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新聞主題 |
機油壓力傳感器、轉速探頭和水溫感應器的檢測方法 |
摘要：當柴油發(fā)電機傳感器出現異常，可用萬(wàn)用表對柴油發(fā)電機傳感器電阻及其電壓的進(jìn)行檢測。傳感器的電路同樣具有與柴油發(fā)電機其他電子電路一樣的電路特性，即具有自身工作特點(diǎn)的電壓、電阻特性。因此，當柴油發(fā)電機傳感器失效后，一般對機油壓力傳感器、冷卻水溫度傳感器和轉速傳感器的線(xiàn)束電阻、傳感器工作電壓、供電電壓和工作性能進(jìn)行測試。
一、轉速傳感器的檢測
1、工作原理
柴油發(fā)電機轉速傳感器有霍爾式、磁感應式和光電式三種結構，其功能是檢測曲軸轉速信號和曲軸轉角信號。當轉速傳感器產(chǎn)生故障時(shí)，柴油發(fā)電機組不能啟動(dòng)運行。原理如圖1所示，當柴油發(fā)電機運轉時(shí)，傳感器不斷地檢測飛輪上的齒峰和齒谷間的變化，并轉換成相應的0～11V的方波電信號傳送給柴油發(fā)電機控制系統?？刂葡到y據此計算出柴油發(fā)電機轉速并判斷出活塞在汽缸內位置，進(jìn)而控制噴油器的始噴時(shí)間、燃油噴射量等的工作。
（1）磁電型轉速傳感器
利用齒輪或具有等間隔的凸起部位的圓盤(pán)在旋轉過(guò)程中引起感應線(xiàn)圈產(chǎn)生與轉角位置和轉速相關(guān)的脈沖電壓信號， 經(jīng)整形后變?yōu)闀r(shí)序脈沖信號， 通過(guò)計算機計算處理來(lái)確定曲軸轉角位置及其轉速。
（2）霍爾型轉速傳感器
轉速傳感器在測量機械設備的轉速時(shí)，被測量機械的金屬齒輪、齒條等運動(dòng)部件會(huì )經(jīng)過(guò)傳感器的前端，引起磁場(chǎng)的相應變化，當運動(dòng)部件穿過(guò)霍爾元件產(chǎn)生磁力線(xiàn)較為分散的區域時(shí)，磁場(chǎng)相對較弱，而穿過(guò)產(chǎn)生磁力線(xiàn)較為幾種的區域時(shí)，磁場(chǎng)就相對較強。霍爾轉速傳感器就是通過(guò)磁力線(xiàn)密度的變化，在磁力線(xiàn)穿過(guò)傳感器上的感應元件時(shí)，產(chǎn)生霍爾電勢?；魻栟D速傳感器的霍爾元件在產(chǎn)生霍爾電勢后，會(huì )將其轉換為交變電信號，最后傳感器的內置電路會(huì )將信號調整和放大，輸出矩形脈沖信號。霍爾轉速傳感器的測量必須配合磁場(chǎng)的變化，因此在霍爾轉速傳感器測量非鐵磁材質(zhì)的設備時(shí)，需要事先在旋轉物體上安裝專(zhuān)門(mén)的磁鐵物質(zhì)，用以改變傳感器周?chē)拇艌?chǎng)，這樣霍爾轉速傳感器才能準確的捕捉到物質(zhì)的運動(dòng)狀態(tài)
2、轉速傳感器的測量方法
首先判斷傳感器的類(lèi)型，對于霍爾型傳感器，其外接插頭一般由三根線(xiàn)組成，而磁電型傳感器外接插頭一般由兩根線(xiàn)組成（若三根線(xiàn)，其中一根為屏蔽線(xiàn)，與其它兩根絕緣），根據其工作原理，我們可以利用萬(wàn)用表檢驗其是否正常工作，工具如圖2所示。磁電型傳感器會(huì )產(chǎn)生一個(gè)微弱的交變電壓信號（示波器），感應線(xiàn)圈的阻值在800～1200Ω左右；霍爾型傳感器的檢測需要進(jìn)行在線(xiàn)檢測，首先確定是否有電壓供給傳感器，確認有電壓輸入后，啟動(dòng)柴油發(fā)電機，在信號線(xiàn)和地線(xiàn)之間會(huì )產(chǎn)生0V與5V交替的矩形波。
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圖1 柴油機轉速傳感器原理圖 |
圖2 轉速傳感器電阻電壓檢查工具（萬(wàn)能表） |
二、冷卻液溫度傳感器的檢測
1、工作原理
冷卻液溫度傳感器，通常稱(chēng)為水溫傳感器，主要作用是檢測柴油發(fā)電機冷卻液溫度，向ECU輸入溫度信號，作為然后噴射和點(diǎn)火正時(shí)的修正信號，傳感器一般安裝在缸體水道上，缸蓋水道上，上出水管等處，和冷卻液接觸。它的內部是一個(gè)半導體的熱敏電阻，具有負溫度系數NTC（安裝位置如圖3所示）。
2、水溫傳感器檢測方法
（1）測量冷卻液溫度傳感器的電阻值
拆下溫度傳感器的導線(xiàn)插接器，用專(zhuān)業(yè)測量?jì)x測量傳感器的電阻值，接線(xiàn)如圖4所示。在熱機時(shí)低于1000Ω為正常，若測得電阻值不在規定范圍內，應更換傳感器。測量線(xiàn)束的電阻，柴油發(fā)電機控制器線(xiàn)束插接器端子與傳感器接線(xiàn)柱之間電阻值不應大于1Ω。否則，應排除線(xiàn)束斷路或端子接觸不良故障。
（2）測量冷卻液溫度傳感器的信號電壓
用萬(wàn)用表電壓檔測量水溫傳感器信號輸出端THW與搭鐵端E2之間的信號電壓，應與估計柴油發(fā)電機溫度對應的信號電壓相同。將溫度計貼緊放置在水箱旁，起動(dòng)柴油發(fā)電機（冷車(chē)）后檢測不同水溫下的信號電壓，應符合規定要求。
（3）傳感器質(zhì)量實(shí)驗
簡(jiǎn)單的方法是將水溫傳感器從柴油發(fā)電機上卸下，然后放到加熱杯里進(jìn)行加熱（注意別淹沒(méi)插頭部分），用萬(wàn)用表的電阻檔進(jìn)行檢測（檔位處于2K位置），當溫度升高時(shí)，其阻值呈現逐漸變小的趨勢，也可根據標準值進(jìn)行準確檢測。如果沒(méi)有變化，則證明其不能正常工作。
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圖3 柴油機冷卻液溫度傳感器位置圖 |
圖4 溫度傳感器測試接線(xiàn)圖 |
三、油壓傳感器檢測
油壓傳感器也叫機油壓力傳感器，是主要用于測量和控制柴油發(fā)電機機油壓力的重要傳感器件，是現有傳感器中用量較大的一種。
1、工作原理
油壓傳感器的基本工作原理可以概括為以下幾點(diǎn)：
（1）壓力作用：壓力直接作用于傳感器的膜片上，這會(huì )導致膜片產(chǎn)生與介質(zhì)的壓力成正比的微小位移。
（2）電阻變化：這種微小的位移會(huì )使傳感器的電阻發(fā)生變化，而電子線(xiàn)路則用于檢測這一電阻的變化。
（3）標準信號生成：通過(guò)檢測到的電阻變化，電子線(xiàn)路能夠轉換輸出一個(gè)對應于該壓力的標準信號。
（4）信號傳輸：將放大后的壓力信號通過(guò)信號線(xiàn)連接至油壓指示表。
（5）指示功能：通過(guò)改變油壓指示表內部?jì)蓚€(gè)線(xiàn)圈通過(guò)的電流比例，從而指示出發(fā)動(dòng)機機油的壓力。
（6）報警功能：當壓力信號經(jīng)過(guò)電壓放大和電流放大后，它還與報警電路中設定的報警電壓進(jìn)行比較。如果壓力降至報警電壓以下，報警電路會(huì )輸出報警信號，并通過(guò)報警線(xiàn)點(diǎn)亮報警燈以提醒操作員或維修人員注意。
2、檢測方法
（1）拆卸油壓傳感器之前（位置如圖5所示），先判斷柴油發(fā)電機機油壓力信息不正常是否由油壓傳感器本身功能失效引起的，還是由接插件接觸不良以及線(xiàn)束的損壞引起的（判斷步驟如圖3所示）。
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圖5 VDO機油傳感器安裝位置圖 |
圖6 柴油機油壓傳感器故障診斷步驟框圖 |
（2）外觀(guān)檢測
油壓傳感器接插件有無(wú)斷裂，針腳有無(wú)變形折斷，接插件內部有無(wú)積水。油壓傳感器金屬外殼有無(wú)嚴重損傷，壓力孔內有無(wú)異物堵塞。
（3）油壓傳感器電源電壓
將直流穩壓電源調至5V±0.25V，用萬(wàn)用表測量供電電源電壓，并記錄電壓值。直流穩壓電源、油壓傳感器和萬(wàn)用表連接如圖7所示。將萬(wàn)用表切換到電流檔，檢測并記錄油壓傳感器的供電電流。油壓傳感器供電電流參考值為2mA～8mA，如果檢測電流值超出該范圍，說(shuō)明油壓傳感器已失效，進(jìn)行更換處理。如果檢測電流值正常，繼續檢測油壓傳感器在大氣壓狀態(tài)下的電壓輸出。
（4）檢測油壓傳感器的輸出電壓
將直流穩壓電源調至5V±0.25V，用萬(wàn)用表測量供電電源電壓，并記錄電壓值。直流穩壓電源、油壓傳感器和萬(wàn)用表的連接如圖8所示。將萬(wàn)用表切換到電壓檔，測量并記錄下油壓傳感器的輸出電壓值。油壓傳感器在大氣壓下的輸出電壓參考值為0.3～0.7V，如果檢測電壓值超出該范圍，說(shuō)明油壓傳感器已失效，進(jìn)行更換處理。
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圖7 油壓傳感器供電電流檢測 |
圖8 油壓傳感器輸出電壓檢測 |
總結：
本文僅對電噴柴油機的主要傳感器從安裝位置、結構形式、工作原理三個(gè)方面做了簡(jiǎn)單介紹，同時(shí)依據各傳感器的工作原理和信號特性，講解了如何利用萬(wàn)用表和示波器對其性能進(jìn)行初步判斷的操作方法，文中不當之處在所難免，望大家見(jiàn)諒并指正。
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