进行调整。温度并对加热电流进行调整。上一页 下一页返回任务二空气供给系统主要传感器的原任务二空气供给系统主要传感器的原理与检测理与检测另

24、外，另外， 还有控制热线电流并产生输出信号的控制线路板以及空气流还有控制热线电流并产生输出信号的控制线路板以及空气流量计的壳体，如图量计的壳体，如图3-2-8 所示。所示。3. 热线式空气流量计的基本工作原理热线式空气流量计的基本工作原理对于主流测量方式来讲，有一取样管置于主空气通道中央，直径对于主流测量方式来讲，有一取样管置于主空气通道中央，直径70 m 的铂金热线布置在取样管支承环内，其阻值随温度变化，是单臂的铂金热线布置在取样管支承环内，其阻值随温度变化，是单臂电桥电路的一个臂电桥电路的一个臂RH（见图（见图3-2-9）。热线支承环前端为温度补偿电）。热线支承环前端为温度补偿电阻，是单臂

25、电桥电路的另一个臂阻，是单臂电桥电路的另一个臂RK。热线支承环后端的塑料护套上。热线支承环后端的塑料护套上粘接着一只精密电阻，此电阻能用激光修整，也是单臂单桥的一个臂粘接着一只精密电阻，此电阻能用激光修整，也是单臂单桥的一个臂RB，该电阻上的电压即热线式空气流量计的输出电压信号。，该电阻上的电压即热线式空气流量计的输出电压信号。上一页 下一页返回任务二空气供给系统主要传感器的原任务二空气供给系统主要传感器的原理与检测理与检测单臂单桥还有一个臂单臂单桥还有一个臂RA 的电阻器装在控制线路板上面，该电阻器在的电阻器装在控制线路板上面，该电阻器在最后调试实验中用激光修整，以便在预定的空气流量下调整空

26、气流量最后调试实验中用激光修整，以便在预定的空气流量下调整空气流量的输出特性。的输出特性。旁通测量方式的热线式空气流量计与主流测量方式的不同点是：白金旁通测量方式的热线式空气流量计与主流测量方式的不同点是：白金热线和温度补偿电阻是用铂线缠绕在线管上制成的。热线式空气流量热线和温度补偿电阻是用铂线缠绕在线管上制成的。热线式空气流量计的热线因长时间暴露在空气中，会造成空气中的杂质依附在热线上计的热线因长时间暴露在空气中，会造成空气中的杂质依附在热线上，需增加一自洁功能。当点火开关从，需增加一自洁功能。当点火开关从ON 到到OFF 位置时，位置时， ECU 会给会给空气流量计一个自洁信号，使热线瞬间

27、温度升高到空气流量计一个自洁信号，使热线瞬间温度升高到1 000 ，将依附，将依附在热线上的杂质烧掉。在热线上的杂质烧掉。上一页 下一页返回任务二空气供给系统主要传感器的原任务二空气供给系统主要传感器的原理与检测理与检测因旁通热线式空气流量计上的白金热线缠绕在陶瓷绕线管中，并没有因旁通热线式空气流量计上的白金热线缠绕在陶瓷绕线管中，并没有暴露在空气中，因此无须自洁功能。传感器壳体两端设置有与进气道暴露在空气中，因此无须自洁功能。传感器壳体两端设置有与进气道相连接的圆形插接接头，空气入口和出口都设有防止传感器受到机械相连接的圆形插接接头，空气入口和出口都设有防止传感器受到机械损伤的防护网。传感器

28、的入口与空气滤清器一端的进气管相连，出口损伤的防护网。传感器的入口与空气滤清器一端的进气管相连，出口与节气门体的一端相连。与节气门体的一端相连。热线式空气流量计的电子控制线路板包括电桥平衡电路、自洁电路和热线式空气流量计的电子控制线路板包括电桥平衡电路、自洁电路和怠速混合气调节电位器，电子装置的大多数元件（怠速混合气调节电位器，电子装置的大多数元件（RH、RK 和和RA）都）都安装在这块集成电路板上。其上一般设置六端子插头与发动机微机控安装在这块集成电路板上。其上一般设置六端子插头与发动机微机控制装置相连接，用以传递信息，如图制装置相连接，用以传递信息，如图3-2-10 所示。所示。上一页 下

29、一页返回任务二空气供给系统主要传感器的原任务二空气供给系统主要传感器的原理与检测理与检测 四、热膜式空气流量计四、热膜式空气流量计热膜式空气流量计是热线式空气流量计的改进产品，其不同点是热线热膜式空气流量计是热线式空气流量计的改进产品，其不同点是热线式的发热电阻为白金铂丝，而热膜式采用的发热体是热膜（由发热金式的发热电阻为白金铂丝，而热膜式采用的发热体是热膜（由发热金属铂固定在薄的树脂膜上制成），而不是热线。热膜式空气流量计的属铂固定在薄的树脂膜上制成），而不是热线。热膜式空气流量计的发热体不直接承受空气流动所产生的作用力，增加了发热体的强度，发热体不直接承受空气流动所产生的作用力，增加了发热

30、体的强度，提高了流量计的可靠性。提高了流量计的可靠性。在热膜电阻附近设有温度补偿电阻，温度补偿电阻和热膜电阻组成电在热膜电阻附近设有温度补偿电阻，温度补偿电阻和热膜电阻组成电桥控制电路，控制原理与热线式空气流量计相同。桥控制电路，控制原理与热线式空气流量计相同。与热线式空气流量计相比，热膜电阻的电阻值较大，所以消耗电流较与热线式空气流量计相比，热膜电阻的电阻值较大，所以消耗电流较小，使用寿命较长。小，使用寿命较长。上一页 下一页返回任务二空气供给系统主要传感器的原任务二空气供给系统主要传感器的原理与检测理与检测由于热膜式发热元件表面制作有一层绝缘保护薄膜，因此不会沾有尘由于热膜式发热元件表面制

31、作有一层绝缘保护薄膜，因此不会沾有尘埃而影响测量精度，但存在辐射热传导作用，因此响应特性稍差。埃而影响测量精度，但存在辐射热传导作用，因此响应特性稍差。由于现代轿车所使用的空气流量计大部分为热膜式，下面以上海大众由于现代轿车所使用的空气流量计大部分为热膜式，下面以上海大众公司桑塔纳公司桑塔纳2000GSi 型轿车的型轿车的AJR 型发动机采用的热膜式空气流量型发动机采用的热膜式空气流量计为例介绍空气流量计的结构。计为例介绍空气流量计的结构。热膜式空气流量计安装在空气滤清器和进气软管之间，主要由控制电热膜式空气流量计安装在空气滤清器和进气软管之间，主要由控制电路、热膜、温度传感器、金属护网等组成

32、，其结构如图路、热膜、温度传感器、金属护网等组成，其结构如图3-2-11 所示。所示。上一页 下一页返回任务二空气供给系统主要传感器的原任务二空气供给系统主要传感器的原理与检测理与检测 五、进气歧管绝对压力传感器五、进气歧管绝对压力传感器进气歧管绝对压力传感器用于进气歧管绝对压力传感器用于D 型发动机进气系统中，它所起的作用型发动机进气系统中，它所起的作用与空气流量计相似。进气歧管绝对压力传感器是根据发动机的负荷状与空气流量计相似。进气歧管绝对压力传感器是根据发动机的负荷状态测出进气歧管内绝对压力的变化，态测出进气歧管内绝对压力的变化， 并转换成电压信号，与转换信并转换成电压信号，与转换信号一

33、起输送到电控单元号一起输送到电控单元(ECU)，作为燃油喷射和点火控制的主控信号，作为燃油喷射和点火控制的主控信号。进气歧管绝对压力传感器（进气歧管绝对压力传感器（MAP）一般装于发动机舱内，用一根真）一般装于发动机舱内，用一根真空管与进气歧管相接或直接装在节气门后方的进气歧管上。部分早期空管与进气歧管相接或直接装在节气门后方的进气歧管上。部分早期车型安装于车型安装于ECU 内或发动机室内防火壁上，如图内或发动机室内防火壁上，如图3-2-12 所示。所示。上一页 下一页返回任务二空气供给系统主要传感器的原任务二空气供给系统主要传感器的原理与检测理与检测进气歧管绝对压力传感器的结构如图进气歧管绝

34、对压力传感器的结构如图3-2-13 所示。按工作原理不同，所示。按工作原理不同，可分为压阻效应式、电容式和电感式可分为压阻效应式、电容式和电感式3 种。压阻效应式传感器具有灵种。压阻效应式传感器具有灵敏度高、尺寸小、成本低、动态响应和抗振性好等优点，从而得到了敏度高、尺寸小、成本低、动态响应和抗振性好等优点，从而得到了广泛应用。广泛应用。典型的进气歧管绝对压力传感器包括一个密封在内的陶制膜片或硅膜典型的进气歧管绝对压力传感器包括一个密封在内的陶制膜片或硅膜片，膜片的一侧是真空室，膜片的另一侧导入进气歧管的压力，如图片，膜片的一侧是真空室，膜片的另一侧导入进气歧管的压力，如图3-2-13

35、当发动机负荷变化（发动机进气歧管真空度改变）时，所示。当发动机负荷变化（发动机进气歧管真空度改变）时，作用在膜片两侧的压差使进气歧管绝对压力传感器的输出信号电压或作用在膜片两侧的压差使进气歧管绝对压力传感器的输出信号电压或信号频率也随之变化。信号频率也随之变化。（1）进气歧管绝对压力传感器检测的原理如图）进气歧管绝对压力传感器检测的原理如图3-2-14 所示。所示。上一页 下一页返回任务二空气供给系统主要传感器的原任务二空气供给系统主要传感器的原理与检测理与检测四个电阻不制成单臂电桥的形式，受压后电阻两增两减，输出与输入四个电阻不制成单臂电桥的形式，受压后电阻两增两减，输出与输入电压的关系是利

36、用电压的变化来估计电阻的改变量，进而求得所受的电压的关系是利用电压的变化来估计电阻的改变量，进而求得所受的压力大小。压力大小。（2）发动机负荷与进气歧管真空度、进气歧管绝对压力之间的关系。）发动机负荷与进气歧管真空度、进气歧管绝对压力之间的关系。随着发动机负荷的增加（节气门开大），进气歧管绝对压力增加，而随着发动机负荷的增加（节气门开大），进气歧管绝对压力增加，而进气歧管真空度下降，传感器信号随着节气门的关闭，信号电压变小，进气歧管真空度下降，传感器信号随着节气门的关闭，信号电压变小，如图如图3-2-15 所示。所示。 六、节气门位置传感器六、节气门位置传感器在汽油机性能的试验研究中，常用节气

37、门开度来表示负荷率，这种表在汽油机性能的试验研究中，常用节气门开度来表示负荷率，这种表示不能用于控制，示不能用于控制， 因为节气门转角与循环充气量没有线性关系，也因为节气门转角与循环充气量没有线性关系，也没有确定的对应关系（在节气门由小开大和由大减小时不重复）。没有确定的对应关系（在节气门由小开大和由大减小时不重复）。上一页 下一页返回任务二空气供给系统主要传感器的原任务二空气供给系统主要传感器的原理与检测理与检测控制系统之所以要有节气门开度信号，是为了下列用途。控制系统之所以要有节气门开度信号，是为了下列用途。（1）用来判断发动机的工况处于怠速控制区、部分负荷区还是节气）用来判断发动机的工况

38、处于怠速控制区、部分负荷区还是节气门接近全开的加浓区（或催化转化器的高温保护区），即用来界定开门接近全开的加浓区（或催化转化器的高温保护区），即用来界定开环、闭环控制区。对于有自动变速器控制功能的电子管理系统来说，环、闭环控制区。对于有自动变速器控制功能的电子管理系统来说，节气门开度和车速是决定换挡时刻的条件参数。节气门开度和车速是决定换挡时刻的条件参数。（2）用节气门转角变化率的大小作为加速、减速过程中修正喷油量）用节气门转角变化率的大小作为加速、减速过程中修正喷油量的条件。它直接反映驾驶员的意图，比其他负荷传递热的响应更快。的条件。它直接反映驾驶员的意图，比其他负荷传递热的响应更快。（3）

39、可与空气流量计的信号对照互检，提供后者发生损坏的信息，）可与空气流量计的信号对照互检，提供后者发生损坏的信息，并代替后者与转速配合，作为并代替后者与转速配合，作为ECU 控制喷油量的条件参数。控制喷油量的条件参数。上一页 下一页返回任务二空气供给系统主要传感器的原任务二空气供给系统主要传感器的原理与检测理与检测（4）用于点火时修正、废气再循环控制、空调系统控制、燃油蒸发）用于点火时修正、废气再循环控制、空调系统控制、燃油蒸发控制、车辆动态稳定性控制、巡航控制、牵引力控制等。控制、车辆动态稳定性控制、巡航控制、牵引力控制等。1. 节气门位置传感器的类型及工作原理节气门位置传感器的类型及工作原理节

40、气门位置传感器安装在节气门体上，如图节气门位置传感器安装在节气门体上，如图3-2-16 所示，主要包括以所示，主要包括以下类型。下类型。(1)开关触点式节气门位置传感器。开关触点式节气门位置传感器内开关触点式节气门位置传感器。开关触点式节气门位置传感器内部有部有3 个触点，即怠速开关触点个触点，即怠速开关触点IDL、全负荷开关触点、全负荷开关触点PSW 和搭铁触和搭铁触点点E，如图，如图3-2-17 所示。发动机在怠速或突然减速时，怠速触点闭合所示。发动机在怠速或突然减速时，怠速触点闭合，ECU 根据此信号对怠速时的混合气进行控制，并修正点火提前角根据此信号对怠速时的混合气进行控制，并修正点火

41、提前角，切断废气再循环系统。减速断油时，暂时切断供油。，切断废气再循环系统。减速断油时，暂时切断供油。上一页 下一页返回任务二空气供给系统主要传感器的原任务二空气供给系统主要传感器的原理与检测理与检测当节气门开度超过一定角度时，全负荷触点闭合，当节气门开度超过一定角度时，全负荷触点闭合，ECU 根据此信号根据此信号加浓混合气，以提高发动机输出功率。发动机怠速运转时，加浓混合气，以提高发动机输出功率。发动机怠速运转时，IDL 触点触点闭合，闭合，IDL 信号电压为信号电压为0， ECU 以此信号控制发动机怠速时的运转工以此信号控制发动机怠速时的运转工况。加速时，况。加速时，IDL 触点断开，其电

42、压变为触点断开，其电压变为+B 或或5 V。当全负荷时，。当全负荷时，PSW 触点闭合，触点闭合， PSW 电压为电压为0，ECU 控制发动机在全负荷工况工控制发动机在全负荷工况工作。开关触点式节气门位置传感器的数据如表作。开关触点式节气门位置传感器的数据如表3-2-1 所示。所示。（2） 线性式节气门位置传感器。线性式节气门位置传感器的原理如线性式节气门位置传感器。线性式节气门位置传感器的原理如图图3-2-18 所示。采用线性电位计，由节气门轴带动电位计的滑动触点，所示。采用线性电位计，由节气门轴带动电位计的滑动触点，在不同的节气门开度下，接入回路的电阻不同。发动机怠速运转时，在不同的节气门

43、开度下，接入回路的电阻不同。发动机怠速运转时，怠速触点闭合，怠速触点闭合，IDL 信号端子电压为零，信号端子电压为零，VTA 信号端子与信号端子与VC 电源端电源端子间电阻较大，传感器信号电压较低，为子间电阻较大，传感器信号电压较低，为0.6 0.9 V。上一页 下一页返回任务二空气供给系统主要传感器的原任务二空气供给系统主要传感器的原理与检测理与检测随着节气门开度的增加，电位计的滑动触点在电阻膜上滑动，从而在随着节气门开度的增加，电位计的滑动触点在电阻膜上滑动，从而在该触点上得到与节气门开度成比例的线性电压输出，即该触点上得到与节气门开度成比例的线性电压输出，即VTA 信号电压，信号电压，如

44、图如图3-2-19 所示。全负荷时所示。全负荷时VTA 信号为信号为3.5 4.7 V。ECU 根据全负根据全负荷时的荷时的VTA 信号进行空燃比修正、加浓修正和燃油切断控制等。线性信号进行空燃比修正、加浓修正和燃油切断控制等。线性式节气门位置传感器在各种工况下的数据见表式节气门位置传感器在各种工况下的数据见表3-2-2。开关触点式节气门位置传感器只能检测发动机的怠速和全负荷工况。开关触点式节气门位置传感器只能检测发动机的怠速和全负荷工况。当当IDL 触点断开、触点断开、PSW 触点还未闭合时，发动机处于加速状态，该触点还未闭合时，发动机处于加速状态，该传感器无法输出节气门所在位置的准确信号。

45、线性式节气门位置传感传感器无法输出节气门所在位置的准确信号。线性式节气门位置传感器的设计克服了开关式传感器的弊端，利用其电位计的变化可检测出器的设计克服了开关式传感器的弊端，利用其电位计的变化可检测出节气门的准确位置。节气门的准确位置。上一页 下一页返回任务二空气供给系统主要传感器的原任务二空气供给系统主要传感器的原理与检测理与检测目前，线性式节气门位置传感器已无目前，线性式节气门位置传感器已无IDL 怠速触点，或虽有怠速触点怠速触点，或虽有怠速触点但并不与发动机但并不与发动机ECU 相连接。相连接。在智能电控节气门系统中，采用双信号输出的线性式节气门位置传感在智能电控节气门系统中，采用双信号

46、输出的线性式节气门位置传感器，传感器内部有两个电位计、两个滑动触点，并有两个信号器，传感器内部有两个电位计、两个滑动触点，并有两个信号VTA1 和和VTA2，以提高可靠性，如图，以提高可靠性，如图3-2-20 所示。所示。注意：随着节气门的开启，注意：随着节气门的开启，VTA1 和和VTA2 信号都呈比例地线性增加，信号都呈比例地线性增加，但增加速率不同，但增加速率不同， VTA2 信号比信号比VTA1 信号先达到最大值，如图信号先达到最大值，如图3-2-21 所示。发动机所示。发动机ECU 通过检测这两个信号，来感知节气门的位置，通过检测这两个信号，来感知节气门的位置，并能通过比较两个信号及

47、时发现问题，从而提高工作的可靠性。并能通过比较两个信号及时发现问题，从而提高工作的可靠性。上一页 下一页返回任务二空气供给系统主要传感器的原任务二空气供给系统主要传感器的原理与检测理与检测(3)霍尔元件型节气门位置传感器。霍尔元件型节气门位置传感器由霍尔元件型节气门位置传感器。霍尔元件型节气门位置传感器由霍尔集成芯片霍尔集成芯片IC 和可绕其转动的磁铁构成。磁铁与节气门轴同轴，和可绕其转动的磁铁构成。磁铁与节气门轴同轴，即随节气门一起转动。当节气门开启时，磁铁也一同转动，从而改变即随节气门一起转动。当节气门开启时，磁铁也一同转动，从而改变位置。此时，霍尔集成芯片位置。此时，霍尔集成芯片IC 探

48、测磁铁位置变化所造成磁通量的变探测磁铁位置变化所造成磁通量的变化并产生霍尔效应，从化并产生霍尔效应，从VTA1 端子和端子和VTA2 端子输出电压信号。此传端子输出电压信号。此传感器不仅能精确地探测节气门开启的程度，感器不仅能精确地探测节气门开启的程度， 还采用了无接触方式，还采用了无接触方式，简化了结构，所以不易发生故障。而且，简化了结构，所以不易发生故障。而且， 为了确保可靠性，此传感为了确保可靠性，此传感器还具有不同输出特性的两个系统输出信号，如图器还具有不同输出特性的两个系统输出信号，如图3-2-22 所示。所示。 七、温度传感器七、温度传感器利用温度传感器，利用温度传感器，ECU 用

49、于调节控制很多系统。用于调节控制很多系统。上一页 下一页返回任务二空气供给系统主要传感器的原任务二空气供给系统主要传感器的原理与检测理与检测这些系统要正常工作，就需要发动机处于工作温度范围，温度传感器这些系统要正常工作，就需要发动机处于工作温度范围，温度传感器输送给输送给ECU 的信号要准确。例如，的信号要准确。例如，ECU 控制调节燃油喷射量，就必控制调节燃油喷射量，就必须知道发动机冷却液温度的准确信号。发动机用温度传感器包括冷却须知道发动机冷却液温度的准确信号。发动机用温度传感器包括冷却液温度（液温度（ECT）传感器、进气温度（）传感器、进气温度（IAT）传感器和废气再循环）传感器和废气再

50、循环（EGR）温度传感器等，如图）温度传感器等，如图3-2-23 所示。这些温度传感器内装负所示。这些温度传感器内装负温度系数（温度系数（NTC）的热敏电阻，即温度越低则电阻越高；反之，温度）的热敏电阻，即温度越低则电阻越高；反之，温度越高则电阻越低，因此可通过热敏电阻的阻值变化探测温度变化。越高则电阻越低，因此可通过热敏电阻的阻值变化探测温度变化。1. 冷却液温度传感器冷却液温度传感器上一页 下一页返回任务二空气供给系统主要传感器的原任务二空气供给系统主要传感器的原理与检测理与检测当出现因汽车负载过大、缺水、点火时间不对、风扇不转等故障而造当出现因汽车负载过大、缺水、点火时间不对、风扇不转等

51、故障而造成冷却液温度过高时，会使发动机机体温度上升，从而使发动机不能成冷却液温度过高时，会使发动机机体温度上升，从而使发动机不能工作，因此在仪表系统内设计了冷却液温度表，利用冷却液温度传感工作，因此在仪表系统内设计了冷却液温度表，利用冷却液温度传感器检测发动机冷却液温度，让驾驶员能够直观地看出发动机冷却液在器检测发动机冷却液温度，让驾驶员能够直观地看出发动机冷却液在任何工况时的温度，并且及时做出相应处理。任何工况时的温度，并且及时做出相应处理。在电控系统中也安装有一个冷却液温度传感器，用于喷油量修正信号。在电控系统中也安装有一个冷却液温度传感器，用于喷油量修正信号。冷却液温度传感器安装在发动机

52、缸体或缸盖的水套上，与冷却液直接冷却液温度传感器安装在发动机缸体或缸盖的水套上，与冷却液直接接触，用于测量发动机的冷却液温度，其内部装有负温度特性的热敏接触，用于测量发动机的冷却液温度，其内部装有负温度特性的热敏电阻。电阻。上一页 下一页返回任务二空气供给系统主要传感器的原任务二空气供给系统主要传感器的原理与检测理与检测如图如图3-2-24 所示冷却液温度传感器的结构与电路原理，当发动机冷却所示冷却液温度传感器的结构与电路原理，当发动机冷却液温度高时，热敏电阻的阻值小，信号电压低；当发动机冷却液温度液温度高时，热敏电阻的阻值小，信号电压低；当发动机冷却液温度低时，热敏电阻值高，信号电压高。低时

53、，热敏电阻值高，信号电压高。ECU 根据电阻值的这一变化便根据电阻值的这一变化便可测得发动机冷却液的温度，进行喷油量的修正。可测得发动机冷却液的温度，进行喷油量的修正。除了修正喷油量，冷却液温度传感器信号还用于修正点火正时、可变除了修正喷油量，冷却液温度传感器信号还用于修正点火正时、可变气门正时、确定换挡时刻等。气门正时、确定换挡时刻等。典型的冷却液温度传感器在典型的冷却液温度传感器在20 时，电阻值为时，电阻值为2 4 k，冷却液温，冷却液温度达到度达到80 时，时， 电阻值大多在电阻值大多在400 以下，冷却液温度传感器的特以下，冷却液温度传感器的特性曲线如图性曲线如图3-2-25 所示。

54、冷却液温度传感器通常为一条或两条引线。所示。冷却液温度传感器通常为一条或两条引线。两条引线的，一条为信号线，另一条为搭铁线；一条引线的则利用传两条引线的，一条为信号线，另一条为搭铁线；一条引线的则利用传感器外壳搭铁。传感器导线无极性之分。感器外壳搭铁。传感器导线无极性之分。上一页 下一页返回任务二空气供给系统主要传感器的原任务二空气供给系统主要传感器的原理与检测理与检测2. 进气温度传感器进气温度传感器在装有进气温度歧管绝对压力传感器的在装有进气温度歧管绝对压力传感器的D 型电控燃油喷射的发动机上型电控燃油喷射的发动机上，进气温度传感器安装在进气歧管上，而在装有空气流量计的，进气温度传感器安装

55、在进气歧管上，而在装有空气流量计的L 型电型电控燃油喷射系统的发动机上，进气温度传感器就是空气流量计的一部控燃油喷射系统的发动机上，进气温度传感器就是空气流量计的一部分。分。进气温度传感器用于检测发动机冷起动时进气道的空气温度，此时电进气温度传感器用于检测发动机冷起动时进气道的空气温度，此时电控单元对进气温度和冷却液温度进行比较，如果两者之差在控单元对进气温度和冷却液温度进行比较，如果两者之差在8 内，内，电控单元就确定发动机处于冷起动工况。这为发动机是否进行闭环控电控单元就确定发动机处于冷起动工况。这为发动机是否进行闭环控制、燃油蒸发控制等提供了判断依据。制、燃油蒸发控制等提供了判断依据。上一页 下一页返回任务二空气供给