传感器 检验 传感器的分类原理与检测方法

传感器的分类原理与检测方法

传感器（transducer/sensor）是一种能够探测、感受外界的信号、物理条件（如光、热、湿度）或化学组成（如烟雾）的装置或器件。它是实现自动检测和自动控制的基础。

1．按工作原理分类

传感器根据工作原理可分为物理传感器和化学传感器两大类。其中，物理传感器应用的是物理原理，诸如压电效应、磁致伸缩现象以及热电、光电、磁电、离化、极化等原理。化学传感器应用的是化学吸附、电化学反应原理，被测信号量的微小变化会被转换成电信号。目前，大多数传感器是以物理原理为基础运作的。随着技术的发展和成本的降低，化学传感器将会得到更广泛的应用。2．按用途分类

传感器按用途可分为压力敏和力敏传感器、位置传感器、液面传感器、能耗传感器、速度传感器、加速度传感器、射线辐射传感器、湿敏传感器、热敏传感器、磁敏传感器、气敏传感器、真空度传感器、生物传感器等。目前，常见的是热敏传感器、湿敏传感器、磁敏传感器、气敏传感器、速度传感器等。

3．按构成材料分类

传感器按构成材料的类别可分为金属传感器、聚合物传感器、陶瓷传感器、混合物传感器，按材料的物理性质传感器可分为导体传感器、绝缘体传感器、半导体传感器、磁性材料传感器，按材料的晶体结构传感器分为单晶传感器、多晶传感器、非晶材料传感器。

4．按制造工艺分类

传感器按制造工艺可分为集成传感器、薄膜传感器、厚膜传感器、陶瓷传感器。常见的传感器是集成传感器、陶瓷传感器和厚膜传感器。

二、传感器的特性

1．传感器的静态特性

传感器的静态特性是指传感器输入静态信号后，传感器的输出量与输入量之间所具有的相互关系。传感器静态特性主要包括线性度、灵敏度、分辨力和迟滞等参数。

（1）灵敏度

灵敏度是指传感器在稳态工作情况下，输出量变化Δy 对输入量变化Δx 的比值。它是输入—输出特性曲线的斜率。如果传感器的输出和输入之间呈线性关系，则灵敏度是一个常数；否则，它将随输入量的变化而变化。

（2）分辨力

分辨力是指传感器可能感受到的被测量最小变化的能力。也就是说，如果输入量从某一非零值缓慢地变化，当输入变化值未超过某一数值时，传感器的输出不会发生变化，即传感器对此输入量的变化是分辨不出来的。只有当输入量的变化超过分辨力时，其输出才会发生变化。通常传感器在满量程范围内各点的分辨力并不相同，因此常用满量程中能使输出量产生阶跃变化的输入量中的最大变化值作为衡量分辨力的指标。

2．传感器的动态特性

所谓动态特性是指传感器在输入变化时，它的输出的特性。在实际工作中，传感器的动态特性常用它对某些标准输入信号的响应来表示。

三、气体传感器的识别与检测

气体传感器除了应用在抽油烟机内，实现厨房油烟的自动检测外，还广泛应用在矿山、石油、机械、化工等领域，实现火灾、爆炸、空气污染等事故的检测、报警和控制。常见的气体传感器的实物外形如下图所示。

1．气体传感器的构成和工作原理

气体传感器由气敏电阻、不锈钢网罩（过滤器）、螺旋状加热器、塑料底座和引脚构成，如下图（a）所示。气体传感器的电路符号如图（b）所示。其中，A—a 两个脚内部短接，是气敏电阻的一个引出端；B—b 两个脚内部短接，是气敏电阻的另一个引出端；H—h两个脚是加热器供电端。

提示： 许多资料将 H、h 脚标注为 F、f。

当加热器得到供电后，开始为气敏电阻加热，使它的阻值急剧下降，随后进入稳定状态。进入稳定状态后，气敏电阻的阻值会随着被检测气体的吸附值而发生变化。N 型气敏电阻的阻值随气体浓度的增大而减小，P 型气敏电阻的阻值随气体浓度的增大而增大。

2．气体传感器的检测

（1）加热器的检测

用万用表的“R×1”或“R×10”挡测量气体传感器加热器两个引脚间的阻值，若阻值为无穷大，说明加热器开路。

（2）气敏电阻的检测

如图 3-68 所示，检测气敏电阻时最好采用两块万用表。

其中，一块置于“500mA”电流挡后，将两个表笔串接在加热器的供电回路中；另一块万用表置于“10V”直流电压挡，黑表笔接地，红表笔接在气体传感器的输出端上。为气体传感器供电后，电压表的表针会反向偏转，几秒后返回到0的位置，然后逐渐上升到一个稳定值，电流表指示的电流在150mA内，说明气敏电阻已完成预热。此时吸一口香烟对准气体传感器的网罩吐出，电压表的数值应该发生变化；否则，说明网罩或气体传感器异常。检查网罩正常后，就可确认气体传感器内部的气敏电阻异常。

提示： 采用一块万用表测量气体传感器时，将吸入口内的香烟对准气体传感器的网罩吐出后，若气体传感器的输出端电压有变化，则说明它正常。

四、热电偶传感器的识别与检测

热电偶是一种特殊的传感器，它能够将热信号转换为电信号，并且有一定的带载能力。

1．热电偶传感器的识别

热电偶传感器是将A、B 两种成分且热电性能不同的材料一端焊接在一起，另一端与放大器等电路相接，常见的热电偶传感器实物外形如下图所示。

热电偶传感器的焊接端称为检测端或热端。该端安装在被检测温度的部位，设其温度为t 1；未焊接端称为自由端或冷端，设其温度为t 2。当t 1>t 2 时，回路中就会产生热电动势。该电动势经放大后控制执行部件，便可实现对被控制器件的温度控制。

2．热电偶传感器的检测

用万用表的二极管挡测量热电偶两个引脚间的阻值，阻值应为 0 且蜂鸣器鸣叫，否则说明它异常。

传感器故障常见实用检测方法

20、变速器过热应检查哪些项目？

答：应检查：

1） 自动变速器油面高度、油的品质；

2） 主油路油压；

3） 各换挡阀的工作情况；

4） 各档离合器、制动器的技术状况；

5） 油泵的泵油能力是否下降；

6） 控制油道是否有泄漏，造成升档困难，低档工作时间太长，离合器、制动器有打滑现象；

7） 变扭器的传递效率是否下降；

8） 行星齿轮机构润滑不良或有部分轴承、垫片损坏。

21、升档点过高的原因是什么？

答：主要原因如下：

1） 速控油压建立太慢；

2） 主调节阀调节油压较低；

3）节气门控制油压偏高；

4） 换档阀运动阻力大。

22、电控液力自动变速器改善换档品质有哪些控制方法？

1）采用单向节流阀来控制通往换档执行元件液压油的流量；

2）采用蓄压器使换档执行元件油压相对稳定，减少油压波动；

3）采用顺序阀控制双活塞换档执行元件的活塞动作顺序；

4）采用主调压阀使主油路油压相对稳定；

5）通过延迟发动机的点火时间或减少喷油量，暂时减少发动机的输出扭矩，以减少换档冲击和输出轴的扭矩波动；

6）在选档手柄由P、N档位置换至D或R档位置，或相反地由D或R档位置换至P、N档位置时，通过调整发动机的喷油，将发动机的转速变化减少至最小程度，以改善换档感觉。

23、汽车修理中哪些主要零件与组合件需进行平衡试验？

答：汽车零件、组合件平衡检验分静平衡和动平衡两种。

1）静平衡的主要部件有：飞轮、离合器片组合件、离合器总成、制动毂组合件；

2）动平衡的主要部件有：曲轴、曲轴带飞轮和离合器组合件、传动轴组合件，带轮胎的车轮组合件。

24、汽车在维修中，对无修理尺寸气缸（薄型缸套）磨损的检验的技术要求。

1）气缸磨损的检验内容有二项：

一是外观检查，检查气缸的机械损伤，表面质量、化学腐蚀程度。

二是用内径量缸表检测气缸的圆度误差，圆柱度误差和最大磨损量。其中一项到极限值时，必须更换缸套修理。

2） 使用极限技术：

①圆度误差达到0.05～0.063mm；

②圆柱度误差达到0.175～0.250mm；

③最大磨损量达到0.40mm。

25、汽车进气管真空度的测试有何目的？

答：进气管真空度测试的目的是为了诊断发动机配气机构的故障，如气缸是否漏气或活塞环等工作是否正常。作为往复式活塞发动机其进气过程是间歇的，这必然引起进气压力的脉动，进气歧管真空波形中隐含着丰富的与进排气有关机构的性能信息，如配气机构、气阀与活塞环的密封等元件的参数变化都反映到进气歧管波形上来，这样我们就可以用分析这一波形的办法，对这些本应该将发动机拆卸才能解决的问题实现不解体的检测，以及对点火时间等故障的诊断提供帮助。

26、解码器的基本功能有哪些？

答：解码器最基本的功能是读取和清除电控系统故障码，一般还具有系统传感器与执行器的静态或动态数据流，具有部分执行器动作测试功能，有的还带有示波器显示功能。万用表功能和打印功能，有的带有系统控制电路图和维修指引以供参考，有的可以通过专用数据线直接和PC机相连进行资料的更新与升级，有些功能强大的原厂解码器还能对车上系统电控单元ECU进行某些数据资料的重新输入和更改等。

27、如何正确使用解码器来清除故障码？

答：第一步：当我们根据故障码参考排除故障后，利用解码器来清除故障码，也就是从控制单元ECU内部存储器中清除其故障码记忆。

第二步：在发动机运转一段时间后（有条件的话可以进行路试），再通过解码器来测试是否还存在故障码。

28、解码器的执行器动作测试功能有何意义？

答：我们可以利用解码器对一些执行器，像喷油器、怠速电机、继电器、电磁阀、冷却风扇等进行人工控制，用以检测该执行器是否处于良好的工作状态。例：当我们在发动机怠速运转的时候对怠速电机进行动作测试，可以控制其开度的大小，随着怠速电机处于不同的开度，发动机怠速转速应该产生相应的高低变化，通过以上的动作测试我们就可以证实怠速电机本身及其控制线路处于正常状态。

29、检测传统是点火系初级点火信号波形有何意义？

答：根据点火系初级点火信号波形，可以分析常规点火系断电电路有关元件和机械装置的故障，如触点严重烧蚀、电容漏电、触点弹簧弹力不足、触点间隙过大等。为断电电路的调整和维修提供可靠的依据，以避免盲目拆卸。

30、什么是汽车无外载测功，汽车无外载测功有何意义：

答：无外载测功指利用发动机在无外载加速运行过程中，其主要做功转化为其本身的旋转元件的动能，并利用能量守恒原理求出功率及扭矩的一种测试发动机功率和扭矩的方法。在检测前要求键入怠速转速、额定转速和当量转动惯量，当量转动惯量是测试过程中所有旋转元件换算到发动机曲轴处的转动惯量。无外载测功可用于车辆维修前后的动力性对比、汽车综合性能检测站的车辆等级评定，以及教学科研中作为发动机功率及扭矩分析的一种方法。

31、如何用测阻法检查电磁式轮速传感器线圈？

答：拆下转速传感器的连接插头，用万用表R×100Ω档检查两端子之间的电阻值，其阻值与标准值一致。然后再检查每个端子与车身等金属机体之间的导通情况，正常时应不导通，否则，说明传感器有搭铁故障，应予以检查更换。

32、如何用信号测量法检查轮速传感器的性能？

答：将示波器与轮速传感器相接，以20km/h的速度行驶（或顶起车辆，转动待测车轮），检测转速传感器输出波形电压应大于或等于0.5V，否则应调整间隙或更换传感器。

33、汽车电磁式轮速传感器齿圈有哪些失效形式？

答：转子齿圈有裂纹、缺齿和断齿，转子齿圈的齿与齿之间是否吸附铁屑等。

34、ABS故障诊断前的检查项目有哪些？

1）检测总泵储液室的制动液面的高度。

2）检测ABS制动压力调节器是否有制动液泄漏或导线损坏。

3）检查4个车轮制动器。制动分泵不能泄漏油液，制动器不能有拖滞或卡住现象。

4）检查车轮轴承是否有可能出现引起偏摆的磨损和损坏。

5）检查车轮速度传感器以及线束，紧固传感器附件，校正空气间隙，检查齿圈，检查与车辆连接点的线束绝缘是否有破损现象。

6）检查等速万向节的同心度和工作情况。

7）检查轮胎表面的磨损情况。

35、电子控制防抱死制动（ABS）系统潜在故障有哪些？

1）电子控制装置（EBCM）的芯片CPU的功能性的故障。

2）产生控制指令信号的车轮速度传感器故障。

3）执行控制指令的执行机构电磁阀的失效故障。

4）制动系统管路压力和压出的大小，液压制动系统制动液面的高低，电源电压的高低，驻车制动器是否松开等开关性故障。

以上可能发生的故障，常用黄灯和红灯的明暗闪烁来提示，以向驾驶员发出警告信号。有些故障（如制动液液面过低、驻车制动未及时松开等）可由目测进行排除。

36、制动液的选用、更换及补充应注意哪些事项

1）防抱控制功能的制动系统所选用的制动液必须具有恰当的粘度。

2）制动液具有更强的抗氧化性能，以免制动液中形成胶质、沉积物和腐蚀性物质。

3）所选用的制动液不能对橡胶件产生较强的膨胀作用。

4）制动液对金属腐蚀性较小。

5）制动液具有较高的沸点，以免因制动液发生汽化使制动系统产生气阻。

6）根据以上特点，具有防抱控制功能都推荐选用DOT3或DOT4的制动液。

7）由于DOT3和DOT4是醇基制动液，具有较强的吸水性，防抱控制功能的制动系统每隔12个月更换一次制动液。

37、ABS故障诊断仪器和工具有哪些？各有何作用？

1）诊断端子跨接线 ：在多数防抱控制系统中，可以通过跨接诊断座相应的端子，根据防抱死报警灯的闪烁情况读取故障码。

2）维修手册：是故障诊断和维修过程中最为重要的工具。主要用来查询工艺规范，诊断信息，技术数据。

3）万用表：是基本的测试工具，用来检测电路状态。

4）汽车示波器：用来检测传感器和执行器波形。

5）解码器：用来读取故障码与数据流。

38、怎样用指针式万用表从诊断插座上读取故障码？

答：将点火开关置于“OFF”，万用表置于直流电压档（25V量程），正极表笔接故障检测孔上的代码输出孔，负极测试笔搭铁。然后将点火开关置于“ON”，但不起动发动机，故障诊断孔就会输出脉冲信号通过观察万用表指针摆动规律和次数，就可读出故障代码。

39、列出三种常用的汽车发动机电脑故障码的清除方法。

1）切断ECU备用电源熔丝20s以上。

2）拆下蓄电池负极搭铁线20s以上。

3）利用解码器清除故障码。

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[最佳回答]用万用表量两端的两根线,阻值应在几十K是正常,如果不同或无穷大都为坏的.