空气流量传感器的结构、原理与检测 ppt课件
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汽车传感器与检测技术课件：热线式空气流量传感器
在发动机停火后，电路会把热线自动加热到1线式流量传感器还具有自洁功能 。
一、热线式空气流量传感器
2.热线式空气流量传感器的检测
热线式空气流量传感器连接器一般有5端子和6端子两种，不过各车型使 用的热线式空气流量传感器的接线线路和电路结构基本相同，其检测方法也类似。 传感器的检测方法分为开路检测和在路检测两种，都是检查传感器的电源电压和 信号电压。
THANKS
旁通测量方式的热线式空气流量计与主流测量方式的热线式空气流量计的 结构基本相同，主要区别在于前者把热线和补偿电阻用铂丝缠绕在陶瓷螺旋管 上，且把铂金热线和温度补偿电阻（冷线）安装在旁通气道上。
一、热线式空气流量传感器
2）热线式空气流量传感器的工作原理 热线式空气流量传感器的基本原理如图5-16所示。安装在控制电路板上的精
热线式空气流量传感器
一、热线式空气流量传感器
1. 热线式空气流量传感器的结构与原理
一、热线式空气流量传感器
1）热线式空气流量传感器的结构 热线式空气流量传感器按其铂金热线安装位置的不同可分为主流测量方式（热线 电阻安装在主进气道中）及旁通测量方式（热线电阻安装在旁通气道中）两种， 其结构分别如图5-14、图5-15所示。
密电阻RA和RB与热线电阻RH及温度补偿电阻RK组成了惠斯顿电桥。
图5-16 热线式空气流量传感器原理图 A—混合集成电路；RH—热线电阻；RK—温度补偿电阻；RA—精密电阻；RB—电桥电阻
一、热线式空气流量传感器
热线电阻RH放在进气道内，当进气气流流经它时，其热量被流过的空 气吸收，使热线温度降低，使热线温度降低，且空气流量增大时，被带走的 热量也增加，热线式空气流量计就是利用热线与空气之间的这种热传递进行 空气流量测定的。
一、热线式空气流量传感器
2.热线式空气流量传感器的检测
热线式空气流量传感器连接器一般有5端子和6端子两种，不过各车型使 用的热线式空气流量传感器的接线线路和电路结构基本相同，其检测方法也类似。 传感器的检测方法分为开路检测和在路检测两种，都是检查传感器的电源电压和 信号电压。
THANKS
旁通测量方式的热线式空气流量计与主流测量方式的热线式空气流量计的 结构基本相同，主要区别在于前者把热线和补偿电阻用铂丝缠绕在陶瓷螺旋管 上，且把铂金热线和温度补偿电阻（冷线）安装在旁通气道上。
一、热线式空气流量传感器
2）热线式空气流量传感器的工作原理 热线式空气流量传感器的基本原理如图5-16所示。安装在控制电路板上的精
热线式空气流量传感器
一、热线式空气流量传感器
1. 热线式空气流量传感器的结构与原理
一、热线式空气流量传感器
1）热线式空气流量传感器的结构 热线式空气流量传感器按其铂金热线安装位置的不同可分为主流测量方式（热线 电阻安装在主进气道中）及旁通测量方式（热线电阻安装在旁通气道中）两种， 其结构分别如图5-14、图5-15所示。
密电阻RA和RB与热线电阻RH及温度补偿电阻RK组成了惠斯顿电桥。
图5-16 热线式空气流量传感器原理图 A—混合集成电路；RH—热线电阻；RK—温度补偿电阻；RA—精密电阻；RB—电桥电阻
一、热线式空气流量传感器
热线电阻RH放在进气道内，当进气气流流经它时，其热量被流过的空 气吸收，使热线温度降低，使热线温度降低，且空气流量增大时，被带走的 热量也增加，热线式空气流量计就是利用热线与空气之间的这种热传递进行 空气流量测定的。
空气流量计传感器检测课件
②线束短路性测试：将数字万用表设置在电阻200KΩ档，测量空气流 量计针脚2与电控单元针脚11、12、13之间电阻，应为∞。测量空气流量 计针脚与电控单元针脚：3—11、13；4—12、13；5—11、12之间电阻均 应为∞。
热膜式空气流量计传感器工作原理与检测 注意： 在实际维修中，欲测试各条线束的导通性，应关闭 点火开关，拔下传感器插头与电控单元插接器，使用数 字万用表分别测量各线束间的电阻，相连导线电阻应当 小于5Ω，不相连导线电阻应∞为正常。而在汽车微机控 制故障检测诊断实验系统的发动机实验台上，进行本项 测试不用拔传感器与电控单元插头。在实际测量中，由 于测量手法、万用表本身的误差以及被测物体表面的氧 化与灰尘等因素，发生几个欧姆的误差属正常现象，不 必拘泥于具体数字。
热膜式空气流量计传感器工作原理与检测
（2）电压测试 本项目电压测试有电源电压测试和信号电压测试两部分，其中信号 电压测试是确定空气流量计是否失效的主要依据。 ①电源电压测试：在汽 车微机控制故障检测诊断 实验系统的发动机实验台 上进行。打开点火开关， 将数字万用表设置在直流 电压20V档，红色表针置于 空气流量计针脚2，黑色表 针置于电瓶负极或发动机 进气歧管壳体，打起动机 时应显示12V左右的电压；
热膜式空气流量计传感器工作原理与检测
2、空气流量计的电路连接图和插头端子如图所示
热膜式空气流量计传感器工作原理与检测
检测条件与标准参数如下表所示 端子名称 2号端子 4号端子 5号端子怠速 5号端子急加速 电压（v） 12 5 1.4 2.8
空气流量计各管脚定义 端子 1号端子 2号端子 3号端子 4号端子 5号端子 定义 空脚 12V电压 ECU内搭铁 5V参考电压 反馈信号
热膜式空气流量计传感器工作原理与检测
空气流量传感器
一、空气流量传感器（MAF）结构与原理
（一）空气计量器的主要类型
— —进气压力传感器（ MAP） 压力型（D型） — —空气流量传感器（ MAF） 流量型（L型）
1、压力型——绝对压力测量方式
根据用压力传感器测量的进气歧
管内的绝对压力和发动机转速， 推算出进气流量，从而确定燃油 喷射量。 特点：采用间接测量方式的汽油 喷射系统结构简单，进气阻力小， 但是测量精度低，受外界条件影 响大，需要对大气压力和进气温 度进行修正。
温度补偿电阻的阻值 也随进气温度的变化而变 化，起到一个参照标准的 作用，用来消除进气温度 的变化对空气流量测量结 果的影响。一般将铂金热 线通电加热到高于温度补 偿电阻温度100℃。 总之：测量进气量的 精度不会受到进气温度的 影响。
3、热线式空气流量计的常见故障
（1）热线沾污→热线散热下降，空气流量计信号 电压下降，喷油器喷油量减小，使发动机怠速不 稳，动力不足。 （2）热丝断路→传感器无信号输出，发动机怠速 不稳易熄火。 （3）温度补偿电阻不良→空气流量计信号电压不 准确，使发动机油秏过高或运转不正常。
输出信号电压与空气流量之间的关系
当空气质量流量增大 时，由于空气带走的热量 增多，为保持热线温度， 混合集成电路使热线电阻 通过的电流增大，反之， 则减小。这样，使得通过 热线电阻的电流是空气质 量流量的单一函数，即热 线电流随着空气质量流量 的增大而增大，随空气质 量流量减小而减小。
温度补偿电阻的作用：
（三）热线式空气流量计
1、基本组成
（1）铂金热线电阻RH——感 知空气流量 （2）温度补偿电阻（冷线） RK——温度补偿 （3）控制电路板——控制热 线电流并产生输出信号
2、工作原理
空气流量传感器解析PPT课件
功用
• 检测发动机进气量大小，并将进气量信息转换成 电信号输入电控单元（ECU），以供ECU计算确 定喷油时间（即喷油量）和点火时间。
• 进气量信号是控制单元计算喷油时间和点火时间 的主要依据。
第1页/共52页
类型
•体积流量型：叶片式、量芯式、涡流式； •质量流量型：热丝式、热膜式。
第2页/共52页
第14页/共52页
内部电路
热丝（膜）式空气流量 传感器信号波形分析
• 波形检测方法 同叶片式空气 流量传感器。
• 热丝（膜）式 空气流量传感 器信号实测波 形如右图所示。
第15页/共52页
波形的含义及相关说明
正常波形
• 通常热丝（膜）式空气流量传感器输出信号电压 范围是从怠速时超过0.2V变至节气门全开时超过 4V，当急减速时输出信号电压应比怠速时的电压
第21页/共52页
电位计：
1-空气进口 2-油泵触点 3-平衡片 4-回位弹簧 5-电位计 6-空气出口
第22页/共52页
• 在测量片轴上连着一个电位计，其滑动 臂与测量片同轴同步转动，把测量片开 启角度的变化（即进气量的变化）转换 为电阻值的变化。
第23页/共52页
• 进气量越大，叶片偏转角度也就越大。 • 信号电压上升型（随着进气量的增大信号电压升高），丰田皇冠2.8 5M-E、丰
第16页/共52页
• 热丝（膜）式空气流量传感器没有任何运动部 件，它能快速的对空气流量的变化做出反应。 所以当发动机运转时，波形的幅值看上去在不 断地波动。
• 如果信号波形与上述情况不符,或空气流量传感 器在怠速时输出信号电压太高（应为0.25V）， 而节气门全开时输出信号电压又达不到4V，则 说明空气流量传感器已经损坏。
• 检测发动机进气量大小，并将进气量信息转换成 电信号输入电控单元（ECU），以供ECU计算确 定喷油时间（即喷油量）和点火时间。
• 进气量信号是控制单元计算喷油时间和点火时间 的主要依据。
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类型
•体积流量型：叶片式、量芯式、涡流式； •质量流量型：热丝式、热膜式。
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内部电路
热丝（膜）式空气流量 传感器信号波形分析
• 波形检测方法 同叶片式空气 流量传感器。
• 热丝（膜）式 空气流量传感 器信号实测波 形如右图所示。
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波形的含义及相关说明
正常波形
• 通常热丝（膜）式空气流量传感器输出信号电压 范围是从怠速时超过0.2V变至节气门全开时超过 4V，当急减速时输出信号电压应比怠速时的电压
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电位计：
1-空气进口 2-油泵触点 3-平衡片 4-回位弹簧 5-电位计 6-空气出口
第22页/共52页
• 在测量片轴上连着一个电位计，其滑动 臂与测量片同轴同步转动，把测量片开 启角度的变化（即进气量的变化）转换 为电阻值的变化。
第23页/共52页
• 进气量越大，叶片偏转角度也就越大。 • 信号电压上升型（随着进气量的增大信号电压升高），丰田皇冠2.8 5M-E、丰
第16页/共52页
• 热丝（膜）式空气流量传感器没有任何运动部 件，它能快速的对空气流量的变化做出反应。 所以当发动机运转时，波形的幅值看上去在不 断地波动。
• 如果信号波形与上述情况不符,或空气流量传感 器在怠速时输出信号电压太高（应为0.25V）， 而节气门全开时输出信号电压又达不到4V，则 说明空气流量传感器已经损坏。
第2章-空气流量传感器全解
第三节 热线式和热膜式空气流量传感器
一、热线式和热膜式空气流量传感器结构、原理
(一)热线式空气流量传感器 热线式空气流量传感器，按其铂金热线安装位置的不同
分为主流测量方式和旁通测量方式两种。
1.结构主要组成部件
如图所示为主流测 量方式传感器的结构组 成。
取样管安装在主进 气道中央，取样管安装 有一根直径为70m的 铂金丝，两端有金属防 护网固定在壳体上。
1）超声波发生器：用于产生和发射超声波信号
2）超声波接收器：用于接收超声波信号。
2.传感器工作原理
当40kHz频率超声波穿过进气气流到达超声波接收器 时，由于受到气流移动速度及压力变化的影响，因此从超 声波接收器接收到的超声波信号的相位(时间间隔)及相位 差(时间间隔之差)就会发生变化，控制电路根据相位或相 位差的变化情况就可计量出涡流频率。涡流频率信号输入 ECU后，ECU就可计算出进气量。
(3)其他部件 1）燃油泵开关
控制电动燃油泵。发动机运转时翼片稍微偏转，其触点 闭合，接通泵油。当发动机熄火后翼片关闭，触点顶开，燃 油泵停止转动，在汽车发生事故而油管破裂时，可以防止燃 油泵继续泵油导致燃油外溢而发生火灾。 2） CO调整螺钉
旁通进气道上设有改变旁通进气量的CO(一氧化碳)调整 螺钉，用来调节发动机怠速时CO排放量。
翼片式流量传感器检测的是进气气流的体积流量，当进 气温度或大气压力发生变化时，相同体积的空气质量就会发 生变化。
为了避免环境温度和大气压力变化给流量检测带来的误 差，所有检测体积流量的空气流量传感器都采用了进气温度 传感器和大气压力传感器进行修正。
翼片式空气流量传感器已经持续生产使用多年。它具有 结构简单、价格便宜、可靠性高等优点，目前许多车型仍采 用翼片式空气流量传感器。
《流量传感器》课件
行业的发展提供有力支持。
未来发展的挑战与机遇
随着工业4.0、智能制造等新兴技术的发展，流量传感器面 临着技术更新换代、性能提升、智能化等挑战，需要不断 进行技术创新和产品升级。
环保意识的提高和能源消耗的日益增长，为流量传感器的 发展提供了广阔的市场空间和机遇，需要加大研发力度， 推出更加高效、节能、环保的产品。
技术创新与升级
微型化技术
随着微电子和纳米技术的发展， 流量传感器的体积不断缩小，性 能得到提升，便于集成和安装。
智能化技术
通过引入人工智能和机器学习算法 ，流量传感器能够实现自适应和自 校准功能，提高测量精度和稳定性 。
多功能化技术
开发出能够同时测量多种参数的流 量传感器，如温度、压力、流速等 ，满足复杂应用场景的需求。
精度等级
精度等级
是指流量传感器测量结果的准确度，通常以百分比或者绝对 误差表示。
精度等级的选择
需要根据实际应用需求，选择合适的精度等级。精度等级越 高，测量结果越准确，但价格也相对较高。
响应时间
响应时间
是指流量传感器对流体流量变化的反应速度，通常以时间常数或者上升时间表示 。
响应时间的选择
需要根据实际应用需求，选择合适的响应时间。如果响应时间过慢，可能无法及 时反映流量的变化；如果响应时间过快，则可能增加传感器的功耗和成本。
流量传感器的工作原理
总结词
理解流量传感器的工作原理有助于深入了解其性能特点和应用限制。
详细描述
不同类型的流量传感器具有不同的工作原理。例如，差压式流量传感器利用流体流经节 流元件时产生的压力差来测量流量；涡轮式流量传感器利用流体驱动涡轮的转速来测量 流量；超声波流量传感器利用声波在流体中的传播速度来测量流量。了解传感器的工作
未来发展的挑战与机遇
随着工业4.0、智能制造等新兴技术的发展，流量传感器面 临着技术更新换代、性能提升、智能化等挑战，需要不断 进行技术创新和产品升级。
环保意识的提高和能源消耗的日益增长，为流量传感器的 发展提供了广阔的市场空间和机遇，需要加大研发力度， 推出更加高效、节能、环保的产品。
技术创新与升级
微型化技术
随着微电子和纳米技术的发展， 流量传感器的体积不断缩小，性 能得到提升，便于集成和安装。
智能化技术
通过引入人工智能和机器学习算法 ，流量传感器能够实现自适应和自 校准功能，提高测量精度和稳定性 。
多功能化技术
开发出能够同时测量多种参数的流 量传感器，如温度、压力、流速等 ，满足复杂应用场景的需求。
精度等级
精度等级
是指流量传感器测量结果的准确度，通常以百分比或者绝对 误差表示。
精度等级的选择
需要根据实际应用需求，选择合适的精度等级。精度等级越 高，测量结果越准确，但价格也相对较高。
响应时间
响应时间
是指流量传感器对流体流量变化的反应速度，通常以时间常数或者上升时间表示 。
响应时间的选择
需要根据实际应用需求，选择合适的响应时间。如果响应时间过慢，可能无法及 时反映流量的变化；如果响应时间过快，则可能增加传感器的功耗和成本。
流量传感器的工作原理
总结词
理解流量传感器的工作原理有助于深入了解其性能特点和应用限制。
详细描述
不同类型的流量传感器具有不同的工作原理。例如，差压式流量传感器利用流体流经节 流元件时产生的压力差来测量流量；涡轮式流量传感器利用流体驱动涡轮的转速来测量 流量；超声波流量传感器利用声波在流体中的传播速度来测量流量。了解传感器的工作
空气供给系统的构造与检修资料ppt课件
3）就车检查。
①拔下空气流量计上的导线连接器，起动发动机,测端子2 与搭铁间电压，该电压应大于11.5V；否则应检查熔丝、 油泵继电器及其连接电路。
②打开点火开关，测量端子4与搭铁间电压，应为5V、 否则应当检查连接线路和ECU。
4）车下检查。拆下空气流量计在端子4和搭铁线间加5V电压， 端子2与搭铁线间加12V电压。用电吹风向内吹，测端子5、 3之间电压，观察其变化，吹风越近电压越高。
2）检查外观。看热丝是否折断、脏污。护网有无堵塞破损。
3）检查输出信号 ①就车检查。打开点火开关，不起动发动机，测量端子E、
D之间电压，应为12V。若无电压，再测E、C间的电压， 如果E、C电压为12V，说明D端子搭铁不良。应检查D与 ECU之间的线路或ECU的搭铁电路。
测量端子B、D之间电压，发动机不起动时应为0.5V； 发动机起动，怠速时应为1.0－1.3V；发动机转速达到 3000r/min时应为1.8－2.0V。若不符合要求，则要拆下进一 步检查。
1. 热线式空气流量计
（1）结构 热线式空气流量
计的基本构造如下图 所示。它主要由铂丝 制成的热线(发热体)、 温度补偿电阻、控制 热线电流并输出信号 的控制电路、采样管 和流量计壳体等组成。
根据铂丝热线在流 量计中安装位置的不 同，又分为主流测量 方式和旁通测量方式 两种结构形式。
大排量的发动机采 用主流量检测方式 ，排量小的发动机 则采用旁通测量方 式。
（2）电容式进气压力传感器
真空室
通进气歧管
（3）电感式压力传感器
2、结构
4.示波器检测 教材160面
（三）节气门体和节气门位置传感器
节气门体装在空气流量计和发动机进气总管之间的进气 管上。
它由节气门、怠速旁通气道、怠速调节螺钉、辅助空气 阀等组成， 如下图所示。节气门与加速踏板联动，驾驶员通过加速踏 板控 制节气门开度，对发动机的输出功率进行控制。
①拔下空气流量计上的导线连接器，起动发动机,测端子2 与搭铁间电压，该电压应大于11.5V；否则应检查熔丝、 油泵继电器及其连接电路。
②打开点火开关，测量端子4与搭铁间电压，应为5V、 否则应当检查连接线路和ECU。
4）车下检查。拆下空气流量计在端子4和搭铁线间加5V电压， 端子2与搭铁线间加12V电压。用电吹风向内吹，测端子5、 3之间电压，观察其变化，吹风越近电压越高。
2）检查外观。看热丝是否折断、脏污。护网有无堵塞破损。
3）检查输出信号 ①就车检查。打开点火开关，不起动发动机，测量端子E、
D之间电压，应为12V。若无电压，再测E、C间的电压， 如果E、C电压为12V，说明D端子搭铁不良。应检查D与 ECU之间的线路或ECU的搭铁电路。
测量端子B、D之间电压，发动机不起动时应为0.5V； 发动机起动，怠速时应为1.0－1.3V；发动机转速达到 3000r/min时应为1.8－2.0V。若不符合要求，则要拆下进一 步检查。
1. 热线式空气流量计
（1）结构 热线式空气流量
计的基本构造如下图 所示。它主要由铂丝 制成的热线(发热体)、 温度补偿电阻、控制 热线电流并输出信号 的控制电路、采样管 和流量计壳体等组成。
根据铂丝热线在流 量计中安装位置的不 同，又分为主流测量 方式和旁通测量方式 两种结构形式。
大排量的发动机采 用主流量检测方式 ，排量小的发动机 则采用旁通测量方 式。
（2）电容式进气压力传感器
真空室
通进气歧管
（3）电感式压力传感器
2、结构
4.示波器检测 教材160面
（三）节气门体和节气门位置传感器
节气门体装在空气流量计和发动机进气总管之间的进气 管上。
它由节气门、怠速旁通气道、怠速调节螺钉、辅助空气 阀等组成， 如下图所示。节气门与加速踏板联动，驾驶员通过加速踏 板控 制节气门开度，对发动机的输出功率进行控制。
气体流量计PPT课件
COMBIMASS®
气体质量流量测量
COMBIMASS®
热式气体流量计的介绍及应用
冰得仪器仪表贸易（上海）有限公司
COMBIMASS®
气体质量流量测量
COMBIMASS®
热扩散原理
COMBIMASS®
气体质量流量测量
热扩散技术原理
原理:
传感器包括两个热电阻： 一个参考探头，一个加热探 头。气体流过加热探头时， 会带走一部分热量，探头被 冷却，损失的热量和质量流 量成函数关系。
COMBIMASS®
气体质量流量测量
COMBIMASS®compact
过程应用的更先进系统的选择：火炬气，高温高压气 完全数字处理技术，性能极佳 温度：最大800 ℃ 压力：最大100 bar 隔离的 4-20 mA 模拟输出 隔离的脉冲输出 – 现场可设定 一体式/分体式的显示器配置 本安型EEx[ia] 和隔爆型 EEx[ed] 选配 流量范围：0.08－46Nm/s（标准） 0.08－400Nm/s（可选）
COMBIMASS®
气体质量流量测量
热扩散技术原理
温度 热电阻温度检测 - 参比探头用作参考 吸收的热量
加热探头 参比探头
通过加热电流确定吸收 的热量
流量
无流量
COMBIMASS®
气体质量流量测量
热扩散技术原理
公式:
Q = qM cp T
Q = 吸收的热量
qM = 气体质量流量 Cp = 气体的比热容 T = 温度差
COMBIMASS®
气体质量流量测量
热扩散技术原理
推导:
qM = Q / cp T
热扩散技术用于气体质量
流量的直接测量
COMBIMASS®
气体质量流量测量
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冰得仪器仪表贸易（上海）有限公司
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热扩散技术原理
原理:
传感器包括两个热电阻： 一个参考探头，一个加热探 头。气体流过加热探头时， 会带走一部分热量，探头被 冷却，损失的热量和质量流 量成函数关系。
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温度 热电阻温度检测 - 参比探头用作参考 吸收的热量
加热探头 参比探头
通过加热电流确定吸收 的热量
流量
无流量
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公式:
Q = qM cp T
Q = 吸收的热量
qM = 气体质量流量 Cp = 气体的比热容 T = 温度差
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qM = Q / cp T
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汽车常用传感器的识别与检测ppt课件
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
3.可变电阻器式
当电位计的滑动臂在电阻上移 动时，对加在电阻上的电压起分压 作用。当空气压力降低时，操纵杆 使滑动触点向电阻的搭铁端移动， 由于电阻增加，使输出电压减少。 反之，空气压力增高时，则输出电 压增强。
热线温度与进气温度差
热线式空气流量计的电路原理
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
图6-9 热线式空气流量计工作原理图
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
皇冠3.0轿车压敏电阻式进气歧管压力传感器
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
广州本田轿车MAP传感器
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电路图
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检测
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
空气流量计详解ppt课件
将增大供给热丝电流，使其温度高于冷丝120
RA信号取样电阻
℃。电流增量的大小，取决于热丝受到冷却程 度，即取决于流过传感器的空气量。
当怠速或为热空气（夏季）时，由于节气门全关或接近全关，所以空气量 很小，又因为空气温度较高，密度较小，所以在体积相同情况下，热空气 质量小，因此，热丝受到冷却程度小，阻值减小幅度小，保持电桥平衡需 要的加热电流小，故取样电阻RA上的信号电压低，当高速或为冷空气时则 变化相反。当保持电桥平衡电流增大时，取样电阻RA上的电压就会升高， 从而将空气流量的变化转化电压信号的变化，送给ECU，ECU将根据此信号 电压高低计算出空气流量大小
在所有发动机转速和负载条件下，ECM利用空气流量计的信号提供正确的
燃油输送量。进入发动机空气量小，表明减速或怠速。进入发动机空气
量大，表明加速或高负荷状态。
3
空气流量传感器内部原理
冷丝
热丝
精 密 电 阻
温度补偿电阻（冷丝）
RA信号取样电阻
惠斯顿电桥（双臂）原理图
发热元件（热丝或热膜）
4
空流计（惠斯顿电桥）检测进气原理
搭信 铁号
低 电 压
或
线参
湿
考
度
ECM
8针的新型空气流量 计；集成了湿度传感 器 大气压力传感器 进气温度传，此传感 器也被称作多功能或 增强型传感器。
7
8
空气流量计安装位置
空气流量传感器安装在空气滤清器壳体与进气软管之间
1
空气流量计实物图及安装方向
注意此箭头： 箭头所示方向为气流流动
方向，不要装反。
2
空流计（热膜式）结构及作用
质量空气流量传感器作用：
Байду номын сангаас
第一章传感器原理与检测技术ppt课件
为了更好地掌握传感器, 需要对测量的基本概念 测量系统的特性, 测量误差及数据处理等方面的 理论及工程方法进行学习和研究, 只有了解和掌 握了这些基本理论, 才能更有效地完成检测任务
第1章 传感与检测技术的理念基础
测量概论
一、测量 测量是以确定被测量的值或获取测量结果
为目的的一系列操作。
由测量所获得的被测的量值叫测量结果。 测量结果可用一定的数值表示, 也可以用一条 曲线或某种图形表示。但无论其表现形式如何, 测量结果应包括两部分：比值和测量单位。 确 切地讲, 测量结果还应包括误差部分。
测量概论 二、测量方法
2、偏差式测量、 零位式测量与微差式测量 电位差计式测量：
UX：传感器信号 （未知量）
UK：标准量信号 （已知量）
D： 检零计 （电压表）
平衡：UK=UX
测量概论 二、测量方法
2、偏差式测量、 零位式测量与微差式测量 微差式测量是综合了偏差式测量与零位式测量的
传感器世界
中国传感器
第1章 传感与检测技术的理念基础 测量概论.
表征物质特性或其运动形式的参数很多，总的 可分为电量和非电量两大类，电量一般是物理 学中的电学量（电压、电流等）。非电量是指 电量之外的一些参数（压力、流量等）。
法测量; 根据被测量变化快慢可分为静态测量与 动态测量等。
测量概论 二、测量方法
1、直接测量、间接测量与组合测量
直接测量：
在使用仪表或传感器进行测量时, 对仪表读 数不需要经过任何运算就能直接表示测量 所需要的结果的测量方法称为直接测量。
例如,用磁电式电流表测量电路的某一支路 电流, 用弹簧管压力表测量压力等, 都属于 直接测量。直接测量的优点是测量过程简 单而又迅速, 缺点是测量精度不高
第1章 传感与检测技术的理念基础
测量概论
一、测量 测量是以确定被测量的值或获取测量结果
为目的的一系列操作。
由测量所获得的被测的量值叫测量结果。 测量结果可用一定的数值表示, 也可以用一条 曲线或某种图形表示。但无论其表现形式如何, 测量结果应包括两部分：比值和测量单位。 确 切地讲, 测量结果还应包括误差部分。
测量概论 二、测量方法
2、偏差式测量、 零位式测量与微差式测量 电位差计式测量：
UX：传感器信号 （未知量）
UK：标准量信号 （已知量）
D： 检零计 （电压表）
平衡：UK=UX
测量概论 二、测量方法
2、偏差式测量、 零位式测量与微差式测量 微差式测量是综合了偏差式测量与零位式测量的
传感器世界
中国传感器
第1章 传感与检测技术的理念基础 测量概论.
表征物质特性或其运动形式的参数很多，总的 可分为电量和非电量两大类，电量一般是物理 学中的电学量（电压、电流等）。非电量是指 电量之外的一些参数（压力、流量等）。
法测量; 根据被测量变化快慢可分为静态测量与 动态测量等。
测量概论 二、测量方法
1、直接测量、间接测量与组合测量
直接测量：
在使用仪表或传感器进行测量时, 对仪表读 数不需要经过任何运算就能直接表示测量 所需要的结果的测量方法称为直接测量。
例如,用磁电式电流表测量电路的某一支路 电流, 用弹簧管压力表测量压力等, 都属于 直接测量。直接测量的优点是测量过程简 单而又迅速, 缺点是测量精度不高
《空气流量传感器》课件
低燃油消耗并提高发动机效率。
航空航天
发动机控制
在航空航天领域，空气流量传感 器用于测量发动机进气流量，为 飞行控制系统提供关键参数，确 保发动机在各种飞行条件下的稳
定运行。
燃油效率优化
在航空航天领域，燃油效率是至 关重要的。空气流量传感器帮助 优化燃油喷射量，提高发动机效
率，降低油耗和排放。
安全监控
风力发电监测
在风力发电领域，空气流量传感器可用于监测风速和风向，为风力发电机组的控制和优化 提供数据支持。
CHAPTER 04
发展趋势与挑战
技术发展趋势
空气流量传感器技术不断升级
随着科技的不断进步，空气流量传感器的技术也在不断升级，包括材料、工艺、性能等方面的改进，以提高传感器的 精度、稳定性、可靠性等。
政策环境分析
政府支持政策
政府对空气质量监测和环保产业 的支持力度不断加大，为空气流 量传感器的发展提供了政策支持 。
行业标准制定
政府和行业协会正在制定更加严 格的空气流量传感器行业标准， 对企业的技术研发和产品质量提 出了更高的要求。
法律法规约束
政府对环保和安全的法律法规越 来越严格，对空气流量传感器的 生产和应用提出了更高的安全和 环保要求。
创新点
本研究在传感器结构设计、信号处理算法等方面进行了创新，为空气流量传感器的进一 步发展提供了新的思路和方法。
对未来研究的建议
优化传感器性能
进一步优化传感器的性能，提高其测量精度 和响应速度，以满足更高端的应用需求。
拓展应用领域
深入研究传感器的其他潜在应用领域，如航空航天 、医疗等领域，开拓更广阔的市场。
福特汽车公司还针对不同车型和发动机型号，对空气 流量传感器进行了定制化设计和优化，以满足不同车 型的性能需求。
空气流量传感器的结构、原理与检测 ppt课件
• 即导线连接器端子VC与E2接地端子间的电压，正常值为： 4.5～5.5V。用万用表测量搭铁端连接情况。是否有接触 不良。
ppt课件
31
在路检测
• 当确定上述电压正常后，便可测量涡流空气流量传感器输出信 号端子KS与接地端子E2之间的电压值。测量时，分为两个步 骤， 第一步是在打开点火开关，发动机不启动时，KS与E2电 压值为：4～6V。 第二步，启动发动机，在怠速状态下（1000rad/min）， KS与E2端子之间的电压为脉冲电压，电压值在2～4V之间为 合适。进气量越大，电压越高。
I
2 H
qm
ppt课件
37
惠斯登电桥
• 热线式空气流量传感器通过两个接线端子，分别给控制电 脑ECU输送热线电流变化的电压信号和冷线电阻变化的电 压信号（该信号相当于进气温度传感器THA信号）。
• 传统的波许L型汽油喷射系统及一些中档车型采用这种叶 片式空气流量传感器，如丰田CAMRY(佳美)小轿车、丰 田PREVIA(大霸王)小客车、马自达MPV多用途汽车等。
• 这种空气流量计的结构简单，可靠性高；但进气阻力大， 响应较慢且体积较大。和热膜式空气流量计相比，测量精 度较低，实时响应性较差。
• （2）翼片完全关闭状态时，VS-E2端子之间的电阻值为 200~600Ω 。
• （3）翼片由完全关闭位置逐渐打开到完全开启位置时， VS与E2两端子之间的电阻应在200~1200Ω之间连续变化。
• 测量翼片式空气流量计信号端子电阻时，还需慢慢转动翼片， 观测电阻值有无忽大忽小，或有间断出现电阻很大等不良情 况。
ppt课件
32
热线式空气流量计
• 热线式空气流量传感器安装在发动机的空气滤清器与进气 总管之间，其后端为节气门体。
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31
在路检测
• 当确定上述电压正常后，便可测量涡流空气流量传感器输出信 号端子KS与接地端子E2之间的电压值。测量时，分为两个步 骤， 第一步是在打开点火开关，发动机不启动时，KS与E2电 压值为：4～6V。 第二步，启动发动机，在怠速状态下（1000rad/min）， KS与E2端子之间的电压为脉冲电压，电压值在2～4V之间为 合适。进气量越大，电压越高。
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37
惠斯登电桥
• 热线式空气流量传感器通过两个接线端子，分别给控制电 脑ECU输送热线电流变化的电压信号和冷线电阻变化的电 压信号（该信号相当于进气温度传感器THA信号）。
• 传统的波许L型汽油喷射系统及一些中档车型采用这种叶 片式空气流量传感器，如丰田CAMRY(佳美)小轿车、丰 田PREVIA(大霸王)小客车、马自达MPV多用途汽车等。
• 这种空气流量计的结构简单，可靠性高；但进气阻力大， 响应较慢且体积较大。和热膜式空气流量计相比，测量精 度较低，实时响应性较差。
• （2）翼片完全关闭状态时，VS-E2端子之间的电阻值为 200~600Ω 。
• （3）翼片由完全关闭位置逐渐打开到完全开启位置时， VS与E2两端子之间的电阻应在200~1200Ω之间连续变化。
• 测量翼片式空气流量计信号端子电阻时，还需慢慢转动翼片， 观测电阻值有无忽大忽小，或有间断出现电阻很大等不良情 况。
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32
热线式空气流量计
• 热线式空气流量传感器安装在发动机的空气滤清器与进气 总管之间，其后端为节气门体。
第3章：空气流量传感器
从前面分析可以知道：只要测出频率f就 可知道流量，那f该如何检测呢？
3、超声波式卡曼涡旋空气流量传感器
超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感 器。超声波是一种振动频率高于声波的机械波，由换 能晶片在电压的激励下发生振动产生的，它具有频率 高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成 为射线而定向传播等特点。超声波对液体、固体的穿 透本领很大，尤其是在阳光不透明的固体中，它可穿 透几十米的深度。超声波碰到杂质或分界面会产生显 著反射形成反射成回波，碰到活动物体能产生多普勒 效应。因此超声波检测广泛应用在工业、国防、生物 医学等方面。
式中：a流量系数； A动片的开口面积； g重力加速度； ρ 空气密度 注意： ①、动片的开口面积与打开角度相对应，即与电位计的输出 电压US相关，所以在设定电位计时就要保证空气流量Q与输出 电压US的关系符合Q∝(1/US)；
②、将US/UB的比值作为传感器的输出； ③、US、UB 成函数关系； ④、量化误差： 进气量向外输出为模拟电压信号，还要进行数 字化处理，这时就会出现量化误差。
⑹、传感器的响应特性
对节气门中流量 的变化，空气流量
传感器能准确地反
映出来。 节气门从全关到 全开的时间为30ms 时，空气流量计都
能准确的反映出来
（1～45ms）。
⑺、空气流速与涡旋频率之间的关系
在非常宽的流速范围
内，空气流速与涡旋频
率之间呈线性关系。
空气流速： 0～100m/s时，输出信 号频率为：0～2000HZ
输入与输出电压的关系：
UB电源电压
W1 US UB W1 W2 R
US W1 U B W1 W2 R
R
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2. 若ECU的供电电压正常，用万用表的电阻档或者通断档 检测ECU连接器端子E1和车身搭铁之间的连接导线是否 导通。
3. 用手推动翼片处于不同位置，用万用表的电压档测量VSE2端子之间的电压值，应符合附录中的规范值。
4. 关闭点火开关，用万用表电阻档检测传感器与ECU之间 的连接导线是否有短路、短路和接触不良等现象。
ppt课件
15
3. 开路加温检测
所谓的开路加温检测，就是用加温和制冷剂改变翼片式 空气流量计的温度，同时用万用表测量THA端和E2端子 间在不同温度时的电阻值，和标准值进行比较，判断温 度传感器是否损害。
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16
在路检测
1. 接通点火开关，但不启动发动机，用万用表检测ECU连 接器+B段与搭铁端是否有电压。
ppt课件
10
传感器的检测
• 用万用表检测ECU及其控制电路故障时，首先必须详细阅 读被测汽车的维修技术资料。通过阅读资料掌握以下几点 内容，汽车发动机ECU线束插接器中各端子相连接的传感 器的名称、电路连接图、发动机不同工作状态下各端子标 准电压值和各端子之间的标准电阻值等资料。
ppt课件
11
翼片式空气流量传感器检测
ppt课件
17
丰田PREVIA(大霸王)车2TZ-FE发动机用叶片式空
气流量传感器的检测
• 在车检测，开路检测
蓄电池电压 VB←→E2
VC←→E2
电 VS←→E2 压
ppt课件
翼片开启角度
18
卡尔曼涡流式空气流量计
定义：利用流体因附面层的分离而交替产生的一 种自然振荡型漩涡原理来测量流体的速度，并通 过速度的测量直接反映空气流量的流量计。
• 外观检测 • 首先检查导线与接线器接触是否良好(插接传感器时，要
关闭点火开关) • 再检查空气流量传感器外壳有无破裂，与进气管连接处有
无漏气的现象，(在发动机行驶时，可用纸片帖近空气流 量传感器，看有无吸力，若有，则漏气，应加以密封紧固， 对裂纹可粘修或更换) • 发动机停转后，关闭点火开关(OFF位置)，用手拔动叶板 看其摆动是否平顺，有无卡滞现象，若有应更换。
• （2）翼片完全关闭状态时，VS-E2端子之间的电阻值为 200~600Ω 。
• （3）翼片由完全关闭位置逐渐打开到完全开启位置时， VS与E2两端子之间的电阻应在200~1200Ω之间连续变化。
• 测量翼片式空气流量计信号端子电阻时，还需慢慢转动翼片， 观测电阻值有无忽大忽小，或有间断出现电阻很大等不良情 况。
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翼片式空气流量计的接线端子
• 翼片式空气流量计有5线与7线两种，5线翼片式空气流量 计内没在油泵开关，7线翼片式空气流量计内装有油泵开 关。
ppt课件
9
传感器的检测
• 主要介绍运用万用表对传感器进行检测的方法。 汽车电子控制系统的传感器电路同样具有与其他电子
电路一样的电路特性，即具有自身工作特点的电压、电阻 特性。例如，在ECU线束插接器的各端子上有不同的工作 电压；在ECU控制的各电路及其传感器和执行元件端子间 都具有自身的电阻值。因此，在没有汽车专用ECU故障检 测仪时，可以通过万用表测量ECU线束插接器各端子（不 拆开线束插接器）的工作电压值和各端子之间的电阻值 （拆开线束插接器）来诊断ECU及其控制电路的故障。
6
检测进气量的电路
• 检测进气量的电路有两种，一种是电压比检测，即把 US/UB的电压比作为空气流量计输出（US=VC—VS，UB为 电源电压），此电压比值随节气门打开而下降，其特点是 电源电压变化时，信号US和UB按比例变化，输出信号 US/UB保持不变，确保空气流量计测量正确。
ppt课件
7
• 另一种是电压值检测，即在VC端加固定电压+5V， US=VS—VE2=VS，特点是直接反映进气量的数值，电压US 与进气量成正比，且呈线性关系。
• 传统的波许L型汽油喷射系统及一些中档车型采用这种叶 片式空气流量传感器，如丰田CAMRY(佳美)小轿车、丰 田PREVIA(大霸王)小客车、马自达MPV多用途汽车等。
• 这种空气流量计的结构简单，可靠性高；但进气阻力大， 响应较慢且体积较大。和热膜式空气流量计相比，测量精 度较低，实时响应性较差。
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5
翼片式空气流量计
ห้องสมุดไป่ตู้
VC
空气流量增大时，进气气流对 电位计 叶片产生的推力增大，推力克服
复位弹簧的弹力使α增大，直到
VS
推力与弹力平衡为止。
同时电位计中的滑臂与翼片轴
同轴旋转，使接线插头间的电阻
测量叶片
减小，输出电压值US降低，电 控单元根据空气流量计输入的信 号感知空气流量的大小。
ppt课件
ppt课件
13
开路检测
1.检查电动汽油泵开关性能 用万用表的欧姆档测量E1-FC端子之间的电阻值
• 翼片处于关闭状态时，E1-FC端子之间的电阻值为∞。 • 翼片处于开启后的任一位置，E1-FC端子之间的电阻值为
0。
ppt课件
14
2.检查电位计的性能
• （1）翼片在任何位置时，VC-E2端子之间的电阻值为 200~400Ω。
• 检测方法：开路检测和在路检测。 • 开路检测主要是在传感器与其他电路断开的情况下，对传
感器内部情况进行检测，一般是通过检测有关端子之间的 电阻值或通断情况来判断。 • 在路检测是传感器在工作状态下，通过检测有关端子的电 压，对传感器、ECU及连接导线进行综合检测。
ppt课件
12
翼片式空气流量计外观检测
空气流量传感器的结构、原理 与检测
ppt课件
1
第一节 概述
• 发动机电子控制系统中很重要的一项控制内容就是最佳空 燃比控制。为达到这样的目的，必须对发动机进气空气流 量进行精确测量。
• 应用范围：空气流量传感器用于EFI系统。
如何实现最佳空燃比控制？
ppt课件
2
空气流量传感器作用
直接或间接检测进入发动机气缸空气量大小， 并将检测结果换成电信号送至ECU，ECU根据空 气流量信号是来确定基本喷油量。
ppt课件
3
空气流量计分类
• 分 类: 翼片式空气流量计（体积） 卡门涡旋式空气流量计（体积） 热线式空气流量计（质量） 热膜式空气流量计（质量） 量芯式空气流量计 （体积）
ppt课件
4
第二节 翼片式空气流量传感器
• 叶片式空气流量计安装在空气滤清器和节气门之间。它的 作用是检测吸入空气量的多少，并把检测结果转换成电信 号。
3. 用手推动翼片处于不同位置，用万用表的电压档测量VSE2端子之间的电压值，应符合附录中的规范值。
4. 关闭点火开关，用万用表电阻档检测传感器与ECU之间 的连接导线是否有短路、短路和接触不良等现象。
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3. 开路加温检测
所谓的开路加温检测，就是用加温和制冷剂改变翼片式 空气流量计的温度，同时用万用表测量THA端和E2端子 间在不同温度时的电阻值，和标准值进行比较，判断温 度传感器是否损害。
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在路检测
1. 接通点火开关，但不启动发动机，用万用表检测ECU连 接器+B段与搭铁端是否有电压。
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传感器的检测
• 用万用表检测ECU及其控制电路故障时，首先必须详细阅 读被测汽车的维修技术资料。通过阅读资料掌握以下几点 内容，汽车发动机ECU线束插接器中各端子相连接的传感 器的名称、电路连接图、发动机不同工作状态下各端子标 准电压值和各端子之间的标准电阻值等资料。
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翼片式空气流量传感器检测
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丰田PREVIA(大霸王)车2TZ-FE发动机用叶片式空
气流量传感器的检测
• 在车检测，开路检测
蓄电池电压 VB←→E2
VC←→E2
电 VS←→E2 压
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翼片开启角度
18
卡尔曼涡流式空气流量计
定义：利用流体因附面层的分离而交替产生的一 种自然振荡型漩涡原理来测量流体的速度，并通 过速度的测量直接反映空气流量的流量计。
• 外观检测 • 首先检查导线与接线器接触是否良好(插接传感器时，要
关闭点火开关) • 再检查空气流量传感器外壳有无破裂，与进气管连接处有
无漏气的现象，(在发动机行驶时，可用纸片帖近空气流 量传感器，看有无吸力，若有，则漏气，应加以密封紧固， 对裂纹可粘修或更换) • 发动机停转后，关闭点火开关(OFF位置)，用手拔动叶板 看其摆动是否平顺，有无卡滞现象，若有应更换。
• （2）翼片完全关闭状态时，VS-E2端子之间的电阻值为 200~600Ω 。
• （3）翼片由完全关闭位置逐渐打开到完全开启位置时， VS与E2两端子之间的电阻应在200~1200Ω之间连续变化。
• 测量翼片式空气流量计信号端子电阻时，还需慢慢转动翼片， 观测电阻值有无忽大忽小，或有间断出现电阻很大等不良情 况。
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翼片式空气流量计的接线端子
• 翼片式空气流量计有5线与7线两种，5线翼片式空气流量 计内没在油泵开关，7线翼片式空气流量计内装有油泵开 关。
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传感器的检测
• 主要介绍运用万用表对传感器进行检测的方法。 汽车电子控制系统的传感器电路同样具有与其他电子
电路一样的电路特性，即具有自身工作特点的电压、电阻 特性。例如，在ECU线束插接器的各端子上有不同的工作 电压；在ECU控制的各电路及其传感器和执行元件端子间 都具有自身的电阻值。因此，在没有汽车专用ECU故障检 测仪时，可以通过万用表测量ECU线束插接器各端子（不 拆开线束插接器）的工作电压值和各端子之间的电阻值 （拆开线束插接器）来诊断ECU及其控制电路的故障。
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检测进气量的电路
• 检测进气量的电路有两种，一种是电压比检测，即把 US/UB的电压比作为空气流量计输出（US=VC—VS，UB为 电源电压），此电压比值随节气门打开而下降，其特点是 电源电压变化时，信号US和UB按比例变化，输出信号 US/UB保持不变，确保空气流量计测量正确。
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• 另一种是电压值检测，即在VC端加固定电压+5V， US=VS—VE2=VS，特点是直接反映进气量的数值，电压US 与进气量成正比，且呈线性关系。
• 传统的波许L型汽油喷射系统及一些中档车型采用这种叶 片式空气流量传感器，如丰田CAMRY(佳美)小轿车、丰 田PREVIA(大霸王)小客车、马自达MPV多用途汽车等。
• 这种空气流量计的结构简单，可靠性高；但进气阻力大， 响应较慢且体积较大。和热膜式空气流量计相比，测量精 度较低，实时响应性较差。
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翼片式空气流量计
ห้องสมุดไป่ตู้
VC
空气流量增大时，进气气流对 电位计 叶片产生的推力增大，推力克服
复位弹簧的弹力使α增大，直到
VS
推力与弹力平衡为止。
同时电位计中的滑臂与翼片轴
同轴旋转，使接线插头间的电阻
测量叶片
减小，输出电压值US降低，电 控单元根据空气流量计输入的信 号感知空气流量的大小。
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开路检测
1.检查电动汽油泵开关性能 用万用表的欧姆档测量E1-FC端子之间的电阻值
• 翼片处于关闭状态时，E1-FC端子之间的电阻值为∞。 • 翼片处于开启后的任一位置，E1-FC端子之间的电阻值为
0。
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2.检查电位计的性能
• （1）翼片在任何位置时，VC-E2端子之间的电阻值为 200~400Ω。
• 检测方法：开路检测和在路检测。 • 开路检测主要是在传感器与其他电路断开的情况下，对传
感器内部情况进行检测，一般是通过检测有关端子之间的 电阻值或通断情况来判断。 • 在路检测是传感器在工作状态下，通过检测有关端子的电 压，对传感器、ECU及连接导线进行综合检测。
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翼片式空气流量计外观检测
空气流量传感器的结构、原理 与检测
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第一节 概述
• 发动机电子控制系统中很重要的一项控制内容就是最佳空 燃比控制。为达到这样的目的，必须对发动机进气空气流 量进行精确测量。
• 应用范围：空气流量传感器用于EFI系统。
如何实现最佳空燃比控制？
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空气流量传感器作用
直接或间接检测进入发动机气缸空气量大小， 并将检测结果换成电信号送至ECU，ECU根据空 气流量信号是来确定基本喷油量。
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空气流量计分类
• 分 类: 翼片式空气流量计（体积） 卡门涡旋式空气流量计（体积） 热线式空气流量计（质量） 热膜式空气流量计（质量） 量芯式空气流量计 （体积）
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第二节 翼片式空气流量传感器
• 叶片式空气流量计安装在空气滤清器和节气门之间。它的 作用是检测吸入空气量的多少，并把检测结果转换成电信 号。