(1)温度传感器的作用与类型。 1)作用。温度传感器的作用是通过其温度敏感元件将被测对象的温度变化转换为电阻的变化,并通过测量电路转变成电压或电流信号输入电子控制器。 2)类型。温度传感器根据其结构与工作原理分有热敏电阻式、线绕式、半导体扩散电阻式、半导体晶体管式、金属芯式和热电偶式等。目前在汽车电子控制系统中广泛采用热敏电阻式温度传感器。在发动机电子控制系统中,所用的温度传感器有发动机冷却液温度传感器、进气温度传感器、燃油温度传感器、排气温度传感器等。 (2)热敏电阻式温度传感器的结构与原理。 1)半导体的电阻特性。半导体具有电阻特性,且其电阻会随温度的变化而改变。半导体对温度的灵敏度比金属材料高,变化也比较复杂,可归为三种情况:电阻随温度的上升而增大,电阻随温度的上升而减小,在某一临界温度下电阻跃变,如图4-18所示。 热敏电阻就是利用半导体的这种温度特性,制成正温度系数热敏电阻(PC)、负温度系数热敏电阻(NTC)和电阻突变的热敏开关(CTC)。 2)热敏电阻式传感器的测量原理。热敏电阻式传感器的测量原理如图4-19所示。
当传感器的热敏电阻阻值因温度变化而改变时,热敏电阻上的电压降就会随之改变,从A点输出一个与温度相对应的电压信号。
3)热敏电阻式传感器的结构。热敏电阻式温度传感器主要由热敏电阻、引线及壳体组成,其结构如图4-20所示。
热敏电阻式温度传感器的核心元件为热敏电阻,传感器传热套简内的热敏电阻通过内部引线连接分电器的接线端子。
(3)半导体热敏电阻式温度传感器的特点。
与其他类型的温度传感器相比,半导体热敏电阻式温度传感器具有灵敏度高,响应特性好的特点。此外,半导体热敏电阻式温度传感器可以适用于不同温度段的测量,比如:用于测量发动机冷却液温度的热敏电阻,在-20~130℃的范围内都有良好的线性度;而用于测排气温度的热敏电阻,则是在600~1000℃的高温范围内有较高的灵敏度和线性度。
要得到适用于不同工作温度测量的热敏电阻,只需选择不同的氧化物、控制掺入氧化物的比例和烧结温度即可。
