進(jìn)氣壓力傳感器種類較多,有壓敏電阻式、電容式等。由于壓敏電阻式具有響應(yīng)時(shí)間快、檢測精度高、尺寸小且安裝靈活等優(yōu)點(diǎn),因而被廣泛用于D型噴射系統(tǒng)中。
壓敏電阻式進(jìn)氣壓力傳感器的工作原理。
應(yīng)變電阻R1、R2、R3、R4,它們構(gòu)成惠斯頓電橋并與硅膜片粘接在一起。硅膜片在歧管內(nèi)的絕對壓力作用下可以變形,從而引起應(yīng)變電阻R阻值的變化,歧管內(nèi)的絕對壓力越高,硅膜片的變形越大,從而電阻R的阻值變化也越大。即把硅膜片機(jī)械式的變化轉(zhuǎn)變成了電信號,再由集成電路放大后輸出至ECU。輸出特性發(fā)動機(jī)工作時(shí),隨著節(jié)氣門開度的變化,進(jìn)氣歧管內(nèi)的真空度、絕對壓力以及輸出信號特性曲線均在變化。
節(jié)氣門的后方既反映了真空度又反映了絕對壓力,因而有人認(rèn)為真空度與絕對壓力是一個(gè)概念,其實(shí)這種理解是錯(cuò)誤的。在大氣壓力不變的條件下(標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力為101.3kPa),歧管內(nèi)的真空度越高,歧管內(nèi)的絕對壓力越低。真空度等于大氣壓力減去歧管內(nèi)絕對壓力的差值。即歧管內(nèi)的絕對壓力越高,說明歧管內(nèi)的真空度越低,歧管內(nèi)絕對壓力等于歧管外的大氣壓力減去真空度的差值。即大氣壓力等于真空度和絕對壓力之和。理解了大氣壓力、真空度、絕對壓力的關(guān)系后,進(jìn)氣壓力傳感器的輸出特性就明確了。
發(fā)動機(jī)工作中,節(jié)氣門開度越小,進(jìn)氣歧管的真空度越大,歧管內(nèi)的絕對壓力就越小,輸出信號電壓也越小。節(jié)氣門開度越大,進(jìn)氣歧管的真空度越小,歧管內(nèi)的絕對壓力就越大,輸出信號電壓也越大。輸出信號電壓與歧管內(nèi)真空度的大小成反比(負(fù)特性),與歧管內(nèi)絕對壓力的大小成正比(正特性)。進(jìn)氣壓力傳感器分類進(jìn)氣壓力傳感器的種類較多。
其中,電容式和半導(dǎo)體壓敏電阻式在發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)中應(yīng)用較廣泛。
1)電容式進(jìn)氣壓力傳感器
電容式進(jìn)氣壓力傳感器是把氧化鋁膜片和底板彼此靠近排列.形成電容,利用電容量隨膜片上下的壓力差而改變的性質(zhì),獲得與壓力成比例的電容值信號,如圖所示。在其他參數(shù)不變的條件下,兩個(gè)極板之間的電容與其兩極板之間的間隙成反比。把電容傳感器作為振蕩器諧振回路的一部分,當(dāng)進(jìn)氣壓力使電容發(fā)生變化時(shí),電振蕩回路的諧振頻率發(fā)生相應(yīng)的變化,其輸出信號的頻率與進(jìn)氣歧管絕對壓力成正比,頻率大約在80Hz~l2OHz內(nèi)變化。微機(jī)控制裝置根據(jù)信號的頻率,便可計(jì)算出進(jìn)氣歧管的絕對壓力。
2)半導(dǎo)體壓敏電阻式進(jìn)氣壓力傳感器
半導(dǎo)體壓敏電阻式進(jìn)氣壓力傳感器,常作為測定進(jìn)氣歧管內(nèi)壓力和增壓充氣時(shí)測定是否過壓。半導(dǎo)體壓力傳感器是將硅片的周邊固定在基座上,再將整體封入一殼體內(nèi),并把殼體內(nèi)做成真空。當(dāng)通道口與進(jìn)氣管相連接時(shí),進(jìn)氣管內(nèi)的壓力就會使傳感器內(nèi)的膜片產(chǎn)生壓力,由于基準(zhǔn)壓力是真空的壓力,因而使用這種壓力傳感器可以測定出絕對壓力。該傳感器是目前進(jìn)氣壓力傳感器中最先進(jìn)的一種,應(yīng)用非常廣泛。