长安福特整车电子控制系统高级培训手册.doc

第一课 电子控制系统概述介 绍内容 防抱死制动系统 电子速度控制 发动机电控装置 气候控制 转向和悬架系统 安全气囊系统 电子仪表技术人员的目标技术人员将： 熟悉各种电控部件和系统 能指明部件和系统的位置 熟悉系统的一般作用概述现代汽车具有许多电控系统，通常包括：防抱死制动系统电子速度控制发动机电控装置气候控制转向和悬架系统安全气囊系统电子仪表(信息电脑)上述系统的共同之处在于它们都是电子控制系统。 这些系统中的电子部件不断地向各种信号处理单元发出信息。这些处理器对信息进行“处理”，并在必要时调整信号并调整输出装置，以使汽车处于最佳工作状态。图1防抱死制动系统防抱死制动系统在紧急制动时通过自动调节制动液压力可防止任何车轮出现抱死。典型的ABS系统通常由控制模块、防抱死传感器(车轮速度传感器)、液压控制单元（HCU）和连接导线组成。防抱死制动系统的核心是电子控制器。控制器随时监视着系统的工作。对来自车轮上的速度传感器的数据进行处理。踩下制动踏板后，当控制器感测到某车轮处于抱死状态时，控制器即向液压控制单元发出信号，对制动液压力进行调节。电子速度控制电子速度控制系统用于保持驾驶员所设定的车速。该系统包括伺服总成、速度传感器、控制模块及相关电气和真空部件。在某些车型上，速度控制系统是与发动机电控系统（EEC）集成在一起的；而另一些车型上，则是单独的控制模块。驾驶员打开电子速度控制系统后，控制模块对速度传感器信号进行频率监测。当速度传感器信号频率发生变化时，控制模块就起动伺服总成以保持恒定的车速。发动机电控系统发动机电控系统（EEC）是发动机控制系统的核心，它由动力总成控制模块（PCM），传感器、输出部件、接线和相关部件组成。动力总成控制模块是一台微电脑，它不断地评估和处理来自发动机控制系统的输入信号，并向外输出最佳的控制指令。动力总成控制模块通过发动机上的各种传感器随时监测发动机的工作，其中包括发动机冷却剂温度传感器（ECT）、歧管绝对压力（MAP）传感器、进气温度（IAT）传感器、车速传感器、爆震传感器以及不多见的废气氧传感器。动力总成模块通过某些输出装置控制空气、燃料的混合比，点火正时和发动机的怠速。这些输出装置包括喷油器、点火模块、废气再循环阀（EGR）和怠速空气旁通阀（IAC）。所有上述部件共同作用使发动机在发挥最佳效能的同时保持较低的废气排放。电子控制变速器另一种在汽车上出现的相关装置是电子控制变速器。电子控制变速器阀体中的液流不再完全由机械阀和弹簧控制，而是由阀体上和阀体中的电磁阀控制。这些电磁线圈可对变速器的换档进行精确的控制。电磁阀受控于电子模块，电子模块接收车速、发动机负荷和节气门位置信号然后确定合适的档位。气候控制系统电子气候控制系统具有日照负荷传感器、车内传感器、外界环境传感器和发动机温度传感器等。气候控制系统可自动保持所选定的舒适的适于驾驶的温度，并在仪表板出风口、地板风道、风窗除霜口和侧窗除雾器之间变换出风方向。将系统设置到“自动”（AUTO）模式并设定到所需的舒适温度后，气候控制系统可自动提供暖风或冷气。图2可变助力转向和主动悬架现在有些车型采用一种可根据车速调节助力的可变助力式转向系统。该系统由方向盘传感器、控制模块和执行阀组成。可变助力转向系统通过车速传感器（装在变速器上）和方向盘传感器（装在转向柱上）来确定车速、方向盘转速和转过的角度。根据传感器送来的数据，系统通过转向机上的执行阀或液压泵对送往转向机的液流进行调节。在高速时只提供很小的液压助力，而在低速或泊车过程中提供较大的液压助力。主动悬架系统利用控制模块、汽车行驶高度传感器和可调节减震器来控制汽车悬架的阻尼或汽车行驶高度。控制模块对传感器发出的数据进行监控，并根据情况起动空气弹簧的电磁阀，按汽车负荷（乘员、行李等）对汽车行驶高度进行调节。图3安全气囊系统安全气囊的电子系统还包括诊断监测器，碰撞传感器和安全传感器等。它由两个子系统构成：1. 气囊系统：包括驾驶员和乘客侧（或仅驾驶员侧）的气囊 和充气装置。2. 电子系统：包括碰撞传感器和诊断监测器。诊断监测器随时对系统的整备状态进行检查，它监测着碰撞传感器及其线路连接、仪表板上的气囊指示灯、气囊的供电以及气囊本身。汽车前端布置着碰撞传感器和安全传感器，其作用是判 断碰撞的严重程度，如情况不严重则不让气囊展开，如很严重则令气囊充气。设计规定当汽车以45公里/小时（28英里/小时）的速度撞到另一辆同样大小的静止的汽车时，充气线路的地线将被接通（气囊展开）。不过，系统在得到两个安全传感器中的一个发出的确认信号之前，并不会使气囊充气。只有当汽车的减速度达到触发气囊的条件时，安全传感器开关触点才会闭合。此时它与蓄电池的回路才沟通。因此，只有在至少一个碰撞传感器与一个安全传感器同时闭合时，气囊才会充气。电子仪表板我们所介绍过的绝大多数电子控制系统在工作时并不直接产生可见的结果。而从现代汽车的仪表板上，我们却可以清晰地看到电子系统的效果。电子仪表板由处理传感器数据和控制显示的电脑模块构成。显示包括车速/里程表、机油和冷却液温度表、汽油表、蓄电池电量指示表，有的汽车还包括信息中心。第二课 传感装置介 绍内容R 温度传感器R 位置传感器电路R 开关位置传感器R 接地侧开关R 电源侧开关R 电磁感应传感器R 氧传感器R 频率发生器R 霍尔效应装置R 热线传感器R 压电装置R 爆震传感器R 压电式压力传感器R 光学传感器技术人员的目标：完成本课程后技术人员将做到：R 指出各传感器的基本作用R 叙述传感器输入的不同方式R 将传感器输入与系统工作过程联系起来术 语放大器用于增大信号电压或电流的电路或装置。大气压力(BP)传感器向处理器输出随实际气压变化的频率信号的传感器或信号电路。电容通过自身“容量”存贮电荷而使电压变化趋于平缓的特性。电容器一种可以存贮电荷，通常用于使电流不规则的脉冲平滑化的电子件。限流电阻.装在电路中用于将电流限定在预定值的电阻器。磁力线.描绘磁力分布的曲线（等磁力线）。频率直流电压转换器将变化的频率信号转换为直流模拟电压的转换器,它输出的直流电压值 与信号频率成正比。接地侧开关一种用来接通接地回路的电气开关或电子开关。爆震传感器固有频率与发动机爆震频率非常接近的一种传感元件，当发动机爆震 时向EEC提供爆震信息。歧管绝对压力传感器根据歧管真空度和歧管气压向处理器发送变化的频率信号的传感器或 信号电路。空气质量流量传感器通过热线式空气流量计及其电子电路测量空气质量流量的传感器。开路线路不完整，未构成电流回路的一种状态。压电受到机械压力后能产生电压的电子器件。腔封闭区间，如进气歧管。电源侧开关装在电源与负荷之间的电子或电气开关。基准(参考)电压由电压调节器提供给电位器和其它传感器的作为电压基准的恒定电压.变磁阻转子铁磁材料制成的齿盘，通过传感器的磁场时可产生表明转速的信号。电阻电流流动时受到的阻力，以欧姆为单位。电阻器装在电路中用以阻止或减小电流的器件。饱和描述磁场达到最高强度的术语。施密特触发器一种将霍尔效应元件产生的信号“尖锐化”的装置。半导体由导电性可随外界条件改变的材料（如硅）所制成的晶体管、集成电 路等电子器件的统称。信号电子系统中用以传送特定数据的电压形态。方波电压信号电压（直线）上升和（直线）下降的信号，在示波器上显示为矩形 波。热敏电阻阻值随温度改变的电阻。变磁阻传感器利用变磁阻转子穿越造成磁场变化进行感测的器件。可变电阻阻值可改变的电阻。分压电路电阻与电压源串接时，串联电阻就起到分压器的作用。每个电阻 产生部分电压降，这些串联压降的总和等于电源电压。电压降电流经过器件时在其接线端之间产生的电压变化。电阻式传感器图4温度传感器汽车上最常用的传感器就是温度传感器。在电子系统中，温度传感器用来监测各种部件、各种液体、气体的温度变化。发动机电控系统、变速器电子控制和电子仪表板就是应用温度传感器电路的例子。上述系统中温度传感器的电路是基本相同的。调压器使电路中的电压恒定。发生的电压波动会被控制模块当成传感器信号的变化。提供的电压必须能使系统正常工作。限流电阻是固定阻值的电阻，用以防止电路中电流超载，如控制模块与温度传感器之间发生接地短路，限流电阻可起到限流作用。控制模块的电位计部分测出M点的电压。此电压值随温度传感器阻值的变化而变化。温度传感器是一种可变电阻，当所监测的介质温度有变化时，其阻值随之变化：温度下降时阻值增加。温度上升时阻值减小。这种电阻称为热敏电阻。温度传感器电路是分压电路的一种形式（图4）。电路中限流电阻与可变电阻串联，因而热敏电阻上的电压降与热敏电阻占电路总电阻值的百分比成正比。图5本例中计算分压电路M点电压的公式为：Vm=(R2/Rt)VrVm是M点的电压，即被监测的电压。R2是温度传感器的阻值，Rt是R1与R2的电阻和。Vr等于调压器输出的参考电压。例如：当Vr=5V,R1=10W，R=10W时，Vm=2.5V（图5）。Vm=(10/20)5Vm=0.55Vm=2.5图6如R2（热敏电阻）增加到40W，则Vm应增至4V（图6）。Vm=(R2/Rt)VrVm=(40/50)5Vm=0.85Vm=4图7如R2（热敏电阻）降至1W，则Vm应降至0.45VVm=(R2/Rt)VrVm=(1/11)5Vm=0.095Vm=0.45正常工作状态下，当被监测的温度升高时，温度传感器的阻值下降，则M点的电压下降。反之，当监测的温度下降时，温度传感器的阻值升高，则M点的电压上升。控制模块以M点的电压为输入信号，确定应对系统采取哪些调整。本电路产生的是05V的模拟电压信号。非正常电路状态，例如发生断路或短路时，电路不能为其监测的温度提供准确指示。任何超出电路设计的电阻值会影响M点的电压，使控制模块的输入不准确。如传感器接地与控制模块之间发生断路，M点的电压将变为5V。如在控制模块与传感器之间发生对地短路，M点的电压将接近0V。如模块与传感器接地间的电阻值过大，M点的电压会高于正常值。电路中发生上述异常情况时，电路输入值就不能反映被监测的温度。图8位置传感器电路许多电子控制系统要求对部件在整个行程上的位置进行监测。电子温度控制系统中就有一个这方面的例子，控制模块需要对风门的开度进行监测，要不断获得风门位置的反馈。风门位置数据由可变电阻位置传感电路产生。与温度传感器电路类似，位置传感器电路也包括控制模块、传感器、引线和连接器（图8）。控制模块含有电压调节器、限流电阻和具有直流电压表功能的功能块。虽然位置传感器也是可变电阻，但是它与温度传感器的原理不一样。位置传感器的电阻是机械改变的。它利用一个在固定电阻器上滑动的移动臂（电刷），电刷与被监测的部件有机械联接。当部件的位置发生变化时，位置传感器的电阻值也随之变化。利用控制模块的电压表作用，可通过电刷上的电压确定出部件的位置。图9位置传感器电路也是分压电路，但与温度传感器不同，它是通过一个传感回路来监控传感器的电压（图9）。尽管温度传感器和位置传感器电路都是分压电路，但位置传感器电路的总电阻是不变的，因此，信号电压的计算方法略有不同。本例分压电路中确定M点电压的公式为：Vm=(Rbc/Rt)VrVm为M点的电压，即被监测的电压。Rbc为B点和C点之间的电阻。Rt为R1与R2的阻值之和。Vr等于电压调节器处的基准电压。例如：当Vr=5V,Rbc=50W,R1=10W且R2=100W时,那么：Vm=2.27V（图）Vm=(50110)5Vm=0.4545Vm=2.27图10当Rbc增大100W，则Vm随之增大到4.55V（图10）。Vm=(Rbc/Rt)VrVm=(100/110)5Vm=0.915Vm=4.55V图11当Rbc减小到10W，则Vm随之减小到0.45V(图11)。Vm=(Rbc/Rt)VrVm=(10/110)5Vm=0.095Vm=0.45V在正常工作过程中，当被监测的部件位置向其行程的一端移动时，位置传感器的阻值将增大或减小（取决于电路设计）。控制模块以被监测的电压为输入数据，确定系统应相应采取哪些变动。传感器阻值减小时，被监测电压将降低。本电路产生的模拟电压信号通常在05V之间。如电路发生电阻过高或过低的情况，电路就没能按其设计要求准确监测部件的位置。如阻值超出电路设计范围，控制模块的输入数据就会不准确。基准电压（VREF）或信号接线发生断路时，电压读数会降至0V。如传感器自身发生断路或VREF侧发生断路，电压读数也会降至0V。但当传感器接地侧或地线断路时，输入到模块的被监测电压将达到5V。基准电压线或信号线发生对地短路时，被监测电压会变为0V。如与模块相连的地线过早接地，模块输入不会受影响。位置传感器电路中任何地方的电阻高于正常电阻时，都会影响模块输入的准确性。例如，当基准电路部分电阻高于正常值时，被监测的电压也会较正常状态高一些。开关传感器图12ON/OFF开关位置传感器有些场合只需知道被监测的部件或装置处于两个位置中的哪一个。此时没有必要确定部件在整个行程上的位置，可以使用开关向控制模块提供信息（图12）。几乎所有的电控系统都至少有一个开关输入电路。与提供模拟直流电压的可变电阻式位置传感器不同，开关输入电路仅提供高/低（HI/LO）或开/关（ON/OFF）信号。开关位置电路产生0V或外加电压信号。一般将这类开关电路称为电源侧或接地侧开关。图13接地侧开关接地侧开关位置电路与温度传感器电路相似。最明显的区别在于与限流电阻串联的是一个开关而不是温度传感器（图13）。正常状态下，开关打开时，电压调节器、R1和电压表构成完整回路。由于电压表的内阻比R1的电阻高10多倍，M点的电压几乎为5V。图14开关闭合时，由它构成接地回路，因全部电压由R1承受，M点电压为0。（图14）控制模块与接地开关之间断路时，M点电压将保持在5V。而上述区间发生短路时，M点电压将接近于0V。图15电源侧开关除了控制模块中没有电压调节器外，电源侧开关电路与接地侧开关电路的元件相同。本电路由外部电源如蓄电池或点火开关供电。限流电阻串接在开关与地线之间。正常状态下，开关打开时，电路中没有电流，因而在电阻上没有电压降，电压表读数为0V（图15）。图16开关闭合时，电流流过电路，全部电压降出现在电阻上，此时M点的电压为电源电压（图16）。在电源开关与控制模块间发生断路或短路时，M点电压将接近0V。注意：绝大多数情况下，短路会使开关供电线路上的电路保护装置动作，将供电线路断开。实验1发动机冷却液和进气温度传感器目的：观察汽车上的发动机冷却液温度传感器和进气温度传感器产生的电压信号。在发动机进行热车时，观察传感器电阻与传感器电压之间的联系。本实验还提供了使用中断盒和数字万用表检验电路性能的机会。指导步骤1将点火开关置于关闭位置。步骤2将中断盒装到发动机控制线束上。此时先不要把PCM模块接到中断盒连接器 上。步骤3用欧姆表测量与汽车线束相连的中断盒上的芯脚， _与_之间的电 阻。此电阻就是发动机冷却液温度传感器的电阻。发动机冷却液温度传感器（ECT）（冷车时）的电阻值为_W。步骤4测量芯脚_与_之间的电阻。此电阻是进气温度传感器的电阻。进气温度传感器（IAT）（冷车时）的电阻值为_W。步骤5将动力控制模块（PCM）连接到中断盒上。步骤6将万用表转向电压挡，并将点火开关转到“运行”位置。步骤7测量芯脚_与_之间的电压。发动机冷却液温度传感器（ECT）（冷车时）两端的电压为_V。步骤8测量芯脚_与_之间的电压。进气温度传感器（IAT）（冷车时）两端的电压为_V。步骤9起动发动机使其处于怠速状态。热车后，测量芯脚_与_之间的电压。发同冷却液温度传感器（ECT）（热车时）两端的电压为_V。步骤10测量芯脚_与_之间的电压。进气温度传感器（IAT）（热车后）两端的电压为_V。温度上升或下降时电压是否变化？_步骤11关闭点火开关，断开动力控制模块（PCM）。步骤12将万用表开关置入欧姆挡，趁发动机热车时测量芯脚_与_之间的发动机冷却液温度传感器（ECT）的电阻。发动机冷却液温度传感器（ECT）（热车后）的电阻为_W.步骤13趁发动机热车时测量芯脚_与_之间的进气温度传感器（IAT）（热车后）的电阻为_W.温度升高时，传感器的电阻增大还是减小？_传感器电阻减小时，传感器电压升高还是降低？_上述实验过程的测量结果与下表是否相符？_温度发动机冷却液/进气温度传感器标准值FC电压（V）电阻（KW）2482302121941761581401221048668501201101009080706050403020100.270.350.460.600.781.021.331.702.132.603.073.511.181.552.072.803.845.377.7010.9716.1524.2737.3058.75注意：表中数据不适用于Atech实验台。步骤14中断盒仍连接到汽车线束上，但不用接动力控制模块（PCM）。实验2测量节气门位置传感器信号输出目标实车观察节气门位置传感器产生的电压信号。观察节气门在其整个转动行程中传感器电压与电阻之间的关系。本实验还提供了使用中断盒和数字式万用表检验电路性能的机会。指导将动力控制模块（PCM）与中断盒断开。让中断盒留在汽车线束上。分别在节气门全开、半开和关闭位置，用欧姆挡测量芯脚_与_之间的传感器节气门电阻。将其结果记录在下面：1. 节气门全开时传感器的电阻是_2. 节气门半开时传感器的电阻是_3. 节气门关闭时传感器的电阻是_将中断盒接到动力控制模块上。打开点火开关到“RUN”位置。用电压挡测量节气门全开时芯脚_（信号线）与_（接地）之间的节气门 传感器输出电压。在节气门半开和关闭位置对传感器重复上述试验，将结果记在下面：4. 节气门全开时传感器的电压是_5. 节气门半开时传感器的电压是_6. 节气门关闭时传感器的电压是_7. 当电阻增大时电压如何变化？_8. 当电阻减小时电压如何变化？_实验3制动开关目标：观察用于监测部件位置时开关产生的信号。本实验要求正确使用数字式万用表测量直流电压。指导步骤1用数字电压表测量中断盒芯脚_与_（接地）之间的电压。1. 电压读数为_V。步骤2让一位助手踩下制动踏板重复电压的测量过程2. 电压读数为_V。3. 仅根据上述两项试验，您能否说出本例是电源侧常开开关电路还是接地侧常闭开关电路？_4. 假设开关在“静止”（常态）位置，下面哪幅电路图是符合步骤1和2的电压读数的正确电路？_ATECH实验台 操作1温度传感器电路目标：学习热敏电阻的工作原理及其在温度传感器电路中的作用。在改变温度时对电阻和电压进行若干测量。本实验同时涉及了异常工作状态。正常工作状态：电阻测量：将Atech1830板装到1801实验台上，并在1830板上找到热敏电阻的位置。热敏电阻处标有Rt字样。1. 热敏电阻有多少端脚？_2. 此时热敏电阻处于室温下（环境温度），测量一下热敏电阻的阻值。3. 环境温度下热敏电阻阻值是_W。不要拆下欧姆表，用手指对热敏电阻慢慢加热。4. 热敏电阻冷却时其阻值如何变化？_5. 补全下列叙述：当温度升高时，电阻_,当温度降低时，电阻_。热敏电阻的工作过程与汽车中所用的热敏电阻相同，大多数热敏电阻都是这样工作的。图1-1电压测量按图1-1连好电路。注意电路中装的断路器的作用是防止元器件损坏。测量调压器的输入电压。6. 输入电压是多少？_测量调压器的输出电压。7 输出电压是多少？_汽车系统的工作电压是5V。调压器的任务就是提供无波动的5V稳定电压。调压器还向车上的许多传感器，包括热敏电阻提供5V基准电压。在电路中的M点测量热敏电阻的电压。8. 环境温度下热敏电阻两端的电压是多少？_9. 热敏电阻加热时，其两端电压如何变化？_10. 热敏电阻冷却时，其两端电压如何变化？_11. 补全下列叙述：温度升高时，热敏电阻两端电压_，当温度下降时，该电压_。12. 热敏电阻产生的是模拟信号(在0至5V间变化)还是数字信号(在0或5V间转换)？_非正常工作状态：参照图11进行下述实验。这些实验在电路中设置了一些故障，以观察非正常工作状态下的变化并找出故障。监测电路中M点的电压。13. 环境温度下的电压是多少？_接地断开：断开点1处的接地。14. 测得M点的电压是多少？_接好点1处的地线。信号断开断开电路中点2的信号线。15. 测得M点的电压是多少？_接好点2的信号线。信号短路：用另一根导线将点2接地短路。16. M点的电压是多少？_将短路连线自点2取下。总结实验结果，填写下列表格：故障形式M点电压接地断开_（大约）信号断开_信号短路_正常工作情况下，热敏电阻两端的电压应在大约0.5V至4.5V之间。信号电压超出 此范围则说明出了故障。17 .步骤15和16测得的信号电压是否超出了此范围？_ATECH实验台 操作2位置传感器电路目标：研究电位器的工作原理及其在位置传感器电路中的应用。在位置变化时对电阻和电压进行若干次测量，并涉及异常工作状态。正常工作状态：电阻测量：在Atech1830实验板中央找到电位器，其符号为带箭头的电阻，并标有10K字样。1. 电位器有多少接线端的电阻为_2. 测得两个外侧接线端的电阻为_W。顺时针将电位器旋到头，同时测量其中间接线柱（信号）和下部接线柱（接地）间的电阻。3. 测得的电阻是_W。4. 开始逆时针转动旋钮（电刷），进行下列测量：旋钮位置阻值1/4行程_（大约）1/2行程_3/4行程_全部行程_5. 旋钮（电刷）_的变化会导致测得的电阻发生变化。上述电位器的工作原理与汽车发动机控制系统中用来确定节气门位置的电位器的原理一样。图2-1电压测量按图2-1连好电路。6. 提供给传感器的稳定电压是多少？_顺时针将电位器旋到头，同时测量M点电压。电压符号表示电脑对电位器信号的监测点。7. 测得的电压是_V。8. 逆时针转电位器旋钮，进行下列测量：旋钮位置M点电压1/4行程_（大约）1/2行程_3/4行程_全部行程_补全下列叙述：9. 旋钮（电刷）位置的变化会导致电刷测点_的变化。10. 电位器产生的是模拟信号（在0至5V之间变化）还是数字信号（在0或5V跳变）？_非正常工作状态：参照图2-1进行下述实验。这些实验在电路中设置了一些故障，以观察非正常工作状态下的变化并找出故障。监测电路中的M点的电压。调节旋钮，直到电压读数约为2.5V，它代表节气门位置传感器在节气门半开时的电压。接地断开：断开点1处电位器的接地。11. 在点M处的测得的电压为_V。重新接好1处的接地。基准电压断开：在电路中点2处断开信号电压。12. 在点M处测得的电压为_V。重新接好点2点处的基准电压。信号断开：在电路中点3处断开信号电压线。13. 在点M处测得的电压为_V。重新接好点3处的信号线。信号短路用另一根电线使点3处接地。14. 在点M处测得的电压为_V。拆下点3处的接地线。总结实验结果，填写下列表格：故障形式M点电压接地断开_参考电压断开_信号断开_信号短路_正常工作情况下，电位器电压应在0.5至4.5V之间。信号电压超出此范围则说明出了故障。15. 在14记录中的电压是否超出了上述范围？_ATECH实验台 操作3接地侧开关目标：研究接地侧开关的工作原理及其在开关传感电路中的应用，并涉及非正常工作状态。图3-1正常工作状态电压测量：按图3-1接好电路。打开扳把开关（向上位置）并测量点M处的电压。电压表符号表示该点是电脑对开关信号的监测点。1. 测得的电压为_V。现在合上扳把开关。2. 测得的电压为_V。正常工作状态下，测得的电压应为5V（开关打开）或0V（开关闭合）。在此范围之外的信号电压则表明发生了故障。来回扳动扳把开关，观测电路中M点处电压的变化。3. 描述点M处的电压：_4. 在两个电压（本例中为0和5V）间进行转换的信号类型是什么？_非正常工作状态：参照图3-1进行下述实验。这些实验在电路中设置了一些故障，以观察与正常工作状态相比的变化并找出故障：接地断开：断开点1处开关接地。然后，来回扳动扳把开关，观察M点电压的变化。5. 描述点M点处的电压变化：_重新接好点1处的接地。断开信号：在电路中点2处断开信号电压线。来回扳动开关，观察点M处电压的变化。6. 描述点M处的电压变化：_重新接好点2处的信号电压线。信号短路：用另一根导线将点2接地。来回扳动开关，观察点M处电压的变化。7. 描述点M处的电压的变化。_拆下点2处的接地线。总结实验结果，填写下列表格：故障形式：M点电压接地断开_（大约）信号断开_信号短路_8. 上述测量过程中扳把开关的位置是否对电压产生影响？_ATECH实验台 操作4电源侧开关目标：研究电源侧开关的工作原理及其在开关传感电路中的应用，并涉及非正常工作状态。图4-1正常工作状态电压测量：按图4-1接好电路。1. 断开扳把开关（向上位置）并测量点M处的电压。电压表符号表示该点是电脑对开关信号的监测点。测得的电压为_V。2. 现在，合上扳把开关。测得的电压为_V。正常工作状态下，测得的电压应为0V（开关断开）或12V（开关闭合）。3. 上述结果与接地侧开关有何不同：_非正常工作状态：参照图4-1进行下述实验。这些实验在电路中设置了一些故障，以观察与正常工作状态的不同之处并找出故障：蓄电池断开（）：在电路中点1处将电源线断开。来回扳动扳把开关，观察点M处电压的变化。4. 描述点M处的电压变化：_重新接好点1处的电源线。断开信号：在电路中点2处断开信号电压线。来回扳动开关，观察点M处电压的变化。5. 描述点M处的电压变化：_重新接好点2处的信号电压线。信号短路：由于在点2处使信号短路会导致12V电源发生短路，故跳过此项实验。6. 如果点2处短路，点M处测得的电压将如何？_总结实验结果，填写下列表格：故障形式：M点电压电源断开_信号断开_信号短路_7.上述测量过程中扳把开关的位置是否对电压产生影响？_信号发生器图17电磁感应传感器电磁感应传感器电路一般用于系统工作信号包含有转速信号的电子系统中。无分电器式电子点火系统和防抱死制动系统都使用电磁感应电路。各种系统所使用的电磁感应电路基本相同。本电路由控制模块、电磁感应传感器、变磁阻转子、引线和连接器组成。控制模块包含一个限流电阻和与之串联的相当于电压表的信号处理部分。电磁感应传感器是一个变磁阻传感器（图17）。变磁阻传感器的磁场可以变化。当铁磁材料制成的齿盘（变磁阻转子）穿过传感器磁场时，磁场就会发生变化。图18电磁感应传感器向控制模块发送正弦信号。每当转子的凸齿经过传感器时，就会产生信号。其过程是：当转子的凸齿接近传感器时传感器磁场即开始扭曲，在电磁感应传感器的线圈感应出正向电压。磁场变化越大，感应电压值越高。转子凸齿从传感器离开时，磁场发生相反的变化，在电磁感应传感器的线圈中感应出负向电压，到转子齿沟与传感器凸出部分对正时，由于不再有磁场变化，也就不产生感应电压。图19本电路产生的这些信号可从示波器上看到。电磁感应传感器电路正常的示波器波形是如图19上方所示的修正的正弦波。电路中的电阻高于正常值时，感应电压的峰值会有所降低。此时，送到控制模块的信号电压下降。反映在示波器上可以看到正弦波峰值较正常状态下的峰值低。如传感器与转子的相对位置有偏差，也会发生上述情况。如位置偏差过大，磁场强度的变化将没有位置正常时那样大，感应出的电压就比较低，产生的信号较弱。线路发生对地短路或断路时，将不会向控制模块输入信号。图20氧传感器另一种专门用于发动机电控系统的专用传感器是氧传感器。该部件安装在排气气流中，向控制模块提供废气中氧含量的信号。氧传感器电路包括控制模块、氧传感器、连接器和引线。传感器由串联在一起的可变电压源和电阻构成（图20）。电压源向控制模块产生零至某电压之间的模拟电压信号。电阻的作用是在传感器与控制模块间发生对地短路时，防止传感器过流。图21氧传感器主要是由外面包有薄薄一层铂的二氧化锆陶瓷套管组成的。当套管内表面充满富氧的外界空气，而套管外表面暴露在贫氧的废气中时，传感器中就会发生化学反应，如同电池中的两种不同金属会产生电压一样。受热时，由于被监测气流与外界空气的含氧量不同，传感器就会发生化学反应（图21）。 被监测气流的含氧量变化时，输出电压就会变化。 含氧量下降时，输出电压提高含氧量提高时，输出电压下降电路中发生任何异常状况都会影响控制模块输入的准确性。如果在控制模块与传感器间发生断路或接地短路，控制模块从传感器输入的信号将保持为0。如传感器与控制模块连接不良，会使电路中电阻过大。传感器产生的信号电压的一部分就会在连接处损耗掉。控制模块输入的信号电压就会比传感器输出的信号电压低。本电路除对电路电阻十分敏感外，对由次级高压点火线产生的外界电脉冲或充电系统的电压波动也十分敏感。因此，控制模块与传感器间的连线必须是屏蔽线。图22频率发生器发动机电控系统采用了一种特别的传感器来测量发动机歧管气压和大气压力。这一装置通常称为歧管绝对压力（MAP）传感器或大气压力（BP）传感器。这些传感器输出信号的变化与我们前面见过的所有传感器都不一样，不是向控制模块输出模拟直流电压信号，而是输出一种电压在0V与5V之间不断转换的信号，这种转换很象开关电路的开关过程所产生的信号。但最大的区别是，这些传感器的输出信号的频率是变化的。本电路由控制模块、歧管绝对压力传感器（MAP）、连接器和引线（图22）组成。控制模块包括电压调节器、限流电阻、频率电压转换器和一个起电压表作用的信号处理器。电压调节器向电路提供恒定的电压。必须对供电电压进行调节，以使系统正常发挥作用。电路中的限流电阻可防止控制模块与传感器间发生接地短路时，电路中产生过大的电流。传感器对压力变化做出反应并给控制模块发送频率信号。（控制模块内的）频率电压转换器将来自传感器的输入信号转化为模拟电压信号。图23歧管绝对压力（MAP）传感器由可变电容器和一个频率发生器组成。压敏电容器有两个相对的电极，每个电极都装在一个电容板上。两个电容板之间是真空室。真空的压力变化时，电容板就会被吸近或拉开。电容器的电容随着电容板间距离的变化而变化。频率发生器监测到电容量的变化，并向控制模块输出信号。信号频率的变化正比于传感器电容量的变化。电路中发生任何异常状况都会影响对控制模块输入的准确性。如果在控制模块与传感器之间发生断