发布于 06-24 21:36:49
一、电容式进气压力传感器的测量原理
1.电容式进气压力传感器的压力转换原理
电容式进气压力传感器的压力转换原理如图4-8所示。利用膜盒构成一个电容值可变的压力传感元件，膜盒受力变形时，构成电容的两电极之间的间隙就会改变，其电容值相应改变。电容值的变化与膜盒所受的压力有一一对应的关系，并经测量电路转换为相应的电信号。
2.电容式进气压力传感器测量电路
电容式进气压力传感器测量电路主要有频率检测式和电压检测式两种，如图4-9所示。
图4-8 电容式进气压力传感器压力转换原理
图4-9 电容式进气压力传感器测量原理
a）频率检测式 b）电压检测式
1—电容式压力传感元件 2—振荡电路 3—整流电路 4—放大器 5—滤波电路 6—检波电路 7—载波与交流放大电路 8—振荡器
1）频率检测式。将传感元件（电容）接于振荡电路中，振荡电路的振荡频率随压力传感元件电容值的大小变化而改变，振荡电路的振荡电压波形再经信号处理电路整流、放大后输出频率与压力相对应的脉冲信号。
2）电压检测式。信号处理电路是调制与解调电路。压力传感元件电容值的大小变化，经载波与交流放大电路的调制与放大后，再由检波电路的解调、滤波电路的滤波，就可输出与压力变化相对应的电压信号。
二、电容式进气压力传感器的结构
电容式进气压力传感器的结构示意图如图4-10所示，氧化铝膜片与中间的绝缘介质构成一个内部为真空的电容式压力传感元件，并连接传感器混合集成电路。传感器导入进气管的压力后，氧化铝膜片在进气压力的作用下产生变形，使其电容值发生改变，经混合集成电路处理后，输出与进气压力变化相对应的电信号。
与压敏电阻式进气压力传感器一样，电容式进气压力传感器对进气无干扰，安装位置灵活（可利用真空管的引导，将进气压力传感器安装在远离发动机进气管的地方）。因此，现代汽车发动机电子控制系统使用进气压力传感器日渐增多。
图4-10 电容式进气压力传感器的结构
1、4—电极引线 2—厚膜电极 3—绝缘介质 5—氧化铝膜片 6—进气管压力
三、电容式进气压力传感器的检测方法
1.电容式进气压力传感器常见故障及影响
电容式进气压力传感器可能出现的故障主要有：真空管松动或管接头处破损漏气、测量电路烧坏、内部压力转换元件失效或膜片损坏，常见的故障及影响见表4-4。
表4-4 电容式进气压力传感器的常见故障及影响
2.电容式进气压力传感器的检测方法
与压敏电阻式进气压力传感器的检测方法相似，电容式进气压力传感器的检测方法如下：
1）外观检查。当需要确认进气压力传感器正常与否时，首先检查传感器所连接的真空管有无破裂和松动、线路插接器有无松动等。
2）检查电源电压。如果传感器真空管和插接器连接良好，就需断开传感器插接器，接通点火开关（ON），检测插接器电源端子的电压，应为5V左右，如果电压低或无，则应检查传感器与发动机ECU之间的线路。
3）检查信号电压。在电源电压正常的情况下，再重新插好插接器，分别测量点火开关置于ON、怠速、加速后的传感器信号电压（电压检测式）或信号频率（频率检测式），并与标准值比较。如果测得的信号电压异常，就说明传感器有故障，需要更换传感器。
3.电容式进气压力传感器的检测实例
以福特汽车上使用的电容式进气压力传感器为例，说明此类传感器的检测方法。传感器与发动机ECU的连接电路如图4-11所示。检测方法如下：
图4-11 福特汽车电容式进气压力传感器电路
1）直观检查。首先检查真空软管连接状态，看有无老化、破裂现象。
2）检查传感器电源。接通点火开关（ON），检测ECU的26号端子（橘/黑）与搭铁间的电压，应为5V。
3）检查传感器搭铁。检测ECU的46号端子（黑/白）与搭铁之间的电压，应为0V，关闭点火开关时，测该端子与搭铁之间的电阻，应不大于5Ω。
4）检测进气压力信号线。拆下传感器插接器，测量ECU的45号端子（蓝/黄）处电压，在点火开关接通时应为0.5V。
5）检测进气压力信号频率。可用汽车专用万用表对进气压力传感器进行频率测试，测试方法是：打开点火开关，发动机不运转，进气压力传感器输出信号频率约为160Hz；减速时频率为80Hz；怠速时频率为105Hz。
如果上述检测结果有异常，说明传感器有故障，需要更换传感器。
对于这种频率检测式进气压力传感器，当进气压力信号消失或者超出工作范围（频率小于80Hz或大于162Hz），发动机ECU就会根据节气门位置传感器的工作情况发出一个替代值信号，以保证发动机能够运转，与此同时，ECU会同时将进气压力传感器的故障信息以故障码方式进行储存。
