汽车电子控制主要传感器的原理及检测

汽车电子控制主要传感器的原理及检测

郑和威 1 林广豪 2

1. 广东永强奥林宝国际消防汽车有限公司 ; 2. 东莞市永强汽车制造有限公司

摘要：汽车的普及改变了人们的出行方式，也是现代文明不断发展和进步的重要标志。但是随着人们生活水平的逐渐提升，对汽车性能的要求也越来越高。尤其针对汽车电子控制传感器来讲，除了能够与发动机结合提升汽车驱动性能之外，还可以拓展到车身电器以及底盘等各个部件上，极大地完善为了汽车的服务性能，也提升了人们出行的安全性和舒适性。本文主要研究汽车电子控制传感器的原理和检测。

关键词：汽车电子控制；传感器原理；检测

前言：随着科学技术的逐渐发展，汽车发动机以及各类部件在研发的过程中，除了在性能方面不断优化之外，还从美观度、舒适度以及适应性等方面进行了严格的测验，因此也就催生出了各种类型的电子控制传感器，能够基本满足人们的用车需求，优化车身整体性能。但是传感器本身作为消耗品，发生故障在所难免，因此需要对其进行有效的检测和故障排除，以保障驾驶的安全性。

1. 汽车电子控制主要传感器类别和原理

1.1 位置类传感器

位置类传感器的主要类型是线性电位计原理位置传感器，也就是利用传感器结构来带动整个电位计的滑动触点，然后系统能够为传感器提供所需5V电压。再加上传感器滑动触点本身所在位置不同，因此接入回路的电阻值也各有差异，电压也会随之产生一定的波动，从而带动发电机及其他相应系统。同时，利用该原理，还能将位置信号更新或替换成为ECU可识别的电信号，当信号传输到ECU之后，可以判断它们所处的位置，继而在故障分析过程中提高效率。这类传感器主要包括油门位置传感器、液位传感器以及节气电门传感器等。

1.2 压力类传感器

该类传感器的工作原理主要是利用应变仪来测量压力。当整个系统施加压力的时候，传感器中部分与应变仪相连接的装置就会发生特定的变压或变形，使得电阻发生一定的变化。同理，当应变仪测量电桥的时候，电阻也会受到压力发生变化使得电桥失衡，继而导致压力的变化，并适当地将压力信号转变为ECU能够识别的电信号。当再次传回到ECU时，压力大小的数值就能直接被读取出来，从而检测故障发生位置。利用该原理进行工作的传感器主要包括共轨压力传感器、进气压力传感器等。

1.3 温度类传感器

各类传感器主要利用热敏电阻，当温度发生变化的时候，电阻值也会跟着发生改变。而且随着技术的升级，当前在传感器中安装的负温度系数热敏电阻，与温度的变化呈正相关，便于后期的测量。电阻的不断变化，电压也随之改变，并将温度信号转变为便于测量的ECU电信号，以此来判断传感器的温度。利用该原理工作的传感器包括进气温度传感器、排气温度传感器以及冷却液温度传感器等^[1]。

1.4 速度类传感器

该类传感器一般采用霍尔效应原理来工作，整个系统由霍尔发生器以及齿圈组成。在运行的过程中，当齿圈或转子进入到霍尔电路或者永久磁铁之间的时候，霍尔电动势会随之消失。但当齿圈或转子离开的时候，电动势就会不断输出。在这样的情况下，便随着齿圈或转子的不断转动，霍尔电路也会随着不断发生通断变化，进而形成脉冲信号。但这些脉冲信号形成频率的时候就可以残生压力，继而显示出转速值。利用该原理进行工作的传感器包括发动机转速传感器、ABS轮速传感器等。

1.5 氧传感器

氧传感器一般包括氧化皓式氧传感器和氧化钛式传感器，主要原理就是利用特殊材料的特性，将系统中含有的氧元素转化为ECU能够识别的电信号，从而产生加速动力。但是两种传感器在实际工作中却存在较为明显的区别，即一类是将废气中氧含量的变化值转化为电阻变化，一类是转化为电压变化。

图一 汽车周身传感器结构图

2. 汽车电子控制主要传感器检测方式

2.1 位置类传感器检测

在检测该类传感器的时候，一般可以利用万用表欧姆档，来找到接地针脚和信号线针脚，然后在触点位置上进行滑动检测，通过测量的电阻和电压指导，来确定故障位置，并进行后续维修。而在一般情况下的就车检测时，技术人员一般会选择万用表直流电压档，在给传感器输送5V电压的时候，如果发现电压不稳定、不正常，就证明传感器发生故障；如果电压正常，就可以在信号线两侧分别测量电压值，通过位置的转换来精准定位故障点^[2]。

2.2 压力类传感器检测

技术人员可以通过关闭点火开关的方式，再拔下插头后静置一段时间，打开点火开关，直接用万用表来测量电压档。如果在施加5V电压之后电压值不正常，就证明传感器有问题。如果电压值是正常的，那么插头在插上之后，压力会由于系统刚启动而发生不稳定的状态，继而在不同的滑动位置测得不同的电压值。而且一般情况下，这种传感器的电压会伴随着压力的变化而出现线性变化，如果两者呈正比，那么传感器就一切正常。

2.3 温度类传感器检测

在检测电源电压的时候，可以适当地拔下传感器的插头，再将万用表的直流电压档来测验两侧针脚件的电压，如果不是5V就证明传感器有问题。在检测电阻的时候，需要技术人员拆下传感器，然后将其放置到装满水的容器中进行加热，然后利用温度的变化来测定电阻值的变化。如果两者不呈正比关系，就证明传感器有故障问题。

图二 CPU传感器检测原理

2.4 速度类传感器检测

技术人员利用万用表直流电压档测量输出端和信号端的电压值，然后通过齿圈的转动，测量系统电压值的变化。当高位电压的数值超过9V、低位电压低于0.1V的时候，就判定传感器有故障问题需要确定故障点进行重新检测并拆卸修整^[3]。

2.5 氧传感器检测

要求技术人员及时查阅电路图，并科学测量各种加热元件的电阻值，当检测超过误差范围的时候，说明加热元件已经出现断路的情况即传感器受损。在检测发动机的时候，同样需要检测加热元件的电压值，不得低于11V。而且在一般情况下，ECU会将氧传感器的输出信号输送到电压系统当中，尤其在急踩加速版的时候，电压值需要在0.5V以上，以此来判断传感器是否处于正常的状态。氧化钛式氧传感器通常情况下会将氧含量在废气中的变化转变为电阻值，以此来判断电压的变化情况，一旦超出误差范围，也需要立即进行故障点检测，防止更大安全隐患的出现。

3 结束语

在研究汽车电子控制主要传感器原理的过程中，需要对当下传感器类型以及工作性质进行密切分析，并将关键智能化技术应用到传感器的研发和组建当中，提升其在汽车电子控制过程中的引用效率，修缮以往存在的故障问题，保障车身性能完好的同时，为汽车行业的有序发展提供坚实的技术保障。

参考文献：

[1]陈霏.汽车电子控制主要传感器的原理及检测[J].汽车实用技术,2020(07):211-213.

[2]黄永刚.汽车传感器检测与维修[J].南方农机,2019,50(02):154.

[3]高云,陈建.对汽车传感器故障检测技术的研究[J].河北农机,2015(07):57-58.