汽车车身传感器优秀课件.ppt

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1、汽车车身传感器第1 页，本讲稿共90 页第一节汽车传感器概述(1)按能量关系分类可分为主动型和被动型两种。(2)按工作原理分类可分为电阻式、电容式、应变式、电感式、光电式、压电式和热电式传感器等。(3)按输入物理量分类可分为速度、位移、加速度、角速度、角位移、力矩、压力、温度、浓度和真空度传感器等。(4)按信号转换性质分类一种是非电量转换成非电量的信号传感器，如气动传感器、弹性敏感元件传感器；另一种是由非电量转换成电量信号的传感器，如压电式加速度传感器、热电偶温度传感器等。(5)按检测项目分类可分为温度、车速、加速度、压力和碰撞传感器等。第2 页，本讲稿共90 页(1)按能量关系分类可分为主动

2、型和被动型两种。第3 页，本讲稿共90 页(2)按工作原理分类可分为电阻式、电容式、应变式、电感式、光电式、压电式和热电式传感器等。第4 页，本讲稿共90 页(3)按输入物理量分类可分为速度、位移、加速度、角速度、角位移、力矩、压力、温度、浓度和真空度传感器等。第5 页，本讲稿共90 页(4)按信号转换性质分类一种是非电量转换成非电量的信号传感器，如气动传感器、弹性敏感元件传感器；另一种是由非电量转换成电量信号的传感器，如压电式加速度传感器、热电偶温度传感器等。第6 页，本讲稿共90 页(5)按检测项目分类表2-1 汽车用传感器的种类及用途第7 页，本讲稿共90 页第二节车身系统常用传感器一、

3、温度传感器二、车速传感器三、加速度传感器四、压力传感器五、碰撞传感器六、车身系统用其他传感器第8 页，本讲稿共90 页一、温度传感器.热敏电阻式温度传感器2.双金属片式温度传感器3.热敏铁氧体温度传感器第9 页，本讲稿共90 页.热敏电阻式温度传感器)在工作范围内，电阻值随温度升高而增加的热敏电阻，称为正温度系数(PTC)热敏电阻，如图曲线2所示。2)在工作范围内，电阻值随温度升高而减小，称为负温度系数(NTC)热敏电阻，如图2-1 中曲线1所示。3)在临界温度时，阻值发生锐减的称为临界温度系数(CTR)热敏电阻，如图2-1 中曲线3所示。第10 页，本讲稿共90 页.热敏电阻式温度传感器图2

4、-1 热敏电阻的温度特性1负温度系数(NTC)正温度系数(PTC)3临界温度系数(CTR)第1 1 页，本讲稿共90 页图2-2 车外空气温度传感器的结构与特性a)结构b)特性曲线第12 页，本讲稿共90 页图2-3 汽车空调自动控制系统中传感器的安装位置1车外空气温度传感器2车内空气温度传感器(前)3日照传感器4控制板5后控制板6车内空气温度传感器(后)7计算机8功率伺服机构第13 页，本讲稿共90 页图2-4 蒸发器出口温度传感器的检查第14 页，本讲稿共90 页图2-5 出口温度传感器在蒸发器上的安装位置第15 页，本讲稿共90 页2.双金属片式温度传感器图2-6 双金属片式温度传感器的

5、基本原理第16 页，本讲稿共90 页2.双金属片式温度传感器图2-7 双金属片式热敏开关a)结构b)工作方式1双金属片2触点A 常闭型B 常开型第17 页，本讲稿共90 页3.热敏铁氧体温度传感器图2-热敏铁氧体温度传感器1永久磁铁2热敏铁氧体3舌簧开关第18 页，本讲稿共90 页3.热敏铁氧体温度传感器图2-热敏铁氧体温度传感器的工作状态a)低于设定温度时热敏铁氧体的(高磁导率)状态b)高于设定温度时热敏铁氧体的(低磁导率)状态第19 页，本讲稿共90 页3.热敏铁氧体温度传感器图2-10 铁氧体型热敏开关的工作方式)常闭型b)常开型c)频带型第20 页，本讲稿共90 页二、车速传感器1.舌

6、簧开关式车速传感器2.电磁感应式车速传感器3.光电式车速传感器4.可变磁阻式车速传感器第21 页，本讲稿共90 页1.舌簧开关式车速传感器图2-11 舌簧开关式车速传感器的结构1舌簧开关2指针3弹簧4磁铁5转子6输出端第22 页，本讲稿共90 页1.舌簧开关式车速传感器图2-12 舌簧开关吸引状态1舌簧开关2磁铁第23 页，本讲稿共90 页1.舌簧开关式车速传感器图2-13 舌簧开关的排斥状态1舌簧开关2磁铁第24 页，本讲稿共90 页2.电磁感应式车速传感器图2-14 电磁感应式车速传感器的安装位置1输出轴2停车锁止齿轮3车速传感器第25 页，本讲稿共90 页2.电磁感应式车速传感器图2-1

7、5 电磁感应式车速传感器a)结构b)信号波形第26 页，本讲稿共90 页2.电磁感应式车速传感器图2-16 电磁感应式车速传感器工作原理示意图a)结构b)感应电压波形1停车锁止齿轮2车速传感器3永久磁铁4电磁感应线圈5电控单元第27 页，本讲稿共90 页3.光电式车速传感器图2-17 光电式车速传感器的结构1带槽的遮光板2发光二极管3光耦合器4光敏晶体管第28 页，本讲稿共90 页3.光电式车速传感器图2-18 光电式车速传感器的工作原理1光耦合器2发光二极管3带槽的遮光板4遮光板转轴5光敏晶体管6信号线7端子第29 页，本讲稿共90 页3.光电式车速传感器图2-19 仪表板结构及车速表的连接

8、框图a)仪表板结构b)车速表的连接框图1燃油表2里程表3车速表4温度表5蜂鸣器6车速报警器7车速传感器8放大显示开关第30 页，本讲稿共90 页3.光电式车速传感器图2-20 车速表的电路框图第31 页，本讲稿共90 页3.光电式车速传感器图2-21 可变磁阻式车速传感器的安装位置及结构1车速传感器2混合集成电路3多极磁环第32 页，本讲稿共90 页4.可变磁阻式车速传感器图2-22 可变磁阻式车速传感器的工作原理第33 页，本讲稿共90 页4.可变磁阻式车速传感器图2-23 磁阻元件(MRE)的性质a)电阻大b)电阻小第34 页，本讲稿共90 页4.可变磁阻式车速传感器图2-24 可变磁阻式

9、车速传感器电路第35 页，本讲稿共90 页三、加速度传感器1.偏心锤式加速度传感器2.滚轴式加速度传感器3.差动变压器式加速度传感器4.开关型加速度传感器第36 页，本讲稿共90 页1.偏心锤式加速度传感器图2-25 偏心锤式加速度传感器的结构1滚动触点2偏心转子3壳体4偏心锤5固定触点6弹簧第37 页，本讲稿共90 页1.偏心锤式加速度传感器图2-26 偏心锤式加速度传感器工作原理a)静止状态b)碰撞状态1复位弹簧2偏心锤3挡块4固定触点5滚动触点6减速度方向第38 页，本讲稿共90 页2.滚轴式加速度传感器图2-27 滚轴式加速度传感器的结构a)静止状态b)工作状态1止动销2滚轴3滚动触点

10、4固定触点5底座6片簧第39 页，本讲稿共90 页3.差动变压器式加速度传感器图2-28 差动变压器式加速度传感器a)结构示意图b)输出特性c)工作原理图1差动变压器2绕组3铁心4印制电路板5变压器油6解调电路7振荡电路8电源电路第40 页，本讲稿共90 页4.开关型加速度传感器图2-29 横向加速度开关第41 页，本讲稿共90 页四、压力传感器1.高压侧压力传感器2.低压侧压力传感器第42 页，本讲稿共90 页四、压力传感器图2-30 低压侧压力传感器的位置1蒸发器2储液干燥剂3低压侧压力传感器4压缩机5冷凝器6高压侧温度开关7节流装置8低压侧温度开关第43 页，本讲稿共90 页四、压力传感

11、器图2-31 油压开关传感器的结构1触点2膜片3弹簧p压力第44 页，本讲稿共90 页1.高压侧压力传感器图2-32 高压侧压力传感器的安装位置1、4O 形密封圈2视液镜3压力传感器第45 页，本讲稿共90 页1.高压侧压力传感器图2-33 高压侧压力传感器(常闭型)1接头2膜片3外壳4接线柱5弹簧6固定触点7活动触点第46 页，本讲稿共90 页2.低压侧压力传感器图2-34 低压侧压力传感器1接头2膜片3外壳4接线柱5弹簧6固定触点7活动触点第47 页，本讲稿共90 页五、碰撞传感器1.机电结合式碰撞传感器2.水银开关式碰撞传感器3.电子式碰撞传感器第48 页，本讲稿共90 页五、碰撞传感器

12、图2-35 滚球式碰撞传感器的结构1滚球2永久磁铁3导缸4固定触点5壳体第49 页，本讲稿共90 页1.机电结合式碰撞传感器(1)滚球式碰撞传感器又称为偏压磁铁式碰撞传感器，其结构如图2-35 所示，主要由铁质滚球、永久磁铁、导缸、固定触点和壳体等组成。(2)偏心锤式碰撞传感器又称为偏心转子式碰撞传感器，丰田、马自达汽车的SRS 采用了这种传感器，其工作原理如图2-26 所示。(3)滚轴式碰撞传感器其结构如图2-27 所示。第50 页，本讲稿共90 页图2-36 滚球式碰撞传感器的工作原理图a)触点未接通b)触点接通第51 页，本讲稿共90 页2.水银开关式碰撞传感器图2-37 水银开关式碰撞

13、传感器的结构1汞(静态位置)2壳体3汞(动态位置)4密封圈5电极(接点火器)6电极(接电源)7密封螺塞减速度 汞运动方向与水平方向的夹角汞运动方向分力水平分力第52 页，本讲稿共90 页3.电子式碰撞传感器图2-38 利用压电振子的雨滴传感器a)不下雨时b)下雨时1雨滴2压电振子振动时第53 页，本讲稿共90 页六、车身系统用其他传感器1.雨滴传感器2.电动座椅用传感器3.记忆式后视镜用传感器4.超声波距离传感器5.红外线传感器6.地磁传感器7.陀螺仪8.湿度传感器9.日照强度传感器10.光敏式光亮传感器第54 页，本讲稿共90 页1.雨滴传感器图2-39 雨滴检测传感器的构成1阻尼橡胶2压电

14、元件3不锈钢振动板4上盖(不锈钢)5混合集成电路6电容器7密封条8下盖9电路板10密封套11 套管12线束第55 页，本讲稿共90 页1.雨滴传感器图2-40 压电元件的结构1陶瓷(钛酸钡)2电极(金属蒸发)第56 页，本讲稿共90 页1.雨滴传感器图2-41 间歇式风窗刮水器系统的构成第57 页，本讲稿共90 页2.电动座椅用传感器图2-42 微机控制动力座椅用传感器的结构1霍尔元件2永久磁铁3座位导轨、前与后垂直传感器4靠背位置传感器第58 页，本讲稿共90 页2.电动座椅用传感器图2-43 座椅用传感器电路与控制电路1位置控制用微机电路2座椅用传感器电路第59 页，本讲稿共90 页3.记

15、忆式后视镜用传感器图2-44 存储式后视镜用传感器的结构1左右方向位置传感器2后视镜支架3上下方向位置传感器4永久磁铁5霍尔元件6电动机(左右调整用)7驱动轴螺钉第60 页，本讲稿共90 页4.超声波距离传感器图2-45 超声波距离传感器难以检测的场合第61 页，本讲稿共90 页5.红外线传感器夜间，因车辆自身前照灯的照明能力有限，或是因对面来车前照灯引起的目眩，以及因行人的状况(如服装、姿势及手持物品等)影响，往往使驾驶员的夜间视觉功能下降。试验证明，在夜间的前照灯20m 处，驾驶员只能看见行人的下半身；而在同样的场合下，利用红外线技术可以清楚地看到行人，特别是可以捕捉到行人温度较高的脸部。

16、采用红外线传感器的夜间步行者报警系统，就是根据上面的原理开发出来的。夜间步行者报警系统是通过检测人脸辐射出的红外线，通过图像处理检测，判断出夜间难以发现的行人，在风窗玻璃上显示行人的存在及方向并发出警报，以提高驾驶员的视觉功能。第62 页，本讲稿共90 页6.地磁传感器图2-46 磁通量闸门式地磁传感器1磁环2检测绕组3检测绕组4励磁绕组第63 页，本讲稿共90 页6.地磁传感器图2-47 磁力线穿过磁场时的状况a)不饱和时的磁力线b)饱和时的磁力线1励磁绕组2磁心3检测绕组4磁力线5电压表第64 页，本讲稿共90 页7.陀螺仪图2-48 压电振动型陀螺仪的基本原理a)音片型b)音叉型1检测用

17、压电陶瓷2驱动用压电陶瓷第65 页，本讲稿共90 页8.湿度传感器图2-49 热敏电阻式湿度传感器结构与工作特性a)传感器结构b)工作特性1电极2加热器3元件4支板5导销第66 页，本讲稿共90 页8.湿度传感器图2-50 结露传感器结构与工作特性a)传感器结构b)工作特性1感湿膜2电极3热敏电阻4铝基板第67 页，本讲稿共90 页8.湿度传感器图2-51 电控自动空调上日照强度传感器的布置1日照强度传感器2按钮与微机3电动机4车内温度传感器5动力伺服6主微机7鼓风机控制第68 页，本讲稿共90 页9.日照强度传感器图2-52 日照强度传感器结构与工作特性a)传感器结构b)工作特性第69 页，

18、本讲稿共90 页9.日照强度传感器图2-53 凌志LS400 轿车日照传感器的安装位置及其工作原理a)安装位置b)工作电路第70 页，本讲稿共90 页9.日照强度传感器图2-54 日照强度传感器的电阻特性及检测方法a)特性曲线b)检测方法第71 页，本讲稿共90 页10.光敏式光亮传感器图2-55 光敏式光亮传感器的结构1电极2玻璃3金属盖4滤波器5金属底板6引线7陶瓷基片8硫化镉第72 页，本讲稿共90 页10.光敏式光亮传感器图2-56 硫化镉光敏器件的特性第73 页，本讲稿共90 页第三节车身传感器的研究和发展趋势一、现代传感器的主要特点二、车身传感器的发展方向第74 页，本讲稿共90

19、页一、现代传感器的主要特点(1)传感器固态化物性型传感器(即固态传感器)包括半导体、电介质和强磁性体三种类型。(2)传感器集成化与多功能化随着传感器应用领域的不断扩大，借助半导体的蒸镀技术、扩散技术、光刻技术、精密加工及组装技术等，使传感器从单个元器件、单一功能向集成化和多功能化方向发展。(3)传感器智能化智能传感器，是指带有微型计算机并具有信息检测和处理功能的传感器。第75 页，本讲稿共90 页(1)传感器固态化物性型传感器(即固态传感器)包括半导体、电介质和强磁性体三种类型。第76 页，本讲稿共90 页(2)传感器集成化与多功能化随着传感器应用领域的不断扩大，借助半导体的蒸镀技术、扩散技术

20、、光刻技术、精密加工及组装技术等，使传感器从单个元器件、单一功能向集成化和多功能化方向发展。第77 页，本讲稿共90 页(3)传感器智能化智能传感器，是指带有微型计算机并具有信息检测和处理功能的传感器。第78 页，本讲稿共90 页二、车身传感器的发展方向1.光纤传感器2.有源传感器第79 页，本讲稿共90 页1.光纤传感器1)光纤压力传感器图2-57 给出了利用镜面膜片反射原理做成的光纤压力传感器。2)光纤流量计及光纤声压传感器图2-58 给出了这两种光纤传感器。3)光纤数字温度计图2-59 给出了一个光供给型的光纤数字温度计。第80 页，本讲稿共90 页1.光纤传感器图2-57 光纤压力传感

21、器1膜片2透镜3光纤4探头5主光纤6信号光纤7光敏二极管8发光二极管第81 页，本讲稿共90 页图2-58 光纤流量计及光纤声压传感器a)光纤流量计b)光纤声压传感器1、5光纤2夹具3外管4填料6压力板第82 页，本讲稿共90 页2.有源传感器1)应变有源传感器对于应变式传感器来说，其优点很多，但其缺点也很多，主要是输出灵敏度低，如加上放大器，则大大提高了信号输出精度，降低了噪声干扰的影响。2)压电有源传感器由于普通的压电式传感器产生的电荷很小，本身内阻又很高，给使用带来了诸多不便。3)压阻有源传感器图2-64 为一种典型的有源自补偿压阻力传感器。第83 页，本讲稿共90 页2.有源传感器图2

22、-59 光纤数字温度计1输入2热电偶3数字电路4输出5显示器6光调制部件7光接续器8光信号9光源10光纤11 光电转换器12模拟电路第84 页，本讲稿共90 页2.有源传感器图2-60 光纤转矩传感器1光源2光纤3检出器4反射小片5吸收小片6套筒7轴82号带9轴承101号带第85 页，本讲稿共90 页(1)应变有源传感器图2-61 有源压力传感器结构a)弹性梁上的薄膜应变片b)膜片连杆及弹性梁c)传感器结构1薄膜片(共四片)2引线3、7弹性梁4绝缘膜(陶瓷)5壳体6过载保护件8连杆9膜片10压力敏感元件11 放大器12调零及量程电位器13插头第86 页，本讲稿共90 页(1)应变有源传感器图2-62 有源压力传感器工作原理框图第87 页，本讲稿共90 页(1)应变有源传感器图2-63 带有阻抗变换放大器的压电传感器1压电石英2质量块3绝缘圈4插座5阻抗变换电路第88 页，本讲稿共90 页(2)压电有源传感器由于普通的压电式传感器产生的电荷很小，本身内阻又很高，给使用带来了诸多不便。第89 页，本讲稿共90 页(3)压阻有源传感器图2-64 为一种典型的有源自补偿压阻力传感器。图2-64 有源自补偿压阻力传感器a)受力单元b)总体结构1顶板2球头3波纹管4硅立方体5陶瓷座第90 页，本讲稿共90 页