桑塔纳传感器故障诊断与维修
摘要
随着我国汽车产业的成长，汽车传感器的研究也进入了高速成长的阶段，按照国内外研究资料展望，将来汽车电子产物的用度将占整车用度的百分之五十，而传感器作为核心技术里关头的根本配套产物，也更加显与重要。它的应用大大提高了汽车电子化的程度，增加了汽车驾驶的安全系数，随着人们对汽车的要求越来越高，基于MEMS 技术的新型传感器也趋于微型化、集成化和智能化，将逐步取代传统的传感器，成为传感器的主流。本论文通过搜集大量的相关文献资料，首先对汽车传感器的概念与作用进行了阐述，然后分析了国内外的发展现状与国内相关产业的不足，重点对汽车传感器的类型和原理进行分析，对传感器在汽车各大系统里的应用进行研究，并且预测出汽车传感器未来的发展趋势，以阐明传感器的应用与发展对现代汽车工业的发展所具有的重要意义。
桑塔纳传感器故障诊断与维修的研究主要基于对实验的依赖，但是学校对实验车辆的使用并没有很好的安排，大部分的理论实验需要在实训台架上去验证，所以导致部分的实验没有很好的完成。传感器在汽车上的研究是现今汽车研究的一大亮点。
关键词：电子控制，汽车传感器发展，桑塔纳传感器，汽车常见传感器
Abstract
With the growth of the automotive industry in China, the study of automotive sensors has also entered a stage of rapid growth. According to domestic and foreign research data, the use of automotive electronic products will account for 50 % of the total vehicle usage in the future. Sensors, as the essential components of the core technology, are also more prominent. Its application has greatly improved the degree of automobile electronics and increased the safety factor of automobile driving. As people's requirements for automobiles have become higher and higher, new types of sensors based on MEMS technology have also become miniaturized, integrated, and intelligent, and will gradually replace traditional sensors., Become the mainstream of sensors. By collecting a lot of relevant literature and data, this paper first expounds the concept and function of automobile sensors, then analyzes the current development situation at home and abroad and the deficiencies of domestic related industries, and focuses on the analysis of the types and principles of automobile sensors. The application of sensors in automotive systems is studied, and the future development trend of automotive sensors is predicted to clarify the importance of sensor application and development to the development of modern automotive industry.
The research on the fault diagnosis and maintenance of Santana sensors is mainly based on the dependence on experiments, but the school does not have a good arrangement for the use of experimental vehicles. Most of the theoretical experiments need to be verified on the training platform, so some of the experiments are not well completed. The study of sensors on cars is a major highlight of today's Automotive research.
Key words:Electronic , vehicle sensor development, Santana sensors, common automotive sensors
前言
随着汽车高速的发展，汽车技术逐渐向电子化、自动化和智能化的方向发展，电子化的控制技术逐渐渗透到汽车领域当中，广泛的运用到汽车的各个方面。
本文首要研究了传感器在汽车发动机控制体系、汽车底盘电子控制体系、汽车防盗体系和传感器在汽车安全气囊中的利用，从而领会了传感器在当代汽车工业中的重要性，传感器已经成为当代汽车不可或缺的一部分。人们经过研究传感器过程领会汽车的一切状况，比方车速、油量、发动机事情状况等，然后人们经由过程传感器表达和反馈的信息作出响应的处置。可以说传感器就是人们的双眼，它将汽车的各种信息准确地反应给人们，让人们及时了解汽车的工作状况及各种信息，以保证行车安全。
发动机控制系统用传感器是全部汽车传感器的焦点，因为环保、油耗律例的请求不竭严酷，使发动机愈来愈庞大，发动电机子控制系统机能就会响应进步，这就请求不竭进步传感器的用量和精度。汽车发动机控制用传感器是在发动机产生的热、震荡、汽油蒸气和轮胎产生的污泥和飞溅的水花等卑劣情况下事情的。是以，汽车发动机用传感器与一样平常传感器相比，其耐用的设计技术指标要高一个数量级。
在动力转向体系中，传感器的控制工具是车轮转向角，经由过程对车轮转向角的电子控制，到达控制动力转向体系的目标。悬架控制系统中的传感器的情况是对汽车吊挂元件特征举行干涉干与和调理，从而到达实现汽车动力控制的目标。
目前，传感器技术开发的重点首要在于低成本和高可靠性上，经过了大量的对比各类汽车参数，来确保汽车车身上的电子系统，从而进一步改善汽车的动力性、环保性、燃油经济性，与此同时也进一步提高驾乘舒适性和安全性
目录
1 汽车常见电子控制技术及传感器概述1
1.1汽车电子控制技术的发展1
1.2汽车电子技术应用1
1.3汽车传感器概述2
1.3.1国外汽车传感器的研究现状2
1.3.2国内汽车传感器的研究现状3
1.3.3国内外汽车传感器的发展对比3
2 汽车常用传感器4
2.1传感器的概念与作用4
2.2传感器种类4
2.2.1传感器的四个种类4
2.2.2汽车传感器分类4
2.3汽车传感器的性能要求5
3 桑塔纳汽车常见传感器5
3.1温度传感器5
3.1.1热电阻式温度传感器5
3.1.2热电偶式温度传感器6
3.1.3温度传感器应用7
3.1.4汽车常用温度传感器的检查测试7
3.2压力传感器8
3.2.1压力传感器工作原理8
3.2.2压力传感器的应用9
3.2.3汽车常用压力传感器的检查测试9
3.3空气流量传感器10
3.3.1空气流量的测量方法10
3.3.2空气流量传感器的应用11
3.4气体浓度传感器13
3.4.1氧传感器13
3.4.2稀薄混合气体传感器14
3.4.3其他气体浓度传感器15
3.4.4汽车传感器的检查测试15
3.5速度传感器16
3.5.1磁电式速度传感器16
3.5.2光电式转速传感器17
3.5.3 ABS传感器17
3.5.4速度传感器的应用17
3.5.5汽车常用传感器的检查测试18
3.6位置与角度传感器18
3.6.1曲轴与凸轮轴位置传感器的检修18
3.6.2霍尔传感器的检测18
3.6.3节气门位置传感器的检修19
3.7加速度传感器与振动传感器20
3.7.1加速度传感器20
3.7.2振动传感器21
3.8光传感器22
3.8.1光传感器原理23
3.8.2光传感器应用24
3.8.3光敏元件及其电路实验24
3.9其他传感器24
3.9.1湿度传感器24
3.9.2超声波距离传感器24
3.9.3力和转矩传感器25
3.9.4磨损检测传感器25
4传感器未来发展及方向25
4.1传感器未来的发展25
4.2传感器未来的方向25
4.2.1智能化25
4.2.2可移动化无线传感网技术26
4.2.3微型化26
4.2.4集成化26
4.2.5多样化26
结论27
致谢28
参考文献29
附录一：桑塔纳3000轿车电路图30
桑塔纳传感器故障诊断与维修
1 汽车常见电子控制技术及传感器概述
按照国内外汽车行业研发可知，汽车新技术的立异大约有70%与汽车的电子技术有关，而新兴的电子技术以其壮大的功效和出色的机能敏捷渗透到汽车范畴发展中去，从而被操纵到汽车的方方面面，以其全新的技术处理了汽车机器部件没法处理或是完美的问题，从而有了汽车电子控制技术这一门新兴综合技术。
1.1汽车电子控制技术的发展
汽车的出现在100多年前，而汽车真正意义上应用到电控技术仅仅在半个世纪左右，至于智能化的汽车电控技术的出现，至今也才40年左右。
图1.1汽车电子控制技术的发展历程
1.2汽车电子技术应用
为了提高汽车的动力性、经济性、舒适性和安全性，汽车电控技术得到了很好的应用，以下是汽车在一些较普遍的应用场合：
表1.1汽车电子技术应用的场合
应用场合
控制模块
控制简称
发动机电子控制方面
电子燃油喷射控制
EFI
点火控制
ESA
怠速控制
ISC
废气再循环控制
EGR
电子节气门
无
地盘电子控制方面
电子控制自动变速器
ECT
防抱死制动系统
ABS
驱动防滑系统
ASR
悬架电子控制系统
ECPS
电子动力控制系统
无
巡航控制系统
CCS
车身及安全控制系统方面
自动空调控制
A/C
安全气囊
SRS
中央门锁防盗系统
无
1.3汽车传感器概述
现当代汽车电控技术的使用越来越广泛，这使得我们的汽车从机械化渐渐转变为电控化，汽车技术的学习也从机械的修理和理论逐渐升级为汽车用电系统的修理和维修，电控化技术的加入，提高了汽车的安全性、舒适性、使用性和经济性，让汽车在交通工具的理论基础上，增加了更多的性能，而汽车在使用过程中的附加功能需要一个器件来进行控制，那就是我们的传感器，传感器的使用很好的控制了汽车的性能，不仅仅根据汽车零部件使用过程中的性能范围设计了相对应的控制，还让它在适宜我们自身使用的情况下，设计了更多的性能控制，让汽车提高了自身的性能和可使用性。
1.3.1国外汽车传感器的研究现状
汽车传感器在国外最先应用于20世纪60年代，那时汽车上仅有机油压力传感器、油量传感器和水温传感器，它们与仪表或指示灯连接。进入70年代后，为了治理排放，又增加了一些传感器来帮助控制汽车的动力系统，因为同期出现的催化转换器、电子点火和燃油喷射装置需要这些传感器来维持一定的空燃比以控制排放。80年代，防抱死制动装置和气囊提高了汽车安全性。
今天，随着电子技术的发展，国外传感器技术发展迅速，各种类型的传感器运用于各大控制系统，有用来测定各种流体温度和压力(如进气温度、气道压力、冷却水温和燃油喷射压力等)的传感器；有用来确定各部分速度和位置的传感器(如车速、节气门开度、凸轮轴、曲轴、变速器的角度和速度、排气再循环阀(EGR)的位置等)；还有用于测量发动机负荷、爆震、断火及废气中含氧量的传感器；在防抱死制动系统和悬架控制装置中测定车轮转速、路面高差和轮胎气压的传感器等等。在国际上汽车传感器和电子系统向着采用5Mems传感器的方向发展。
1.3.2国内汽车传感器的研究现状
自20世纪80年代以来，国内汽车仪表行业引进国外的先进技术及与之相配套的传感器生产技术，基本满足了国内小批量、低水平车型的配套需求。众多轿车、轻型车及部分载货车中采用新的电子产品，需要大批量、高水平的汽车传感器，但国内现有最高水平的汽车传感器产品比国外同类产品落后10多年，每年要进口50万套以上的高性能汽车传感器。
伴随着国内汽车产量的迅速增长，今后几年国内汽车工业对传感器及其配套变速器和仪表的需求亦将大大增加，实现汽车传感器国产化势在必行。为适应这一形势，应重点开发新型压力、温度、流量、位移等传感器，尽快为汽车工业解决电喷系统、空调排污系统和自动驾驶系统所需的传感器是十分迫切的任务。汽车传感器对整车厂而言， 是二级配套产品，必须以系统形式进入整车厂配套。一级系统配套商的实力关系到主机厂的品牌，所以必须建立系统平台，以系统带动传感器的发展。
1.3.3国内外汽车传感器的发展对比
相对于国外汽车传感器的应用与发展，我国进入这一领域的时间比国外晚了近二十年。由于起步较晚，还没有形成专业技术化、系列化、配套化，尚未形成独立的产业，仍然依附于汽车仪表企业。只有零散的产品为化油器配套使用，如曲轴位置、车速传感器采用的是电磁式或霍尔式，存在着准确度、分解能力、信号精度、匹配性、抗干扰性、低速检测、耐环境能力差等问题，而国外同类产品采用的是光电式，不存在上述问题。随着国内汽车产业的飞速发展，许多传感器厂家为了增强产品的竞争力，采用与国外同行业进行合资经营的方式，消化吸收国外先进的传感器技术，使产品升级换代，从而逐步发展壮大，有的已成为几大“电喷”系统厂家的下游供应商。但绝大多数企业还只是配套生产其它车用传感器，处于利润少、产品单一、产品质量和技术水平低下的状况。所以我国在汽车传感器领域还存在着存在一些技术落后，产业设施不配套，生产流通环节不完善等缺点，要使国内汽车传感器的发展跟得上我国汽车产业的发展，我们还有很长的路要走。
2 汽车常用传感器
汽车技术的发展越来越趋向于对电子控制，根据传感器的作用不同，可以大致的分为测量温度、压力、流量、位置、气体浓度、速度、光亮度、干湿度、距离等传感器，他们各司其职，如果有某一个传感器失灵，那相对应的模块也会不正常甚至不工作，了解汽车传感器的结构、原理、使用及检修技术，就能很好的使用传感器和提升汽车技术的发展。
2.1传感器的概念与作用
传感器，顾名思义便是通报感触感应的机械，这些感触感应不单包括光、声、热、力、电、磁这些物理信号，甚至包括化学效应和生物信号，汽车百科里对传感器就如外界说的：传感器是一种物理装配或生物器官，可以间接探测、感触感应外界的信号、物理前提（如光、热、湿度）或化学构成（如烟雾），并将探知的信息输出给其他装配或器官。其基本工作原理是先收集这些非电学量，然后再把这些非电学量转换成输出信号。
2.2传感器种类
2.2.1传感器的四个种类
模拟传感器（将被测量的非电学量转换成模拟电信号）、数字传感器（将被测量的非电学量转换成数字输出信号）、膺数字传感器（将被测量的信号量转换成频率信号或短周期信号的输出）、开关传感器（当一个被测量的信号到达某个特定的阈值时，传感器响应地输出一个设定的低电频或高电频信号）[2]。
由以上可知，传感器是用来搜集并转换信号的，本文研究的即是传感器这类转换信号的功效。
2.2.2汽车传感器分类
常用的分类方式有以下三种：
（1）按其的物理量可分为速率、流量、力、温度、位移、气体成份等传感器。
（2）按其工作原理可分为光电、光栅、霍尔、电感、电容、电阻、热电偶等传感器。
（3）按其输出信号标准分类:
模拟传感器——可以把被测量的非电学量转换成模拟电信号。
数字传感器——可以把被测量的非电学量转换成数字输出信号。
膺数字传感器——可以把被测量的信号量转换成频率信号或短周期信号的输出。
开关传感器——当有一个被大量的信号到达某个特定的输出值时，传感器就会相应地输出一个低电频或高电频信号。
2.3汽车传感器的性能要求
汽车传感器的性能，主要根据汽车零部件及汽车自身的使用情况来设定其性能方面的要求，汽车部件越是处在重要部位，对其性能的要求就越高，传感器的精密程度也就越高，而且针对不同的部位，传感器的要求也不一样。
3 桑塔纳汽车常见传感器
3.1温度传感器
温度传感器首要检测的量和检测工具：吸入氛围、冷却液、发动机机油、主动变速器、车内氛围、车外氛围等（如表3.1）。随着当代汽车电子化水平的进步，汽车上利用温度传感器的处所也越来越多。
表3.1汽车电子控制温度传感器及作用
传感器名称
主要作用
发动机冷却液温度传感器
检测发动机冷却液温度，用于点火时候和喷油量的修正调节；主动变速器变矩器锁止截点、怠速不变；发动机排气等
进气温度传感器
检测进气温度，用于点火时间和喷油量修正控制
燃油温度传感器
检测燃油箱中燃油的温度，用于喷油量修正控制
自动变速器油温度传感器
检测变速器油箱中变速器油强度，用于变速器换挡、自动变速器油循环控制
车厢温度传感器
检测车厢内的温度，用于汽车空调温度自动控制
车外温度传感器
检测车厢外的温度，用于汽车空调温度自动控制
蒸发器温度传感器
检测汽车空调蒸发器处制冷剂温度，用于空调温度自动控制
排气温度传感器
检测三元催化反应器温度，用于排气温度报警
3.1.1热电阻式温度传感器
一个物质的电阻率随其自身温度的转变而转变的热电阻效应，热电阻式传感器就是这样制成的温度传感器，按物质的特征它可分为：金属热电阻和半导体热敏电阻。图3.1常见热敏电阻温度系数特性图 图3.2热敏电子式温度传感器
1.接线端子 2.引线 3.热敏元件
（1）测量原理：半导体电阻随温度的转变而转变，其对温度的灵敏度比金属材料高，转变也比较复杂，可归为三种:电阻随温度的上升而增大，电阻随温度的上升而削减，或是在某一临界温度下电阻跃变，如图3.1所示。
（2）传感器结构：热敏电阻式温度传感器是操纵半导体的电阻值随温度转变而转变的特征制成的，焦点元件是热敏电阻，其布局如图3.2所示。
3.1.2热电偶式温度传感器
（1）特点：
测量温度宽：可测-271～2800℃甚至更高。
性能稳：精度高，测量准确可靠。
信号传输间隔远：因为热电偶可以将温度信号转化为电压信号，以是远间隔传输，可以会合测试和控制。
结构简略、使用方便：可以做得很小，用来测量“点”得温度。
（2）原理：两种金属导体组成一个闭合电路，若是两个相连的点温度不一致，则回路中相应的就会有电流产生，这个现象称为热电效应，相应产生的电动势叫热电动势，两个不一样的金属组成的闭合回路称为热电偶，组成它的金属称为热电极，电极结点称为接点,选择材料时必需利用两种不同的材料，其温度系数与其处的温度无关，只与两个金属的接点的温度有关[3]。而电偶式温度传感器也恰是操纵这一点，测量其温度的不同，温度信号的转变会影响电压信号的转变，从而举行检测。
（3）热电偶温度传感器实际上就是一种能量的转换器，它将热能转换为电能，用所产生的热电势测量温度，对于热电偶的热电势，应注意如下几个问题：
①热电偶的热电势是热电偶工作端的两端温度函数的差，而不是热电偶冷端与工作端，两端温度差的函数；
②热电偶所产生的热电势的大小，当热电偶的材料是均匀时，与热电偶的长度和直径无关，只与热电偶材料的成份和两端的温差有关；
③当热电偶的两个热电偶丝材料成份确定后，热电偶热电势的大小，只与热电偶的温度差有关。
3.1.3温度传感器应用
（1）发动机冷却液温度传感器；（2）发动机排气温度传感器；（3）废气再循环系统监测温度传感器；（4）油（水）。
3.1.4汽车常用温度传感器的检查测试
冷却液温度传感器检测：桑塔纳2000GSi轿车的冷却液温度传感器（G62）与水温表传感器（G2）一路装在一个壳体内，安置位置在缸盖的水道上，其电路图如图3.3所示,其与ECU的连接如图3.4所示。
图3.3冷却液温度传感器与水温表传感器电路图 图3.4冷却液温度传感器与ECU的连接
表3.2是桑塔纳2000冷却液温度传感器电阻值与温度的关系。
表3.2桑塔纳2000冷却液温度传感器电阻值与温度的关系
温度/℃
电阻值/Ω
温度/℃
电阻值/Ω
温度/℃
电阻值/Ω
-20
14000-20000
30
1400-1900
70
380-480
0
500-6500
40
1000-1400
80
280-350
10
3300-4200
50
720-1000
90
210-280
20
2200-2700
60
530-650
100
170-200
（1）如何检测冷却液温度传感器信号电压：用万用表检测信号线与搭铁线之间的电压，启动汽车发动机,可以知道，信号电压值应逐步下降，发动机冷却液温度逐渐升高。
（2）如何检测冷却液温度传感器的电源电压：先关闭点火开关，再拔下冷却液温度传感器的4芯插头,然后再打开点火开关,用万用表检测4芯插头线束的①端子与③端子，如果4芯插头线束之间的电压不为5V，则冷却液温度传感器有问题。
（3）如何检测冷却液温度传感器线束的导通性：先关闭点火开关，再拔下发动机ECU连接器插头和冷却液温度传感器的4芯插头，然后测量4芯插头的①端子与发动机ECU连接器的67号端子及4芯插头的③端子与发动机ECU连接器的53号端子间的电阻值,标准值不大于0.5Ω，如果大于0.5Ω。
（4）如何检测冷却液温度传感器线束短路：先关闭点火开关，再拔下发动机ECU连接器插头和冷却液温度传感器的4芯插头，分别检测4芯插头的①端子与发动机ECU连接器的53号端子及4芯插头的③端子与发动机ECU连接器的67号端子间的电阻值为∞，如果不是，则需要检测原因。
（5）检测冷却液温度传感器的电阻值:拆下冷却液温度传感器，拔下冷却液温度传感器的4芯插头;将冷却液温度传感器放在水中，给水加热，加热的同时，还需要测量冷却液温度传感器两端的电阻值，根据测量的电阻值记录相应的数据，看看是否符合实验要求，否则需更换冷却液温度传感器。
3.2压力传感器
什么是压力传感器？它是经由过程检测气体压力和液体压力并将压力信号转变为电压信号的原理制成的，这里的基准压力通常指大气压。换算关系式为：P=F/S
式中：P——压力；F——垂直压力；S——作用面积。
3.2.1压力传感器工作原理
当电极输人端输人必然的电压或电流时，在电极的输出端便可得到转变的信号电压或电流，便可检测出进气支管压力的凹凸，经由过程外力（压力）使薄片变形而发生压电阻抗结果，从而使阻抗的转变转换成电信号。半导体阻抗压力传感器是在薄片表面形成半导体变形压力，硅膜片一面通真空室，另一面导人进气支管压力,在支管压力感化下,硅膜片产生压应力，激发半导体压敏电阻的电阻值改变,惠斯顿电桥上电阻值的平衡就被打破。
图3.5进气歧管压力传感器电路图 图3.6压力传感器
3.2.2压力传感器的应用
（1）进气歧管压力传感器:简称MAP，其作用相当于空气流量计，首要用于判断进入发动机的量有多少，并据此提供给发动机控制电脑，作为控制燃油喷射量和点火提前角的根据。
（2）燃油压力传感器:其工作原理是将压力直接作用在我们的传感器膜片上，使膜片发生与介质压力成正比的微位移，从而使传感器的电阻产生相应的变化，这个变化通过转换之后输出一个对应这个压力的信号[4]。
（3）制动液油压力传感器：其作用是控制制动系统当中的油压助力装置的油压，从而检测储压器的压力，向外部输出油泵接通与断开及油压异常报警的信号，进而控制油压的多少，使发动机正常运行。
3.2.3汽车常用压力传感器的检查测试
（1）测量使用工具：桑塔纳压力传感器实训台架、万用表、电源、电阻、导线等。
（2）实验方法及步骤：桑塔纳压力传感器的检测，桑塔纳压力传感器有三个引脚，电源、地脚和输出信号引脚，另有一段短管接头用于接发动机真空管，检查时在电源与地脚线之间加5V电压，在信号输出端与地之间有一定电压，如果此信号电压为5V或者为0，则传感器损坏，如图3.7所示。
图3.7桑塔纳压力传感器实物图
3.3空气流量传感器
空气流量传感器又称空气流量计（AFM），用于检测进入发动机的空气量，同时它也是决定电控系统精度的重要部件之一，如图3.8所示，为空气流量传感器在汽车电喷发动机进气系统上的应用。空气流量传感器经由过程取得进入信号，由电控单位计较喷油的时候和点火的时候。
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，常见的空气流量传感器按其结构型式可分为叶片(翼板)式、量芯式、热线式、热膜式、卡门涡旋式等几种。在电子控制燃油喷射装置上，测定发动机所吸进的空气量的传感器，即空气流量传感器是决定系统控制精度的重要部件之一。
图3.8汽车电喷发动机进气系统
3.3.1空气流量的测量方法
（1）流体振动法
①应用自然振荡的卡曼漩涡列原理，在流动的流体中插入一个非流线型的物体时，在物体下游方向会产生两种交替出现的涡流列，称为卡曼涡流[2]；
②强迫流体旋转并产生旋涡流，在水桶流体旋转前进的同时，不断扩大旋转半径，形成类似锥形螺旋线的前进运动，称为旋进涡流[2]。
③根据卡曼涡流理论，涡旋发生器内产生的涡流将沿气流动方向向后移动，且单位时间内流经涡旋发生器后，涡流内的某点与空气流速成正比，因此通过测量单位时间的空气涡流数量，就可以计算出空气气流的流速和流量[2]。
（2）量热法
流经热物体的流体获得热量而温度升高，热物体本身被冷却而温度下降，这种热量的传递与流体的流速和密度有关，由此可推测出流体的质量、流量和流速等数据。
3.3.2空气流量传感器的应用
（1）热线式空气流量传感器结构原理
①调查资料可知，热线式空气流量传感器是由感知空气流量的白金热线，进气温度进行修正的温度和补偿电阻(冷线)，控制其热线电流并产生输出信号的控制电路板以及空气流量传感器的壳体组成[3]，如图3.9所示。
②热线式空气流量传感器的工作原理如图3.9所示。当空气流过流量计时，铂金热线会向空气散热，温度其降低，从而使铂金热线的电阻下降，这时电桥失去平衡，混合电路将自动增加供给铂金热线的电流，以恢复原来的温度和电阻值，直到电桥恢复其平衡,加热电流通过精密电阻产生的电压降作为电压输出信号传输给电控单元，电压降的大小即对空气流量的度量[3]。
图3.9热线式空气流量传感器布局及工作原理
（2）特点
①随着发动机进气量的增加，传感器输出的电压也随之增加。
②直接测量进气管空气的质量流量。
③不需温度和大气压力补偿。
④根据进气温度的变化进行补偿。
⑤无运动部件，进气阻力小。
⑥响应特性好。
（3）热线式空气流量传感器常见故障
①热线玷污→热线散热下降，喷油器喷油量减小，空气流量计信号电压下降，使发动机动力不足。
②热丝断路→传感器无信号输出，发动机怠速不稳易熄火。
③温度电阻不良→空气质量计的信号电压不准确，导致发动机油秏过高，运转不正常。
（4）热膜式空气流量传感器
图3.10热膜式空气流量传感器
①安装位置：在空气滤清器与进气管之间。
②特点
1）发热体由热线改为热模式。
2）发热金属铂固定在薄的树脂膜上构成的。
3）将热线、补偿电阻、精密电阻用厚膜工艺镀在一块陶瓷基片上。
4）用热膜代替热线提高了空气流量计的可靠性和耐用性。
5）热膜不会被空气中的灰尘黏附。
（5）热膜式空气流量传感器
①工作原理：热膜式空气流量传感器的核心是个薄片状（热模）的加热元件，附有散热片，控制加热元件的温度恒定（简单的传感器热模本身有温度稳定作用），温度高了减少加热电流使温度回落，反之亦然，而温度不与空气流量相关，是与加热电流和空气流量相关，检测加热电流可知空气流量[4]。
图3.11空气流量传感器怠速和急加速情况下
②检测方法及步骤
准备工具：12V学生可调电源、导线、蓄电池（12V）、热膜式空气流量传感器、大功率吹风机和万用表（测量实验数据）等。
通过实验，测量数据如表3.3所示。
表3.3热膜式空气流量传感器实验测量数据值表
测试项目
测量条件
测量端子
标准值
实际值
传感器线束电源电压
点火开关ON档，启动或发动机
2-3（或搭铁线）
12V
11.90V
参考电压
点火开关ON档
4-3（或搭铁线）
5V
4.94V
信号电压
点火开关ON档，启动或送风
5-3（或搭铁线）
怠速：0.8-1.4V
全负荷：3.5-4V
怠速：0.89V
全负荷：3.56V
线束的导通性
关闭点火开关，拔下传感器及ECU插头
4-11
<0.5Ω
0.2V
5-13
<0.5Ω
0.2V
3-12
<0.5Ω
0.2V
3.4气体浓度传感器
气体浓度表示一种气体在另一种气体中所占的质量百分比或体积百分数。
3.4.1氧传感器
目前汽车上对燃油喷射器进行反馈和控制的传感器就是氧传感器，其功能是通过检测排放气体中氧气的含量，间接反映出混合空燃比的高低，并把检测结果变为电压和电阻信号反馈给ECU，ECU按照氧传感信号不断修正喷油时间和喷油量,使混合气体浓度保持在理想范围内，实现空燃比反馈控制，即我们说的闭环控制，从而将过量的空气系数控制在0.98-1.02之间（空燃比约为14.7），为了达到减少有害气体的排放量和节约燃油的目的，需要使发动机能最佳浓度的可燃混合气。
为了保护环境，减少汽车尾气的排放，能同时净化尾气中的CO、HC和NOｘ三种主要有害气体，但是需要混合气的空燃比达到一定的理想状态时它才能起到净化的作用，因此我们的氧传感器与三元催化反应器一起使用，才能有效的进行尾气和反馈控制，目前实现的氧传感器主要有二氧化锆（ZrO2）型氧传感器和二氧化钛（TiO2）型氧传感器。
（1）二氧①化锆（ZrO2）型氧传感器
二氧化锆型氧传感器主要以ZrO2为电解质，当排气与大气含量有较大的差异时，能在ZrO2两侧的电极产生电动势，所以两种传感器属于电压型氧传感器（如图3.12）。
图3.12二氧化锆型氧传感器结构
a）不带加热型 b）带加热型
1-排气孔 2-锆管 3-电极 4-弹簧 5-绝缘座 6-引出电极 7-大气 8-铜质护管 9-加热元件 10-加热元件引线端子 11、12-信号输出端子
（2）二氧化钛（TiO2）型氧传感器
二氧化钛（TiO2）型氧传感器是利用TiO2材料的电阻值随排气中氧含量的变化的而变化的特性制成的，所以也称电阻性氧传感器[5]。
图3.13所示为二氧化钛型氧传感器的结构，它具有两个二氧化钛元件:一个是用来感测排气中氧含量的二氧化钛陶瓷，另一个则用于加热调节，补偿温度的误差，传感器接线端以橡胶作为密封材料，防止外界气体渗入，它一般安装于排气歧管或尾管上，同时可借助排气高温将传感器加热至适当的工作温度[5]。
图3.13二氧化钛型氧传感器的结构
1-钛管 2-壳体3-护套 4-接线端子 5-加热元件 6-传感器护管
（3）氧传感器的检修
检修氧传感器主要是检查加热元件和信号电压变化频率是否正常，检测氧传感器信号电压变化的频率时,高、低电频之间变化应不低于8-10次/10s，检修氧传感器时,可用万用表就车检测传感器的加热电源电压和信号输出电压，如果电压值不符合规定，说明传感器失效,应予以更换，检测线束电阻时,断开点火开关,拔下控制器线束插头和传感器线束插头，检测两插头各端子之间导线电阻是否符合规定，如果阻值过大或为无穷大，说明线束与端子接触不良或断路,应予以修理[6]。
3.4.2稀薄混合气体传感器
为了净化排气，使汽车运行符合工况检测法的规定，除采用理论空燃比进行三元催化反应器方式净化排气外，也有以稀薄燃烧法降低NOｘ含量的方法。无论是三元催化方式还是稀薄燃烧方式，首先要求其空燃比为15-16,才能降低NOｘ,获得最佳值，过浓或过稀均会影响其效果。但在采用三元催化反应器法的发动机上，当把空燃比提高到19左右时，发动机的转矩变化增大，无法再提高空燃比，所以不得不依靠理论室燃比的方法净化废气。但当采用稀薄燃烧系统后，空燃比提高到23时，才开始出现转矩变化增大的现象，因此可以在转矩变化的容许范围内，选择空燃比以使废气中的NOｘ符合限制值，这样，稀薄混合气范围的燃烧得到了改善，同时与理论空燃比时相比，耗油率亦降低10% -15%。也就是说，采用稀薄燃烧系统之后，利用改善燃烧状况的方法，在NOｘ和转矩变化两个因素均符合要求的前提下，节省了燃油。
3.4.3其他气体浓度传感器
（1）空气质量传感器
在部分汽车自动空调内安装有空气质量传感器，不断检测风扇进风口范围内的空气质量，特别是检测周围空气中的有害气体CO和NOｘ。在倒车或使用刮水/清洗功能时，如果检测到空气中污染物含量增加，气候控制自动切换到空气再循环模式，阻止暂时的环境空气或者汽车自己的废气等污染物进入车内。一旦污染物不再增加，空气再循环模式将立即自动中止。
（2）烟尘浓度传感器
在汽车车厢内，因乘客吸烟或从车外侵人灰尘等造成车内空气污染，将严重危害人体健康，因此，必须安装室气净化器以保持空气清新，烟尘浓度传感器就是与这种空气净化器配套使用的装置，当烟尘浓度传感器感知烟尘的存在时，就会使空气净化器自动运转，没有烟尘时，会使空气净化器自动停止工作，使车内空气始终保持清洁[7]。
（3）柴油机排烟传感器
重油和柴油等重碳氢化合物的不完全燃烧会形成大量碳烟，由于柴油机作为汽车的动力日益增加，虽然其本身的一氧化碳和碳氢化合物的排放均很低，但排出的黑烟会导致周围空气的污染，所以，在柴油机的电子控制系统中，广泛采用一种可以连续测量柴油机排烟的传感器，用于检测发动机排气中形成的碳烟或未燃碳粒，并提供一种能表示碳烟存在的输出信号，通过电控单元(ECU)来自动调节空气和燃油的供给，以达到完全燃烧和避免形成过多的碳烟[7]。
3.4.4汽车传感器的检查测试
（1）准备工具：氧传感器、汽车发动机实训台架、万用表、导线等。
（2）如何检测氧传感器加热电阻：先拔下氧传感器线束的插头，然后用欧姆表测量加热器端子与搭铁端子之间的电阻,其电阻值应与标准值相符。
（3）如何测量氧传感器反馈电压：测量氧传感器反馈电压时，可直接从发动机台架上引出氧传感器的反馈电压信号，如果没有，应先拔下氧传感器线束插头，对照被测车型的电路图，从氧传感器反馈电压输出端引出一条细导线，然后插好线束插头，在发动机运转过程中从引出线上测量反馈电压[7]。
3.5速度传感器
3.5.1磁电式速度传感器
（1）磁电式感应传感器工作原理：磁电式感应传感器利用电磁效应、霍尔效应或磁阻效应等电磁现象，利用导体和磁场发生相对运动产生感应电动势，让机械能转为电能，把被监测的物理量转变为感应电动势的变化，实现位移、速率等参数的测量。
（2）霍尔式传感器工作原理：霍尔式曲轴位置传感器是利用霍尔效应的原理，产生与曲轴转角相对应的电压脉冲信号的，它是利用触发叶片或轮齿改变通过霍尔元件的磁场强度，从而使霍尔元件产生脉冲的霍尔电压信号，经放大整形后即为曲轴位置传感器的输出信号[3]。
霍尔式转速传感器的各种不同结构如图3.14所示。将磁性转盘的输入轴与被测转轴相连，当被测转轴转动时，磁性转盘便随之转动，固定在磁性转盘附近的霍尔开关集成传感器便可在每一个小磁铁通过时产生一个相应的脉冲，检测出单位时间的脉冲数，便可知道被测对象的转速，磁性转盘上的小磁铁数目的多少，将决定传感器的分辨率[3]。如图3.16所示。
图3.14霍尔式转速传感器的各种不同结构
（3）磁阻效应式传感器工作原理：磁阻元件类似霍尔元件，但它的工作原理是利用半导体材料的磁阻效应(或称高斯效应)，磁阻效应是指当外加的磁场发生变化时，磁阻元件的阻值也会随之变化的现象，其工作原理如图3.15所示，传感器的信号磁环在其圆周方向上交替均匀排列着若干组N、S磁极，当磁环旋转时，固定不动的磁阻元件所处空间的磁场发生周期性变化，这使得磁阻元件的电阻也随之发生周期性变化(与转速成正比)，变化的阻值通过外供电源和集成电路的共同作用，最终将其转化为数字信号并输出[8]。
图3.15磁阻效应式传感器的工作原理
3.5.2光电式转速传感器
光电传感器是一个通过光电转换元件将光能转换成电能的装置。目前常用的光电转换元件主要有光敏二极管、光敏晶体管及光电池等。
3.5.3 ABS传感器
ABS传感器是应用在机动车的ABS(防抱死刹车系统)，ABS系统中大多由电感传感器来监控车速，ABS传感器通过与随车轮同步转动的齿圈作用，输出一组准正弦交流电信号，其频率和振幅与轮速有关。该输出信号传往ABS电控单元(ECU),实现对轮速的实时监控。ABS系统中大多由电感传感器来监控车速，ABS传感器通过与随车轮同步转动的齿圈作用，输出一组准正弦交流电信号，其频率和振幅与轮速有关。
ABS 传感器的作用：在刹车时将车轮的转速反馈给刹车系统，由刹车系统来控制车轮有克制的转动，以达最佳刹车效果。
ABS传感器的检测：
（1）输出电压检测：输出电压：650～850mv(120rpm)；输出波形：稳定的正弦波
（2）ABS传感器低温耐久性试验。
将传感器置于40℃温度下保持24小时, 检测ABS传感器是否还能满足正常使用的电气及密封性能的要求。
3.5.4速度传感器的应用
（1）发动机转速传感器
发动机转速传感器的功用是检测发动机转速，并把检测结果输人到汽车仪表系统显示发动机工况，或输人发动机控制系统和底盘控制系统的ECU,用于燃油喷射量、点火提前角、动力传动等的控制。
（2）车速传感器
目前汽车上都装有发动机控制、自动变速、防抱死制动系统(ABS)牵引力控制(TRC)系统、自动门锁、主动悬架和导航系统等装置，为使这些装置能正常工作，需要种车速传感器能产生所需要的车速信号。车速通常通过直接或间接检测汽车轮胎的转速获得，这种传感器是在旋转体上安装着附有齿的转子，对应齿的凹凸部位，发生输出信号，检出旋转体的旋转数、旋转速度和加减速状态。
3.5.5汽车常用传感器的检查测试
仪器及设备：曲轴位置传感器、万用表、示波器等。
安装位置：曲轴一端的信号盘附近。
检测波形：
图3.16磁感应式曲轴位置传感器信号波形
3.6位置与角度传感器
位置传感器是能将被测物的位置并转换成电压信号在进行输出的装置。在汽车电子控制系统中，主要有曲轴位置传感器、节气门位置传感器、液位传感器和车辆高度传感器等。
3.6.1曲轴与凸轮轴位置传感器的检修
（1）磁感应式传感器的检测方法
①如何检测传感器线圈电阻值：拔下传感器线束插头，用万用表电阻挡检测各端子间的电阻值，如果符合规定则不用更换，不符合则更换。
②如何检测传感器磁路气隙：用非导磁厚薄规测量信号转子与传感线圈磁头之间的其家，气隙应为0.2-0.4mm,气隙不符则需更换。
（2）在发动机运行过程中，当磁感应式传感器出现故障导致信号中断时，发动机将立刻熄火而无法运转，此时电控单元ECU能够读出故障码。
3.6.2霍尔传感器的检测
当霍尔传感器呈现妨碍而致使信号中断时,发动机会继续运转,也能再次启动。与此同时，由于控制单元不能判别即将到达压缩上止点的是哪一缸,因此爆震调节将停止。
当霍尔传感器信号中断时,控制单元ECU能够检测到故障信息，这个时候式可以读取传感器故障码的，若是故障代码显示霍尔传感器有故障，可用万用表检测传感器电源电压和导线电阻进行判定与解除。
（1）检测霍尔传感器电源电压的方法如下：
①断开点火开关,拔下霍尔传感器插座线束插头，将万用表的正、负表笔分别连接插头电源和搭铁端子。
②接通点火开关测得电压标准值应高于4.5V,若是电压为零,说明线束断路短路或控制单元ECU有故障，这个时候就需要清除故障码。
③断开点火开关，继续检查导线是否短路或断路。
（2）检测线束导线有无断路和短路故障的方法如下：
①在断开点开关的情况下,拔下控制单元线束插头。
②检查断路故障。测量阻值如果过大或无穷大，则说明线束与端子接触不良或导线断路，应予以及时的修理或更换线束。
③检查短路故障。使用万用表，一支表笔连接传感器插头端子，另一支表笔分别连接传感器插头端子,测得电阻值应为无穷大。如果阻值不是无穷大，则说明线束导线短路应更换。
以桑塔纳3000为例，以上测量数据用的电路图见附录一。
3.6.3节气门位置传感器的检修
（1）电压检测
检测触点开关式关闭时，可用万用表测量传感器信号输出端子的输出电压和触点接触电阻进行判断，检测输出电压时,将传感器正常连接,接通点火开关，输出电压应为高电评或低电频，且当节气门轴转动时,输出电压应当由低电频“0”变为高电频“1”或由高电频“1”变为低电频“0”，检测触点状态时,拔下传感器线束插头，测量触点接触电阻应小于[3]0.52,如果阻值过大，说明触点烧蚀而接触不良，应予以修磨或更换传感器。
（2）电阻检测
当用万用表检测线束电阻时,需要检测两插头上各端子之间导线电阻是否符合规定，在那之前需要断开点火开关,拔下控制器ECU线束插头和传感器线束插头，如果此时的阻值过大或为无穷大，则说明线束与端子接触不良或断路，应修理或更换[3]。
3.7加速度传感器与振动传感器
汽车加速度传感器与振动传感器都是感受速度变化的传感器。
3.7.1加速度传感器
汽车加速度传感器感受物体在某个方向上的加速度，主要用在安全气囊上，用于感受汽车遭受碰撞的强烈，当汽车受到碰撞时，汽车的速度会聚集减少，出现负加速度，加速度传感器就是用来检测碰撞的强度，以决定是否需要打开安全气囊。
（1）偏心锤式加速度传感器
偏心锤式加速度传感器由偏心锤的转子、弹簧和一对触点组成，通常把它安装在汽车的前部和前翼子板内左、右都安装得给有一个，这种碰撞产生的是开关信号，一定程度的碰撞信号就能引起开关的闭合，不过通常安全气囊ECU还需要接收其他传感器带来的信号才能决定是否爆开气囊。其特点是，结构简单，能进行高精度检测，广泛的适用性，采用电气触动的结构，耐高温、振动优良。
（2）滚球式加速度传感器
滚球式加速度传感器由钢球、永磁体、一对触点以及壳体组成。车辆静止或正常行驶时，钢球被后方的永磁铁吸引而处于壳体内腔里面，如图3.17a所示。当车辆被碰撞后，钢球因大的惯性力向前冲出，克服了磁铁的吸引而撞向开关触点，如图3.17b所示。钢球的碰撞使触点闭合，接通了传感器电路，此开关信号即作为碰撞信号送人气囊ECU。
图3.17滚球式加速度传感器碰撞前a）、后b)
（3）半导体加速度传感器
半导体加速度传感器感受物体运动的速度和方向的反复快速变化，通常用作安全气囊的中央传感器，其结构如图3.18所示，主要由悬臂梁4、半导体应变电阻3、配重块5以及混合集成电路等部分组成。
当汽车遇到强烈碰撞时，配重块5在惯性力作用下发生位移，引起悬臂梁4的弹性本形。悬臂梁的变形引起贴在上面的应变电阻发生变化而形成电信号。在密封的外罩7内充有一定硅油6，硅油的弹性变形和位移起到一定的阻尼作用。
图3.18半导体加速度传感器的结构
1-导销 2-金丝 3-应变电阻 4-悬臂梁 5-配重块 6-硅油 7-外罩
（4）水银式加速度传感器
水银式加速度传感器由倾斜的玻璃管和水银组成，当车辆静止、匀速行驶或加速度较小时，水银受重力作用落在玻璃管底部，接通了所连电路。当车辆遇到一定大小的加速度、减速度或遭遇定强度的碰撞时，水银球受到惯性力而冲到玻璃管另一端，随即断开了电路，并将此开关信号送给ECU。
3.7.2振动传感器
振动传感器主要用于检测发动机运行时的振动情况，一旦发现有爆震倾向，立即调整点火提前角以避免出现爆震。
（1）磁应变式爆震传感器
磁应变式爆震传感器是利用磁应变效应的一种传感器，其结构主要包括永磁铁、靠永磁铁励磁的强磁铁心以及铁心周围的感应线圈和壳体等。
磁应变式传感器安装在发动机上，它将发动机振动的频率变换成电压信号，来检测爆震强度，其工作原理是:当发动机的气缸体出现振动时，在约7kHz频率处，传感器产生共振，作为强磁性材料的铁心的磁导率将发生变化，这样，永磁铁穿过铁心的磁通密度发生变化，由此铁心周围的线圈中就会产生感应电动势，此电动势就为爆然传感器的输出信号，输出电压信号的大小与发动机振动的频率有关，当传感器固有振动频率与爆然时发动机的振动频率发生诸振时，传感器将输出最大信号，磁应变式爆然传感器的谐振点在约7kHz附近输出电压达到最大值[3]。
（2）压电式爆震传感器
利用晶体或陶瓷多晶体的压电效应制成压电式爆震传感器，所谓压电效应，就是某些材料受到压力之后，在两端面产生相反电荷因而形成电压的现象，当发动机出现爆震时，压电式爆震传感器会感受发动机的振动力而产生电压信号，将这种电信号整形之后即可作为爆震信号送给发动机ECU，压电式爆震传感器由于结构简单、使用方便，是应用最为普遍的发动机爆震传感器，根据内部结构的不同，压电式爆震传感器可分为非共振式和共振式两种[4]。
组成：磁芯、永久磁铁和感应线圈
爆震传感器检测方法：使用示波器或用指针式万用表测量传感器的输出电压，爆震传感器插头有三个插针，其中一个是屏蔽层，在电路中接搭铁，另外两个插针是信号输出，连接汽车电脑（ECU），测量时将示波器或万用表的表笔连接在传感器的信号输出端子上，然后用木棒敲击爆震传感器，在示波器上就显示一个脉冲电压波形，用万用表测量时指针会瞬时偏转，若敲击传感器时没有电压输出说明传感器损坏。
表3.4爆震控制系统及爆震传感器故障
故障码
检测地方
故障码设置条件
故障部位
P0324
爆震控制系统故障
1.不低于1600r/min
2.一定负荷状态
3.传感器信号线任意一端接地
1.传感器电路
2.传感器
3.发动机控制单元
P0325
爆震传感器故障
1.不低于1600r/min
2.一定负荷状态
3.传感器信号线断开
3.8光传感器
光传感器是一种检测光能的传感器，起先用于电视音箱装置的遥控、照相机的自动聚焦、CD电唱机唱头等装置。三十多年前，第一个硫化镉光电阻在客车上得到了应用，用于通过检测环境光自动打开及关闭车前照灯。当今，用于检测光线的主流技术已变成硅光敏二极管和光敏晶体管，尤其以光敏极管为主， 从而使车身电子应用得到了极大扩展。
光传感器在汽车中的应用主要有以下几个方面:
（1）环境光的检测 用于汽车前照灯的自动开启和关闭，仪表盘背光强度的调节，自动后视镜亮度调节等。
（2）日照强度的检测用于汽车自动空调中对风扇速度和制冷强弱的调节。
（3）雨量传感器：检测雨量的大小以及开启刮水器和调节刮水速度，控制自动关闭风窗玻璃、天窗等。
（4）脏污传感器可识别玻璃 上的脏污程度从而自动清洗。
3.8.1光传感器原理
随着各种电子制品的小型、轻量化以及高功能化，光传感器已成为很普及的一种传感器。
（1）光敏晶体管
光敏晶体管是应用硅PN结的光电动势的光传感元件，基本上具有与一般NPN晶体管相同的构造，主要由基极、发射极、氧化膜、P域、N域和集电极组成，通过基极与集电极之间光敏二极管的小电流，由NPN晶体管把电流放大增幅，以便于信号检测。
光敏晶体管大致可分为单一型和达林顿型连接两种。达林顿型连接就是将两个或多个晶体管组合，将电流增幅率增大。在使用中，一般将受光元件(光敏晶体管)和发光元件(LED)对向设置，作为光耦合器或光电断续器使用。
（2）光敏二极管
光敏二极管是利用硅的PN结的光电动势的光传感元件，主要由阳极、氧化膜、P-极、N-极和阴极组成，与一般PN结的二极管有相同的构造。光敏二极管在没有光时，二极管能流过很小的电流；在有光时，流过的电流增大。光越强烈，流过的电流就越大。典型的光敏二极管有具有高速响应性的高速光敏极管、能使短波波长与人的视线致的蓝光刑光敏二极管。此外，还有一种是当光线射入受光部位时能够检测出光的射入位置的检测元件。
（3）光学IC
光学IC就是把光敏二极管和信号处理电路集成在一个芯片 上的光传感器，它可分为数字输出型、线性输出型、光调制型等[3]。一个典型的光传感器般包括一个光敏二极管、一个电流放大器和一个无源低通滤波器，以检测并处理光输人引起的输出电压信号，并能够将所有这些器件集成且采用小型封装。
（4）光敏电阻
光敏电阻也称硫化锅（CdS）光导电元件，应用了光照强度能引起电阻值变化的性质，当有光线照射时，电阻内原本处于稳定状态的电子受到激发，成为自由电子。所以光线越强，产生的自由电子就越多，电阻就会越小，导电性能明显加强。
当光敏电阻在没有光线照射的情况下，室温的电阻值为暗电阻1MΩ时，此时与暗电阻相对应的电流称为暗电流。当光敏电阻在充足光线照射的状态下室温的电阻值为亮电阻1Ω时，与亮电阻相对应的电流为亮电流。
该传感器在实际应用中存在的缺点有:受温度影响较大，传感器响应速度不快(在ms到s之间)，延迟时间受人射光的光照度影响等。
3.8.2光传感器应用
光传感器在车身电子控制中的利用增强了消费者所需的安全性和便捷性，尤其是对光敏二极管以及光敏晶体管。这些功能当前可能仅应用于高端汽车中，但如同汽车应用的-般情况，这些功能很快将应用于各个价位的汽车。
3.8.3光敏元件及其电路实验
（1）所需工具及条件：光敏二极管、指针式万用表、直流电源、晶体管、电阻和导线若干。
（2）实验方法及步骤
①电阻测量法
光敏二极管具有单向导电性，正向时电阻为8-9kΩ,反向时电阻大于5MΩ,需要用万用表进行数据的测量，用红表笔接正极、黑表笔接负极，电阻为8-9kΩ，则为正，反之则反。
②电路测量法
电路测量法需要对电路进行设计，在通过不断的测量得到多组数据后，进行比较，得到最终数据，它需要不同的环境光进行实验，数据测量其在不同强光下输出的电压大小，测量时电源电压不易过高，以免烧毁晶体管。
3.9其他传感器
3.9.1湿度传感器
湿度传感器可用于汽车风窗玻璃防霜，也可用于检测空调汽车车厢内相对湿度。
3.9.2超声波距离传感器
测量距离的传感器可分为采用三角法测距的光学式传感器和超声波式传感器两种，汽车上一般采用的是超声波式传感器，比如到车、停车等。
3.9.3力和转矩传感器
汽车上越来越广泛地使用各种各样的力和转矩传感器，其作用如下:
（1）测量车体电子调节的减振力。
（2）测量载重汽车上电子调控制动力分配的车轴载荷
（3）测量制动系统电子调节的加速踏板作用力。
（4）测量制动系统电子操纵和电子调节的制动力。
（5）测量汽车乘员支承系统的重量。在采用安全气囊后，由于安全和保险原因，需要识别乘员座椅上是否有乘员，或者是否是小孩坐在副驾驶座椅上，以此在发生交通事故时，判断是否需要打开安全气囊。
汽车上力和转矩的测量可分为静态和动态测量以及位移和应力的测量。
3.9.4磨损检测传感器
汽车制动器摩擦片传感器U形的顶端安装在制动器摩擦块的磨损界限位置上，当摩擦片磨损达到界限点时，U形部分被磨损切断，申路断开，传感器就把这一异常信号输送给ECU,而且警告灯亮，告知驾驶人。
4传感器未来发展及方向
4.1传感器未来的发展
随着人们对汽车的舒适性、环保性、智能化的需求越来越高，汽车电子技术的应用也越来越重要，未来的汽车传感器技术的发展趋势是微型化、多功能化、集成化和智能化[9]。
4.2传感器未来的方向
4.2.1智能化
智能化中两种成长轨迹齐头并进，一个标的目的是多种传感功效与数据处置、存储、双向通讯等的集成，可全数或部门实现旌旗灯号探测、变更处置、逻辑判定、功效计较、双向通讯，和内部自检、自校、自抵偿、自诊断等功效，具备低成本、高精度的信息收集、可数据存储和通讯、编程自动化和功效多样化等特色。另一个标的目的是软传感技术，即智能传感器与人工智能相结合，今朝已呈现各类基于恍惚推理、人工神经网络、专家系统等人工智能技术的高度智能传感器，并已经在智能家居等方面获得操纵。
4.2.2可移动化无线传感网技术
可移动化无线传感网技术利用加速，无线传感网技术的关键是降服节点资本限定(能源供应、计较及通讯本领、存储空间等)，并知足传感器收集扩展性、容错性等请求。
4.2.3微型化
微型化传感器研发异军突起，随着集成微电子机械加工技术的日益成熟，传感器技术研发首要在如下几个标的目的:(1)微型化的同时下降功耗;(2)提高精度;(3)开辟与光学、生物学等技术领域交织融会的新型传感器，如传感器(与微光学关联)、生物化学传感器(与生物技术、电化学关联)和纳米传感器(与纳米技术关联)。
4.2.4集成化
集成化多功效一体化传感器遭到普遍存眷，传感器集成化多功能一体化，如几种分歧的敏感元器件建造在统一硅片上，制成集成化多功能传感器，集成度高、体积小，轻易实现抵偿和校订，是当前传感器集成化成长的首要标的目的。
4.2.5多样化
多样化新质料技术的冲破加速了多种新型传感器的出现，新型敏感质料是传感器的技术根本，质料技术研发是晋升机能、降低成本和技术晋级的主要本领。除传统的半导体质料、光导纤维等，有机灵感质料、陶瓷质料、超导、纳米和生物质料等成为研发烧点。
结论
随着我国不竭的前进及成长，汽车传感器的研究也愈来愈远，从陆地到海洋再到天空，咱们必要控制的汽车零部件、机能、服从、平安、环保和节能等愈来愈多，而控制必要用到的一大元件便是咱们的传感器，传感器在汽车的身上起到了极大的作用，此论文首要研究了桑塔纳2000GSi轿车和桑塔纳3000轿车的传感器，在研究其传感器的同时，还先容了其他常见传感器和部门不常见传感器，此中阐述到汽车传感器的部门维修、道理、感化等，提出了汽车传感器将来的成长前景及标的目的。
在传感器的整个研究过程中，遇到了很大的麻烦，由于大部分传感器没有，在传感器的研究上只处于理论基础，但是对于传感器来说，最为重要的也是他的理论，只有很好的掌握了它的功用及性能，才能对它进行很好的研究，掌握了汽车传感器的功用及性能，有利于了解汽车各方面的使用性能，在用车及修理车辆的过程中都有很大的帮助。
致谢
时光荏苒，我们的大学生活即将结束，这三年以来，我的学习在专业中排名第一，在生活上我也是受益匪浅，经历三个月时间的磨砺，我的毕业论文终于完稿，回首三个月以来的收集、整理、思索、停滞、修改直至最终完成论文的整个过程，我得到了许多的关怀和帮助，在这里我要向他们表达我最真诚的谢意。
首先，我要深深地感谢我的指导老师刘勤强老师。刘老师为人谦和，平易近人，在我的论文选题，资料的收集，写作阶段，刘老师都倾注了极大的关怀和鼓励，在撰写论文的整个过程中，每当我有疑问，刘老师都会放下繁忙的工作，不厌其烦的指点我，第一次完成初稿后，老师又在百忙之中抽空来对我的论文进行认真的批改，字字句句严格把关，对我的论文提出中肯的意见，使我在论文的写作和研究过程中不至于迷失方向，借此机会，我谨向刘老师致以深深的谢意。
其次，我还要感谢贵州工商职业学院工程学院汽车检测与维修技术专业，伍天海、杨洁等老师，正是因为有了他们严格无私高质量的教导，我才能在这几年短短的时间中，摄取了很多的专业知识，迅速的提升了自己的专业技能。
最后我还要感谢参与我论文评审和答辩的各位老师，是你们给了我一个审视我几年学习下来成果的机会，让我今后有一个明确的发展方向，我将在今后的工作学习中加倍努力，以期望能够取得更多的成果回报你们，回报社会，再次感谢你们，祝你们幸福、安康！参考文献
[1] 周天沛，王平均.汽车电工电子技术基础[M].北京：国防工业出版社，2014.9.212.
[2] 万霞，曹家喆.汽车电子控制基础（第2版）[M].北京：机械工业出版社，2015.7.
[3] 董恩国，关志伟.汽车电子控制技术（第2版）[M].北京：清华大学出版社，2014.20～25.
[4] 孔庆荣，李臣华，赵玉田.汽车故障诊断与综合检测[M].北京：北京理工大学出版社，2017.
[5] 高丽洁，李新.汽车电气系统构造与维修[M].北京：北京邮电大学出版社.2013.8.318.
[6] 陈慧民，庞宏，周延虹.汽车电子控制技术与检修[M].北京：金盾出版社.2015.1.
[7] 李镢贵，邵先平.汽车电子控制装置原理与维修[M]北京：华中科技大学出版社.2010.10.8～44.
[8] 徐照平,常思勤.基于磁阻原理的高速直线运动位移测量系统[J].仪表技术与传感器,2009（01）.
[9] 孟群.湖南农机[J].传感器在汽车中的应用研究，2010(11).
附录一：桑塔纳3000轿车电路图
发动机控制单元，点火线圈，霍尔传感器，火花塞。
G40—霍尔传感器
J220—Motronic发动机控制单元，在空调进风罩右侧
N152—点火线圈
P—火花塞插头
Q—火花塞
S210—熔断丝210,5A,在发动机舱继电器-熔断丝盒内
T4r—4针插头，黑色，在点火线圈上
T8a—8针插头，黑色，在发动机舱中间支架上
T80—80针插头，黑色，在发动机控制单元上
C1—接地连接线(传感器接地)，在发动机右线束内
C3—+5V连接线，在发动机右线束内
④—接地点，在变速箱壳上的支架上
⑨—自身接地
投稿来约：
[email protected]
[email protected]
[email protected]
您的支持，就是我的动力！
感谢您阅读！
比心
本期编辑：鲁三冰
责任编辑：鲁三冰
