1、.汽車用傳感器考題資料一、填空題1. 傳感器被形象地稱為“電五官”，是現代檢測和控制裝置的重要組成部分。2. 傳感器一般由敏感元件、傳感元件、測量轉換電路組成。3. 熱電阻信號連接主要有三種方式：二線制、三線制、四線制。4. 空氣流量傳感器按特征分有L型和D型兩種。5. 常見的空氣流量傳感器有動片式、卡曼渦旋式、熱絲式。6. 半導體壓力傳感器從結構與功能上大致可以分為絕對壓力形、差壓型和應變壓力形三種。7. 常見的節氣門位置傳感器有編碼器式、直線式、滑動式等。8. 傳感器的電路特性主要有靈敏度、偏置電壓、密度的溫度系數、偏置電壓的溫度特性。9. 混合氣的空燃比一旦偏離理論空燃比，三元催化劑對C

2、O、HC和NOx的凈化能力將急劇下降。10. 目前使用的氧傳感器有氧化鋯式和氧化鈦式兩種。11氧傳感器的外側處于尾氣中，內側導入空氣，當兩側氧氣的濃度之差會產生電動勢，其中內側為正極。12. 氧傳感器的基本特性：空燃比特性、響應特性、內阻特性。13. 傳感元件輸出的電信號轉換為便于顯示、記錄、處理和控制的有用電信號（電壓、電流或頻率量）。例如電橋、放大器、振蕩器等。14. 把-273.15 定作熱力學溫標（絕對溫標）的零度，叫做絕對零度。15. 熱敏電阻用陶瓷半導體材料制成，是一種溫度系數很高的電阻材料。16. 壓力的單位：1bar=1at1kgf/cm2=0.1MPa=100KPa。二、判斷

3、題1全范圍空燃比傳感器相對普通氧傳感器而言，可以檢測從濃到稀的這個范圍的空燃比。（對）2. PDS型燃燒壓力傳感器是緊固在火花塞上的墊圈型傳感器。（錯）3. 在發生爆震時延遲點火時間，而在不出現爆震時，提前點火，總是將點火時間設置在近于爆震區域。 （對）4. 電磁式傳感器的線圈中只要存在著磁力線，就會產生感應電壓。 （錯）5. 氧傳感器安裝在發動機的排氣管上，位于三元催化轉化器之前，用于測量廢氣中的氧含量。 （對）6. G加速度傳感器能廣泛應用于汽車的安全氣囊、防抱死以及四輪轉向及自動變速器系統上。 （錯）7. 角度傳感器按輸出信號分類，可分為模擬式與數字式兩種。 （對）8. 溫度補償電路擔負

4、傳感元件偏置溫度特性的補償及靈敏度的溫度特性補償作用。 （對）9. 在發動機利用氧傳感器進行閉環控制時，一般情況下，尾氣總處于理論空燃比的附近。 （對）10. 鉛與三元催化劑及氧量傳感器的貴金屬電極之間易發生反應，所以禁止鉛汽油。 （對）11. 半導體壓力傳感器是利用單晶硅材料的壓阻效應和集成電路技術制成的傳感器。 （對）12. 按能量的傳遞方式分類，可分為有源能量控制型傳感器、無源能量轉換型傳感器兩種。 （對）13. 對汽車用傳感器的主要要求體現在高可靠性、低生產成本、苛刻的工作條件、體積小、高精度等方面。 （對）14. 理想的混合氣是燃料蒸氣和空氣的氣態均勻混合。 （對）15. 為了避免因

5、爆震損傷發動機，同時又可在爆震臨界區域附近設定點火時間，以達到節省燃油，提高輸出功率的目的，于是開發了防爆震系統。 （對）16. 為提高輸出電壓，用穩壓電路來驅動壓力檢測部分，由運算放大器、電阻和電容組成了多級放大電路，能提高傳感器的靈敏度。 （對）三、簡答題1. 傳感器定義答：傳感器是借助檢測元件將一種形式的信息轉換成另一種信息的裝置。通常傳感器是指一個能把被測的非電量變換成電量的器件。2. 何為壓阻效應？答：當力作用于硅晶體時，晶體的晶格發生變形，使載流子從一個能谷向另一個能谷散射，引起載流子的遷移率發生變化，擾動了載流子縱向和橫向的平均量，從而使硅的電阻率發生變化。 壓阻效應的強弱可以用

6、壓阻系數來表征。壓阻系數被定義為單位應力作用下電阻率的相對變化。 壓阻效應有各向異性特征，沿不同的方向施加應力和沿不同方向通過電流，其電阻率變化會不相同。 例如：在室溫下測定N型硅時，沿（100）方向加應力，并沿此方向通過電流的壓阻系數11=102.2×10-11m2/N;而沿（100）方向施加應力，再沿（110）方向通電流時，其壓阻系數12=53.7×10-11m2/N。 此外，不同半導體材料的壓阻系數也不同。如在與上述N型硅相同條件下測出N型鍺的壓阻系數分別為11=5.2×10-11m2/N；12=5.5×10-11m2/N。3.何為單晶硅的晶向？答

7、：晶體中各種方向上的原子列叫晶向。 在晶胞上建立坐標系，即晶體立方系，則： （100）就是方向向量的坐標。 即：（110）表示過原點和點x=1，y=0，z=0的直線上所經過的原子。 （110）就是方向向量的坐標。 即：（110）表示過原點和點x=1，y=1，z=0的直線上所經過的原子。 （111）就是方向向量的坐標。 即：（111）表示過原點和點x=1，y=1，z=1的直線上所經過的原子。如果晶體為體心立方晶胞，則此晶向經過正方體對角線上的原子。4. 金屬熱電阻的特征。答：溫度升高，金屬內部原子晶格的振動加劇，從而使金屬內部的自由電子通過金屬導體時的阻礙增大，宏觀上表現出電阻率變大，電阻值增加

8、，我們稱其為正溫度系數，即電阻值與溫度的變化趨勢相同。易提純、復現性好、化學性質穩定的金屬材料可制作熱電阻。電阻的溫度系數很小且也比較穩定，一般精度在（30007000）×10-6/。金屬做成細絲或薄膜。常用來做熱電阻的金屬有鉑（Pt）、鎳（Ni）、銅（Cu）等。5.何為氧傳感器的基本特性？答：（1）空燃比特性 空燃比在適當范圍內變化時，三元催化劑本身的凈化效率還高些，所以要根據發動機的性能選用特性適當的氧傳感器。氧傳感器的基本空燃比特性、濃與稀狀態的響應特性對尾氣空燃比的影響很敏感。 （2）響應特性 響應特性過于滯后時，會越出三元催化劑凈化效率窗口范圍，造成凈化效率下降。反之響應特

9、性過快時，空燃比特性則不夠穩定，過快沒有什么意義，反而存在問題。 （3）內阻特性 在常溫下，氧傳感器的內阻過高，與控制器的一般輸入阻抗（10M以下）相比，已經無法進行測量，尾氣造成傳感元件處于高溫狀態。要測量的話，就要等到內阻下降。就目前氧傳感器的品種來看，有很多是帶加熱器的氧傳感器，以便啟動發動機之后，盡快使傳感器進入工作狀態。6. 何為賽貝克效應？答：將兩種不同材質的金屬導線連接在一起來，構成一個閉合回路。當A、B兩點之間形成溫度差TAB時，兩者之間就會出現電位差VAB，這種現象稱為賽貝克效應。熱電偶就是利用這一熱電效應來工作的。7.影響空氣流量傳感器測量精度的主要因素有哪些？寫出各種空氣

10、流量傳感器綜合性能比較。答：（1）主要因素有非線性、溫度、加速時的響應特性、急減速時因水錘現象產生氣柱振動、脈動氣流、管道阻力、溫度。 （2）各種空氣流量傳感器綜合性能比較8. 何為傳感器的電路特性？答：傳感器的制造過程中有一定的雜散性，需要分別予以調整和補償。電路設計的最大問題是如何很好的對這些特性進行調整與補償，使得這些特性符合要求。 傳感器的電路特性主要有靈敏度、偏置電壓、靈敏度的溫度系數、偏置電壓的溫度特性。靈敏度：為提高輸出電壓，用穩壓電路來驅動壓力檢測部分，由運算放大器、電阻和電容組成了多級放大電路；偏置電壓溫度補償：是利用Rp完成，利用該電阻的溫度特性，打破橋式電阻的平衡而實現溫

11、度補償。因此需要預先測好檢測部位的偏置電壓的溫度特性。偏置電壓：是通過調整Ra、Rb實現對差動放大器反相輸入完成的。不僅可以調整檢測部分的偏置電壓，還可以吸收差動放大部分的偏置電壓。靈敏度的溫度特性：因其溫度系數的特性，在末級放大器采用正溫度系數的反饋電阻Rf實現增益溫度補償。此外，通過調整Rf可縮小靈敏度的雜散范圍。四、作圖題1.畫出熱敏電阻溫度傳感器報警系統控制原理溫度T1 時2畫出超聲波式卡曼渦旋空氣流量傳感器結構示意圖。3.畫出傳感器的結構示意簡圖。4.畫出熱線式空氣流量計(H/W)的等效示意圖。5.畫出加熱型氧傳感器的結構示意圖。6.畫出晶向為（100）、（110）的N型單晶硅示意圖

12、。7.畫出車高調整裝置方框圖。8.畫出熱敏開關控制汽車空調系統的示意圖。五、計算題1. 已知空氣中按質量計，氧氣約占23%，氮氣約占77%，汽油的質量成分碳約占86%，氫約占14%。質量為2KG的汽油在發動機氣缸內完全燃燒做功，需要多少空氣？求理論空燃比。解：空氣中的主要元素是氧和氮，按質量計，O2約占23%，N2約占77%，與燃油中的C、H完全燃燒，化學反應方程式分別是： C+ O2=CO2 2H2+ O2=2H2O 按照化學反應當量關系，可求出1KG燃油完全燃燒所需的理論空氣量LO在CO2中O和C之比：g01/gC=16*2/12=8/3 在H2O中C和H的質量之比：gO2/gH=16/1

13、*2=8/1 則燃燒需要氧的質量為： GO=gO1+gO2 故燃燒需要空氣的質量為：LO=GO/23% LO=( gO1+gO2)/0.23 LO=1/0.23(8/3 gC+8 gH) 2kg汽油中含C的質量： gC=2kg*86% 2kg汽油中含H的質量： gH=2kg*14% 將式代入式得 LO=1/0.23(8/3 gC+8 gH)= 1/0.23（8/3 *2*86%+8*2*14%）=29.4理論空燃比為： A/F=29.4/2=14.7答：2kg汽油完全燃燒需要29.4kg空氣，理論空燃比A/F為14.7.2. 某動片式空氣流量傳感器的等效電路如圖，求電位計的滑動臂分別在100%、75%、50%、25%、0%位置（100%為進氣量最大的位置，0%為進氣量最小位置）時輸出電壓Us，并作出特性曲線圖。（已知VB=12V，R1=10千歐，R2=10千歐，R2為線性電位計）。 解：設R2cs為電位計的滑動臂至上端的電阻值。Us為輸出電壓。(1)求R2cs :