汽车传感器原理与检修（何金戈）（第三版）

电子技术和计算机控制技术的发展，为汽车技术性能的提高，经济性、安全性和舒适性的改善，汽车废气污染的降低创造了良好的条件。目前，汽车上，特别是轿车上的电子控制部件越来越多，基本上占汽车总成本的1/3以上。在汽车电子控制系统中，汽车传感器是重要的组成部分，担负着信息的采集和传输的功能，汽车传感器工作性能的好坏，直接关系汽车的运行状况和车辆行驶的安全性、经济性。因此，要掌握好现代汽车的维修和检测技术，必须掌握传感器的作用、构造、工作原理、故障症状和检测方法。
本书系统、全面地讲述了汽车用各种传感器的构造和工作原理，突出传感器的检测方法。本书结合具体车型进行讲解，在编写的过程中，我们力求做到以下几点。
（1）全面性：尽量涵盖汽车上大部分传感器。
（2）先进性：跟上汽车电子发展步伐，突出介绍新型传感器。
（3）实用性：结合具体车型进行讲解，具有实用性和针对性。同时，为避免空洞无物的说教，针对每一传感器的检测，尽量提供线路图，使大家在具体运用中体会和学习传感器检测的精髓。
（4）易读性：尽量避免复杂的公式和高深理论，用深入浅出的语言介绍工作原理和检测方法。
科技的发展日新月异，为跟上汽车发展的步伐，适应产业升级背景下教材的迭代更新，将现代化教学手段融入教材建设，保持内容先进、实用、全面的特色，我们进行了两次修订再版工作。
本次为第三版修订，为了适应新能源汽车和智能网联汽车的发展，它们所使用和配备的传感器更加智能、网联、精密、小巧和高科技。在第二版的基础上，进行了以下更新：
（1）删除了一些体积大、反应灵敏度低的传感器。如量芯式空气流量传感器、水银式减速度传感器、真空膜盒式传感器。
（2）删除了一些技术含量低、用量少的传感器。如开关式节气门位置传感器等。
（3）增加了新能源汽车传感器，如漏电传感器、车门把手传感器。
（4）增加了智能网联汽车传感器。介绍了毫米波传感器、激光传感器、视觉传感器等内容。
（5）重新调整了章节的布置和安排，使传感器的分类更趋合理。
（6）完善了数字资源配套，帮助读者理解书中的内容。
本书由海南大学何金戈担任主编，海南省机电工程学校陈帮鸿、冀南技师学院刘江飞担任副主编，海口市高级技工学校卢徽成、黑龙江农业职业技术学院王萍参编。由于作者水平有限，加之时间仓促，不足之处在所难免，请广大读者不吝赐教！

编者

本书从实用角度出发，系统、全面地介绍了现今汽车上比较常用的传感器的结构、工作原理和检测方法。全书共分十章，内容包括绪论，温度传感器，位置和角度传感器，气体和液体流量传感器，气体压力和液体压力传感器，速度与加速度传感器，气体浓度传感器，爆震、碰撞和扭矩传感器，智能网联汽车传感器，其他传感器。为方便教学，本书配套了电子课件、复习思考题参考答案。
本书内容全面，且有具体车型实例佐证，实用性强、图文并茂、浅显易懂，可以作为高职高专院校、本科院校汽车类专业教材，也可供汽车维修、汽车检测及相关技术人员作为培训用书或参考使用。

第一章绪论1
第一节汽车电子控制基础1
一、汽车电子控制的一般过程1
二、汽车电子控制系统的组成2
第二节传感器概述3
一、传感器的定义和组成3
二、传感器的分类3
三、传感器信号5
四、传感器的检测方法7
五、传感器检测顺序11
六、传感器检测注意事项12
七、车用传感器的发展趋势13
复习思考题16

第二章温度传感器17
第一节概述17
第二节发动机用热敏电阻温度传感器19
一、进气温度传感器19
二、冷却液温度传感器21
三、燃油温度传感器22
四、机油温度传感器24
五、排气温度传感器24
六、EGR监测温度传感器25
第三节电动汽车用温度传感器26
一、HV蓄电池温度传感器26
二、HV蓄电池进气温度传感器28
三、辅助蓄电池温度传感器28
四、混合动力系统电机温度传感器29
五、升压转换器温度传感器30
六、充电插座温度传感器31
第四节空调用温度传感器31
一、环境温度传感器33
二、进气道温度传感器33
三、车内温度传感器34
四、蒸发器出口温度传感器35
五、脚部温度传感器36
六、中央通道出风口温度传感器36
第五节其他温度传感器37
一、自动变速器油温传感器37
二、水温表温度传感器38
第六节热敏铁氧体温度传感器40
一、热敏铁氧体温度传感器的结构、工作原理40
二、热敏铁氧体温度传感器的检测41
复习思考题41

第三章位置和角度传感器42
第一节曲轴位置传感器42
一、概述42
二、磁电感应式曲轴位置传感器43
三、光电式曲轴位置传感器46
四、霍尔式曲轴位置传感器48
第二节凸轮轴位置传感器52
一、磁电式凸轮轴位置传感器52
二、霍尔式凸轮轴位置传感器53
三、光电式凸轮轴位置传感器54
四、磁阻元件式凸轮轴位置传感器54
五、巨磁阻式（GMR）凸轮轴位置传感器56
第三节节气门位置传感器58
一、概述58
二、滑动电阻式节气门位置传感器59
三、霍尔式节气门位置传感器61
四、感应式节气门位置传感器63
第四节液位传感器65
一、浮子舌簧开关式液位传感器65
二、浮子可变电阻式液位传感器66
三、热敏电阻式液位传感器68
四、电热式液位传感器70
五、电容式液位传感器70
六、电极式液面高度传感器71
七、半导体型液位传感器72
第五节转向盘转角传感器73
一、滑动电阻式转向盘转角传感器73
二、磁感应式转向盘转角传感器73
三、光电式转向盘转角传感器74
四、霍尔式转向盘转角传感器76
五、各向异性磁阻式转向盘转角传感器77
第六节加速踏板位置传感器78
一、电位计式加速踏板位置传感器79
二、双霍尔式加速踏板位置传感器80
三、感应式加速踏板位置传感器81
第七节离合器和制动器位置传感器83
一、离合器踏板位置传感器83
二、制动踏板位置传感器85
三、制动行程传感器86
第八节车高传感器与水平传感器86
一、概述86
二、霍尔集成电路式车身高度传感器88
三、滑动电阻式车身高度（车高）传感器88
四、光电式车高传感器90
五、霍尔线性车高传感器（水平传感器）94
六、感应式车身高度传感器96
第九节舒适系统用位置传感器98
一、座椅位置传感器99
二、安全带位置传感器101
三、电动后视镜用位置传感器102
四、乘员位置传感器104
五、自动空调翻板伺服电机位置传感器105
第十节电动车电机位置传感器107
一、旋转变压器传感器107
二、霍尔式电机位置传感器111
第十一节其他位置传感器113
一、EGR位置传感器113
二、怠速电机位置传感器114
三、倾角传感器116
复习思考题118

第四章气体和液体流量传感器119
第一节空气流量传感器119
一、卡门涡流式空气流量传感器120
二、热线式空气流量传感器123
三、热膜式空气流量传感器126
第二节液体流量传感器128
一、舌簧开关式液体流量传感器128
二、光电式燃油流量传感器128
三、静电式冷媒流量传感器129
复习思考题130

第五章气体压力和液体压力传感器131
第一节概述131
第二节进气歧管压力传感器131
一、半导体压敏电阻式进气歧管压力传感器132
二、电容式进气歧管压力传感器136
三、表面弹性波式进气歧管压力传感器137
第三节其他气体压力传感器137
一、大气压力传感器137
二、燃油箱压差传感器（燃油箱压力传感器）139
三、增压压力传感器141
四、轮胎压力传感器143
第四节制动压力传感器146
一、压敏电阻式制动压力传感器146
二、压电晶体式制动压力传感器147
三、电容式制动压力传感器147
第五节其他液体压力传感器149
一、燃油压力传感器149
二、共轨压力传感器CRPS（Common Rail Pressure Sensor）150
三、空调制冷剂高压传感器152
四、电控发动机机油压力传感器155
复习思考题156

第六章速度与加速度传感器157
第一节发动机转速传感器157
一、电磁感应式转速传感器157
二、舌簧开关式转速传感器158
第二节车速传感器160
一、舌簧开关式车速传感器160
二、电磁感应式车速传感器162
三、光电式车速传感器163
四、霍尔式车速传感器164
五、磁阻元件式车速传感器166
六、多普勒雷达式车速传感器169
第三节轮速传感器170
一、电磁感应式轮速传感器170
二、励磁式轮速传感器175
三、霍尔效应式轮速传感器175
四、磁阻式轮速传感器177
第四节加速度与减速度传感器180
一、光电式减速度传感器181
二、压电式减速度传感器182
三、压阻式减速度传感器183
四、差动电容式加速度传感器185
第五节横摆角速度传感器与组合传感器186
一、横摆角速度传感器187
二、组合传感器188
复习思考题191

第七章气体浓度传感器192
第一节氧传感器192
一、二氧化锆式氧传感器193
二、二氧化钛式氧传感器198
第二节宽域氧传感器200
一、宽域氧传感器的工作原理200
二、宽域氧传感器的检测202
第三节NOx传感器204
一、柴油车用NOx传感器204
二、汽油车用NOx传感器204
第四节烟雾浓度传感器206
第五节空气质量传感器208
复习思考题212

第八章爆震、碰撞和扭矩传感器213
第一节爆震传感器213
一、汽油车用爆震传感器213
二、磁致伸缩式爆震传感器213
三、压电式爆震传感器214
四、柴油车用爆震传感器218
第二节碰撞传感器218
一、滚球式碰撞传感器219
二、滚轴式碰撞传感器219
三、偏心锤式碰撞传感器220
四、电阻应变计式碰撞传感器221
五、压电效应式碰撞传感器221
六、水银开关式碰撞传感器221
七、阻尼弹簧式碰撞传感器222
八、应变仪式安全传感器222
九、碰撞传感器的检测223
第三节扭矩传感器223
一、光电式扭矩传感器224
二、电位计式扭矩传感器225
三、电感式扭矩传感器228
四、分相器型扭矩传感器231
五、磁阻式扭矩传感器233
六、霍尔式扭矩传感器234
复习思考题235

第九章智能网联汽车传感器236
第一节超声波传感器236
一、概述236
二、 超声波传感器分类237
三、超声波传感器实例与检测237
第二节毫米波传感器240
一、概述240
二、毫米波传感器分类241
三、毫米波传感器结构与工作原理241
四、毫米波传感器实例与检测243
第三节激光传感器244
一、激光传感器结构与工作原理245
二、激光传感器分类246
三、激光传感器实例与检测248
第四节视觉传感器249
一、 视觉传感器的功用249
二、视觉传感器分类250
三、视觉传感器的结构252
四、基于视觉传感器的环境感知流程253
第五节惯性导航传感器 253
一、MEMS陀螺仪254
二、MEMS加速度传感器255
复习思考题255

第十章其他传感器256
第一节光量传感器256
一、日照传感器256
二、光敏电阻式光量传感器258
三、光敏二极管光量传感器259
四、光敏三极管光量传感器260
第二节湿度传感器262
一、湿敏电阻式湿度传感器262
二、结露传感器263
三、雾气传感器264
第三节电流传感器265
一、分流器265
二、霍尔电流传感器266
第四节雨滴（雨量）传感器267
一、红外线式雨滴传感器268
二、压电式雨滴传感器268
三、电容式雨滴传感器268
四、雨滴传感器实例269
五、雨滴/光线/雾气/光照等组合传感器271
第五节漏电传感器273
一、漏电传感器功用273
二、漏电传感器分类和工作原理274
三、漏电传感器实例与检测275
第六节门把手传感器276
一、电容式门把手传感器277
二、红外线式门把手传感器278
第七节空调压缩机锁定传感器279
第八节智能型蓄电池传感器280
一、智能型蓄电池传感器功用280
二、智能型蓄电池传感器安装位置280
三、智能型蓄电池传感器结构和工作原理281
复习思考题282

参考文献283