这种空气流量传感器在进气道中套有一个小喉管,在小喉管中架有两根极细的铂丝(直径为0.01~0.05mm),如图2-81所示。其中一根铂丝被电流加热至120℃左右,故称为热丝;另一个是温度补偿电阻,也称为冷线。
在热丝式空气流量传感器电路中,热丝是惠斯登桥形电路的1个桥臂,如图2-82(a)为所示。由比较放大器控制的电源转换器供给电桥4个臂的电流,使电桥保持平衡,即A、B两点的电位相等。当空气通过流量传感器时,进入小喉管的气流流过热丝周围,使其冷却,温度下降,电阻随之减小。热丝电阻的减小使A点电位高于B点电位,电桥失去平衡。为了使电桥恢复平衡,此时比较放大器会使电源转换器增加供给电桥的电流,流过热丝的电流也因此增大,使其温度升高电阻增大,直至电桥达到新的平衡。所增加的电流大小取决于热丝被冷知也就是取决于通过流量传感器的空气流速。由于电流的增加,C点的电压降也增加,这就将电流的变化转换为电压的变化,以此作为该传感器的输出信号。这个信号输入ECU,用来指示通过流量传感器的空气量,如图2-82(b)所示温度补偿电阻的作用是防止因进气温度变化而影响进气量的测量精度。由于进气温度变化时,热丝的温度也会发生变化,因此,在靠近热丝的地方另外装有一根温度补偿电阻(也称为冷线),也是电桥的一个部分,由于其电阻会随着进气温度的不同而发生变化,起个参照标准的作用,使进气温度的变化不至于影响进气量的测量精度。在工作中,比较放大器使热丝温度始终高于冷线温度100℃热丝式空气流量传感器的优点是测量精度高、响应速度快、进气阻力小、不会磨损。其缺点是使用一段时间后,热丝表面受空气中尘埃的黏附,热辐射能力降低,影响测量精度。为克服这个缺陷,可采取的一种方法是在ECU中设计自洁电路,即在发动机熄火后,ECU自动将热丝加热至1000℃(约1s),从而烧掉黏附在热丝上的尘埃;另一种方法是提高热丝的保持温度(一般使保持温度升高至200℃以上),以防止污物黏附。此外,由于热丝很细且暴露在空气中,在空气高速流动时,空气中的沙粒很容易击断热丝,因此目已较少使用。
