热式空气流量计电路分析与测量.pdf

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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ndustrialApplicationsandCommunications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CORAlIA轿车的空气流量计，利用BOSCHFSA740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

2、键词：空气流量计；电路；热式中图分类号：TH814文献标识码：B文章编号：10037241(2012)03008203AnalysisandMeasurementonCircuitofHot—wireAirFlowSensorandon--BoardTestingXIAOQi-rui，TANGYong·lin，FULian-kai，CHENLi-jie(Schoolofvehicle，GuangdongElectromechanicalPolytechnicCollege，Guangzhou510515China)Abstract：In

3、ordertoanalyseworkingprincipleofhot—wireairflowsensor，Firstly，introducestheprincipleofthebridgecircuit，measuringcircuitofhot—wireairflowsensorisanalysedindetail．Finally，introducestheCORALLAsedan’Sairflowsensor，theoutputsignalsareobtainedunderdifferentrotatespeedsusingthe

4、BOSCH—FSA740testingeqiupment．Keywords：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根据空气流量计测得的空气质量信号，计算出与之相适应的基：2_(1)“R1+R2、本喷油量，再综合冷却水温、曲轴转速、节气门位置、g4氧传感器等信号进行喷油量修正，达到精确控制空燃=(2)比的目的。现在多数汽车使用热式空气流量计，很多技术人员是对热式空气流量计的检测及数据流分析较R4U贿：=,两熟悉，但对它的具体工作原理及实际组成电路认识模糊，一知半解

5、。本文着重分析热式空气流量测量电路边约去U得：并进行实车检测。R1×R4=R2XR3(3)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，目点电位即为电阻生变化都将会打破电桥平衡状态，目、b两点间产生电位R2两端的电压，b点电位即为电阻R4两端的电压，由差，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—10彳亍业应用与交流自动化技术与应用》2012年第31卷第3期理，假设热式电阻R，置于

6、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。注意到空气流量计l2V电源并不是直接加到电桥上的，这是吹过，R热量被带走，R温度下降，设计时R，采用正温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R，的温度，使R阻值上升，以达到新的平衡。具体测量电路由以下几部分组成『4】：此时电流作用在与R．同一支路的R上，电流增大引起3．1电

7、桥电路R，两端的电压升高，即升高。R。两端的电压为如图2中部方框所示，将图1中R，变成实际测量用热式空气计的输出信号。这种以保证热式电阻阻值恒足尺一定(即热式电阻温度与环境温度之差一定)的控制方法称的热丝电阻R^，这样煮+尺。、R2、R4、R^便为恒温反馈控制[2l。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。放大器A，用来检测、两点电位差。A，、A、Q，组成整个电流反馈控制电路。即当检测到r，，时，反馈控制电路随时增加或减小通过热线的电流．，使电桥恢复平衡。如图2中左框所示。3。3信

8、号输出电路如图2中右框所示。取热线同一支路的电阻R两端的电压为输出信号。当通过R和R电流变化时，图1惠斯顿电桥原理R两端的电压也随之变化，取为流量输出电压信号。由上述分析可知，当空气流量变化引起电桥平衡破3