发布于 06-24 21:16:51
汽车上除了使用最为普遍的热敏电阻式温度传感器外，还有一些其他形式的温度传感器。
一、热敏铁氧体式冷却液温度传感器
热敏铁氧体式冷却液温度传感器通常用来控制发动机散热器的冷却风扇，是一种开关式温度传感器。
1.热敏铁氧体温度开关的原理
热敏铁氧体温度传感器主要由永久磁铁、热敏铁氧体和舌簧开关等组成，如图7-35所示。热敏铁氧体是一种强磁性材料，当温度超过某临界值时，铁氧体的磁导率会急剧下降，即具有从强磁性体向常磁性体（弱磁性体）急速转变的性质。热敏铁氧体温度开关的原理可以简单地理解为：当热敏铁氧体所处环境温度低时，铁氧体为强磁性体，被永久磁铁磁化，此时磁力强，舌簧开关被吸合。当热敏铁氧体周围温度高于某临界点时，铁氧体的磁导率急剧下降，变为常磁性体，热敏铁氧体基本上没有被磁化，相当于没有铁氧体存在，此时磁力弱，舌簧开关在自身弹力作用下断开。
图7-35 热敏铁氧体温度传感器的结构
1—永久磁铁 2—舌簧开关 3—热敏铁氧体
2.热敏铁氧体温度传感器的工作原理
热敏铁氧体温度传感器安装在散热器的冷却液循环水道中，热敏铁氧体温度传感器的开关触点则是串联在冷却风扇继电器线圈电路中，如图7-36所示。
热敏铁氧体温度传感器的电路原理如图7-37所示。散热器冷却风扇继电器的触点常闭，当冷却液温度低时，热敏铁氧体温度传感器内的开关触点处于闭合状态，冷却风扇继电器线圈通电，其触点被吸开，冷却风扇不工作（图7-37a）。当冷却液温度高于设定的高限值时，热敏铁氧体温度传感器内的开关触点断开，继电器线圈断电而其触点闭合，接通冷却风扇电动机电路，冷却风扇开始运转（图7-37b）。
图7-36 热敏铁氧体温度传感器的安装位置
1—散热器风扇 2—风扇继电器 3—点火开关 4—热敏铁氧体温度传感器 5—风扇电动机
图7-37 散热器冷却风扇工作电路
a）热敏开关闭合，冷却风扇不运转 b）热敏开关断开，冷却风扇运转
1—点火开关 2—热敏开关 3—风扇继电器
3.热敏铁氧体温度传感器的检测方法
热敏铁氧体温度传感器可能出现的故障是：热敏铁氧失效、舌簧开关触点接触不良等，使热敏开关不能正常开闭，导致散热器冷却风扇在低温运转或在高温下不运转。故障检测方法如下：
1）常温下检测热敏铁氧体温度传感器的通断性。当散热器冷却风扇在低温下也运转时，需要进行此项检测。拔下热敏铁氧体温度传感器插头后，用电阻表测量热敏铁氧体温度传感器两端子之间的电阻，应为通路。如果不通路，或电阻很大，应更换热敏铁氧体温度传感器。
2）加温时检测热敏铁氧体温度传感器的通断性。对热敏铁氧体温度传感器加温，同时测量温度和热敏铁氧体温度传感器的电阻，在温度低于设定值时，电阻应为0Ω（开关闭合）；当温度高于设定值时，电阻应为无穷大（开关断开）。如果检测结果异常，应更换热敏铁氧体温度传感器。
二、双金属片式冷却液温度传感器
双金属片式冷却液温度传感器的作用是将发动机冷却液的温度转换为脉宽随温度而变化的电流脉冲，驱使指示表指示相应的温度值。
1.双金属片式冷却液温度传感器结构原理
双金属片式温度传感器的敏感元件是由两片热胀系数不同的金属片黏合而成，当温度升高时，双金属片就会弯曲。双金属片式冷却液温度传感器的结构及电路原理如图7-38所示。
图7-38 双金属片式冷却液温度传感器及其电路
1—触点 2、7—双金属片 3—连接片 4、5、10—接线柱 6、9—调节齿轮 8—指针 11—弹簧片 12—底板 13—传热套筒
双金属片式冷却液温度传感器的双金属片上有一加热线圈，通过触点搭铁。当接通点火开关时，冷却液温度表电路通电，电流同时经过冷却液温度表和双金属片式冷却液温度传感器双金属片上的加热线圈。双金属片式冷却液温度传感器双金属片上的加热线圈通电加热双金属片后，会使双金属片向上弯曲而使触点断开；触点断开后，加热线圈断电，双金属片又冷却伸直，使触点重新闭合。因此，当接通点火开关后，双金属片式冷却液温度传感器内的触点会不断地张开闭合，使冷却液温度表电路中形成脉动电流（图7-39）。
双金属片式冷却液温度传感器的传热套筒置入发动机冷却液中，发动机冷却液的热量通过传热套筒传入双金属片式冷却液温度传感器内部，也会使双金属片受热向上弯曲。因此，不同的发动机冷却液温度，会使双金属片式冷却液温度传感器触点的接触压力也不同。
在发动机冷却液的温度较低时，双金属片式冷却液温度传感器双金属片受冷却液温度影响所产生的弯曲较小，其触点的初始接触压力较大，双金属片式冷却液温度传感器加热线圈需通电较长的时间才能使双金属片向上弯曲至触点断开；触点断开后，双金属片冷却较快，使触点又很快闭合。因此，在发动机温度较低时，双金属片式冷却液温度传感器触点闭合的时间相对较长，冷却液温度表电路中的电流脉宽较大（图7-39a），使冷却液温度表内的双金属片受热变形大，指针的偏转角大，指示较低的温度值。
图7-39 双金属片式冷却液温度传感器工作电流波形
a）低温时电流波形 b）高温时电流波形
当发动机冷却液的温度升高时，双金属片式冷却液温度传感器双金属片周围空气温度也升高，使其向上弯曲而降低了触点的接触压力。这时，双金属片式冷却液温度传感器加热线圈通电较短的时间就可使触点断开，而双金属片的冷却则变慢，使触点的相对闭合时间缩短。这样就使发动机冷却液温度表电路中的电流脉宽随温度的上升而减小（图7-39b），冷却液温度表双金属片变形量随之减小，指针偏转角减小，温度指示值增大。
2.双金属片式冷却液温度传感器的检测方法
双金属片式冷却液温度传感器常见的故障有：内部触点接触不良、加热线圈断路、内部线路有短路等。这些故障会导致冷却液温度表不工作（指针不动）、指向低温不动（指针摆至最大）、指示不准确。双金属片式冷却液温度传感器的检测方法如下：
1）冷却液温度表指针不动的检测。接通点火开关（ON）后，冷却液温度表指针始终不动，说明仪表电路有断路故障，判断双金属片式冷却液温度传感器有无断路的方法如下：
①关闭点火开关，拆下双金属片式冷却液温度传感器连接导线。
②接通点火开关（ON），将拆下的双金属片式冷却液温度传感器连接导线的线端直接搭铁，如果指针立刻摆向低温侧，说明双金属片式冷却液温度传感器内部有断路故障；如果指针仍然不动，则需检修线路或更换冷却液温度表。
③检测传感器电阻。用电阻表测量双金属片式冷却液温度传感器接线端子与搭铁之间的电阻，如果电阻为无穷大，则双金属片式冷却液温度传感器内部断路故障确信无疑。
2）冷却液温度表始终摆动最大的检测。接通点火开关（ON）后，冷却液温度表指针摆向低温侧，发动机冷却液温度上升后指针也不摆回到高温一侧，这说明仪表电路有短路故障，判断双金属片式冷却液温度传感器有无短路的方法如下：
①关闭点火开关，拆下双金属片式冷却液温度传感器连接导线。
②接通点火开关（ON），看冷却液温度表的指针是否还摆向低温不动，如果指针不摆动，说明是双金属片式冷却液温度传感器内部有短路故障，需更换双金属片式冷却液温度传感器；如果指针仍然摆向低温一侧，则需检修线路或更换冷却液温度表。
