發布日期：2022-10-09 點擊率：305
空氣流量傳感器作用安裝及類型空氣流量傳感器
1.空氣流量傳感器作用
檢測進氣流量，計算進氣量，決定基本噴油量和基本點火提前角。
2.安裝位置
空氣濾清器后，
節氣門前
3.類型
熱線式
熱膜式
卡門漩渦式
葉板式
圖 空氣流量傳感器的安裝位置
2.1.2 熱線式空氣流量傳感器
1. 結構：
主流測量式
旁通測量式
2. 原理
空氣流量增大，鉑絲熱線電阻ＲH 溫度降低，ＲH電阻 減小，加熱電流ＩＨ增大，以維持熱線溫度一定（比氣流溫度高100℃ ）。利用ＲH加熱電流度量空氣質量流量。
（汽車維修技術網
3. 電路
4. 使用性能
優點：進氣阻力小；
響應速度快，測量準確；
檢測質量流量，無需進氣溫度和大氣壓力補償。
缺點：熱絲易壞，易污染。
自動“燒凈”作用（舉例）：
起動，怠速，提速至3000r/min，再怠速，關閉點火開關；控制電路發出控制電流，使熱線升至1000 ℃，加熱1s。
發動機熄火后的4s內，控制電路發出控制電流，使熱線升至1000 ℃，加熱1s。
應用：廣泛，國產別克
4.檢測（日產VG30E發動機）
（1）萬用表檢測
電源線：拔下連接器，點火開關ON，測量插頭E與搭鐵間的電壓，應為12V。
搭鐵線：拔下連接器，點火開關OFF，測量插頭D、C與搭鐵間的電阻，應為0Ω。
流量信號線：插好連接器，點火開關ON，測量B與 D間的電壓，發動機不起動時應小于0.5V；發動機怠速時應為1.0V～1.3V；發動機3000r/min時應為1.8V～2.0V，并隨進氣流量的增大而增大。
自清信號線：發動機熱機，1500r/min，測量F與D間的電壓，點火開關OFF，電壓應回0V并在5s后跳躍上升，1s后回0V；發動機熄火5s后自動加熱至發出紅光，并持續1s。
（1）萬用表檢測
（2）示波器檢測
模擬信號：輸出信號電壓隨進氣流量的增大而增大。
通常熱線（熱膜）式空氣流量傳感器輸出信號電壓范圍是從怠速時超過0.2V變至節氣門全開時超過4V，當急減速時輸出信號電壓應比怠速時的電壓稍低。
（2）示波器檢測
數字信號：輸出信號頻率隨進氣流量的增大而增大。
波形的幅值大多數應滿5V，波形的形狀要適當一致，矩形的拐角和垂直沿的一致性要好。
2.1.3 熱膜式空氣流量傳感器
1.原理：同熱絲式
2.結構：鉑膜鍍在陶瓷基片上
3.使用：
優點：熱膜不易損壞，可靠性高，不易污染，無需自潔，成本低。
應用舉例：國產桑塔納2000GSi、 捷達GT、GTX、帕薩特B5 2.8L
4.檢測：同熱絲式
2.1.4 卡門旋渦式空氣流量傳感器
1.卡門旋渦原理：在進氣道內設置一擾流體，當空氣流過時，擾流體后將產生渦流，渦流的頻率f與空氣流速v之間：測得頻率f，即知空氣流速v，進而計算體積流量。流量計輸出數字信號（頻率信號）。 f=St v/d
2. 卡門旋渦光電式空氣流量傳感器：結構和原理
3. 卡門旋渦聲波式空氣流量傳感器：結構和原理
密度的變化————超聲波信號疏密變化
4. 電路
5. 應用舉例
優點：體積小，重量輕，進氣阻力小，響應快，精度高。
缺點：成本高
應用：三菱和凌志的某些發動機
6. 檢測
（1）萬用表檢測
電源線：拔下連接器，點火開關ON，測量插頭VＣ與搭鐵間的電壓，應為5V。
搭鐵線：拔下連接器，點火開關OFF，測量插頭E2與搭鐵間的電阻，應為0Ω。
信號線：插好連接器，點火開關ON，測量接腳Ks與 E2間的電壓，發動機不起動時應為4.5V~5.5V；發動機運轉時應為2V～4V，并隨進氣流量的增大而增大。
（2）示波器檢測
數字信號：輸出信號頻率隨進氣流量增大而增大，占空比、脈沖寬度也改變
2.1.5 葉板式空氣流量傳感器
1. 結構
2.原理
空氣流量↑
氣流力矩Ｍ↑
流量板開度↑
信號電壓 ↑ 或↓
噴油量↑
3.使用
性能：計量比較準確，成本低。
燃油泵微動開關觸點：控制燃油泵。
加速感知：加速加濃。
應用：德國BOSCH傳統L型燃油噴射系統、一些中檔車型豐田佳美、大霸王、馬自大MPV等。
4.檢測（豐田PREVIA大霸王2TZ-FE發動機）
（1）萬用表檢測
電源線：拔下連接器，點火開關ON，測量插頭VＣ與搭鐵間的電壓，應為5V，插頭FＣ與搭鐵間的電壓，應為12V 。
搭鐵線：拔下連接器，點火開關OFF，測量插頭E2、E1與搭鐵間的電阻，應為0Ω。
傳感器靜態電阻：拔下連接器，點火開關OFF，測量插座各接腳間的電阻，應與表1中規定相符。
信號線：插好連接器，點火開關ON，測量各接腳間的電壓，應與表2中規定相符。
表1 豐田車翼板式空氣流量傳感器各接腳間的電阻
表2 豐田車翼板式空氣流量傳感器信號電壓
（2）示波器檢測
模擬信號：輸出信號電壓隨進氣流量的增大而增大
正常旋轉翼片式空氣流量傳感器怠速時輸出電壓約為lV，節氣門全開時應超過4V，急減速(急抬加速踏板)時輸出電壓并不是非常快地從急加速電壓回到怠速電壓。
在急加速時波形中的小尖峰是由于葉片過量擺動造成的。
氣體、濕度、流量傳感器圖用圖形符號（第二版）2014年7月22日表2氣體、濕度、流量傳感器圖用圖形符號（第二版）
符號定義
將感受的氣體轉換成可用輸出信號的傳感器。
半導體氣體傳感
SEMICONDUCTOR-半導體利用半導體材料的電導率變化，將感受的氣體轉換成可用輸出信號的傳感器。包括表面電導式傳感器和體電導式傳感器。
金屬氧化物氣體
MOS-金屬氧化物半導體
利用金屬氧化物制成敏感元件的氣體傳感器。
旁熱式管狀氣體
采用旁熱式管狀結構的金屬氧化物半導體氣
體傳感器。
采用厚膜印刷工藝制作的片式結構的金屬氧
化物半導體氣體傳感器。
旁熱式管狀氣體
采用燒結型直熱式結構的金屬氧化物半導體
氣體傳感器。
有機半導體氣體
ORS-有機半導體
利用有機半導體制成敏感元件的氣體傳感器。
電導型氣體傳感
檢測信號為電導率變化的氣體傳感器。
接觸燃燒式氣體利用可燃性氣體接觸涂覆催化劑材料表面燃燒所產生的燃燒熱，將感受的氣體轉換成可用輸出信號的傳感器
分為直接接觸燃燒式和催化接觸燃燒式
熱導式氣體傳感利用氣體不同其熱傳導率亦不同的原理，將感
受的氣體轉換成可用輸出信號的傳感器。
聲表面波氣體傳利用聲表面波器件對氣體的敏感特性，
的氣體轉換成可用輸出信號的傳感器。
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水流傳感器簡介
水流傳感器是指通過對水流量的感應而輸出脈沖信號或電流、電壓等信號的水流量感應儀器，這種信號的輸出和水流量成一定的線性比例，有相應的換算公式和比較曲線，因此可做水控方面的管理和流量計算，在熱力方面配合換能器可測量一段時間介質能量的流失，如熱能表。水流傳感器主要和控制芯片、單片機，甚至PLC配合使用。水流傳感器具有流量控制準確，可以循環設定動作流量，水流顯示和流量累積計算的作用。
水流傳感器基本原理
水流量傳感器是利用霍爾元件的霍爾效應來測量磁性物理量。在霍爾元件的正極串入負載電阻，同時通上5V的直流電壓并使電流方向與磁場方向正交。當水通過渦輪開關殼推動磁性轉子轉動時，產生不同磁極的旋轉磁場，切割磁感應線，產生高低脈沖電平。由于霍爾元件的輸出脈沖信號頻率與磁性轉子的轉速成正比，轉子的轉速又與水流量成正比，根據水流量的大小啟動燃氣熱水器。其脈沖信號頻率的經驗公式見式（1）。
f=8.1q-3（1）
式中：f—脈沖信號頻率，H2
q—水流量，L/min
由水流量傳感器的反饋信號通過控制器判斷水流量的值。根據燃氣熱水器機型的不同，選擇最佳的啟動流量，可實現超低壓（0.02MPa以下）啟動。
水流傳感器工作原理
水流傳感器主要由銅閥體、水流轉子組件、穩流組件和霍爾元件組成。它裝在熱水器的進水端用于測量進水流量。當水流過轉子組件時，磁性轉子轉動，并且轉速隨著流量成線性變化。霍爾元件輸出相應的脈沖信號反饋給控制器，由控制器判斷水流量的大小，調節控制比例閥的電流，從而通過比例閥控制燃氣氣量，避免燃氣熱水器在使用過程中出現夏暖冬涼的現象。水流量傳感器從根本上解決了壓差式水氣聯動閥啟動水壓高以及翻板式水閥易誤動作出現干燒等缺點。它具有反映靈敏、壽命長、動作迅速、安全可靠、連接方便利啟動流量超低（1.5L/min）等優點，深受廣大用戶喜愛。
水流轉子組件主要由渦輪開關殼、磁性轉子、制動環組成。使用水流開關方式時，其性能優于機械式壓差盤結構，且尺寸明顯縮校當水流通過渦輪開關殼，推動磁性轉子旋轉，不同磁極靠近霍爾元件時霍爾元件導通，離開時霍爾元件斷開。由此，可測量出轉子轉速。根據實測的水流量、轉子轉速和輸出信號（電壓）的曲線，便可確定出熱水器的啟動水壓，以及啟動水壓相對應的啟動水流量與轉子的啟動轉速。由控制電路，便可實現當轉子轉速大于啟動轉速時熱水器啟動工作;在轉速小于啟動轉速時，熱水器停止工作。這樣熱水器啟動水壓一般設定在0.01MPa，啟動水流量為3～5L/min（需滿足熱水器標準對最高溫升的限制）。另外，由于水在永磁材料磁場切割下，變成磁化水，水中的含氧量增加，使人洗浴后感覺清爽。制動環的作用是停水時，制止高速旋轉的磁性轉子轉動，終止脈沖信號輸出。控制器接收不到脈沖信號，立即控制燃氣比例閥關閥，切斷氣源，防止干燒。
熱水器水流傳感器的作用
1、通水通電，防干燒，有開關信號輸出的和脈沖信號輸出的水流量傳感器（賽盛爾）；
2、線型比例輸出脈沖信號，與流量成比例關系，從而實現加熱功率的調整，達到恒溫效果，大部分恒熱熱器和燃氣勢水器都采用這種方式，現在一些電勢水龍頭和洗手寶也有的用水流量傳感器。
水流傳感器內部圖
水流傳感器如何修理
水流量傳感器的常見故障檢修方法
水流量傳感器主要測量密封管道中的液體和氣體，廣泛應用于石油、化工和紡織等領域。水流量傳感器在使用現場，也會出現一些小問題，耽誤工作。
水流量傳感器的常見故障檢修方法，在使用中發現水流量傳感器的累計值小于實際值，首先要看看安裝位置是否較高，不然則要修改管道;運行中無顯示應檢查電源部分、接觸部分、保險絲等;運行一段時間后發現瞬時值跳動幅度過大，flow-meters.cn而且累積量明顯偏小，應檢查電纜兩端接地是否良好;運行一段時間，累積量偏小，但瞬時值平穩或為零，這時應查工藝設備問題，即是否因為設備故障導致流量偏小; 流量顯示值變化異常且無規律，則可能是流量介質里含有鐵磁性物質或附近出現了強磁場干擾;應定期巡檢，常開蓋檢查，當電極密封不嚴時會向外漏液，并損壞電路板，應引起注意。
水流量傳感器有顯示值但有誤差的檢修方法，應在通電情況下關閉閥門，使流量等于零，測量“基準電壓”，然后與儀表出廠時的數據相比較，若有問題，則斷開電源，斷開轉換器，檢查兩電極分別對“地”的電阻，這兩個值應該基本相等并在數千歐姆范圍內，如電阻相差懸殊太大，水流量傳感器則可能是一個或兩個電極的平面粘附了贓物或接線端子接觸不良，若電阻值接近無窮大，則可能短路，如果電阻值接近零，則可能是電極處泄露，絕緣破壞;
水流量傳感器的顯示值誤差增大或無顯示檢修方法，水流量傳感器長期工作在較高溫度或較高壓力（或負壓）下，或者安裝時對測量管道造成了較大的機械應力，使測量管的襯里和管壁脫離或裂開，或者被流體的沖擊、磨損，使襯里損壞，造成電極的絕緣破壞或勵磁線圈的絕緣破壞，儀表顯示值的誤差增大或無顯示，這種情況下就要拆下水流量傳感器徹底修理并且要返廠進行流量標定;
上述講述了水流量傳感器的常見故障檢修方法，使得當水流量傳感器發生故障時無需找廠家來維修，只需要我們的師傅來維修即可，從而提高了工業的生產效率。
水流量傳感器的故障解除說明
水流量傳感器目前可以根據水流量的大小設計擋板，減少水流通過流量傳感器產生的水阻力，減少水系統壓頭損失，但由于擋板式長期受水流的沖擊仍然有疲勞的問題，即使在工廠標定好流量值的也會發生設定點飄移。通常在保護流量值不要求精確的地方使用，即用于水管內的水流突然中斷的斷流保護。在國內針對水源熱泵機組設計的非常少。
擋板式是專門針對水環/地源熱泵空調機組的水流量監控而開發的，它針對不同的管徑配有不同的擋片，每種擋片的水阻不超過0.5米水柱，相比靶式水阻已大大降低。水流量傳感器每個擋板式流量傳感器都配有與水環熱泵機組水管相同的管件，現場只需連接上水管即可，不需對擋片做任何改變，另外擋板式水流開關的承壓大于25bar，在對水流量要求不高的水環熱泵機組是一個低成本的水流開關。
經過在水環/地源熱泵機組上使用的反饋來看，壓差開關能有效判斷水環熱泵機組現場安裝的水管路的問題，能徹底避免水流量少造成換熱器凍壞的情況，流量傳感器也可以保護由于水過濾器堵塞造成的水流量下降時換熱器凍壞的情況，另外水管路壓差開關沒有靶流開關疲勞破壞的風險。
水流量傳感器尤其在水管路有少量空氣時，流量傳感器工作非常穩定，不會出現類似靶流開關的漂浮情況，經過多年使用的反饋未發現壓差開關本身有故障的情況。
電磁式流量傳感器工作原理及電路圖
圖1是電磁式流量傳感器的工作原理圖。在勵磁線圈通以勵磁電壓后，絕緣導管便處于磁力線密度為B的均勻磁場中，當平均流速為v的導電性液體流經絕緣導管時，那么在導線內徑為D的管道壁上設置的一對電極中，便會產生如下式所表示的電動勢e，即
式中v——液體的平均流速（m/s）
B——磁場的磁通密度（T）
D——導管的內徑（m）
液體流動的容積流量
根據上式可以看出，容積流量Q與電動勢e成正比。如果我們事先知道導管內徑和磁場的磁通密度B，那么就可以通過對電動勢的測定，求出容積的流量。
雖然電磁流量傳感器的使用條件是要求流體是導電的，但它還是有許多優點。
(1).沒有機械可動部分。
(2).由于電極的距離正好為導管的內徑，因此沒有妨礙流體流動的障礙，壓力損失極小。
(3).能夠得到與容積流量成正比的輸出信號。
(4).測量結果不受流體粘度的影響。
(5).由于電動勢是在包含電極的導管的斷面處作為平均流速測得的，因此受流速分布影響較小。
(6).測量范圍寬，可以從0.005——m3/h。
(7).測量精度高，可達±0.5%。
使用電磁流量傳感器時應注意以下幾點：
[1].由于管道是絕緣體，電流在流體中流動很容易受雜波的干擾，因此必須在安裝流量傳感器管道的兩端設置接地環，使流體接地。
[2].雖然流速對精度影響不大，為消除這種影響，應保證上流道有足夠的直線長度。
[3].使用電磁流量計時，必須使管道內充滿液體。最好是把管道垂直設置，讓被測液體從上至下流動。
[4].測定電導率較小的液體時，由于兩電極間的內部阻抗比較高，所以信號放大器要有100MΩ的輸入阻抗。為保證傳感器正常的工作，液體的電導率必須保證在5s/cm以上。
電磁流量傳感器可以廣泛應用于自來水、工業用水、農業用水、海水、污水、污泥、化學藥品、食品、礦漿等流體的檢測。
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