第四章 压力传感器
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图4.2 助力转向压力开关的结构与电路图
4.1.3自动变速箱油压传感器 作用： 此传感器将主油道压力信号传给变速器计算机，计算机收到此压力信号后校正主油道压力， 校正时通过计算机控制压力调节电磁阀进行。 原理： 传感器包括一个受到压力时变形的应力测量片。计算机通过24、25脚提供给传感器一个5V 电源，随着主油道压力变化，传感器向计算机55脚反馈回一个0.5V～4.5V连续变化的电压。
车轮发射器模块在车辆移动时进入的工作模 式，可以检测到车辆运动的最低车速为20KM/H。
在驾驶模式下，车轮发射器模块每分钟发射 一个信息帧，或者如果检测到泄露，则每5秒发 射一个信息帧。
注：在10分钟内如果一直报告没有检测到运 动，驾驶模式将切换至驻车模式。
图4.7 车轮发射模块原理
4.3 半导体进气压力传感器 半导体压力传感器的特点：体积小、精度高、成本低、响应性、重复性、耐振性能都非常好
工程大气压
at
1at=9.806*104Pa
毫米水柱
mmH2O
1mmH2O=9.806Pa
4.2 汽车用压力传感器器种类与用途 汽车用压力传感器通常用来检测气体或液体压力，将压力信号转变为电压信号。压力传感
器在汽车上得到广泛应用，常见的压力传感器有进气歧管压力传感器器、大气压力传感器、油 压传感器、机油压力开关、空调压力开关、主动悬架上网控制阀压力传感器、增压传感器等。
高压达26 bars，压力开关给系统断电，以防压力过高。压力过高会损坏热交换器，尤其是 管路接口。
4.1.4空调压力开关（线性压力开关）
• 作用 安装在冷凝器出口处，向发动机电脑传送与制冷剂压力成比例的电压信号。 电脑可以根据信号： 管理风扇转速，控制高速，帮助冷凝器中制冷剂散热，并使压力
下降。 管理压缩机启动（高/低压安全） 发动机电脑通过CAN网将空调压力信息传递给BSI，由它控制压缩机，管理制冷剂压力
4.1.5车轮发射器模块 • 作用
当胎压不足或轮胎穿孔或如果轮胎发射器模块或系统总体上存在故障时，“轮胎气压不 足监测系统”功能警告驾驶员。
图4.6 车轮发射模块
• 原理
运行状况：电源由锂电池提供，其使用寿命大约10年。电池与车轮发射模块（MER） 是不可分的。车轮发射模块MER）发出一个频率为433.92M赫兹的无线电信号。车轮发射 模块（MER）有3种运行模式：停机模式、驻车模式、行驶模式。当车轮发射模块（MER） 在检测不到运动时进入的工作模式（车辆停止）。在该模式下，车轮发射器模块每隔13小 时或压力差大于60mb时发射一个数据帧。
压强：把物体单位面积上受到的压力，称为压强。
公式：
P=F/S
国际单位：帕斯卡 1N的力垂直作用在1m2面积上，所形成的压力为1个帕斯卡。
几种计量单位： 巴：符号位bar，它大体等于一个“工程大气压”1bar=1 kgf/cm2 1bar=0.1Mpa=100kpa
工程大气压：相当于1kg的力垂直作用在1cm2面积上所形成的压力，故写作1 kgf/cm2； 标准大气压：是指在纬度45°的海平面上，0摄氏度时的平均大气压； 毫米汞柱： 是指在标准重力加速度之下，4摄氏度时，1mm高的水柱底面上的压力mmH2O
第四章 压力传感器
主要介绍压力传感器的种类、原理、特性。
重点阐述：
（1）半导体进气压力传感器的工作原理与特性 （2）汽车用压力传感器的种类与用途 难点与疑点 （1）惠斯顿电桥法在进气压力传感器中的应用 （2）半导体压力传感器的补偿与放大电路
4.1 压力的概念及单位
压力：把垂直作用在物体表面上的力，称为压力。
在0-5伏特之间的信号。 特性： 压力传感器发出与所测 进气压力成比例的电压， 它是压敏电阻型，其电 阻值随压力变化。
图4.1 进气压力传感结构与特性
4.1.2助力转向压力开关 助力转向压力开关位于助力转向泵输出端的高压管上。此信号传给发动机电脑，以便让
发动机电脑(1320)在低速（V<4km/h）状态下提高怠速。
图4.3 油压传感器原理与作用
4.1.3空调压力开关（三级压力开关）
是系统高压通道的安全设置。 通常有三个限值：:
2,5 bars 17 bars 26 bars
图4.4 三级压力开关
高压低于 2,5 bars时，压缩机Biblioteka Baidu电。此时制冷剂量严重不足，断电也可以保护压缩机因缺 少润滑油而损坏。
R134a 高压达17 bars，压力开关提示控制盒启动风扇高速，从而改善制冷剂的凝结，提高 系统效率。
安全设置。 • 原理 电容型绝对压力传感器，电容量依压力而变，位于蒸发器上游，测量制冷剂压力。5V
供电，发送与所测量压力成比例的电压信号。
Signal (% de UA = 5V)
100 95 90
80
70
60
50
40
30
20
10 5 0
01
5
图4.5 线性压力开关
10
15
20
25
30 31
35
Pression absolue en bar
以上各单位与帕斯卡的换算关系表，见课本P62页（表4—1 ）
量的名称
符号
单位名称
单位符号
换算关系
备注
压力 压强 应力
帕斯卡
Pa
导出单位
巴
bar
1bar=105Pa
标准大气压
atm
1atm=1.01*105Pa
p
毫米汞柱
mmHg
1mmHg=133.322Pa
千克每平方厘米
kgf/cm2
1kgf/cm2=9.806*104Pa
，因此在汽车得到了广泛的使用。下面主要讲解： • 绝对压力传感器： 结构： 压力传感器的结构如图4.8所示，它是由硅片、底座、硅杯及
盖子等组成的。硅片上形成有膜片，膜片上埋入了检测压力的测量 电阻，底座上设置了导压管及作为输入输出端子的引线端子。在硅片 与底座之间设有用硅单晶制作的硅杯，其作用是缓和与吸收底座传入 的热应力，盖子与底座等形成标准压力腔并对硅片及内部组成件起机 图4.8 压力传感器结构 械保护作用。
下面主要讲以下压力传感器器： 4.1.1进气压力传感器
进气压力传感的作用 进气压力传感器和进气温度传感器做成一体，此传感器持续测量进气管路中的压力；
同时测量发动机的进气温度。 进气管压力测量可以使发动机电脑(1320)得到进入到发动机的空气量信息。 每次打开点火开关后，它由计算机供给5V电压，是一种压电-电阻式传感器，可以发送
4.1.3自动变速箱油压传感器 作用： 此传感器将主油道压力信号传给变速器计算机，计算机收到此压力信号后校正主油道压力， 校正时通过计算机控制压力调节电磁阀进行。 原理： 传感器包括一个受到压力时变形的应力测量片。计算机通过24、25脚提供给传感器一个5V 电源，随着主油道压力变化，传感器向计算机55脚反馈回一个0.5V～4.5V连续变化的电压。
车轮发射器模块在车辆移动时进入的工作模 式，可以检测到车辆运动的最低车速为20KM/H。
在驾驶模式下，车轮发射器模块每分钟发射 一个信息帧，或者如果检测到泄露，则每5秒发 射一个信息帧。
注：在10分钟内如果一直报告没有检测到运 动，驾驶模式将切换至驻车模式。
图4.7 车轮发射模块原理
4.3 半导体进气压力传感器 半导体压力传感器的特点：体积小、精度高、成本低、响应性、重复性、耐振性能都非常好
工程大气压
at
1at=9.806*104Pa
毫米水柱
mmH2O
1mmH2O=9.806Pa
4.2 汽车用压力传感器器种类与用途 汽车用压力传感器通常用来检测气体或液体压力，将压力信号转变为电压信号。压力传感
器在汽车上得到广泛应用，常见的压力传感器有进气歧管压力传感器器、大气压力传感器、油 压传感器、机油压力开关、空调压力开关、主动悬架上网控制阀压力传感器、增压传感器等。
高压达26 bars，压力开关给系统断电，以防压力过高。压力过高会损坏热交换器，尤其是 管路接口。
4.1.4空调压力开关（线性压力开关）
• 作用 安装在冷凝器出口处，向发动机电脑传送与制冷剂压力成比例的电压信号。 电脑可以根据信号： 管理风扇转速，控制高速，帮助冷凝器中制冷剂散热，并使压力
下降。 管理压缩机启动（高/低压安全） 发动机电脑通过CAN网将空调压力信息传递给BSI，由它控制压缩机，管理制冷剂压力
4.1.5车轮发射器模块 • 作用
当胎压不足或轮胎穿孔或如果轮胎发射器模块或系统总体上存在故障时，“轮胎气压不 足监测系统”功能警告驾驶员。
图4.6 车轮发射模块
• 原理
运行状况：电源由锂电池提供，其使用寿命大约10年。电池与车轮发射模块（MER） 是不可分的。车轮发射模块MER）发出一个频率为433.92M赫兹的无线电信号。车轮发射 模块（MER）有3种运行模式：停机模式、驻车模式、行驶模式。当车轮发射模块（MER） 在检测不到运动时进入的工作模式（车辆停止）。在该模式下，车轮发射器模块每隔13小 时或压力差大于60mb时发射一个数据帧。
压强：把物体单位面积上受到的压力，称为压强。
公式：
P=F/S
国际单位：帕斯卡 1N的力垂直作用在1m2面积上，所形成的压力为1个帕斯卡。
几种计量单位： 巴：符号位bar，它大体等于一个“工程大气压”1bar=1 kgf/cm2 1bar=0.1Mpa=100kpa
工程大气压：相当于1kg的力垂直作用在1cm2面积上所形成的压力，故写作1 kgf/cm2； 标准大气压：是指在纬度45°的海平面上，0摄氏度时的平均大气压； 毫米汞柱： 是指在标准重力加速度之下，4摄氏度时，1mm高的水柱底面上的压力mmH2O
第四章 压力传感器
主要介绍压力传感器的种类、原理、特性。
重点阐述：
（1）半导体进气压力传感器的工作原理与特性 （2）汽车用压力传感器的种类与用途 难点与疑点 （1）惠斯顿电桥法在进气压力传感器中的应用 （2）半导体压力传感器的补偿与放大电路
4.1 压力的概念及单位
压力：把垂直作用在物体表面上的力，称为压力。
在0-5伏特之间的信号。 特性： 压力传感器发出与所测 进气压力成比例的电压， 它是压敏电阻型，其电 阻值随压力变化。
图4.1 进气压力传感结构与特性
4.1.2助力转向压力开关 助力转向压力开关位于助力转向泵输出端的高压管上。此信号传给发动机电脑，以便让
发动机电脑(1320)在低速（V<4km/h）状态下提高怠速。
图4.3 油压传感器原理与作用
4.1.3空调压力开关（三级压力开关）
是系统高压通道的安全设置。 通常有三个限值：:
2,5 bars 17 bars 26 bars
图4.4 三级压力开关
高压低于 2,5 bars时，压缩机Biblioteka Baidu电。此时制冷剂量严重不足，断电也可以保护压缩机因缺 少润滑油而损坏。
R134a 高压达17 bars，压力开关提示控制盒启动风扇高速，从而改善制冷剂的凝结，提高 系统效率。
安全设置。 • 原理 电容型绝对压力传感器，电容量依压力而变，位于蒸发器上游，测量制冷剂压力。5V
供电，发送与所测量压力成比例的电压信号。
Signal (% de UA = 5V)
100 95 90
80
70
60
50
40
30
20
10 5 0
01
5
图4.5 线性压力开关
10
15
20
25
30 31
35
Pression absolue en bar
以上各单位与帕斯卡的换算关系表，见课本P62页（表4—1 ）
量的名称
符号
单位名称
单位符号
换算关系
备注
压力 压强 应力
帕斯卡
Pa
导出单位
巴
bar
1bar=105Pa
标准大气压
atm
1atm=1.01*105Pa
p
毫米汞柱
mmHg
1mmHg=133.322Pa
千克每平方厘米
kgf/cm2
1kgf/cm2=9.806*104Pa
，因此在汽车得到了广泛的使用。下面主要讲解： • 绝对压力传感器： 结构： 压力传感器的结构如图4.8所示，它是由硅片、底座、硅杯及
盖子等组成的。硅片上形成有膜片，膜片上埋入了检测压力的测量 电阻，底座上设置了导压管及作为输入输出端子的引线端子。在硅片 与底座之间设有用硅单晶制作的硅杯，其作用是缓和与吸收底座传入 的热应力，盖子与底座等形成标准压力腔并对硅片及内部组成件起机 图4.8 压力传感器结构 械保护作用。
下面主要讲以下压力传感器器： 4.1.1进气压力传感器
进气压力传感的作用 进气压力传感器和进气温度传感器做成一体，此传感器持续测量进气管路中的压力；
同时测量发动机的进气温度。 进气管压力测量可以使发动机电脑(1320)得到进入到发动机的空气量信息。 每次打开点火开关后，它由计算机供给5V电压，是一种压电-电阻式传感器，可以发送