汽车传感器课件其他 第一节第一节 湿度传感器湿度传感器 本节介绍的湿度传感器主要有热敏电阻式和结露式两种本节介绍的湿度传感器主要有热敏电阻式和结露式两种形式 湿度传感器主要用于检测车内相对湿度，以实现汽车挡湿度传感器主要用于检测车内相对湿度，以实现汽车挡风玻璃的自动防起雾风玻璃的自动防起雾 湿度传感器是湿度传感器是利用湿敏元件对水分子的吸附能力或对水利用湿敏元件对水分子的吸附能力或对水分子产生物理效应的方法测量湿度分子产生物理效应的方法测量湿度 湿敏元件主要分为二大类：水分子亲和力型湿敏元件和 湿敏元件主要分为二大类：水分子亲和力型湿敏元件和非水分子亲和力型湿敏元件非水分子亲和力型湿敏元件 亲和力型湿敏元件：利用水分子附着或浸入某些物质后亲和力型湿敏元件：利用水分子附着或浸入某些物质后其电阻值、介电常数等发生变化的特性可制成电阻式、电容其电阻值、介电常数等发生变化的特性可制成电阻式、电容式湿敏元件；式湿敏元件； 非亲和力型湿敏元件：利用其与水分子接触产生的物理非亲和力型湿敏元件：利用其与水分子接触产生的物理效应来测量湿度。
效应来测量湿度 电阻式湿度传感器的结电阻式湿度传感器的结构如图所示构如图所示 传感器的传感器的湿敏元件是湿敏元件是金金属氧化物系列陶瓷材料制成属氧化物系列陶瓷材料制成的多孔烧结体，当烧结体吸的多孔烧结体，当烧结体吸附了水分子时，它的电阻值附了水分子时，它的电阻值会发生变化，当湿度加大时，会发生变化，当湿度加大时，传感器电阻值减小根据电传感器电阻值减小根据电阻值的变化即可检测出湿度阻值的变化即可检测出湿度的变化一、电阻式湿度传感器一、电阻式湿度传感器加热器加热器电极电极湿敏元件湿敏元件接插端子接插端子支板支板 该传感器的电阻值与湿度关系曲线如图所示从曲线上该传感器的电阻值与湿度关系曲线如图所示从曲线上可知，当湿度加大时，传感器电阻值减小可知，当湿度加大时，传感器电阻值减小 在湿度传感器的感湿部位还有电加热器，当感湿部位脏在湿度传感器的感湿部位还有电加热器，当感湿部位脏污时，利用电加热器加热可以除污从上图可知，湿度传感污时，利用电加热器加热可以除污从上图可知，湿度传感器的电阻随温度的变化而变化，所以给湿度传感器配以温度器的电阻随温度的变化而变化，所以给湿度传感器配以温度补偿热敏电阻后，才能提高其湿度测试精度。
补偿热敏电阻后，才能提高其湿度测试精度湿度湿度(%)电电阻阻值值 湿敏元件为热敏电阻，利用热敏电阻作在含湿空气与干湿敏元件为热敏电阻，利用热敏电阻作在含湿空气与干燥空气产生的热传导性不同，电阻其发生变化检测湿度燥空气产生的热传导性不同，电阻其发生变化检测湿度 二、热敏电阻式湿度传感器二、热敏电阻式湿度传感器 如图所示，传感器中的珠状热敏电阻如图所示，传感器中的珠状热敏电阻 R1和和R2组成桥式电组成桥式电路，电源供给的电流使路，电源供给的电流使R1、、R2保持在保持在 200℃ 左右的温度其左右的温度其中中R2装在密封的金属盒内，内部封装着干燥空气，装在密封的金属盒内，内部封装着干燥空气，R1置于与置于与大气相接触的开孔金属盒内大气相接触的开孔金属盒内 将将R1先置于干燥空气中，调节电桥平衡使输出端先置于干燥空气中，调节电桥平衡使输出端A，，B间电压为零，当间电压为零，当 R1接触待测含湿空气时，使接触待测含湿空气时，使R1受冷却，电受冷却，电阻值增高，阻值增高，A，，B 间产生输出电压，该电压值与湿度变化有间产生输出电压，该电压值与湿度变化有关。
热敏电阻式湿敏传感器的输出电压与绝对湿度成比例，关热敏电阻式湿敏传感器的输出电压与绝对湿度成比例，可用于测量大气的绝对湿度可用于测量大气的绝对湿度 传感器是利用湿度与大气导热率之间的关系作为测量原传感器是利用湿度与大气导热率之间的关系作为测量原理的，热敏电阻的位置对测量也有很大影响但这种传感器理的，热敏电阻的位置对测量也有很大影响但这种传感器具有可靠性、稳定性高和不必特殊维护的优点，已广泛用于具有可靠性、稳定性高和不必特殊维护的优点，已广泛用于空调机湿度控制，或绝对湿度表、露点计、水分计等空调机湿度控制，或绝对湿度表、露点计、水分计等 在接近结露状态的湿度区域，厚膜状陶瓷半导体的电阻值在接近结露状态的湿度区域，厚膜状陶瓷半导体的电阻值将急剧变化，结露传感器即是利用这一原理制成的将急剧变化，结露传感器即是利用这一原理制成的三、结露传感器三、结露传感器 结露传感器的结构及特性如图所示其内部由电极、感湿结露传感器的结构及特性如图所示其内部由电极、感湿膜、热敏电阻及铝基板组成在高湿度情况下，传感器把湿度膜、热敏电阻及铝基板组成在高湿度情况下，传感器把湿度转换成电阻值的变化并对湿度进行测定，测试精度高，响应特转换成电阻值的变化并对湿度进行测定，测试精度高，响应特性好。
性好感湿膜感湿膜电极电极热敏电阻热敏电阻铝基板铝基板结露传感器的结构结露传感器的结构传感器的工作特性传感器的工作特性相对湿度相对湿度/(%)/(%)电电阻阻ΩΩ 第二节第二节 日照强度传感器日照强度传感器 日照强度传感器或称太阳能传感器，用于检测太阳辐射能，日照强度传感器或称太阳能传感器，用于检测太阳辐射能，将日光照射量的变化转换为电流变化，将信号输入空调将日光照射量的变化转换为电流变化，将信号输入空调ECU，，ECU根据此信号调整车内空调器吹出的风量与温度根据此信号调整车内空调器吹出的风量与温度 如图所示，日照强度传感器安装在驾驶室仪表板上方容易如图所示，日照强度传感器安装在驾驶室仪表板上方容易接受阳光照射的位置处接受阳光照射的位置处车外温度传感器车外温度传感器 车内温度传感器车内温度传感器日照强度传感器日照强度传感器后席按钮后席按钮车内温度传感器车内温度传感器前席按钮前席按钮 鼓风机控制鼓风机控制 车内温度传感器车内温度传感器日照强度传感器日照强度传感器按钮与微机按钮与微机车内温度传感器车内温度传感器动力伺服动力伺服主微机主微机电动机电动机日照强度传感器在驾驶室内仪表板的布置日照强度传感器在驾驶室内仪表板的布置 日照强度传感器主要由壳体、滤光片及光敏二极管组成。
日照强度传感器主要由壳体、滤光片及光敏二极管组成 通过光敏二极管可检测出日光照射量的变化光敏二极通过光敏二极管可检测出日光照射量的变化光敏二极管对日光的照射反应敏感，而自身不受温度的影响，将日照管对日光的照射反应敏感，而自身不受温度的影响，将日照变化转换成电流变化，根据电流的大小就可以知道准确度日变化转换成电流变化，根据电流的大小就可以知道准确度日照量滤光片滤光片光敏二极管光敏二极管等效电路等效电路日照强度日照强度/Lm·m-2电电流流µA日照强度传感器的结构及特性日照强度传感器的结构及特性 下面以丰田凌志下面以丰田凌志LS400轿车自动空调控制系统为例，说明轿车自动空调控制系统为例，说明在自动空调系统中日照强度传感器的检测方法在自动空调系统中日照强度传感器的检测方法安装位置：汽车风窗玻璃下面安装位置：汽车风窗玻璃下面工作电路：无光照，不导通，输出高电平有光照，反向导工作电路：无光照，不导通，输出高电平有光照，反向导 通，输出低电平通，输出低电平a)安装位置安装位置b)工作电路工作电路日照强度传感器日照强度传感器 利用光敏二极管电阻值随日照强度的利用光敏二极管电阻值随日照强度的强强弱弱而变化的特性进而变化的特性进行检测。
拆下仪表板上的杂物箱，拔下传感器导线连接器拆下仪表板上的杂物箱，拔下传感器导线连接器 用布遮住传感器，测量传感器连接器端子用布遮住传感器，测量传感器连接器端子1与与2之间的电阻之间的电阻值，正常情况下，电阻值为值，正常情况下，电阻值为∞，应不导通应不导通 用灯光照射度传感器，测量连接器端子用灯光照射度传感器，测量连接器端子1与与2间的电阻值，间的电阻值，正常情况，其应为正常情况，其应为4kΩ当灯光逐当灯光逐渐从从传感器上移开感器上移开时，光照，光照由由强强变弱，弱，传感器的感器的电阻阻值应当增加日照强度传感器检测步骤：日照强度传感器检测步骤：光光敏敏二二极极管管电电阻阻低低强强高高弱弱日照强度日照强度日照强度传感器日照强度传感器连接器连接器万用表万用表电筒电筒 第三节第三节 光电式光量传感器光电式光量传感器 光电式光量传感器利用光敏电阻元件检测周围亮度的变光电式光量传感器利用光敏电阻元件检测周围亮度的变化转换成元件电阻值的变化，该传感器用于在汽车上各种灯化转换成元件电阻值的变化，该传感器用于在汽车上各种灯具亮灯、熄灯的自动控制具亮灯、熄灯的自动控制 。
一、光电式光量传感器一、光电式光量传感器 光敏电阻是采用半导体材料制作，在特定光敏电阻是采用半导体材料制作，在特定波长波长的光照射的光照射下，其阻值迅速减小的特性这是由于光照产生的载流子都下，其阻值迅速减小的特性这是由于光照产生的载流子都参与导电，在外加参与导电，在外加电场电场的作用下作漂移运动，电子奔向的作用下作漂移运动，电子奔向电源电源的正极，空穴奔向电源的负极，从而使光敏电阻器的阻值迅的正极，空穴奔向电源的负极，从而使光敏电阻器的阻值迅速下降这种现象称为速下降这种现象称为光导效应光导效应，光敏电阻又称光导管光敏电阻又称光导管 光敏电阻常用的材料为光敏电阻常用的材料为硫化镉硫化镉，另外还有，另外还有硒硒、、硫化铝硫化铝、、硫化铅硫化铅和和硫化铋硫化铋等材料 光电式光量传感器的结构如图所示在该传感器中，光光电式光量传感器的结构如图所示在该传感器中，光电元件硫化镉为多晶硅结构，在传感器中把硫化镉光刻成曲电元件硫化镉为多晶硅结构，在传感器中把硫化镉光刻成曲线形状，目的是增大光与电极的接触面积，从而提高该传感线形状，目的是增大光与电极的接触面积，从而提高该传感器的灵敏度。
器的灵敏度1.1.传感器的结构传感器的结构 点火开关闭合后，当把灯点火开关闭合后，当把灯光控制器的转换开关置于自动光控制器的转换开关置于自动挡时，控制器根据传感器输入挡时，控制器根据传感器输入的信号，自动控制尾灯及前照的信号，自动控制尾灯及前照灯的亮灭关闭点火开关后，灯的亮灭关闭点火开关后，控制器的电源电路被切断，这控制器的电源电路被切断，这时与周围环境条件无关，车灯时与周围环境条件无关，车灯熄灭 此外，利用灵敏度调整电此外，利用灵敏度调整电位器可以调整自动亮灯及熄灯位器可以调整自动亮灯及熄灯的敏感程度的敏感程度 硫化镉光敏电阻的特性如图所示它的特性是，当周围硫化镉光敏电阻的特性如图所示它的特性是，当周围较暗时，其电阻值变大；当周围较亮时，其电阻值变小较暗时，其电阻值变大；当周围较亮时，其电阻值变小2.2.传感器的工作原理传感器的工作原理 灯光控制器的系统电路图灯光控制器的系统电路图控制器的工作情况控制器的工作情况 光电式光量传感器的检测方法与日照强度传感器的检测方光电式光量传感器的检测方法与日照强度传感器的检测方法相似，可以利用改变光照亮度，检测传感器电阻值的变化情法相似，可以利用改变光照亮度，检测传感器电阻值的变化情况来判断传感器的工作好坏。
光照强时，其电阻值小；光照弱况来判断传感器的工作好坏光照强时，其电阻值小；光照弱时，其电阻值大否则必须更换该传感器时，其电阻值大否则必须更换该传感器 灯光自动控制器可以自动地点亮和熄灭前照灯和尾灯，灯灯光自动控制器可以自动地点亮和熄灭前照灯和尾灯，灯光自动控制器主要由光量传感器、尾灯继电器和前照灯继电器光自动控制器主要由光量传感器、尾灯继电器和前照灯继电器等组成二、自动控制器用光量传感器二、自动控制器用光量传感器 自动控制器用光量自动控制器用光量传感器的结构如图所示，传感器的结构如图所示，它把自动控制继电器作它把自动控制继电器作为混合集成电路的基片，为混合集成电路的基片，和传感器形成一个整体和传感器形成一个整体1.1.传感器的结构传感器的结构 光敏二极管的工作原理如图光敏二极管的工作原理如图(a)所示，所示，PN结上有光照射时，结上有光照射时，PN结吸收光能产生大量的电子和空穴，结吸收光能产生大量的电子和空穴，P型半导体上产生的电型半导体上产生的电子向子向N型半导体中移动，型半导体中移动，N型半导体上产生的空穴向型半导体上产生的空穴向P型半导型半导体上移动。
当把半导体分别装上电极并从外部短路时，从体上移动当把半导体分别装上电极并从外部短路时，从P侧侧电极到电极到N侧电极有光电流通过，光敏二极管就是利用这种现象侧电极有光电流通过，光敏二极管就是利用这种现象制作的；光敏二极管中的电流与照射到元件上的光量成正比，制作的；光敏二极管中的电流与照射到元件上的光量成正比，如图如图(b)所示2.2.传感器的工作原理传感器的工作原理 第四节第四节 电流检测用传感器电流检测用传感器 电流检测用传感器电流检测用传感器用于检测汽车灯具系统的线路中是否用于检测汽车灯具系统的线路中是否有电流通过来判断有电流通过来判断信号信号灯的灯丝是否断丝，灯的灯丝是否断丝，信号信号灯的控制器灯的控制器件是否有故障件是否有故障 汽车的灯具系统是汽车的灯具系统是用以照明道路、表示车辆宽度和车辆用以照明道路、表示车辆宽度和车辆所处的位置、照明车内外、指示仪表以及夜间车辆检修等所处的位置、照明车内外、指示仪表以及夜间车辆检修等此外，在转弯、制动、会车、停车、倒车等工况下，还应发此外，在转弯、制动、会车、停车、倒车等工况下，还应发出光信号，以警示行人和其他车辆。
出光信号，以警示行人和其他车辆 各类信号灯如各类信号灯如前照灯、尾灯、前前照灯、尾灯、前 / 后雾灯、转向灯、后雾灯、转向灯、倒车灯、牌照灯、示宽灯、故障停车灯等，及其倒车灯、牌照灯、示宽灯、故障停车灯等，及其信号灯控制信号灯控制器件如器件如信号闪光器、制动开关、倒车开关等信号闪光器、制动开关、倒车开关等是是保证汽车行驶保证汽车行驶安全重要信号装置驾驶人员在行车中必须及时了解这些信安全重要信号装置驾驶人员在行车中必须及时了解这些信号装置是否正常工作号装置是否正常工作 晶体管式电流传感器内部设有检测电流用电阻使负荷晶体管式电流传感器内部设有检测电流用电阻使负荷电流通过该电阻，将该电阻的电压降值用运算放大器实现比电流通过该电阻，将该电阻的电压降值用运算放大器实现比较电路与基准电压进行比较，当负荷灯泡一个或两个断丝，较电路与基准电压进行比较，当负荷灯泡一个或两个断丝，则电流检测电阻上的电压降低，则电流检测电阻上的电压降低，A点的电压高于基准电压，点的电压高于基准电压，比较器的输出电流点亮报警灯比较器的输出电流点亮报警灯一、晶体管式电流传感器一、晶体管式电流传感器晶体管式电流传感器原理图晶体管式电流传感器原理图检测电阻检测电阻比较器比较器电电流流输出输出基准基准电压电压A A蓄蓄电电池池蓄蓄电电池池负荷灯泡负荷灯泡传感器传感器报警灯报警灯制动开关制动开关制动灯灯丝断开检测电路制动灯灯丝断开检测电路负荷灯泡负荷灯泡 这种传感器也用于检测前照灯、尾灯、制动灯、牌照灯这种传感器也用于检测前照灯、尾灯、制动灯、牌照灯的灯丝状况，它可以检测出灯泡全部点亮时的电流与的灯丝状况，它可以检测出灯泡全部点亮时的电流与1个灯灯个灯灯丝断开时的电流变化量，然后，将断丝信息通过报警灯点亮丝断开时的电流变化量，然后，将断丝信息通过报警灯点亮方式向驾驶员报警，该报警系统电路如图方式向驾驶员报警，该报警系统电路如图1所示。
所示二、集成电路式灯泡断丝检测传感器二、集成电路式灯泡断丝检测传感器 舌簧开关式电流传感器广泛用于检测制动灯、尾灯、牌照舌簧开关式电流传感器广泛用于检测制动灯、尾灯、牌照灯及停车灯的灯丝是否断丝，当有灯及停车灯的灯丝是否断丝，当有 1 个灯泡灯丝断开时，报警个灯泡灯丝断开时，报警灯点亮该传感器的外形如图灯点亮该传感器的外形如图1所示，它的结构如图所示，它的结构如图2所示舌簧开关式电流传感器在其电流线圈的外面绕有电压补偿线圈，簧开关式电流传感器在其电流线圈的外面绕有电压补偿线圈，它的作用是防止电压的变化引起传感器的误动作在骨架的中它的作用是防止电压的变化引起传感器的误动作在骨架的中间设置有舌簧开关间设置有舌簧开关 舌簧开关式电流传感器的外形舌簧开关式电流传感器的外形 舌簧开关式电流传感器的结构舌簧开关式电流传感器的结构 三、舌簧开关式电流传感器三、舌簧开关式电流传感器电流线圈电流线圈舌簧开关舌簧开关电流线圈电流线圈舌簧开关舌簧开关电压线圈电压线圈 如图电流传感器电路，如图电流传感器电路，当开关闭合时，若灯泡全部当开关闭合时，若灯泡全部工作正常，电流线圈中有额工作正常，电流线圈中有额定电流流过，这时圈产定电流流过，这时圈产生的磁力的作用下，舌簧开生的磁力的作用下，舌簧开关闭合，如果有灯泡断丝，关闭合，如果有灯泡断丝，相应的电流线圈中电流减小，相应的电流线圈中电流减小，磁力减弱，使舌簧开关断开，磁力减弱，使舌簧开关断开，进行报警。
进行报警舌簧开关式电流传感器电路舌簧开关式电流传感器电路 舌簧开关式电流传感器原理舌簧开关式电流传感器原理 PTC是由陶瓷半导体构成的，它是用钛酸钡再加上各种添是由陶瓷半导体构成的，它是用钛酸钡再加上各种添加物烧结而成在化油器式发动机上，电加热式自动阻风门上加物烧结而成在化油器式发动机上，电加热式自动阻风门上所用所用PTC式电流传感器的安装位置及自动阻风的结构如图所示式电流传感器的安装位置及自动阻风的结构如图所示 四、正温度系数热敏电阻（四、正温度系数热敏电阻（PTC）式电流传感器）式电流传感器 图为图为PTC式电流传感器的特性式电流传感器的特性曲线图中标有曲线图中标有“居里点居里点”．其含．其含义是电阻值为常温两倍的点，此时义是电阻值为常温两倍的点，此时的温度叫做居里温度的温度叫做居里温度 按照用途可制作出不同特性的按照用途可制作出不同特性的PTC电流传感器，这时需要改变填电流传感器，这时需要改变填充物的数量从特性曲线图上可知，充物的数量从特性曲线图上可知，温度低时，电阻值也较低，这时消温度低时，电阻值也较低，这时消耗的电流也较大，传感器要发热，耗的电流也较大，传感器要发热，当温度上升到居里点以上时，电阻当温度上升到居里点以上时，电阻值也增大，抑制了电流的增长。
即值也增大，抑制了电流的增长即使是没有温度传感器及电流控制回使是没有温度传感器及电流控制回路，路，PTC元件本身一直能控制电流元件本身一直能控制电流并维持在一定温度，而且还具有仅并维持在一定温度，而且还具有仅取决于散热量的发热特性取决于散热量的发热特性 PTC热敏电阻的特性曲线热敏电阻的特性曲线 图为电热式阻风门电路图，在该电热式阻风门上装有图为电热式阻风门电路图，在该电热式阻风门上装有PTC热敏电阻元件，这种控制系统由双金属片、电热线圈、阻风阀热敏电阻元件，这种控制系统由双金属片、电热线圈、阻风阀继电器组成在低于规定温度时，双金属片将阻风阀关闭，这继电器组成在低于规定温度时，双金属片将阻风阀关闭，这时起动发动机，靠电压调节器上时起动发动机，靠电压调节器上L端子的电压使阻风阀继电器触端子的电压使阻风阀继电器触点闭合，有电流流经电热线圈，双金属片被升温，温度升高后，点闭合，有电流流经电热线圈，双金属片被升温，温度升高后，阻风阀逐渐打开当双金属片被充分加热后，阻风阀全部被打阻风阀逐渐打开当双金属片被充分加热后，阻风阀全部被打开，利用热敏电阻控制电热线圈中的电流开，利用热敏电阻控制电热线圈中的电流。
电热式自动阻风门电路电热式自动阻风门电路 PTC 式电流传感器还可以式电流传感器还可以用在汽车门控电机上，如图所用在汽车门控电机上，如图所示在门控电机电路中，用示在门控电机电路中，用PTC元件作断路器，以控制电元件作断路器，以控制电动机的制动电流动机的制动电流门控电动机的结构与电路门控电动机的结构与电路 PTC断路继电器的工作特性断路继电器的工作特性 图为图为PTC断路继电器的断路继电器的工作特性，在电动机制动时，工作特性，在电动机制动时，制动电流通过制动电流通过PTC元件，使元件，使PTC元件的温度上升，其电元件的温度上升，其电阻值也增加，经过一定时间阻值也增加，经过一定时间之后，制动电流减小，这样之后，制动电流减小，这样可有效地防止电动机过热可有效地防止电动机过热 电阻电阻—集成电路式电流传感器的功用是用来检测尾灯、集成电路式电流传感器的功用是用来检测尾灯、牌照灯、制动灯及前照灯是否断丝当出现故障时，传感器牌照灯、制动灯及前照灯是否断丝当出现故障时，传感器点亮报警灯通知驾驶人员点亮报警灯通知驾驶人员 五、电阻五、电阻—集成电路式电流传感器集成电路式电流传感器 检测电路如图所示，电路内检测电路如图所示，电路内部有比较放大器部有比较放大器 IC1 ，是用于检，是用于检测断丝的集成电路，测断丝的集成电路，C 点处有基点处有基准电压形成。
正常情况电流检测准电压形成正常情况电流检测电阻电阻R上的电流要大于基准电流，上的电流要大于基准电流，A 点电压低于基准电压，比较放点电压低于基准电压，比较放大器大器 IC1的输出为的输出为0，晶体管，晶体管 T1截止，报警灯不亮截止，报警灯不亮 当出现故障时，当出现故障时，A点电位升点电位升高并高于基准电压，高并高于基准电压，T1导通，报导通，报警灯点亮表示已经出现故障警灯点亮表示已经出现故障 第五节第五节 雨滴传感器雨滴传感器 电动刮水器虽然能够实现间歇控制，但不能随雨量的变电动刮水器虽然能够实现间歇控制，但不能随雨量的变化及时调整刮水频率雨滴感知型刮水器能根据雨量的大小化及时调整刮水频率雨滴感知型刮水器能根据雨量的大小自动调节刮水器的刮水频率，使驾驶员始终保持良好的视线自动调节刮水器的刮水频率，使驾驶员始终保持良好的视线雨滴感知型刮水系统雨滴感知型刮水系统 雨滴传感器由振动板、压电元件、雨滴传感器由振动板、压电元件、放大电器、壳体及阻尼橡胶构成放大电器、壳体及阻尼橡胶构成真空镀膜电极真空镀膜电极钛酸钡钛酸钡雨滴传感器的组成雨滴传感器的组成压电元件的结构压电元件的结构压电元件工作原理压电元件工作原理橡胶垫橡胶垫压电元件压电元件振动片振动片上盖上盖集成电路块集成电路块电容器电容器 配线配线护管护管 电路基板电路基板下壳下壳密封件密封件金属封口金属封口 系统工作时，由于雨滴下落撞击到传感器的振动片上，系统工作时，由于雨滴下落撞击到传感器的振动片上，振动片将振动能量传给压电元件。
压电元件受压而产生电压振动片将振动能量传给压电元件压电元件受压而产生电压信号，电压值与撞击振动片的雨滴的撞击能量成正比电压信号，电压值与撞击振动片的雨滴的撞击能量成正比电压信号经过放大后送入电动刮水器电路，对刮水器的充电电路信号经过放大后送入电动刮水器电路，对刮水器的充电电路进行进行20s的定时充电，电容电压上升该电压输入比较电路，的定时充电，电容电压上升该电压输入比较电路，比较电路将其与基准电压比较当电容电压达到时，比较电比较电路将其与基准电压比较当电容电压达到时，比较电路向刮水器电机发出信号，使其工作一次路向刮水器电机发出信号，使其工作一次雨滴感知型刮水器控制系统原理框图雨滴感知型刮水器控制系统原理框图 第六节第六节 制动蹄摩擦片磨损检测传感器制动蹄摩擦片磨损检测传感器 制动蹄摩擦片磨损传感器用于检测汽车制动器摩擦片的磨制动蹄摩擦片磨损传感器用于检测汽车制动器摩擦片的磨损情况有两种：有两种： 磨损检测传感器的安装位置与结构磨损检测传感器的安装位置与结构 摩擦片摩擦片磨损情况常磨损情况常用的检测方法是当制动用的检测方法是当制动蹄摩擦片超过磨损允许蹄摩擦片超过磨损允许的限度时，使磨损检测的限度时，使磨损检测传感器本身被磨损，将传感器本身被磨损，将此磨损情况转换为电信此磨损情况转换为电信号，输入电控单元产生号，输入电控单元产生报警指示信号。
报警指示信号制动盘制动盘制动钳壳体制动钳壳体摩擦片摩擦片 如图所示，摩擦片磨损检测传感器在盘式制动器上的安如图所示，摩擦片磨损检测传感器在盘式制动器上的安装情况磨损检测传感器用一个安装在摩擦片中的装情况磨损检测传感器用一个安装在摩擦片中的 U形金属形金属丝检测摩擦片磨损，丝检测摩擦片磨损，U 形金属丝的顶端就处在制动器摩擦块形金属丝的顶端就处在制动器摩擦块的磨损极限位置上的磨损极限位置上1.1.传感器结构传感器结构 磨损传感器检测电路磨损传感器检测电路 当制动器摩擦片没有磨损到极限位置时，当制动器摩擦片没有磨损到极限位置时， U 形金属丝未形金属丝未磨断，输出电压为磨断，输出电压为0；当摩擦片磨损到规定限度时，；当摩擦片磨损到规定限度时，U形金属形金属丝部分被磨断，电路断开，这时输出电压为高电平；异常信丝部分被磨断，电路断开，这时输出电压为高电平；异常信号输人电控单元中或接通报警电路，点亮报警灯泡号输人电控单元中或接通报警电路，点亮报警灯泡2.2.传感器工作原理传感器工作原理摩擦片摩擦片制制动动盘盘U形金属丝形金属丝传感器传感器U形形金属丝金属丝 第七节第七节 NOx传感器传感器 NOx传感器用于检测柴油机排气中的传感器用于检测柴油机排气中的NOx的成份，该的成份，该传感感器利用器利用溅射法在氧化射法在氧化铝基板上形成基板上形成约100μm厚的厚的ZnO及及SnO2薄薄膜，然后加上膜，然后加上电极，并在基板内极，并在基板内侧装上加装上加热器，器，NOx在薄膜表在薄膜表面上吸附面上吸附负电荷，荷，NOx浓度增加度增加时，薄膜，薄膜电阻增大，阻增大，传感器的传感器的电阻产生变化。
电阻通过电路的变换，产生随电阻产生变化电阻通过电路的变换，产生随NOx变化的电压变化的电压信号输送给电脑，作为一个控制指标这种传感器对信号输送给电脑，作为一个控制指标这种传感器对NO2的响应的响应比对比对NO更灵敏在在3~15s内即可内即可检测出出废气中的气中的NOx浓度 第八节第八节 汽车导航传感器汽车导航传感器 导航系统开始只用于显示估计到达目的地的时间和将要行导航系统开始只用于显示估计到达目的地的时间和将要行驶的距离后来把交通地图编制成数字化数据库的形式，可利驶的距离后来把交通地图编制成数字化数据库的形式，可利用电子地图及在地图上指示当前汽车所处的位置等这样就要用电子地图及在地图上指示当前汽车所处的位置等这样就要有更多的传感器才能满足各种功能的需要有更多的传感器才能满足各种功能的需要 从地图上找出从出发地到目的地的东西方向距离从地图上找出从出发地到目的地的东西方向距离 a，南北，南北方向距离方向距离 b，同时把到目的地的直线距离，同时把到目的地的直线距离 i0 输入到计算机中输入到计算机中车辆行驶后，无论车辆在哪个方向上移动，地磁方位传感器都车辆行驶后，无论车辆在哪个方向上移动，地磁方位传感器都能检测出绝对方向能检测出绝对方向 1 ，且距目的地的方向，且距目的地的方向 2及距离及距离 l，通过微，通过微机运转并显示出来。
机运转并显示出来导航系统的原理导航系统的原理 该传感器通过对地球磁场的感应来来测定汽车的方向该传感器通过对地球磁场的感应来来测定汽车的方向用在汽车的导航系统，以指示偏转方向用在汽车的导航系统，以指示偏转方向罗盘传感器的结构罗盘传感器的结构如图所示环状铁心上缠绕着励磁线圈，而两个互成直角的如图所示环状铁心上缠绕着励磁线圈，而两个互成直角的感应线圈缠绕在具有高磁导率的环状铁心的磁场中心感应线圈缠绕在具有高磁导率的环状铁心的磁场中心励磁励磁线圈在环状磁心上产生强度、方向周期变化的磁场与磁场交线圈在环状磁心上产生强度、方向周期变化的磁场与磁场交链的检测线圈链的检测线圈X、、Y的输出电压即可知道汽车的方位的输出电压即可知道汽车的方位一、罗盘传感器一、罗盘传感器 当对励磁线圈施加交流电时，磁场中心的磁通量发生变当对励磁线圈施加交流电时，磁场中心的磁通量发生变化，在感应线圈内由于电磁感应而产生感应电压在无外部化，在感应线圈内由于电磁感应而产生感应电压在无外部磁场干扰时，环形磁场的磁通量发生变化如图所示，在磁场磁场干扰时，环形磁场的磁通量发生变化如图所示，在磁场中心产生中心产生S1和和S2的感应电压，其极性相反，相互抵消。
的感应电压，其极性相反，相互抵消 电子罗盘电子罗盘 精度很低而且任何磁性物体都会造成罗盘失灵，比精度很低而且任何磁性物体都会造成罗盘失灵，比如扬声器所以要配合其它传感器，比如编码器一起使用如扬声器所以要配合其它传感器，比如编码器一起使用才能获得比较好的定位效果才能获得比较好的定位效果Flux-gate 原理的电子罗盘原理的电子罗盘Hall-Effect 原理的电子罗盘原理的电子罗盘 当外部磁场当外部磁场 H 与某一感应线圈成直角时，输出的感应电与某一感应线圈成直角时，输出的感应电压为压为Vx，被附加在由励磁电流所产生的磁场上，使磁通量变，被附加在由励磁电流所产生的磁场上，使磁通量变得不对称得不对称 输出的电压与磁通量的差值成比例当外部磁场输出的电压与磁通量的差值成比例当外部磁场以以θ角作用时，在感应线圈中所产生的输出电压角作用时，在感应线圈中所产生的输出电压 Vx 和和 Vy 可用可用下式计算：下式计算： 这样汽车行驶的方向就可通过两个感应线圈输出的电压来这样汽车行驶的方向就可通过两个感应线圈输出的电压来测定另外，还有利用地磁制作的发电式方位传感器。
它是由测定另外，还有利用地磁制作的发电式方位传感器它是由两个相位相反串联的线圈和特殊形状的铁心等组成它的输出两个相位相反串联的线圈和特殊形状的铁心等组成它的输出电压与传感器和地磁的夹角相关，即可测出地磁的方向电压与传感器和地磁的夹角相关，即可测出地磁的方向 丰田汽车导航系统地磁方位传感器的安装丰田汽车导航系统地磁方位传感器的安装 用于防抱死制动系统中的前用于防抱死制动系统中的前轮转速传感器，也可以被用于汽轮转速传感器，也可以被用于汽车导航系统中的方向传感器通车导航系统中的方向传感器通过对左右前轮传感器输出的脉冲过对左右前轮传感器输出的脉冲差左右前轮的行驶距离差的测定，差左右前轮的行驶距离差的测定，可计算出汽车是否已转向及方向可计算出汽车是否已转向及方向的变化量的变化量 当汽车在以当汽车在以 R为半径的圆弧为半径的圆弧上转动上转动θ角度时，汽车的两个前角度时，汽车的两个前轮转向轮均以相同的转动中心旋轮转向轮均以相同的转动中心旋转对于每个前轮所走过的路径转对于每个前轮所走过的路径可以通过公式计算出来两个前可以通过公式计算出来两个前轮所走过的距离轮所走过的距离Li和和Le因转弯半因转弯半径的不同而不同，分别可用每个径的不同而不同，分别可用每个前轮的转弯半径前轮的转弯半径Ri和和Re来计算。
来计算二、车轮转差方向传感器二、车轮转差方向传感器 而每个前轮的转弯半径可由下式表示，其中而每个前轮的转弯半径可由下式表示，其中R是汽车后是汽车后轮的转弯半径，轮的转弯半径，L是前后两排车轮的轮距，是前后两排车轮的轮距，K是同排车轮的是同排车轮的间距取内外侧车轮所行走过的距离比为取内外侧车轮所行走过的距离比为p，则有，则有通过对上述公式的变换可得：通过对上述公式的变换可得： 对汽车而言，前后车轮轮距对汽车而言，前后车轮轮距L和车轮间距和车轮间距K值是一定值，值是一定值，这样只需通过计算前车轮内侧和外侧轮所行驶过的距离之比值这样只需通过计算前车轮内侧和外侧轮所行驶过的距离之比值p，即可得到后车轮的转弯半径，即可得到后车轮的转弯半径R相应的可采用下式计算出相应的可采用下式计算出汽车转向角汽车转向角θ：： 同样，对汽车每行驶一设定的距离计算出汽车转向角，从同样，对汽车每行驶一设定的距离计算出汽车转向角，从汽车第一次转向点开始，通过对全部转向角求算术和，则可计汽车第一次转向点开始，通过对全部转向角求算术和，则可计算出汽车到目前为止的方向改变量算出汽车到目前为止的方向改变量。
采用陀螺仪是检测汽车行采用陀螺仪是检测汽车行驶方向的另一种方法它是通驶方向的另一种方法它是通过测定汽车转向角速度，并对过测定汽车转向角速度，并对该角速度进行积分来检测方向该角速度进行积分来检测方向的变化目前车用的陀螺仪种的变化目前车用的陀螺仪种类很多，但在汽车导航系统中类很多，但在汽车导航系统中采用的一般是气体流率差陀螺采用的一般是气体流率差陀螺仪，还有就是光纤陀螺仪本仪，还有就是光纤陀螺仪本文介绍前者文介绍前者 在气体流率差陀螺仪中，在气体流率差陀螺仪中，用一台气泵以设定的流率泵送用一台气泵以设定的流率泵送氮气通过设有两条热线的探氮气通过设有两条热线的探测器，测量流过这两条热线的测器，测量流过这两条热线的气体流率的变化，而得到汽车气体流率的变化，而得到汽车转弯的角速度转弯的角速度三、陀螺仪三、陀螺仪 氮气流率的分布图氮气流率的分布图 当氮气从气泵喷嘴喷出后逐渐膨胀，气体通过热线时，气当氮气从气泵喷嘴喷出后逐渐膨胀，气体通过热线时，气体流率的分布情况如图如果汽车以直线行驶时，氮气均匀的体流率的分布情况如图如果汽车以直线行驶时，氮气均匀的流过两条热线，并均匀的冷却热线，使两条热线的温度平衡，流过两条热线，并均匀的冷却热线，使两条热线的温度平衡，由桥式电路组成的方向检测电路的输出电压为零。
当汽车行驶由桥式电路组成的方向检测电路的输出电压为零当汽车行驶方向变化时，产生复合向心力，气流方向改变气流冲刷每一方向变化时，产生复合向心力，气流方向改变气流冲刷每一条热线的方式发生差异，两条热线的热力平衡被破坏，产生输条热线的方式发生差异，两条热线的热力平衡被破坏，产生输出电压（如图）通过对这一输出电压的检测可计算出汽车转出电压（如图）通过对这一输出电压的检测可计算出汽车转向的角速度向的角速度 此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢 。