空气流量传感器
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量翼片〉旋转。翼片开启角度由进气量大小和卷簧（复位弹簧）弹力的 平衡情况决定。电位计与叶片同轴旋转，其上滑片电阻的变化转变成电 压信号输入ECU。
图2-5 动片式空气流量传感器的工作原理
三、工作原理：
若将一个参考电 压UB加在电位器上 （即端子Va端子E2之 间），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Us降低。反之则 反。
7
§3.2 动片式空气流量传感器
又称翼片式或叶片式空气流量传感器
一、结构
由空气流量计和电位计两部分组成。
同轴安装
安装：
位于空气滤清器与节 气门之间
图2-2 动片式空气流量传感器的结构
图2-3 动片的部分结构
图2-4 电位计部分结构
二、工作过程： 发动机工作→空气→空气滤清器→空气流量传感器→推动翼片（测
卡曼涡街原理
在流体中设置旋涡发生体（阻流体），从旋涡发生 体两侧交替地产生有规则（两列平行状，左右交替出现） 的旋涡，这种旋涡称为卡曼涡街，如图所示，旋涡列在旋 涡发生体下游非对称地排列。
图2-8 涡旋产生原理
当比值h/l为0.281时，所 形成的涡旋是稳定的并且
是周期性的
设旋涡的发生频率为f，被测介质流体的平均速度为
电路图：
图2-6 动片式空气流量传感器电路图
电压比检测
图2-7 检测方法
电压值检测
进气量=电位计滑动引起的电压变化
进 气 量 电 位 加 计 在 滑 电 动 位 引 计 起 上 的 的 电 电 压 压 变 （ 化 V （ - E V C ） - V S ） B2
四、特点
1、体积流量型； 2、测量范围大； 3、进气量增大测量精度降低； 4、电位计滑动触头影响精度； 5、体积大； 6、响应慢。
穿过卡门旋涡，由于受
卡门旋涡影响造成超声
波空气密度的相位发生
相应偏移，由此形成疏
密波。ECU根据所监测
图2-10 超声波式卡曼流量传感器检测原理 的超声波疏密的频率便
可感知系统进气量。
3、电路图
当有卡曼涡 旋产生时，超 声波就伴随有 速度及压力的 变化，利用其 中速度的变化 检测流量。
3.3.2.、光学检测（压力变化检测型）卡曼涡流式 空气流量传感器
v1，管道内流体的平均流速为v，旋涡发生体迎面宽度为d，
表体直径为D，根据卡曼涡街原理，有如下关系式
Leabharlann Baidu
式中
f
St
v1 d
v1--旋涡发生体两侧平均流速，m/s； St--斯特劳哈尔数；
其中：
qv Kf
K
4
D2
n=v/v1
nd St
K除与旋涡发生体、管道的几何尺 寸有关外，还与斯特劳哈尔数有关。 斯特劳哈尔数为无量纲参数，它与 旋涡发生体形状及雷诺数有关。
dqvvdA F,v为 流 速
整个截面上的流量qv为
qv vdAF
F
测量某一段时间内流过的流体量，即瞬时流量对时间的 积分，称之流体总量。
V t q v d t M t q m d t
用来测量流量的仪表统称为流量计。测量总量的仪表称为流体计 量表或总量计。
流量计
流量计
差压式 流量计
流体阻力 式流量计
气质量。
直接测量吸入空气的 质量，故其精度更高。
2、速度密度型
定义：
利用进气歧管压力传感器测出进气歧管压力，然后电
控单元根据该压力和发动机转速，推算出发动机每一循环
吸入的空气量，并据此空气量计算汽油的喷射量。
特点：
间接测量进气量；由于空气在进气歧管内的压力是
变化的，因此不易精确地检测吸入的空气量。
四、空气流量传感器的分类
空气流量传感器根据检测方式不同可以分为： 流量型和速度密度型两大类型。
1、流量型 流量方式是利用空气流量传感器直接测量吸入发动机的空 气量。 流量型空气流量传感器主要有： 翼片式、卡尔曼涡流式、热线式和热膜式等几种。
测得的是吸入空气的体积，故还需根据 进气温度等信息，由电控单元计算出空
3.3.2. 超声波式卡曼涡流式空气流量传感器
1、结构
主要由超声波信号发 生器、超声波发射探头、 涡流稳定板、涡流发生 器、整流器、超声波接 收探头和转换电路等组 成
图2-9 超声波式卡曼流量传感器结构
2、工作原理
❖ 在发动机运行时，
发生器不断地向接受器
发出一定频率的超声波
（垂直空气流方向）且
测速式 流量计
流体振动 式流量计
流量传感器分为气体流量传感器和液体流量传感器 两大类。
汽车电子控制系统所用流量传感器主要是空气流量 传感器。
三、空气流量传感器的作用
空气流量计的作用是将吸入发动机的空气量转 换成电信号送至ECU，作为确定基本喷油量的 主要依据之一。
按结构形式分：
叶片式空气流量计 卡门涡旋式空气流量计 热线式空气流量计 热膜式空气流量计
§3.3 卡曼涡旋式空气流量传感器
3.3.1 测量原理：
在流体中安放一根（或多根）非流线型阻流 体（bluff body），流体在阻流体两侧交替地 分离释放出两串规则的旋涡，在一定的流量 范围内旋涡分离频率正比于管道内的平均流 速，通过采用各种形式的检测元件测出旋涡 频率就可以推算出流体的流量。
（1）空气通道的构成
锥度通道（减少 压力损失）
主通道：矩形截面（可获 得稳定的涡旋）
（2）涡旋发生器
前边的剖面形状为三角形，后面的剖面为梯形， 目的：得到稳定的卡曼涡旋。
第三章 空气流量传感器
§3.1 概述
一、流量的概念
流体在单位时间内流经某一有效截面的体积或质量， 前者称体积流量qv（m3/s)，后者称质量流量qm(kg/s)。
如果在截面AF上速度v分布是均匀的，则：
qv vAF
如果介质的密度为，那么质量流量 qm=qv
流过管道某截面的流体的速度在截面上各处不可能是均 匀的，假定在这个截面上某一微小单元面积上dAF速度 是均匀的，流过该单元面积上的体积流量为
1、结构
主要有涡流发生器、发光二极管、光敏三极管、反光 镜、张紧带、集成厚度控制电路和进气温度传感器及整流 栅网组成。
图2-11 光学检测式卡曼流量传感器结构
2、工作原理
原理：利用卡门旋涡引起 的空气压力变化测量进气 流量。
卡门旋涡发生→涡流 发生器两侧压力周期性变 化→导压孔→反光镜产生 振动，反射发光管的光信 号→光电管→引起反射光 产生周期变化，ECU根据 所监测的反光信号的频率 可感知系统进气量。
图2-5 动片式空气流量传感器的工作原理
三、工作原理：
若将一个参考电 压UB加在电位器上 （即端子Va端子E2之 间），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Us降低。反之则 反。
7
§3.2 动片式空气流量传感器
又称翼片式或叶片式空气流量传感器
一、结构
由空气流量计和电位计两部分组成。
同轴安装
安装：
位于空气滤清器与节 气门之间
图2-2 动片式空气流量传感器的结构
图2-3 动片的部分结构
图2-4 电位计部分结构
二、工作过程： 发动机工作→空气→空气滤清器→空气流量传感器→推动翼片（测
卡曼涡街原理
在流体中设置旋涡发生体（阻流体），从旋涡发生 体两侧交替地产生有规则（两列平行状，左右交替出现） 的旋涡，这种旋涡称为卡曼涡街，如图所示，旋涡列在旋 涡发生体下游非对称地排列。
图2-8 涡旋产生原理
当比值h/l为0.281时，所 形成的涡旋是稳定的并且
是周期性的
设旋涡的发生频率为f，被测介质流体的平均速度为
电路图：
图2-6 动片式空气流量传感器电路图
电压比检测
图2-7 检测方法
电压值检测
进气量=电位计滑动引起的电压变化
进 气 量 电 位 加 计 在 滑 电 动 位 引 计 起 上 的 的 电 电 压 压 变 （ 化 V （ - E V C ） - V S ） B2
四、特点
1、体积流量型； 2、测量范围大； 3、进气量增大测量精度降低； 4、电位计滑动触头影响精度； 5、体积大； 6、响应慢。
穿过卡门旋涡，由于受
卡门旋涡影响造成超声
波空气密度的相位发生
相应偏移，由此形成疏
密波。ECU根据所监测
图2-10 超声波式卡曼流量传感器检测原理 的超声波疏密的频率便
可感知系统进气量。
3、电路图
当有卡曼涡 旋产生时，超 声波就伴随有 速度及压力的 变化，利用其 中速度的变化 检测流量。
3.3.2.、光学检测（压力变化检测型）卡曼涡流式 空气流量传感器
v1，管道内流体的平均流速为v，旋涡发生体迎面宽度为d，
表体直径为D，根据卡曼涡街原理，有如下关系式
Leabharlann Baidu
式中
f
St
v1 d
v1--旋涡发生体两侧平均流速，m/s； St--斯特劳哈尔数；
其中：
qv Kf
K
4
D2
n=v/v1
nd St
K除与旋涡发生体、管道的几何尺 寸有关外，还与斯特劳哈尔数有关。 斯特劳哈尔数为无量纲参数，它与 旋涡发生体形状及雷诺数有关。
dqvvdA F,v为 流 速
整个截面上的流量qv为
qv vdAF
F
测量某一段时间内流过的流体量，即瞬时流量对时间的 积分，称之流体总量。
V t q v d t M t q m d t
用来测量流量的仪表统称为流量计。测量总量的仪表称为流体计 量表或总量计。
流量计
流量计
差压式 流量计
流体阻力 式流量计
气质量。
直接测量吸入空气的 质量，故其精度更高。
2、速度密度型
定义：
利用进气歧管压力传感器测出进气歧管压力，然后电
控单元根据该压力和发动机转速，推算出发动机每一循环
吸入的空气量，并据此空气量计算汽油的喷射量。
特点：
间接测量进气量；由于空气在进气歧管内的压力是
变化的，因此不易精确地检测吸入的空气量。
四、空气流量传感器的分类
空气流量传感器根据检测方式不同可以分为： 流量型和速度密度型两大类型。
1、流量型 流量方式是利用空气流量传感器直接测量吸入发动机的空 气量。 流量型空气流量传感器主要有： 翼片式、卡尔曼涡流式、热线式和热膜式等几种。
测得的是吸入空气的体积，故还需根据 进气温度等信息，由电控单元计算出空
3.3.2. 超声波式卡曼涡流式空气流量传感器
1、结构
主要由超声波信号发 生器、超声波发射探头、 涡流稳定板、涡流发生 器、整流器、超声波接 收探头和转换电路等组 成
图2-9 超声波式卡曼流量传感器结构
2、工作原理
❖ 在发动机运行时，
发生器不断地向接受器
发出一定频率的超声波
（垂直空气流方向）且
测速式 流量计
流体振动 式流量计
流量传感器分为气体流量传感器和液体流量传感器 两大类。
汽车电子控制系统所用流量传感器主要是空气流量 传感器。
三、空气流量传感器的作用
空气流量计的作用是将吸入发动机的空气量转 换成电信号送至ECU，作为确定基本喷油量的 主要依据之一。
按结构形式分：
叶片式空气流量计 卡门涡旋式空气流量计 热线式空气流量计 热膜式空气流量计
§3.3 卡曼涡旋式空气流量传感器
3.3.1 测量原理：
在流体中安放一根（或多根）非流线型阻流 体（bluff body），流体在阻流体两侧交替地 分离释放出两串规则的旋涡，在一定的流量 范围内旋涡分离频率正比于管道内的平均流 速，通过采用各种形式的检测元件测出旋涡 频率就可以推算出流体的流量。
（1）空气通道的构成
锥度通道（减少 压力损失）
主通道：矩形截面（可获 得稳定的涡旋）
（2）涡旋发生器
前边的剖面形状为三角形，后面的剖面为梯形， 目的：得到稳定的卡曼涡旋。
第三章 空气流量传感器
§3.1 概述
一、流量的概念
流体在单位时间内流经某一有效截面的体积或质量， 前者称体积流量qv（m3/s)，后者称质量流量qm(kg/s)。
如果在截面AF上速度v分布是均匀的，则：
qv vAF
如果介质的密度为，那么质量流量 qm=qv
流过管道某截面的流体的速度在截面上各处不可能是均 匀的，假定在这个截面上某一微小单元面积上dAF速度 是均匀的，流过该单元面积上的体积流量为
1、结构
主要有涡流发生器、发光二极管、光敏三极管、反光 镜、张紧带、集成厚度控制电路和进气温度传感器及整流 栅网组成。
图2-11 光学检测式卡曼流量传感器结构
2、工作原理
原理：利用卡门旋涡引起 的空气压力变化测量进气 流量。
卡门旋涡发生→涡流 发生器两侧压力周期性变 化→导压孔→反光镜产生 振动，反射发光管的光信 号→光电管→引起反射光 产生周期变化，ECU根据 所监测的反光信号的频率 可感知系统进气量。