热线(热膜)式空气流量计原理
空气湿度对热膜式空气流量计计量误差的影响
空气湿度对热膜式空气流量计计量误差的影响作者：吴军来源：《价值工程》2014年第06期摘要：现在应用比较广泛的空气流量计就是热膜式空气流量计，但是通过相关的测试可以发现，空气的湿度对于热膜式空气流量计的计量误差有很大的影响，本文就主要是从理论和实验上分析了湿度对于热膜式空气流量计计量的误差以及规律。
Abstract： Now the widely used air flow meter is a hot-film air flow meter. But relevant tests find that air humidity has effect on the measurement error of hot-film air flow meter. This paper mainly analyzes the effect of humidity on air flow meter measurement from theoreticaly and experimentally.关键词：热膜式空气流量计；空气湿度；计量误差Key words： hot-film air flow meter；air humidity；measurement error中图分类号：TH814 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）06-0057-030 引言在过去的时代，汽车是一个以机为主体、以电为辅的一个交通工具，但是现在汽车以及成为了一种高度自动化和电气化的一种新型的交通工具。
现在对于汽车的全面控制基本上可以用一些比较专业的计算机来完成，在这当中，电子控制汽油喷射系统是比较具有代表性的一种。
其主要工作原理就是，首先就是通过计量器来对发动机的进气量进行计算，然后在根据相应的进气量来决定相关汽油的喷射量，从而来使得发动机达到一个最佳的控制效果。
所以从另一方面就可以看出，其实发动机的工作效率的高低，主要就是取决于流量计对于进气量的精准程度。
汽车空气流量计工作原理_概述说明以及解释
汽车空气流量计工作原理概述说明以及解释1. 引言1.1 概述汽车空气流量计是汽车发动机控制系统中重要的传感器之一。
它用于测量引入发动机的空气流量，以便准确调节燃料喷射量，并确保发动机正常运行。
空气流量计通过检测进入发动机的空气质量和数量，为发动机控制单元提供必要的信息。
因此，了解汽车空气流量计的工作原理和其在整个系统中的作用非常关键。
1.2 文章结构本文将从以下几个方面对汽车空气流量计进行介绍和分析。
首先，在第二部分中，我们将详细介绍汽车空气流量计的工作原理，并解释其基本原理和组成部分。
然后，在第三部分中，我们将概述说明空气流量计在汽车系统中的重要性，并比较不同类型的空气流量计及其应用领域。
接着，在第四部分，我们将进一步解释空气流量计的测量原理以及与车辆控制系统之间的关系，并讨论可能出现的问题及其解决方法。
最后，在第五部分，我们会总结文章内容，并提出对未来研究和发展方向的展望和建议。
1.3 目的本文旨在提供对汽车空气流量计工作原理的全面说明和解释，并探讨其对汽车性能和燃油经济性的影响。
通过深入了解空气流量计的原理和功能，读者将能够更好地理解汽车发动机控制系统中该关键传感器的作用，以及如何诊断和解决潜在的问题。
此外，本文还将指出未来研究该领域所需的方向，并为相关技术的改进提供参考。
2. 汽车空气流量计工作原理:2.1 原理介绍:汽车空气流量计是一种用于测量发动机进气量的装置，其工作原理基于热敏电阻和高频振荡技术。
空气流量计通过测量进入发动机的空气质量来确定所需的燃油供应。
当空气通过流量计时，它会使得组成流量计的热敏电阻受到冷却或加热。
这个温度变化导致了电阻值的变化，从而产生电压信号。
2.2 流量计的构成和功能:汽车空气流量计通常由两个主要部分组成：传感器和控制单元。
传感器包含一个热丝或热膜，其在同一温度下比周围环境多余几度。
当空气经过传感器时，热丝或热膜会被冷却，并通过改变电子元件中的电导率来呈现出相应的电信号。
热膜式空气流量计的测量技术
热膜式空气流量计的测量技术摘要：空气流量计是汽车电控系统的一个重要元件，它担负着向电脑传递进气量大小信号的任务，它性能的好坏直接影响到发动机能否正常工作，因此掌握空气流量计的检测与故障诊断方法就特别重要测量技术。
热膜式空气流量计是基于热平衡原理，用于检测吸入发动机空气的质量流量计。
可测量吸入发动机气缸的空气量并将其转变成电信号传送给ECU，是确定基本喷油量的重要依据之一。
本文通过对热膜式空气流量计的测量原理、温度补偿的分析介绍了其测量技术。
关键词：热膜式空气流量计热平衡测量技术空气流量传感器AFS（Air Flow Sensor）又称为空气流量计AFM（Air Flow Meter），其功用是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，同时对发动机的正常运转、提高燃油效率及减少汽车尾气排放起到至关重要的作用。
一、热膜式空气流量计的基本原理热膜式空气流量计是基于热平衡原理，用于检测吸入发动机空气的质量流量计。
可测量吸入发动机气缸的空气量并将其转变成电信号传送给ECU，是确定基本喷油量的重要依据之一。
1—接线插座2—护套1—过滤层2—温度补偿电阻3—铂金属膜4—防护网3—热膜电阻热膜式空气流量计的发热元件是铂金属膜，铂金属发热元件的响应速度很快，能在几毫秒内反映出空气流量的变化，因此测量精度不受进气气流脉动的影响。
此外还具有进气阻力小，不磨损部件等优点，因此目前大多数中高档轿车都采用了这种热膜式空气流量计。
热膜式空气流量计的结构如图1所示，热膜电阻设在其内部的进气通道的一个矩形护套中。
为了防止污物沉积到热膜电阻上影响测量精度，在护套的空气入口一侧设有空气过滤层，用以过滤空气中的污物。
为了防止进气温度变化使测量精度受到影响，在热膜电阻附近的气流上游没有铂金属膜式温度补偿电阻，如图2所示。
空气流量计_实训报告
一、实训背景随着汽车工业的不断发展，汽车电子控制系统在提高汽车性能、降低能耗、保障安全等方面发挥着越来越重要的作用。
空气流量计作为电子控制燃油喷射系统中的关键传感器，其性能直接影响着发动机的燃烧效率和排放质量。
为了深入了解空气流量计的工作原理和检测方法，我们进行了本次实训。
二、实训目的1. 理解空气流量计的工作原理和结构。
2. 掌握空气流量计的检测方法和故障诊断。
3. 提高动手实践能力，为今后从事汽车电子维修工作打下基础。
三、实训内容本次实训主要包括以下内容：1. 空气流量计的结构和工作原理。
2. 空气流量计的检测方法。
3. 空气流量计的故障诊断。
四、实训过程1. 空气流量计的结构和工作原理空气流量计主要分为热线式和热膜式两种。
本次实训以热线式空气流量计为例，介绍了其结构和工作原理。
热线式空气流量计主要由传感器、加热器和电路板组成。
传感器由一根细长的加热丝和金属外壳构成，加热丝位于传感器内部，电路板通过加热器控制加热丝的温度。
当空气流过加热丝时，加热丝的温度会降低，电路板根据加热丝温度的变化来计算空气流量。
2. 空气流量计的检测方法（1）外观检查：检查传感器是否有破损、松动等现象。
（2）供电电压检测：将点火开关扭置ON位置，测量空气流量计线束连接器的端子B的电压，应为9～14V。
（3）内部搭铁检测：拔下传感器插头，测量插头上3与搭铁间的电阻，应为无穷大。
（4）VG信号检测：取下传感器插头，提供电源并搭铁，用吹风机模拟进行检测，VG信号应为脉冲信号。
（5）空气流量传感器检测：启动发动机，测量插头上2与搭铁间的电压，应为13V左右。
3. 空气流量计的故障诊断根据检测方法，我们可以判断空气流量计是否存在以下故障：（1）供电电压异常：检查点火开关、线束连接器等部件。
（2）内部搭铁异常：检查传感器插头、搭铁线等部件。
（3）VG信号异常：检查加热器、电路板等部件。
（4）空气流量传感器异常：检查传感器、加热器等部件。
任务二空气流量传感器的检测与维修
（1）光电式空气流量计：
结构：涡流发生器、整流栅、发光二极管、光敏晶体管、反射镜。
反光镜
01
发光二极管
02
板弹簧
03
涡流发生器
04
导压孔
05
光敏晶体管
06
进气流
07
空气流过涡流发生器时，在其后面产生卡尔曼涡
流。这时，涡流发生器两侧的压力会发生变化，通过导
1.热线式空气流量计的常规检测方法（5线）
第一步：MAF供电电压检测
断开空气流量计连接器。
将点火开关扭置ON位置。
测量空气流量计线束连接器的端子+B的电压，应为9～14V。
03
第二步：内部搭铁检测
第三步：VG信号检测。取下，提供电源并搭铁，用吹风机模拟进行检测。
添加标题
带有加热清洁功能的热线式空气流量计的电路
发动机工作时，超声波发生器就不断地向超声波接收
器发出一定频率的超声波。与此同时，进气流通过涡流
发生器，并在其后产生涡流。
当由发射器发射的超声波通过进气流到达接收器
时，由于涡流的影响，使接收器接收到超声波信号的时
间和时间差（相邻波间的相位差）发生变化，且此变化
与涡流频率成正比。集成控制电路据此可计算出涡流的
在多点燃油喷射系统（MPI）中，检测进气量的方法，在“D”型和“L”型两种燃油喷射系统中各不相同。
“L”型燃油喷射控制系统中，进气量的测量是通过直接测量法，即利用空气流量传感器，直接测量进气管内被吸入发动机气缸内的空气量，因此，这种检测进气量方法的精度较高，控制效果优于“D”型燃油喷射系统，但成本较高。
3
在急加速时波形中的小尖峰是由于叶片过量摆动造成的
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
空气流量传感器原理
空气流量传感器原理车用空气流量传感器（或称空气流量计）是用来直接或间接检测进入发动机气缸空气量大小，并将检测结果转变成电信号输入电子控制单元ECU。
电子控制汽油喷射发动机为了在各种运转工况下都能获得最佳浓度的混合气，必须正确地测定每一瞬间吸入发动机的空气量，以此作为ECU计算(控制)喷油量的主要依据。
如果空气流量传感器或线路出现故障，ECU得不到正确的进气量信号，就不能正常地进行喷油量的控制，将造成混合气过浓或过稀，使发动机运转不正常。
电子控制汽油喷射系统的空气流量传感器有多种型式，目前常见的空气流量传感器按其结构型式可分为翼片(叶片)式、卡尔曼涡流式、热膜式等几种。
1、翼片式空气流量传感器图9-9是翼片式空气流量计工作原理图，该空气流量传感器在主进气道内安装有一个可绕轴旋转的翼片。
在发动机工作时，空气经空气滤清器过滤清器过滤后进入空气流量传感器并推动翼片旋转，使其开启。
翼片开启角度由进气量产生的推力大小和安装在翼片轴上复位弹簧弹力的平衡情况决定。
当驾驶员操纵加速踏板来改变节气门开度时，进气量增大，进气气流对翼片的推力也增大，这时翼片开启的角度也增大。
在翼片轴上安装有一个与翼片同轴旋转的电位计，这样在电位计上滑片的电阻的变化转变成电压信号。
当空气量增大时，其端子VC和VS之间的电阻值减小，两端子之间输出的信号电压降低；当进气量减小时，进气气流对翼片的推力减小，推力克服弹簧弹力使翼片偏转的角度也减小，端子VC与VS之间的电阻值增大，使两端子间输图9-9 翼片式空气流量计工作原理出的信号电压升高。
ECU通过变化的信号电压控制发动机的喷油和点火时间。
2、卡曼涡旋式空气流量传感器为了克服动片式空气流量传感器的缺点，即在保证测量精度的前提下，扩展测量范围、并且取消滑动触点，人们又开发出小型轻巧的空气流量传感器，即卡曼涡旋式空气流量传感器。
野外的架空电线被风吹时会嗡嗡发出声响，风速越高声音频率越高，这是因气流流过电线后形成涡旋所致，液体、气体等流体中均会发生这种现象，利用这一现象可以制成涡旋式流量传感器。
空气流量传感器
2）接通点火开关，起动发动机使其运转，用万用电表电 压档测量ECU配线连接器的KS－E2之间电压，应为2 －4V。进气量越大，电压越高。
3）若测量值与上述规律不符，应检查空气流量传感器与 ECU之间的配线和连接器；
①如果检查配线或连接器有问题，应修理或更换新件。
②若配线或连接器无问题，可拔开空气流量传感器配线 连接器，接通点火开关，测Vc－E2两端子间电压，应 为4.5－5.5V。
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。
控制线路板上有六 端子插座与ECU连接， 用于输入信号。
主流测量方式的 热线式空气流量传感器
防护网
取样管 白金热线
温度 补偿电阻
连接器
控制电路板
空气流
旁通测量方式的 热线式空气流量传感器
（二）涡流式空气流量传感器检测 1.开路检测 点火开关断开，拔下传感器的配线连接器。通过加 温检测热敏电阻温度传感器的阻值变化。
2.在路检测
点火开关接通，检测电源、有关端子的电压值、信 号波形和线路的导通。
涡流式空气流量传感器的优点
涡流式空气流量传感器具有体积小、重量轻、结构简 单、进气阻力小等优点。
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。
由于两类涡流式空气流量传感器检测的均是进气的体积 流量，两类传感器均有进气温度传感器和大气压力传感器修 正流量检测带来误差。
模块二 空气供给系统 (6)
电控发动机（理论课）电子教案课题空气流量传感器课时9编写日期年月日授课教师授课专业班次授课日期班年月日第周星期第节班年月日第周星期第节班年月日第周星期第节班年月日第周星期第节教学目标1、理解空气流量传感器的类型和原理。
2、能检修空气流量传感器的故障。
教学重点1、理解空气流量传感器的类型和原理。
2、能检修空气流量传感器的故障。
教学难点能检修空气流量传感器的故障。
教学课型新课教具器材多媒体教学组织与过程空气流量传感器有翼片式空气流量计、量芯式空气流量计、热线式空气流量计、热膜式空气流量计和卡门涡旋空气流量计。
一、翼片式空气流量计翼片式空气流量计又称活门式或叶片式空气流量计,它由翼片部分、电位计部分和接线插头组成,如图2—6—2所示。
翼片由流量板和缓冲板组成,翼片转轴与电位计一同旋转,当吸入空气推开叶片的力与弹簧弹力相平衡时,翼片即停止转动。
当流量板在主通道内偏转时,缓冲室对缓冲板起阻尼作用,减小翼片脉动,保证运转平稳,计量精确。
怠速调节螺钉可以改变旁通空气通道大小,以调节怠速混合气。
翼片式空气流量计的接线插头一般有七个,取消电动汽油泵控制触点,变为五个端子,如图2—6—3所示。
VC和E2的工作电压为5V 或12V。
VS和E2的电阻随流量板的开度成正比或成反比变化(20~1000Ω)。
THA 与E2之间为负温度系数。
流量板关闭时,Fc与E2之间不导通,目的是使汽油泵停止运转。
二、量芯式空气流量计马自达929轿车采用的量芯式空气流量计,当气流冲击量芯移动时,使电位计的电阻发生变化,进气量越大,量芯移动距离越大,电位计的电阻变化也越大。
它与翼片式空气流量计的原理相同,但没有旁通道,其怠速是通过调整一个与ECU 相连的可变电阻实现的。
三、热线式空气流量计1.热线式空气流量计的组成热线式空气流量计由取样管、白金热线RH (直径为0.07mm)、温度补偿电阻RK (冷线)、精密电阻RA、电桥电阻RB、控制线路、连接器和保护网等组成。
任务八 热线式空气流量计的检测[17页]
![任务八 热线式空气流量计的检测[17页]](https://img.taocdn.com/s3/m/8d4e209d3186bceb19e8bbd2.png)
哪些方面需要改进
教师点评
学生姓名
小组长签名
教师签名
日期
评价结果
任务八 热线式空气流量计的检测
四、学习拓展
1.空气流量计有哪几种形式？ 2.用检测仪观察不同情况下，进气量和喷油量之间的关系，并记录在表中。
条件
发动机转速
怠速 rpm
节气门开度 50%
rpm
进气量
燃油喷射时间
g/sec
ms
g/sec
ms
请根据你自己在工作中和课堂上的表现，对自己进行客观的评价，看看你能获得几颗星？
评价项目
5颗星
3颗星
1颗星
知识掌握情况
掌握相关理论知识，并能运 用到实际操作中，学习任务 完成良好。
基本能够理解相关理 论知识，能够完成相 应工作。
对相关理论知识不明 白，不能或者难以完 成相应的工作。
动手实践情况
积极参加，做好安全保护工 作，注重工作质量。
热线式空气流量计结构
热丝式空气流量传感器
任务八 热线式空气流量计的检测
七、实施作业
引导问题5：如何正确填写作业记录表？
任务八 热线式空气流量计的检测
引导问题6：如何根据维修手册对空气流量计元件进行检测？
丰田热线式空气流量计电路原理图
任务八 热线式空气流量计的检测
引导问题7：如何根据维修手册对空气流量计线路进行维修检测？ 1.断开蓄电池负极，分别断开空气流量计和ECM连接器
一、任务描述
一辆装备1ZR电控发动机的卡罗拉轿车，车主反 映：发动机故障指示灯常亮，发动机加速不良。 需要你对进气控制系统进行全面的检测并排除故 障。
任务八 热线式空气流量计的检测
二、学习目标
空气流量计
叶片式空气流量计[1]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编辑本段卡门旋涡式空气流量计所谓卡门旋涡，是指在流体中放置一个圆柱状或三角状物体时，在这一物体的下游就会产生的两列旋转方向相反，并交替出现的旋涡光学式卡门旋涡空气流量计在产生卡门旋涡的过程中，旋涡发生器两侧的空气压力会发生变化，通过导孔作用在金属箔上，从而使其振动，发光二极管的光照在振动的金属箔上时，光敏三极管接收到的金属箔上的反射光是被旋涡调制的光，其输出经解调得到代表空气流量的频率信号。
超声波式卡门旋涡空气流量计在卡门涡流发生器下游管路两侧相对安装超声波发射探头和接收探头。
因卡门涡流对空气密度的影响，就会使超声波从发射探头到接收探头的时间较无旋涡变晚而产生相位差。
对此相位信号进行处理，就可得到旋涡脉冲信号，编辑本段热线式空气流量计工作原理当无空气流动时，电桥处于平衡状态，控制电路输出某一加热电流至热线电阻RH；当有空气流动时，由于RH的热量被空气吸收而变冷，其电阻值发生变化，电桥失去平衡，如果保持热线电阻与吸入空气的温差不变并为一定值，就必须增加流过热线电阻的电流IH。
因此，热线电流IH就是空气质量流量的函数。
编辑本段热膜式空气流量计热膜式空气流量计的工作原理与热线式空气流量计类似，都是用惠斯登电桥工作的。
所不同的是：热膜式不使用白金丝作为热线，而是将热线电阻、补偿电阻及桥路电阻用厚膜工艺制作在同一陶瓷基片上构成的。
编辑本段靶式空气流量计当空气在测量管中流动时，因其自身的动能与靶片产生压差，而产生对靶片的作用力，使靶片产生微量的位移，其作用力的大小与介质流速的平方成正比，其数学公式：F = Cd·A·ρ·V2/2F:靶片所受的作用力Cd：流体阻力系数A：靶片对测量管轴向投影面积ρ：工况下介质密度V：空气在测量管中的特征流速靶片所受的作用力，经靶杆传递使传感器的弹性体产生微量变化，经过电路转换，输出相应的电信号。
空气流量传感器及其相关电路检测
3、结构及电路
4、工作原理
热膜式空气流量计的电桥电路
热膜式空气流量计引脚与内部电路关系
工作过程：
加热电阻和环境补偿电阻组成惠斯顿电桥，控制 电路使加热电阻的温度始终保持比空气流的温度 高出一定值（如保持120℃的温度差）。当空气流 量增大时，对加热电阻吹拂使其冷却，电阻值减 小，从而改变了电桥的电压平衡，控制电路立即 增大通过加热电阻的电流量给予修正。并将其修 正量通过晶体管控制电路进行控制、放大、整形， 输出信号给ECU。
加热电流大小就反映了空气质量流量数。控制电 路还将电流的变化转换成电压的变化输入电脑， 电脑根据电压的大小计算出进气量。
输出信号电压与空气流量之间的关系
5、工作特点
（1）热膜式空气流量计的工作原理与热线式空气 流量计的的工作原理基本相同。
（2）测量精度高、响应速度快、进气阻力小。 （3）而且可靠、耐用。 （4）不会因粘附污物而影响测量精度。
当发动机熄火时，ECU 将自动接通此电路，将热 丝加热到1000℃并持续 1s，使粘附在热丝上的尘 埃烧掉。
6、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。
作业：1、画出桑塔纳3000发动机热膜式空 气流量计电路图，并说明每个端子的含义 。
2、
总之：测量进气量的精度 不会受到进气温度的影响。
工作过程：
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。
热模式空气流量计的原理
热模式空气流量计的原理
热模式空气流量计是一种常见的测量空气流量的方法，其基本原理是利用被测流体对传感器上加热元件的冷却效应进行测量。
热模式空气流量计的核心部件是一个加热丝，当电流通过加热丝时，丝的电阻会产生热量。
当空气流经加热丝时，空气对加热丝产生冷却效应，冷却效应的程度取决于空气流速。
因此，通过测量加热丝的温度变化，可以间接得到空气的流速。
具体来说，热模式空气流量计通常通过两个温度传感器来测量加热丝的温度差，一个传感器位于加热丝上游，另一个位于下游。
当加热丝上游的传感器受到冷却效应时，温度下降，而下游的传感器则相对保持稳定。
通过测量这两个传感器之间的温度差，可以计算出空气流速。
在实际应用中，热模式空气流量计通常会校准，以确保测量的准确性。
此外，由于空气中可能存在粉尘、湿气等其他因素会影响测量结果，因此还需要进行一些修正和校正。
汽车空气流量传感器解读
测量翼片
(2)电位计 安装在传感器壳体上部。由带平衡配重的滑臂和印制电 路板上的镀膜电阻组成，滑臂与翼片固定在同一转轴上并一 起转动。 电位计内设有片状螺旋形复位弹簧、调节齿圈。
1）平衡配重 起到平衡作 用，使滑臂平稳 偏摆。 2）调节齿圈 有刻度标记， 调整复位弹簧的 预紧力，从而调 整传感器的输出 特性。
0 0.20—0.40
0 —
任何 温度
0.10—0.30
0.02—0.10 0.02—1.00 10.00—20.00 4.00—7.00 2.00—3.00 0.90—1.30
0.20—0.60
0.10—0.30 0.10—0.30 10.00—20.00 4.00—7.00 2.00—3.00 0.90—1.30 20°C 20°C
3)进气温度传感器 安装在主进气道的进气口上，电阻两端的引线分别与接 线插座上的搭铁端子E2和温度信号输出端子THA连接。 4）接线插座
2.传感器工作原理 利用力矩平衡原理和电位计原理
空气流过传感器主进气 VC 道时，翼片受到气流压力产 US 生的推力矩和复位弹簧力矩 VS 的作用，翼片偏转直到弹簧 力矩与推力力矩平衡为止。 翼片受到的推力力矩与 空气流量成正比。翼片偏转 角度α 与进气量成正比。 空气 电位计滑臂和翼片均固 滤清器侧 定在同一转轴上，电位计滑 臂与翼片同时偏转。端子Vc 与Vs之间输出电压Us随进气 量变化。
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。
二、卡尔曼涡流式空气流量传感器
（一）卡尔曼涡流式空气流量传感器结构、原理 光电检测涡流式空气流量传感器
汽车空气流量传感器解读
• 丰田轿车光电检测涡流式空气流量传感器
• 静态检测 • 动态检测
• 三菱轿车超声波涡流式空气流量传感器
检测方法如下: ①打开点火开关，测量传感器1号端子与搭铁间电压，应为5V。 ②启动发动机，使发动机转速到3000r/min，这时再测量1号端子与 搭铁间电压，应为2.2～3.2V。 ③关闭点火开关，测量传感器的4号端子与搭铁间电阻应为0Ω。
汽车传感器
第二章 空气流量传感器的结构、 原理与检测
第一节 概 述
空气流量传感器(AFS)又称为空气流量计(AFM)，是进 气歧管质量型空气流量传感器(MAFS)的简称。 一、功用 检测发动机进气量的大小，并将进气量信息变换成电信 号输入ECU。进气量信号是ECU计算喷油时间和点火时间的 主要依据。 二、空气供给系统的类型 汽车燃油喷射系统(EFI)根据空气供给系统的计量方式， EFI系统可分为: L型EFI 系统 D型EFI 系统
2.传感器工作原理 当气流流过涡流发生器时，其后部就会产生涡流，涡流 引起发生器后部压力变化。进气量越大，涡流频率越高，压 力变化频率就越高。
发光二极管 变化的压力经 导压孔引向金属膜 板弹簧 反光镜使其产生振 动，其振动频率与 涡流频率相等。反 光镜将发光二极管 涡流发生器 的光束反射到光敏 晶体管上，通过光 敏晶体管检测涡流 进气流 频率，该频率信号 导压孔 输入到ECU。 光敏晶体管
缓冲翼片 缓冲室 空气滤清器侧 进气岐管侧
测量翼片
(2)电位计 安装在传感器壳体上部。由带平衡配重的滑臂和印制电 路板上的镀膜电阻组成，滑臂与翼片固定在同一转轴上并一 起转动。 电位计内设有片状螺旋形复位弹簧、调节齿圈。
1）平衡配重 起到平衡作 用，使滑臂平稳 偏摆。 2）调节齿圈 有刻度标记， 调整复位弹簧的 预紧力，从而调 整传感器的输出 特性。
热膜式空气流量计的测量技术
热膜式空气流量计的测量技术摘要：空气流量计是汽车电控系统的一个重要元件，它担负着向电脑传递进气量大小信号的任务，它性能的好坏直接影响到发动机能否正常工作，因此掌握空气流量计的检测与故障诊断方法就特别重要测量技术。
热膜式空气流量计是基于热平衡原理，用于检测吸入发动机空气的质量流量计。
可测量吸入发动机气缸的空气量并将其转变成电信号传送给ECU，是确定基本喷油量的重要依据之一。
本文通过对热膜式空气流量计的测量原理、温度补偿的分析介绍了其测量技术。
关键词：热膜式空气流量计热平衡测量技术空气流量传感器AFS（Air Flow Sensor）又称为空气流量计AFM（Air Flow Meter），其功用是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，同时对发动机的正常运转、提高燃油效率及减少汽车尾气排放起到至关重要的作用。
一、热膜式空气流量计的基本原理热膜式空气流量计是基于热平衡原理，用于检测吸入发动机空气的质量流量计。
可测量吸入发动机气缸的空气量并将其转变成电信号传送给ECU，是确定基本喷油量的重要依据之一。
1—接线插座2—护套1—过滤层2—温度补偿电阻3—铂金属膜4—防护网3—热膜电阻热膜式空气流量计的发热元件是铂金属膜，铂金属发热元件的响应速度很快，能在几毫秒内反映出空气流量的变化，因此测量精度不受进气气流脉动的影响。
此外还具有进气阻力小，不磨损部件等优点，因此目前大多数中高档轿车都采用了这种热膜式空气流量计。
热膜式空气流量计的结构如图1所示，热膜电阻设在其内部的进气通道的一个矩形护套中。
为了防止污物沉积到热膜电阻上影响测量精度，在护套的空气入口一侧设有空气过滤层，用以过滤空气中的污物。
为了防止进气温度变化使测量精度受到影响，在热膜电阻附近的气流上游没有铂金属膜式温度补偿电阻，如图2所示。
空气流量计
空气流量计(MAF)波形空气流量计(MAF)按结构原理可分为翼板式、热丝式、卡门涡旋式及电压位计式等几种，按信号输出类型又分为数字式和模拟式两种。
1)翼板式空气流量计BOSCH翼板式空气流量计主要有两种：一种是随着空气流量的增加输出信号的电压升高，另一种是当空气流量加大时输出信号电压降低，这两种类型属于模拟电压量输出。
翼板式空气流量计的核心是一个可变电阻(电位计)，它与空气翼板同轴连接，当空气流动的翼板也随之开启，随着翼板的开启角度变化，可变电阻(电位计)也随之转动。
翼板式空气流量计是一个三线传感器，其中两条是参考电压的正负端，另一条是可变电阻器的滑动触点臂，它向电脑提供与翼板转动角度成正比的输出电压信号。
急加速时，翼板在空气流动动压作用下，超过正常摆动角度的过量信号，这就为控制电脑提供混合气加浓的控制信号。
这是一个非常重要的传感器，因为控制电脑依据这个信号来计算发动机负荷、点火正时、排气再循环控制及发动机怠速控制和其他参数，不良的空气流量计会造成喘振和怠速不良，以及发动机性能和排放问题。
试验方法一：关闭所有附属电气设备，起动发动机，并使其怠速运转，当怠速稳定后，检查怠速时输出信号电压(图1中左侧波形)。
做加速和减速试验，应有类似图中的波形出现。
·将发动机转速从怠速加至油门全开，(加速时不宜太急)油门全开后持续2秒钟，但不要使发动机超速运转；·再将发动机降至怠速运转，并保持2秒钟；·再从怠速急加速发动机至油门全开，然后再收油门使发动机回至怠速；·定住波形去察看机器。
波形结果(方法一)测量出的电压值波形可以参照维修资料进行对比分析，正常翼板式空气流量计怠速时输出电压约为1V，油门全开的应超过4V，全减速(急抬油门)的输出电压并不是非常快地从全加速电压回到怠速电压，通常(除TOYOTA汽车外)翼板式空气流量计的输出电压都是随空气流量的增加而升高的，波形的幅值在气流不变时应保持稳定，一定的空气流量应有相对的输出电压，当输出电压与气流不符时可以从波形图中检查出来，而发生这种情况将使发动机的工作状况明显地受到影响。
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电路图中由以下电阻组成一个电桥。
电桥的一个臂是图中Rh，称为热线；另一个臂Rx，称为冷线。
再一个臂为精密电阻，最后一个臂Rb是一个可用修正的电阻。
发动机在工作时热线Rh有电流通过，因而温度较高，和冷线Rx之间的温差应保持不变（一般为120度）。
当空气流经热线Rh时，带走热量而使热线Rh温度下降，空气流量越大，带走热量越多，热线Rh温度下降越多。
热线Rh是电桥的一个臂，它是一个具有正温度系数的电阻，当温度下降时电阻值变小，此时电阻值的变小造成电桥不平衡，此不平衡对集成电路IC进行了控制，集成电路是给电桥提供电流的，它控制电流使热线Rh保持恒温以达到Rh电阻恒定而使电桥不断平衡，要想维持此平衡电路的变化应随空气流量的大小而改变，空气流量大时，电流增大；空气流量小时，则电流减小。
Ra与Rh串联，串联电路的电流相等，Rh的电流同样流经Ra的电源负极，这时在Ra上产生一个电压，这个电压大小的变化和电流大小变化成正比，和空气流量变化成正比。
该电阻上的电压作为空气流量计的输出信号。
在空气流量计不变的情况下，进气温度不一样时，从热线带走的热量也不一样，为了解决这一问题，在电桥中用了Rx这个电阻，它也是铂做成的，它的阻值变化是随着空气温度变化而变化的，起一个补偿作用，使空气温度不一样造成的测量误差得到补偿，以保证空气流量计的准确性。