传感与检测技术《氧传感器》实验指导书

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1、《传感与检测技术》实验指导书机电工程学院机电一体化教研室《传感与检测技术》实验指导书课程编号:0511101603课程名称：传感与检测技术周数/学分：2/4《大学物理》先修课程：《高等数学》、《模拟电路》、《数字电路》、《信号与系统》、适用专业：机械设计制造及其白动化开课教研室：机电一体化教研室目录实验一温度传感器实验二氧传感器实验一温度传感器—、实验目的掌握温度传感器的特性、工作原理及其应用。二、实验原理木实验中的温度传感器采用了热敏电阻，热敏电阻是一种对热敏感的电阻元件，一般用半导体材料做成，可以分为负温度系数热皱电阻NTC(NegativeTemperat

2、urecoefficientThermistor)正温度系数热敏电阻PTC(PositiveTemperatureCoefficientThermistor)和临界温度系数热敏电阻CTR(CriticalTemperatureResistor)三种，木实验用的是负温度系数热敏电阻NTC,NTC通常是一种氧化物的复合烧结体，特别适合T-100--300摄氏度之间的温度测量，它的电阻值随着温度的升高而减小。燃油温度信号燃油圧力/温度45丫电源_燃油斥力/温度冋路发动机线束温度传感器电路图nWI

3、——>C)■1一七>0)>A)°八46ECM351019三、主要仪器及

4、耗材万用表(自备)、桑塔纳3000BKT电控发动机实训台。四、实验内容与步骤1.将发动机调整到正常工作状态，并将发动机发动起来；2.读取初始状态实训台上冷却液温度信号值，并测量此时温度传感器的电阻值；3.温度每升高10摄氏度，再次测量传感器的电阻值。五、数据处理与分析温度(°C)电阻值(Q)发动机转速(r/min)351260150045103013505574012506555011507538510501.温度传感器采用负温度系数型热敏电阻。2.冷却液温度信息为120°C以上时，温度传感器断路或者引线接触不良，混合气过稀，发动机无法正常发动。1.冷却液温度信

5、息为-30°C以下时，温度传感器短路，排气管冒黑烟。4•冷却液温度信息不断变化，传感器电阻值不变，温度传感器故障。六、实验注意事项注意操作流程，注意人身安全七、实验报告要求1、写明实验目的和所用实验仪器。2、写明本次实验所用传感器屈于哪一类，简述其的工作原理。实验二氧传感器一、实验目的1、了解氧传感器的结构原理及工作特性。2、掌握氧传感器的检测方法。二、实验原理在使用三元催化转化器降低排放污染的发动机上，氧传感器是必不可少的。三元催化转化器安装在排气管的中段，它能净化排气中CO、HC和N0X三种主要的有害成分，但只在混合气的空燃比处于接近理论空燃比的一个窄小范围

6、内，三元催化转化器才能冇效地起到净化作用。故在排气管中插入氧传感器，借检测废气中的氧浓度测定空燃比。并将其转换成电压信号或电阻信号，反馈给ECU。ECU控制空燃比收敛丁理论值。目前使用的氧传感器冇氧化钻式和氧化钛式两种，其中应用最多的是氧化钻式氧传感器。氧化铅式氧传感器的基本元件是氧化错陶瓷管（固体电解质）。错管固定在带有安装螺纹的固定套屮，内外表面均覆盖着一层多孔性的铅膜，其内表面与人气接触,外表面与废气接触。氧传感器的接线端有一个金屈护套:其上开有一个用于错管内腔与大气相通的孔；电线将错管内表而钳极经绝缘套从此接线端引出。氧传感器工作电路三、实验设备万用表（

7、白备）、示波器、桑塔纳3000BKT电控发动机实训台。四、实验内容与步骤1、富氧（稀混合气）检测（1）将氧传感器从排气管拆出，并放入加热器（小电炉）屮加热。（2）用数字万用表测量氧传感器的两个电极的输出电压（电压值应小于0.2V）。9钝筒竹训ll6）将氧传感蠹入订气管中，但氧传感器插头不接入电控系统中。（2）发动机起动运转数分钟后，用数字万用表测量氧传感器的两个电极的输出电压（电压值应大于0.5V）。3、反馈电压（时域判定法）的检测（1）将氧传感器装入排气管屮，氧传感器插头接入电控系统屮。（2）发动机起动运转数分钟后，用数字力用表测量氧传感器的两个电极的输出电压

8、（电压值应大于0.5伏）。(3)0.1-0.8VZ间不断变化(通常每10©内变化8次以上)。4、氧传感器中毒的检查(外观回测)⑴顶端工作面呈棕色。这是由“铅中毒”弓I起的颜色。“铅中毒”会影响氧传感器反馈信息的灵敏度甚至失效。(2)项端工作面呈白色。这是由手在维修发动机吋使用了硅密封胶、硅密封圈等引起的“硅中毒”。“硅中毒”会影响氧传感器反馈信息的灵墩度甚至失效。五、数据处理与分析输出电压(V)变化次数(次/10秒)富氧稀混合气检测5-920缺氧稀混合气检测4-4.520反馈电压检测4-520(1)富氧(稀混合气)检测，输出电压值太大，说明氧化错陶资管外侧污染严

9、重。(2)缺氧(浓混合气