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1、《自动化技术与应用》2012年第31卷第3期行业应用与交流IndustrialApplicationsandCommunications热式空气流量计电路分析与测量肖启瑞,唐拥林,傅连开,陈力捷(广东机电职业技术学院汽车学院,广东广州510515)摘要:为详细分析热式空气流量计的具体工作原理,先介绍了惠斯顿电桥的工作原理及在热式空气流量计上的应用,重点分析了热式空气流量计的实际测量电路并对温度补偿进行了适当说明,最后介绍了CORALLA轿车的空气流量计,利用BOSCH-FSA740发动机性能分析仪对其进行检测,得出了不同转速下的信号电压。关键词:空气流量计;电路
2、;热式中图分类号:TH814文献标识码:B文章编号:1003-7241(2012)03-0082-03AnalysisandMeasurementonCircuitofHot-wireAirFlowSensorandon-BoardTestingXIAOQi-rui,TANGYong-lin,FULian-kai,CHENLi-jie(Schoolofvehicle,GuangdongElectromechanicalPolytechnicCollege,Guangzhou510515China)Abstract:Inordertoanalyseworkingp
3、rincipleofhot-wireairflowsensor,Firstly,introducestheprincipleofthebridgecircuit,measuringcircuitofhot-wireairflowsensorisanalysedindetail.Finally,introducestheCORALLAsedan'sairflowsensor,theoutputsignalsareobtainedunderdifferentrotatespeedsusingtheBOSCH-FSA740testingeqiupment.Keywor
4、ds:airflowsensor;circuit;hot-wire1引言欧姆定律得:在电控发动机正常运转时,发动机ECU根据空气R2流量计测得的空气质量信号,计算出与之相适应的基Ua=U(1)R+R12本喷油量,再综合冷却水温、曲轴转速、节气门位置、R氧传感器等信号进行喷油量修正,达到精确控制空燃U=4(2)bR+R比的目的。现在多数汽车使用热式空气流量计,很多34技术人员是对热式空气流量计的检测及数据流分析较RR24熟悉,但对它的具体工作原理及实际组成电路认识模如有U=U,即:U=U,两abR+RR+R2134糊,一知半解。本文着重分析热式空气流量测量电路边约
5、去U得:并进行实车检测。R´R=R´R(3)1423要使a、b两点电位相等须有对角电阻乘积相等。式2质量空气流量计测量原理(3)就为惠斯顿电桥平衡公式。由式(3)可知任一电阻发设电源U负极接地端电位为0,a点电位即为电阻生变化都将会打破电桥平衡状态,a、b两点间产生电位R两端的电压,b点电位即为电阻R两端的电压,由24差,即图1中的电压表将有读数。热式空气流量计的测量电路正是基于上述电桥原收稿日期:2011-10-1082
6、TechniquesofAutomation&Applications行业应用与交流《自动化技术与应用》2012年第31卷第3期Indust
7、rialApplicationsandCommunications理,假设热式电阻R置于发动机进气道中时,当有气流图2为恒温反馈控制空气流量计详细电路图。注意1吹过,R热量被带走,R温度下降,设计时R采用正温到空气流量计12V电源并不是直接加到电桥上的,这是111很多技术人员及参考资料的一个误区。若电源直接加度系数电阻(PTC),所以R电阻值也随之下降,由式(3)可1到电桥两端,那么将无法控制通过热式电阻的电流,电知此时电桥平衡破坏,要使电桥恢复平衡,需要加大电桥平衡破坏后将无法再次平衡。流,提高R1的温度,使R1阻值上升,以达到新的平衡。具体测量电路由以下几部
8、分组成[4]:此时电流作用在与R同一支路的R上,电流增大引起123.1电桥电路R2两端的电压升高,即Ua升高。R2两端的电压Ua为如图2中部方框所示,将图1中R变成实际测量用1热式空气计的输出信号。这种以保证热式电阻阻值恒RR定(即热式电阻温度与环境温度之差一定)的控制方法称1c+RR、R、R的热丝电阻Rh,这样R+RO、24h便为恒温反馈控制[2]。1C组成空气流量计中实际使用的电桥电路。3.2反馈控制电路当空气吹过热丝R引起阻值改变时,电桥失衡。h放大器A用来检测a、b两点电位差。A、A、Q组2211成整个电流反馈控制电路。即当检测到U时,反馈控ab制电路随
9、时增加或减小通过热线的电
