发布于 06-24 21:31:49
一、压敏电阻式进气压力传感器的测量原理
压敏电阻式进气压力传感器是利用半导体的压阻效应将压力转换为相应的电压信号，其测量原理如图4-1所示。
图4-1 压敏电阻式进气压力传感器测量原理
a）半导体应变片贴片位置 b）传感器测量电路
1—硅膜片 2—集成放大电路 R1、R2、R3、R4—半导体应变片
将受力变形后其电阻会发生相应变化的半导体应变片贴在硅膜片上，并连接成惠斯顿电桥。当硅膜片受压力的作用而变形时，按特定方式布置在硅膜片上的应变片就会受拉或受压，其电阻值发生变化。各应变片电阻值的变化对电桥的输出电压Vo的作用是相加，Vo值与硅膜片所受的压力大小成比例关系。将进气管内的压力引入，并作用于硅膜片上，就可根据测量电桥的输出电压值来判断进气管的压力。
二、压敏电阻式进气压力传感器的结构
半导体压敏电阻式进气压力传感器的结构如图4-2所示。传感器的压力转换元件中有硅膜片，硅膜片受压变形会产生相应的电压信号。硅膜片的一面是真空，另一面导入进气管压力，当进气管内的压力变化时，硅膜片的变形量就会随之改变，电桥产生与进气压力相对应的电压信号。进气压力越大，硅膜片的变形量也越大，传感器的输出电压也随之升高。
图4-2 半导体压敏电阻式进气压力传感器
a）结构简图 b）工作特性
1—滤波器 2—混合集成放大电路 3—压力转换元件 4—进气管压力 5—滤清器 6—外壳
半导体压敏电阻式进气管压力传感器的线性度好，且具有结构尺寸小、精度高、响应特性好等优点，因此，在现代汽车发动机电子控制系统中已有较多的应用。
三、压敏电阻式进气压力传感器的检测方法
1.压敏电阻式进气压力传感器常见故障及影响
压敏电阻式进气压力传感器可能出现的故障主要有：真空管松动或管接头处破损漏气、集成电路烧坏、内部压力转换元件失效或硅膜片损坏，常见的故障及影响见表4-1。
表4-1 压敏电阻式进气压力传感器的常见故障及影响
2.压敏电阻式进气压力传感器的检测方法
压敏电阻式进气压力传感器的一般检测方法如下：
1）直观检查。首先检查传感器所连接的真空管有无破损和松动、线路插接器有无松动等，若有，予以修复。
2）检查传感器电源电压。断开传感器的插接器，接通点火开关（ON），检测插接器电源端子（线束侧）的电压，应为5V左右。如果电压低或无，应检修传感器与发动机ECU之间的线路，若线路正常，则应检查ECU的电源和搭铁线路，若线路仍正常，则更换ECU。
3）检查传感器信号电压。在电源电压正常的情况下，将传感器插接器重新插好，再接通点火开关，测量发动机不工作（点火开关置于ON）、怠速、加速时的传感器信号电压，并与标准值比较，如果无信号电压或过高过低，则说明传感器有故障，需要更换传感器。
也可以拔出传感器真空管（进气管侧），用一真空泵连接传感器的真空管接头，在对传感器施以不同压力时，测量传感器的信号端子电压。通常，传感器的信号电压随真空度的增大（压力的减小）而减小，如果测量的信号电压不随压力而变化或测得的电压与正常值不符，则需更换进气压力传感器。
3.压敏电阻式进气压力传感器的检测实例
（1）丰田皇冠3.0轿车进气压力传感器的检测
丰田皇冠3.0轿车2JZ-GE发动机使用压敏电阻式进气歧管压力传感器，该传感器与ECU的连接电路如图4-3所示。传感器的检测方法如下：
1）直观检查。查看进气压力传感器真空管连接处有无松动或破损，传感器插接器有无松动。
2）检查传感器电源。断开传感器插接器，并接通点火开关（ON），用直流电压表测量传感器插头（线束侧）的VCC与E2之间的电压（图4-4），应为4.5～5.5V。如果电压低或无，检查传感器与ECU之间的线路，若线路良好，需更换ECU。
图4-3 丰田皇冠3.0轿车进气压力传感器电路
3）检测传感器进气压力信号电压。方法如下：
①拔下传感器真空管，并接通点火开关（ON）。
②用直流电压表测量ECU的PIM与E2之间的电压（图4-5），应在3.3～3.9V。
图4-4 丰田皇冠3.0轿车进气压力传感器电源电压的检测
图4-5 丰田皇冠3.0轿车进气压力传感器信号电压的检测
③用手动真空泵对传感器施以真空度，并测出各真空压力下的信号电压。各压力下的信号电压参数见表4-2。
表4-2 丰田2JZ-GE发动机压敏电阻式进气压力传感器电压参数
如果PIM与E2之间无电压，检查传感器与ECU之间的线路，若线路正常，更换传感器；如果信号电压偏离正常值，也需更换传感器。
（2）通用汽车上使用的进气歧管压力传感器的检测
通用汽车上使用的压敏电阻式进气歧管压力传感器与电控单元之间的电路连接及插接器的端子排列如图4-6所示。检测内容与方法如下：
图4-6 通用汽车进气歧管压力传感器的连接电路
1）直观检查。检查传感器的真空管、插接器及线路，看有无松动、破损等异常现象。
2）检查传感器电源电压。接通点火开关（ON），用直流电压表测量传感器的C端子与A端子间的电压，应为5V。如果电压不正常，需检查传感器与ECU之间的线路，若线路正常，则需检查ECU的电源和搭铁线路，若线路仍正常，更换ECU。
3）检测传感器信号电压。方法如下：
①接通点火开关（ON），用直流电压表测量传感器B端子与A端子之间的电压，应为4V左右。
②起动发动机，在发动机怠速运转时测量B端子与A端子之间的电压，应为1～1.5V。
③逐渐加大节气门开度，使发动机转速升高，同时测量传感器B端子与A端子之间的电压，应逐渐增大至5V。
如果测得的传感器的信号电压不正常，需更换传感器。
（3）桑塔纳2000GLi轿车进气压力传感器的检测
桑塔纳2000GLi轿车上所用的压敏电阻式进气压力传感器（G71）中，还设有进气温度传感器，其端子排列和与ECU的连接电路如图4-7所示。当故障自诊断提示进气歧管压力传感器及电路有故障时，需要确认故障所在，其检测内容与方法如下：
1）直观检查。检查进气压力传感器的真空管，看有无松动和破损等、插接器及线路有无异常。
2）传感器线路检查。方法如下：
①关闭点火开关，断开ECU插接器和进气压力传感器插接器。
图4-7 桑塔纳2000GLi轿车进气压力传感器
a）传感器端子排列 b）传感器电路
②用电阻表检查ECU和传感器之间的连接线路电阻，传感器的1、2、3、4号端子分别连接ECU的30、44、12、7号端子，传感器各端子的功能及其连接线路的检测见表4-3。
表4-3 传感器各端子的功能及其连接线路的检测
如果电阻大于0.5Ω或为无穷大，说明线束与端子接触不良或导线有断路，应进行检修。
3）检测电源电压。接通点火开关（ON），用直流电压表测量进气压力传感器插接器（线束侧）的3号端子与1号端子之间的电压，应为5V左右。如果电压低或无，检查传感器与ECU的连接线路正常，则需更换ECU。
4）检测信号电压。方法如下：
①点火开关置于ON，在发动机不运转时，测量进气压力传感器信号输出4号端子与1号搭铁端子间电压，应为3.8～4.2V。
②当发动机怠速运转时，测量信号电压，应为0.8～1.3V。
③增大节气门开度，检查信号电压变化情况，应上升。
如果信号电压有异常，说明传感器已经损坏，应更换。
