空氣流量計的分類、原理及波形介紹
2012-12-19
在電子控制燃油噴射裝置上，測定發(fā)動機所吸進的空氣量的傳感器，即空氣流量傳感器是決定系統(tǒng)控制精度的重要部件之一。當規(guī)定發(fā)動機所吸進的空氣、混合氣的空燃比（A/F）的控制精度為±1.0時，系統(tǒng)的允許誤差為±6%~7%，將此允許誤差分配至系統(tǒng)的各構(gòu)成部件上時，空氣流量傳感器所允許的誤差為±2%~3%。
汽油發(fā)動機所吸進空氣流量的最大值與最小值之比max/min在自然進氣系統(tǒng)中為40~50，在帶增壓的系統(tǒng)的中為60~70，在此范圍內(nèi)的，空氣流量傳感器應能保持±2~3%的測量精度，電子控制燃油噴射裝置上所用的空氣流量傳感器在很寬的測定范圍上不僅應能保持測量精度，而且測量響應性也要優(yōu)秀，可測量脈動的空氣流，輸出信號的處理應簡單。
為了克服活門式空氣流量傳感器的缺點，即在保證測量精度的前提下，擴展測量范圍，并且取消滑動觸點，有開發(fā)出小型輕巧的空氣流量傳感器，即卡曼渦旋式空氣流量傳感器。卡曼渦旋是一種物理現(xiàn)象，渦旋的檢測方法、電子控制電路與檢測精度根本無關，空氣的通路面積與渦旋發(fā)生柱的尺寸變化決定檢測精度。又因為這種傳感器的輸出的是電子信號（頻率），所以向系統(tǒng)的控制電路輸入信號時，可以省去AD轉(zhuǎn)換器。因此，從本質(zhì)來看，卡曼渦旋式空氣流量傳感器是適用于微機處理的信號。這種傳感器有以下三個優(yōu)點：測試精度高，可以輸出線形信號，信號處理簡單；長期使用，性能不會發(fā)生變化；因為是檢測體積流量所以不需要對溫度及大氣壓力進行修正。
作為發(fā)熱體的熱絲是用直徑為70um的鉑絲制成的，張緊裝于管道內(nèi)部，設計時就使其比進氣溫度高120度。在溫度傳感器還有空氣溫度補償電阻。它是由氧化鋁陶瓷基片印刷的鉑膜而形成的，它是于精密電阻一起設置在管道內(nèi)。為防止附著在熱絲上的灰塵等造成性能下降，設有灰塵燃燒電路，在點火開關置于斷開檔時，在一定的條件下，將熱絲加熱到1000度、1秒，燒掉灰塵等附著物。因為是用鉑絲做發(fā)熱元件，所以響應性好。
與此類似的還有熱膜絲空氣流量傳感器（H/F），與H/W傳感器類似，H/F也是采用平面形薄膜電阻器作為發(fā)熱元件。制造方法是：在氧化鋁基片上蒸發(fā)出的鉑的薄膜，通過圖形制作形成梳狀電阻，再調(diào)節(jié)到所要求的電阻值，此后，作成保護膜，再接好電極引線。與熱絲式相比，熱膜式發(fā)熱元件的響應性稍差，但因為它是通過圖形法制成的，所以電阻值較高，消耗的電流小，可以做到小型、輕巧。此外，因其發(fā)熱元件是平面型的，從上游觀察時，可設法使其投影面積做的很小，這樣的設置在計量通道內(nèi)時就可以減少附著物，即提高抗污性
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