隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，汽車科技含量的不斷提高，越來越多的電控新技術(shù)被廣泛應(yīng)用在汽車上，這些新技術(shù)的應(yīng)用，對提升汽車的動(dòng)力性、燃料經(jīng)濟(jì)性、排放性、安全性、駕駛舒適性、操作靈活性等方面產(chǎn)生了重大的作用，不過，伴隨著新技術(shù)的應(yīng)用，對汽車故障的維修技術(shù)要求也越來越高，有許多故障甚至就是其中一個(gè)小小的電子元器件出現(xiàn)老化、破損、線路脫斷而產(chǎn)生的，在維修過程中只需要將這些出現(xiàn)問題的元器件檢測并更換后就可以清除故障，無需對總成進(jìn)行解體，傳感器就是電控系統(tǒng)中最容易發(fā)生故障的元器件之一，作為汽車維修專業(yè)的一名專業(yè)教師，根據(jù)多年的教學(xué)、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，我將傳感器的原理、功能、檢測方法進(jìn)行了較為系統(tǒng)的總結(jié)，以供同行參考，不足之處希望老師傅指正。

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步，汽車工業(yè)的飛速的發(fā)展，汽車科技含量也在飛速提升，特別是電控技術(shù)在汽車上的應(yīng)用更是將汽車各種性能指標(biāo)都提升了一個(gè)很高的臺階，各種電控系統(tǒng)在汽車電腦（ECU）的統(tǒng)一控制下，在動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)型、安全性、穩(wěn)定性、操作靈活性、乘坐舒適性等方面都得到了全面提升。

汽車上最早使用的電控系統(tǒng)是電子點(diǎn)火系統(tǒng)，它取代了傳統(tǒng)的白金觸電點(diǎn)火系統(tǒng)，使原來點(diǎn)火時(shí)間準(zhǔn)確性較差、觸電容易燒損、點(diǎn)火電壓偏低、火花偏弱的缺點(diǎn)得以改善。隨后，電控燃油噴射系統(tǒng)、可變進(jìn)氣控制系統(tǒng)、增壓電控系統(tǒng)、電控自動(dòng)變速系統(tǒng)、ABS制動(dòng)防爆系統(tǒng)、安全氣囊電控系統(tǒng)、停車輔助系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)、電子轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)等電控新技術(shù)不斷提升汽車的技術(shù)含量。

這些電控系統(tǒng)的使用，大大提升了汽車的各種使用性能，但也給我們維修人員增加了維修技術(shù)難度。因此，掌握汽車電控系統(tǒng)的組成和工作原理就顯得異常重要。雖然這些電控系統(tǒng)比較復(fù)雜，但是它們基本上都由傳感系統(tǒng)（傳感器）、執(zhí)行系統(tǒng)（執(zhí)行器）和控制系統(tǒng)（ECU）三部分組成。

在這三大系統(tǒng)中，傳感器是電控系統(tǒng)中最重要的元器件之一，也是最容易產(chǎn)生故障的元器件。所以掌握這些傳感器的功用、工作原理以及檢檢測方法，準(zhǔn)確及時(shí)地更換，可以更加快捷地發(fā)現(xiàn)和清除相應(yīng)的故障，可以大大節(jié)省我們的維修成本和維修時(shí)間。

一、電控系統(tǒng)的工作過程

汽車電控系統(tǒng)基本上都由傳感系統(tǒng)（傳感器）、執(zhí)行系統(tǒng)（執(zhí)行器）和控制系統(tǒng)（ECU）三部分組成。傳感器的作用是將汽車工作過程中重要部位的工作參數(shù)收集并轉(zhuǎn)換成電流、電壓或波形電訊號，然后輸送給中央處理器（ECU），中央處理器將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析、處理、并對照預(yù)先存儲在ECU中的設(shè)定參數(shù)然后發(fā)送電訊號給執(zhí)行器，再由執(zhí)行器完成相應(yīng)的工作，從而實(shí)現(xiàn)汽車各電控系統(tǒng)的智能控制。在這些過程中，傳感器就是是把光、電、時(shí)間、溫度、壓力、振動(dòng)及氣體等的物理、化學(xué)變量轉(zhuǎn)換成電信號的變換器。傳感器作為汽車電控系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，它直接影響汽車的技術(shù)性能的發(fā)揮。目前，普通汽車上大約裝有10-20只傳感器，高檔豪華轎車則更多，這些傳感器主要分布在發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)、底盤控制系統(tǒng)和車身控制系統(tǒng)中。

二、傳感器分類及功能介紹

發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)傳感器。

發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)主要有電控點(diǎn)火系統(tǒng)、電控燃油噴射系統(tǒng)、電控可變氣門系統(tǒng)、電控增壓系統(tǒng)、電控廢氣再循環(huán)系統(tǒng)等。它們涉及到許多傳感器，有溫度傳感器、壓力傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、位置傳感器、流量傳感器、爆震傳感器等。這類傳感器是整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的核心，利用它們提供的信號可控制和調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火時(shí)刻、噴油時(shí)刻、燃油濃度或噴油量，以及氣門開度和開閉時(shí)刻，使氣缸內(nèi)的混合氣燃燒更充分、更準(zhǔn)時(shí)，排氣更徹底，從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性、提高燃油經(jīng)濟(jì)性、改善廢氣排放質(zhì)量、減輕發(fā)動(dòng)機(jī)爆震。有的傳感器為單一系統(tǒng)服務(wù)，有的傳感器將為多個(gè)系統(tǒng)服務(wù)，并且傳感器工作幾乎都是在發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)、高溫、汽油蒸氣、油污和泥水等惡劣環(huán)境中，因此從材料上和結(jié)構(gòu)上要求它們對惡劣環(huán)境有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，同時(shí)要有較高測量精度與可靠性，否則由傳感器檢測帶來的誤差最終將導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)失靈或產(chǎn)生其他故障。

溫度傳感器：主要用于測定發(fā)動(dòng)機(jī)溫度、吸入氣體溫度、冷卻水溫度、燃油溫度、機(jī)油溫度、催化溫度等。實(shí)際應(yīng)用的溫度傳感器主要有線繞電阻式、熱敏電阻式和熱電偶式。線繞電阻式溫度傳感器精度較高，但響應(yīng)特性差；熱敏電阻式傳感器靈敏度高，響應(yīng)特性較好，但線性差，適用溫度較低；熱電偶式精度高，測溫范圍寬，但需考慮放大器和冷端處理問題。

流量傳感器：主要有空氣流量傳感器和燃油流量傳感器。用于測定進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣進(jìn)氣量和燃油流量以控制混合氣的空燃比，空氣流量傳感器用于檢測進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣量從而控制噴油器的噴油量，實(shí)際應(yīng)用的有卡門旋渦式、葉片式、熱線式?？ㄩT式無可動(dòng)部件、反應(yīng)靈敏、精度較高；熱線式易受吸入氣體脈動(dòng)影響，且易斷絲；空氣流量傳感器主要安裝在進(jìn)氣管中。燃料流量傳感器用于測定燃油消耗量。主要有水車式、球循環(huán)式。

壓力傳感器：主要檢測進(jìn)氣歧管絕對壓力、真空度、大氣壓力、發(fā)動(dòng)機(jī)油壓、制動(dòng)器油壓、輪胎壓力等。車用壓力傳感器目前已有若干種，應(yīng)用較多的有電容式、壓敏電阻式、膜盒傳動(dòng)的可變電感式（LVDT）、表面彈性波式（SAW）。電容式傳感器具有輸入能量高，動(dòng)態(tài)響應(yīng)好、環(huán)境適應(yīng)性好等特點(diǎn)；該文原載于中國社會(huì)科學(xué)院文獻(xiàn)信息中心主辦的《環(huán)球市場信息導(dǎo)報(bào)》雜志http：//www.ems86.com總第522期2013年第39期-----轉(zhuǎn)載須注名來源壓敏電阻式受溫度影響大，需另設(shè)溫度補(bǔ)償電路，但適用于大量生產(chǎn)；LVDT式有較大輸出，易于數(shù)字輸出，但抗振性較差；SAW式具有體積小、質(zhì)量輕、功耗低、可靠性強(qiáng)、靈敏度高、分辨率高、數(shù)字量輸出等特點(diǎn)，是一種較為理想的傳感器。

轉(zhuǎn)速、角度和車速傳感器：主要有發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、車輪轉(zhuǎn)速傳感器、曲軸位置傳感器和凸輪軸位置傳感器、節(jié)氣門位置傳感器等，用于檢測曲軸、凸輪軸轉(zhuǎn)角、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、車速等。主要有發(fā)電機(jī)式、磁阻式、霍爾效應(yīng)式、光學(xué)式、振動(dòng)式等。

氧傳感器：氧傳感器安裝在排氣管內(nèi)，通過測量排氣管中的廢氣殘留含氧量，進(jìn)而判斷發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際空燃比與理論值的偏差，控制系統(tǒng)根據(jù)反饋信號，調(diào)節(jié)可燃混合氣的濃度，使空燃比接近于理論值，從而提高經(jīng)濟(jì)性，降低排氣污染。這是發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)中閉環(huán)控制系統(tǒng)的典型應(yīng)用，實(shí)際應(yīng)用的是氧化鋯和氧化鈦傳感器。

爆震傳感器：它能把發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體上的爆震信號傳給控制系統(tǒng)，進(jìn)而通過調(diào)整點(diǎn)火正時(shí)或噴油時(shí)刻來抑制爆震的發(fā)生。主要有磁致伸縮式和非共振型壓電式。

（二）、底盤電控系統(tǒng)傳感器

底盤電控系統(tǒng)傳感器是指分布在自動(dòng)變速器控制系統(tǒng)、懸架控制系統(tǒng)、動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、ABS制動(dòng)防抱系統(tǒng)中的傳感器，在不同系統(tǒng)中作用不同，但工作原理與發(fā)動(dòng)機(jī)中傳感器是相同的，主要有以下幾種形式傳感器：

自動(dòng)變速控制系統(tǒng)傳感器：用于電控自動(dòng)變速器，它是發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、節(jié)氣門開度傳感器、車速傳感器、加速度傳感器、水溫傳感器、變速器油溫傳感器檢測所獲得的信息，經(jīng)ECU綜合處理后發(fā)送指令給換擋電磁閥，進(jìn)而由變速器油泵產(chǎn)生的高壓油推動(dòng)離合器工作從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變速器的換擋，這些傳感器最終共同控制變速器的換檔點(diǎn)和液力變矩器的鎖止，實(shí)現(xiàn)汽車最大動(dòng)力和最大燃油經(jīng)濟(jì)性的相互兼顧。

懸架系統(tǒng)控制傳感器：主要有車速傳感器、節(jié)氣門開度傳感器、加速度傳感器、車身高度傳感器、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器等。這些傳感器根據(jù)檢測到的信息自動(dòng)調(diào)整車高，抑制車輛姿勢的變化等，實(shí)現(xiàn)對車輛舒適性、操縱穩(wěn)定性和行車穩(wěn)定性的控制。

動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)傳感器：它是根據(jù)車速傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、轉(zhuǎn)矩傳感器等使動(dòng)力轉(zhuǎn)向電控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向操縱輕便，提高響應(yīng)特性，減少發(fā)動(dòng)機(jī)損耗，增大輸出功率，節(jié)省燃油等。

ABS制動(dòng)防抱傳感器：它是根據(jù)車輪角速度傳感器，檢測車輪轉(zhuǎn)速，在各車輪的滑移率為20%時(shí)，控制制動(dòng)油壓、改善制動(dòng)性能，確保車輛的操縱性和穩(wěn)定性。

（三）車身控制用傳感器

采用這類傳感器的主要目的是提高汽車安全性、可靠性、舒適性等，主要有應(yīng)用于自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)中的多種溫度傳感器、風(fēng)量傳感器、日照傳感器等；安全氣囊系統(tǒng)中加速度傳感器；亮度自控中光傳感器；死角報(bào)警系統(tǒng)中超聲波傳感器；圖像傳感器等。

三、傳感器故障的主要檢測方法

雖然傳感器有很多種，產(chǎn)生的故障形式也不盡相同，但是它們都有一個(gè)共同的特點(diǎn)，那就是它們測定的信息最終都會(huì)轉(zhuǎn)變成電訊號才能被汽車電腦識別，因此我們在維修過程中主要是通過檢測它們輸出的電訊號來判斷其是否存在故障。這些電訊號通常是根據(jù)自身電流通斷、電阻變化來輸出可變信號其輸出信號大致可分為三種：電壓信號、電流信號、波形信號。

電壓信號：如節(jié)氣門（位置）開度傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器、流量傳感器、

氧傳感器等，它們將隨被檢測參數(shù)的變化輸出與之相對應(yīng)的可變電壓信號。

電流信號：如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、車速傳感器等，它們將隨被檢測參數(shù)的變化輸出與

之相對應(yīng)的可變電流信號。

波形信號：它們將隨被檢測參數(shù)的變化輸出與之相對應(yīng)的電壓或電流波形信號。如曲軸位置和凸輪軸位置傳感器、爆震傳感器，熟練掌握了汽車傳感器的輸出信號特征后，在汽車故障檢測過程中，我們就可以用汽車電路檢測試燈、萬用電表、示波器對傳感器進(jìn)行通斷、工作電壓、電流以及電壓或電流波形檢測，并與傳感器的正常參數(shù)進(jìn)行比較從而判斷傳感器的技術(shù)狀況，進(jìn)一步排除汽車故障，各種傳感器的技術(shù)參數(shù)我們可以通過查閱相關(guān)資料獲取到，這里我就不再一一列舉。

（作者單位：遵義市職業(yè)高級中學(xué)）