汽车测试技术4常用传感器原理与测量电路
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图4.24 压阻式进气压力传感器的工作原理 26
车辆工程专业本科课程——汽车测试技术
图4.25 加速踏板位置传感器的电路与输出特性 1—传感器可调范围；2—控制使用范围；3—全闭；4—全开
27
车辆工程专业本科课程——汽车测试技术
• 4.4.5 安全气囊中央碰撞传感器 • 4.4.6 燃油液位传感器
车辆工程专业本科课程——汽车测试技术
• 3)交流电桥不平衡输出 • (1)单臂交流电桥，其输出电压为
• (2)半差动电桥，其输出电压为 • (3)全差动电桥，其输出电压为
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车辆工程专业本科课程——汽车测试技术
• 4.3 工程应用 • 电阻应变式传感器具有体积小、动态响应快、
测量精度高、使用简便等优点，可用来测量 应变、力、位移、加速度、扭矩等信号，在 机械、建筑、航空、船舶等许多工程领域得 到了广泛应用。电阻应变片工程应用可分为 以下两大类： • 1)直接用来测量构件的应变或应力 • 2)作为传感器测量力、位移等参数 • 4.4 电阻式传感器在汽车上的应用
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第4章 电阻式传感器
• 4.1 变阻器式传感器 • 4.1.1 工作原理
1
车辆工程专业本科课程——汽车测试技术
2
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• 4.1.2 测量电路
• 4.2 电阻应变式传感器 • 4.2.1 工作原理 • 1)金属电阻应变片
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图5.5 变压器电桥电路
36
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• 2）变压器电桥电路
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38
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• 5.２ 互感式电感传感器 • 5.２.1 工作原理
来自百度文库
图5.6 互感现象
19
车辆工程专业本科课程——汽车测试技术
图4.15 几种电阻应变式传感器的原理示意图 (a)位移传感器(b)加速度传感器(c)力传感器
(d)扭矩传感器(e)压力传感器 20
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• 4.4.1 翼片式空气流量计
图4.16 翼片式空气流量计的结构 21
车辆工程专业本科课程——汽车测试技术
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图4.14 电阻应变片测量示例 (a)齿轮轮齿弯矩测量(b)飞机机身应力测量(c)立柱应力测量(d)桥梁应力测量
• 汽车上的电阻式传感器主要有翼片式空气流 量计、节气门位置传感器、半导体压阻式进 气压力传感器、加速踏板位置传感器、安全 气囊中央碰撞传感器、可变电阻式液位传感 器等。
图4.26 中央碰撞传感器
图4.27 燃油液位传感器 28
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图4.28 燃油油量表电路 29
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第5章 变磁阻式传感器
• 变磁阻式传感器是利用被测量调制磁路的磁 阻，导致线圈电感量或磁通量改变，实现对 被测对象测量的一种传感器。变磁阻式传感 器有多种形式，主要分为电感式和磁电式两 种。
• ５.1 自感式电感传感器 • ５.1.1 工作原理 • 1)自感式电感传感器
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图5.1 自感传感器原理 （a)结构组成（b)输入输出特性
31
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图5.2 其他形式的自感式传感器 （a)变面积型（b)单螺线管型（c)差动螺线管型
图4.10 恒流源电桥电路
图4.11 交流电桥电路 13
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图4.12 交流电桥电阻调平法 (a)交流电桥分布电容的影响(b)串联电阻法(c)并联电阻法
15
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图4.13 交流电桥电容调平法电路 (a)差动电容法(b)阻容调平法 16
图5.3 变空气间隙型差动自感传感器 （a)结构组成（b)转换电路（c)特性曲线33
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• 2）差动式自感传感器 • ５.1.2 测量电路 • 1）交流电桥电路
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图5.4 交流电桥原理图
图4.2 电阻分压式测量电路
图4.3 金属电阻应变片的结构
(a)丝式(b)箔式
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• 1)金属电阻应变片
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图4.4 体型半导体应变片的结构 1—引线；2—半导体片；3—基片
• 2)半导体应变片 • 4.2.2 测量电路 • 1)直流电桥电路 • (1)平衡条件
• 4.4.2 • 4.4.3 • 4.4.4
图4.17 翼片式空气流量计的翼片部分
节气门位置传感器 半导体压阻式进气压力传感器 加速踏板位置传感器
22
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图4.18 翼片式空气流量计的电位计部分 23
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图4.19 翼片式空气流量计电路原理
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图4.8 半差动电桥电路
图4.9 全差动电桥电路 12
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• (3)采用高内阻的恒流源电桥 • 2)交流电桥电路 • (1)交流电桥的平衡条件
图4.20 翼片式空气流量计的工作原理 24
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图4.21 线性输出型 节气门位置传感器 结构与输出特性
(a)结构组成(b)输出特性
图4.22 线性输出型节气门位置传感器与ECU的连接 25
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图4.23 压阻式进气压力传感器的结构
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图4.5 薄膜型半导体应变片的结构
图4.6 扩散型半导体应变片的结构
1—锗膜；2—绝缘层；3—金属箔基底；
1—N型硅；2—P型硅扩散层；
4—引线
3—二氧化硅绝缘层；4—铝电极；5—引线
图4.7 直流电桥电路 7
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图4.25 加速踏板位置传感器的电路与输出特性 1—传感器可调范围；2—控制使用范围；3—全闭；4—全开
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• 4.4.5 安全气囊中央碰撞传感器 • 4.4.6 燃油液位传感器
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• 3)交流电桥不平衡输出 • (1)单臂交流电桥，其输出电压为
• (2)半差动电桥，其输出电压为 • (3)全差动电桥，其输出电压为
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• 4.3 工程应用 • 电阻应变式传感器具有体积小、动态响应快、
测量精度高、使用简便等优点，可用来测量 应变、力、位移、加速度、扭矩等信号，在 机械、建筑、航空、船舶等许多工程领域得 到了广泛应用。电阻应变片工程应用可分为 以下两大类： • 1)直接用来测量构件的应变或应力 • 2)作为传感器测量力、位移等参数 • 4.4 电阻式传感器在汽车上的应用
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第4章 电阻式传感器
• 4.1 变阻器式传感器 • 4.1.1 工作原理
1
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• 4.1.2 测量电路
• 4.2 电阻应变式传感器 • 4.2.1 工作原理 • 1)金属电阻应变片
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图5.5 变压器电桥电路
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• 2）变压器电桥电路
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• 5.２ 互感式电感传感器 • 5.２.1 工作原理
来自百度文库
图5.6 互感现象
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图4.15 几种电阻应变式传感器的原理示意图 (a)位移传感器(b)加速度传感器(c)力传感器
(d)扭矩传感器(e)压力传感器 20
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• 4.4.1 翼片式空气流量计
图4.16 翼片式空气流量计的结构 21
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图4.14 电阻应变片测量示例 (a)齿轮轮齿弯矩测量(b)飞机机身应力测量(c)立柱应力测量(d)桥梁应力测量
• 汽车上的电阻式传感器主要有翼片式空气流 量计、节气门位置传感器、半导体压阻式进 气压力传感器、加速踏板位置传感器、安全 气囊中央碰撞传感器、可变电阻式液位传感 器等。
图4.26 中央碰撞传感器
图4.27 燃油液位传感器 28
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图4.28 燃油油量表电路 29
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第5章 变磁阻式传感器
• 变磁阻式传感器是利用被测量调制磁路的磁 阻，导致线圈电感量或磁通量改变，实现对 被测对象测量的一种传感器。变磁阻式传感 器有多种形式，主要分为电感式和磁电式两 种。
• ５.1 自感式电感传感器 • ５.1.1 工作原理 • 1)自感式电感传感器
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图5.1 自感传感器原理 （a)结构组成（b)输入输出特性
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图5.2 其他形式的自感式传感器 （a)变面积型（b)单螺线管型（c)差动螺线管型
图4.10 恒流源电桥电路
图4.11 交流电桥电路 13
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图4.12 交流电桥电阻调平法 (a)交流电桥分布电容的影响(b)串联电阻法(c)并联电阻法
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图4.13 交流电桥电容调平法电路 (a)差动电容法(b)阻容调平法 16
图5.3 变空气间隙型差动自感传感器 （a)结构组成（b)转换电路（c)特性曲线33
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• 2）差动式自感传感器 • ５.1.2 测量电路 • 1）交流电桥电路
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图5.4 交流电桥原理图
图4.2 电阻分压式测量电路
图4.3 金属电阻应变片的结构
(a)丝式(b)箔式
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• 1)金属电阻应变片
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图4.4 体型半导体应变片的结构 1—引线；2—半导体片；3—基片
• 2)半导体应变片 • 4.2.2 测量电路 • 1)直流电桥电路 • (1)平衡条件
• 4.4.2 • 4.4.3 • 4.4.4
图4.17 翼片式空气流量计的翼片部分
节气门位置传感器 半导体压阻式进气压力传感器 加速踏板位置传感器
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图4.18 翼片式空气流量计的电位计部分 23
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图4.19 翼片式空气流量计电路原理
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图4.8 半差动电桥电路
图4.9 全差动电桥电路 12
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• (3)采用高内阻的恒流源电桥 • 2)交流电桥电路 • (1)交流电桥的平衡条件
图4.20 翼片式空气流量计的工作原理 24
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图4.21 线性输出型 节气门位置传感器 结构与输出特性
(a)结构组成(b)输出特性
图4.22 线性输出型节气门位置传感器与ECU的连接 25
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图4.23 压阻式进气压力传感器的结构
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图4.5 薄膜型半导体应变片的结构
图4.6 扩散型半导体应变片的结构
1—锗膜；2—绝缘层；3—金属箔基底；
1—N型硅；2—P型硅扩散层；
4—引线
3—二氧化硅绝缘层；4—铝电极；5—引线
图4.7 直流电桥电路 7
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