万用表教学讲义-第2章5.docx

25.1 浮子笛簧开关式液位传感器的检测25.1.1 浮子笛簧开关式液位传感器的结构如图2-207a所示，这种传感器是由树脂圆管制成的轴和可沿轴上下移动的环状浮子组成的。圆管状轴内装有由易磁化的强磁性材料制成的触点（笛簧开关），浮子内嵌有永久磁铁。笛簧开关的内部是一对很薄的金属触点，随浮子位置的不同触点之间或者闭合，或者断开，由此就可以判定出液量是多于规定量，还是少于规定量。当液位低于规定值时，笛簧开关和浮子的位置关系如图2-207所示。当永久磁铁接近笛簧开关时，磁力线从笛簧开关中通过，如图2-208所示，开关内的金属触点A、B之间有吸引作用，所以笛簧开关闭合，报警灯至搭铁形成通路，报警灯亮，通知驾驶人员，液位已经低于规定值。图2-207浮子笛簧开关式液位传感器I-笛簧开关2-永久磁铁3-浮子4-点火开关5-警告灯图2-208浮子笛簧开关式液位传感器工作原理图当液位达到规定值时，浮子上升到规定位置，没有磁力线穿过笛簧开关内的强磁性体,在笛簧本身的弹力作用下，笛簧开关打开，报警指示灯灭，表示液位符合要求。该种传感器可用检测制动液液位（图2-209为制动液量报警系统电路）、检测发动机机油油位、检测洗涤液液位（图2-210a）、检测水箱冷却液液位（图2-21Ob）以及检测沉淀物内的含水量等。图2-209制动液量报警系统电路I-笛簧开关2 .浮子3 .手制动器4-报警灯 电池5-熔断器盒6-继电器7-点火开关8.蓄图2-210浮子笛簧开关式液位传感器的应用实例a）洗涤液液位传感器b）水箱冷却液液位传感器I-笛簧开关2-浮子25.1.2 浮子笛簧开关式液位传感器的检测浮子笛簧开关式液位传感器的常见故障有浮子损坏、笛簧弹性丧失等6检测时可用万用表欧姆档把表笔接浮子笛簧开关式液位传感器的两端，当浮子上下动作时，确认开关是否可随之通断变化。正常的液位传感器当浮子向下移动时，两端之间导通（电阻值为OQ）,当浮子向上移动时，两端子之间不导通（电阻值为8）。如不符合，应更换浮子笛簧开关式液位传感器。25.2 浮子可变电阻式液位传感器的检测25.2.1 浮子可变电阻型液位传感器的结构如图2-211所示，浮子可变电阻型液位传感器是由浮子、内装滑动电阻的本体以及连接这两者的浮子臂等构成。浮子可随液位上、下移动，这时滑动臂就在电阻上滑动，从而改变搭铁与浮子之间的电阻值，利用这一阻值变化来控制回路中电流的大小，并在仪表上显示出来。图2-211浮子可变电阻式液位传感器的结构a）结构b）原理简图I-滑动臂2滑动电阻3-浮子臂4-接线柱5-浮子6-支点7-固定板8-电位器9-燃油滤清器这种传感器可用于油量的测量，图2-212所示的就是该种传感器在汽油油量表中的应用,如图中所示，仪表部分与浮子部分串联。当油箱内装满汽油时，浮子升到最高位置，滑动臂向电阻值低的方向滑动，通过回路中的电流增大，仪表部分的双金属片弯曲得厉害，指针指示F侧。当油箱内的汽油量较少时，浮子降到较低位置，电阻增大，汽油表电路中的电流较小，仪表内的双金属片只是稍稍弯曲，指针指示E一侧。图2-212浮子可变电阻型液位传感器在汽油表中的应用25.2.2 浮子式可变电阻型液位传感器的检测浮子式可变电阻型液位传感器的检测方法如图2-213所示，用万用表欧姆档测量浮子位于不同位置时两端子间的电阻。图2-213浮子可变电阻型液位传感器的检测当燃油箱里的浮子由低部位移至高部位时，用万用表测量传感器插头1、3端子间的电阻，测量时变化要特别均匀，不得有接触不良和跳变现象。当E处电阻值大于F处电阻值，且从E处到F处变化过程中，阻值连续变化就说明传感器良好。对于丰田皇冠轿车电子仪表系统，当燃油箱内的浮子在不同位置时，测量传感器插头上1、3端子之间的电阻值见表2-22。如果不符合，应更换浮子可变电阻型液位传感器。表2-22浮子可变电阻型液位传感器的检测电阻值浮子位置mm电阻值/Q机型除4Y发动机和柴油发动机4Y发动机和柴油发动机F-30.624.6-24.8-18.82.04.01/282.2-88.258.464.229.8-31.8E194.7-200.7155.6-161.6109.0-111.0其他车型的测量结果可参阅有关维修手册。25.3 热敏电阻型液位传感器的检测25.3.1 热敏电阻型液位传感器的结构利用热敏电阻在空气中和液体中耗散系统的不同，也就是电流流入热敏电阻产生的热量向周围传递散发，在某个温度时达到平衡。因为热耗系统不同，在液体和空气中，液体的平衡温度也就不同，热敏电阻型液位传感器就是利用这个原理进行液面检测的。由于热敏电阻对液位反应敏感，所以可利用热敏电阻型液位传感器检测汽油箱等的油位，热敏电阻的温度特性如图2-214所示。Xl西区区S)«母l÷图2214热敏电阻的温度特性如图2215所示，当燃油箱内的燃油高于规定值时，热敏电阻总是浸泡在燃油中，热敏电阻由于所产生的热量容易被燃油吸收而其本身温度与阻值保持不变。反之，如果燃油液面降低到热敏电阻露出油面时，热敏电阻的热量就不再被燃油吸收，难以散出，于是其温度升高，导致其电阻值降低。当热敏电阻值下降到一定程度时，线路中流过的电流增大到足以使电路中继电器触点闭合，而使低油面报警灯发亮报警。在图2215中，用热敏电阻与指示灯等组成电路，通过指示灯的亮、灭，就可以判断燃油量的多少。图2-215热敏电阻型液位传感器电路图利用热敏电阻型液位传感器检测液位的电路原理图如图2-216所示当热敏电阻的阻值较高时，指示灯灭，反之，当热敏电阻的阻值较低时，指示灯亮。图2-217所示，为应用热敏电阻型液位传感器的例子，当传感器浸在汽油中时，传感器的温度不升高，热敏电阻的阻值较高，只有很小的电流从中通过，所以报警灯不亮。当汽油量变少时，传感器与空气接触，由于自身的加热作用传感器温度升高，所以热敏电阻阻值减小，电路中有电流通过、报警灯图2217汽油油量报警电路25.3.2 丰田车汽油量报警电路的检测(1)热敏电阻型液位传感器的检测方法如图2218所示，当从上至下改变浮筒位置时，用万用表欧姆档检查“燃油端子”与“搭铁端子”之间的电阻变化情况。当浮筒处于图中所示不同位置时，“燃油端子”与“搭铁端子”之间的电阻值应符合表2-23的规定。图2-218丰田车用热敏电阻型液位传感器的检查方法表2-23“燃油端子”与“搭铁端子”间的电阻值浮筒的位置mm电阻值/QF29.05±33+2.11/280.55±332.5±4.8E136.05±3110±7.7(2)液立报警灯的检测从燃油表上拔下插头，然后闭合点火开，把报警灯的一端搭铁，这时指示灯应该点亮，如图2-219所示。(3)燃油液位报警开关的检查取下燃油油量表的外壳，然后在报警端与搭铁端间接入一个12V,3.4W的灯泡，作为报警灯，当接上蓄电池时，如图2-220a所示，报警灯应该点亮。在上述状态下，将液位传感器放入水中时，如图2-220b所示，报警灯应该熄灭。图2-220燃油表液位报警开关的检查方法a）放在空气中b）放在水中如果检查结果不符合上述规定，应更换有关部件。25.4 电极式液位传感器的检测25.4.1 电极式液位传感器的结构在蓄电池液量报警系统中，采用这种电极式液位传感器，其结构如图2-221所示，其主要部分就是装在蓄电池盖子上的铅棒，铅棒起电极作用，安浸在蓄电池液中，铅棒（电极）与蓄电池的极间将产生电压。图2-221电极式液位传感器的结构电极式蓄电池液位传感器,控制电路与报警灯组成的蓄电池液量报警系统的原理电路如图2-222所示。当蓄电池液位符合规定要求时，如图2-222a所示，电极式液位传感器即铅棒浸在蓄电池液中，铅棒与蓄电池的极间将产生电体，晶体管VTl处于导通状态（ON）状态，电流从蓄电池正极箭头方向经点火开关，晶体管V基极流过电流，VTl再回到蓄电池的负极，由于A点电位接近于零，晶体管VTz处于截止（OFF）状态，报警灯不亮。图2-222蓄电池液位传感器原理电路图a）蓄电池液量正常时b）蓄电池液量不足时当蓄电池液位低于规定要求时，如图2-222b所示，电极式液位传感器即铅棒未浸入蓄电池液中，铅棒极）与蓄电池极间不能产生电压，晶体管VTl基极无电流流过，此时，晶体管VTl处于截止（OFF）状态。A点电位上升，晶体管VTz的基极中有箭头方向所示的电流通过，晶体管VTz导通（ON）,报警灯亮，通知驾驶人员蓄电池液量不足。25.4.2 电极式液位传感器的检测当怀疑这种液位传感器有故障时，可把蓄电池液量电极式液位传感器安装在液量正常的蓄电池上，对其进行性能试验。此时如试验灯不亮，则说明电极式液位传感器组件的性能良好。26车高传感器和转角传感器的检测电控主动悬架系统可以根据悬架位移（车身高度、车速、转向和制动等传感器信号），由电子控制单元ECU控制电磁式或步进电机式执行元件，改变悬架的特性，以适应各种复杂的行驶工况对悬架特性不同要求。在该系统中车高和转角传感器是两个十分重要的传感器,目前这两种传感器均采用光电式。26.1 光电式车高传感器的检测26.1.1 光电式车高传感器的结构车高传感器信号，可使ECU根据汽车载荷的大小，通过有关执行元件，随时对车身高度进行调节，保持车身高度基本不随载荷的变化而变化，还可以在汽车起步、转向、制动以及前、后、左、右车轮载荷相应发生变化时，随时调整有关车轮悬架的刚度，以提高汽车抗俯仰、抗侧倾的能力，以维持车身姿式基本不变。车高传感器用来把车身高度的变化（悬架变形量的变化）变换成传感器轴的旋转，并检测出其旋转角度，将其转变为电信号输入电控单元ECUo车高传感器仅用于主动悬架系统，一般装有3个（左、右前轮处各装一个，后桥中部装一个），其原因为三点确定一平面，如多于3个，则会出现调整干涉现象。图2-223所示为丰田公司3.0GT-LIMITED车上采用的光电式车高传感器的结构。在传感器的内部，有一靠连杆带动旋转的轴，在轴上装有一个开有许多槽的遮光盘，遮光盘的两侧装有4组光电耦合元件（由发光二极管和光敏三极管组成），当连杆带动轴旋转时，光电耦合元件之间或者被遮光盘遮上，或者元件上之间透光，如图2-224所示，遮光盘的转动可使光电耦合元件的输出进行ON、OFF变换。因此，如图2-225所示的光电耦合元件将这种变化转换成电信号，并输入到电控单元EeU中，并依靠这种ON、OFF变换就可以检测出遮光盘的转动角度。当车身高度发生变化（即悬架变形量发生变化）时，轴即驱动遮光盘转动，从而使ECU检测出车身高度变化。图2-225所示为光电式车高传感器的电路，利用4组光电耦合元件进行ON、OFF的组合，就可以把车高的变化范围分为多个区域进行检测,实际上检测车高时按表2-24所列分为4个区域进行。但是，汽车行驶中，因车身的振动，随时判定车高所属的区间较困难。ECU可根据一定的时间间隔（IOmS）检测一次车高控制传感器输出信号，并对一定时间内各区域所占的百分比做出判断，据此来决定是否时行车高调整。即百分比一旦超过规定值，则开始进行调整。车高调整的实旋，可用高压空气（空气弹簧悬架），也可用高压油泵（油气弹簧悬架）。调整时需将车身提高时，可向弹性元件（或减振器）充气或充油；需要降低车身时，则放气或放油。图2-226所示为通过减振器充气或放气来进行车高调整的控制框图。图2-223光电式车高传感器的结构I-光电耦合元件2-遮光盘3-罩盖4-线束5