1.半导体压敏电阻式进气压力传感器的结构。 半导体压敏电阻式进气压力传感器是利用半导体的压阻效应的原理制成的。主要由硅膜片、真空室、硅杯、底座、真空管接头和引线电极组成,其内部结构如图5-1所示。 硅膜片是用单晶硅制成的压力转换元件其长和宽各为3mm,厚度为160μm,在硅膜片的中心部位用腐蚀方法制作了一个直径为2mm、厚度为50μm的薄膜片,在薄膜片表面的圆周上,采用集成电路加工和台面扩散技术制作了4只阻值相等的应变电阻,如图5-2(a)所示,并将4只电阻连接成惠斯顿电桥电路如图5-2(b)所示,然后再与传感器内部的温度补偿电阻和信号放大电路等混合集成电路连接。
⒉半导体压敏电阻式进气压力传感器的工作原理。
半导体压敏电阻的工作原理如图5-3所示。硅膜片一面通真空室,一面承受来自进气歧管中气体的压力,在此气体压力的作用下,硅膜片会产生变形,且压力越大变形越大,膜片中应变电阻的阻值在此压力的作用下就会发生变化,使传感器上以惠斯顿电桥方式连接的硅膜片应变电阻的平衡被打破,当电桥的输入端输入一定的电压或电流时,在电桥的输出端便可得到相应变化的信号电压或信号电流,因为此信号比较微弱,故采用了混合集成电路进行放大后输入给ECU。
由于压阻效应式歧管压力传感器的功能部件是硅膜片和应变电阻,其工作参数取决于作用于膜片上的压力大小,因此传感器的取样压力应从压力波动较小的部位选取(见图5-3)。
3.半导体压敏电阻式进气压力传感器的检测。
半导体压敏电阻式进气压力传感器由于其体积小,精度高,响应性、再现性和抗振性较好。稳定性较好,不易损坏,因此应用较广泛。如果它出现故障,会导致发动机怠速不良启动不易和启动后熄火等现象。如果车辆在运行过程中出现上述现象,则应对此传感器及相关电路和元件进行检测,检测方法如下:
(1)检测ECU的供电电压。
拔下传感器的连接器插头,接通点火开关(但不启动发动机),用万用表测量连接器插头电源端和接地之间的电压(电路中的UC#与E2#端子,如图5-3所示),正常值应在4~6V之间;如果无电压,应检测ECU相应端子间的电压;如果正常,则是传感器与ECU间连接线路发生故障,如果仍无电压,则是ECU发生故障。
(2)检测进气压力传感器的输出电压。
拔下进气压力传感器与进气歧管连接的真空软管,打开点火开关(不启动发动机),用电压表测量进气压力传感器的输出电压(电路中的PM端子与E2端子,如图5-3所示)。
接着向进气压力传感器内施加真空,并测量在不同真空度下的输出电压,该电压值应随真空度的增大而降低,其变化情况应符合规定,否则应更换进气压力传感器。
