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新聞主題 |
機油壓力傳感器、轉速探頭和水溫感應器的檢測方法 |
摘要：當柴油發電機傳感器出現異常，可用萬用表對柴油發電機傳感器電阻及其電壓的進行檢測。傳感器的電路同樣具有與柴油發電機其他電子電路一樣的電路特性，即具有自身工作特點的電壓、電阻特性。因此，當柴油發電機傳感器失效后，一般對機油壓力傳感器、冷卻水溫度傳感器和轉速傳感器的線束電阻、傳感器工作電壓、供電電壓和工作性能進行測試。
一、轉速傳感器的檢測
1、工作原理
柴油發電機轉速傳感器有霍爾式、磁感應式和光電式三種結構，其功能是檢測曲軸轉速信號和曲軸轉角信號。當轉速傳感器產生故障時，柴油發電機組不能啟動運行。原理如圖1所示，當柴油發電機運轉時，傳感器不斷地檢測飛輪上的齒峰和齒谷間的變化，并轉換成相應的0～11V的方波電信號傳送給柴油發電機控制系統。控制系統據此計算出柴油發電機轉速并判斷出活塞在汽缸內位置，進而控制噴油器的始噴時間、燃油噴射量等的工作。
（1）磁電型轉速傳感器
利用齒輪或具有等間隔的凸起部位的圓盤在旋轉過程中引起感應線圈產生與轉角位置和轉速相關的脈沖電壓信號， 經整形后變為時序脈沖信號， 通過計算機計算處理來確定曲軸轉角位置及其轉速。
（2）霍爾型轉速傳感器
轉速傳感器在測量機械設備的轉速時，被測量機械的金屬齒輪、齒條等運動部件會經過傳感器的前端，引起磁場的相應變化，當運動部件穿過霍爾元件產生磁力線較為分散的區域時，磁場相對較弱，而穿過產生磁力線較為幾種的區域時，磁場就相對較強。霍爾轉速傳感器就是通過磁力線密度的變化，在磁力線穿過傳感器上的感應元件時，產生霍爾電勢。霍爾轉速傳感器的霍爾元件在產生霍爾電勢后，會將其轉換為交變電信號，最后傳感器的內置電路會將信號調整和放大，輸出矩形脈沖信號。霍爾轉速傳感器的測量必須配合磁場的變化，因此在霍爾轉速傳感器測量非鐵磁材質的設備時，需要事先在旋轉物體上安裝專門的磁鐵物質，用以改變傳感器周圍的磁場，這樣霍爾轉速傳感器才能準確的捕捉到物質的運動狀態
2、轉速傳感器的測量方法
首先判斷傳感器的類型，對于霍爾型傳感器，其外接插頭一般由三根線組成，而磁電型傳感器外接插頭一般由兩根線組成（若三根線，其中一根為屏蔽線，與其它兩根絕緣），根據其工作原理，我們可以利用萬用表檢驗其是否正常工作，工具如圖2所示。磁電型傳感器會產生一個微弱的交變電壓信號（示波器），感應線圈的阻值在800～1200Ω左右；霍爾型傳感器的檢測需要進行在線檢測，首先確定是否有電壓供給傳感器，確認有電壓輸入后，啟動柴油發電機，在信號線和地線之間會產生0V與5V交替的矩形波。
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圖1 柴油機轉速傳感器原理圖 |
圖2 轉速傳感器電阻電壓檢查工具（萬能表） |
二、冷卻液溫度傳感器的檢測
1、工作原理
冷卻液溫度傳感器，通常稱為水溫傳感器，主要作用是檢測柴油發電機冷卻液溫度，向ECU輸入溫度信號，作為然后噴射和點火正時的修正信號，傳感器一般安裝在缸體水道上，缸蓋水道上，上出水管等處，和冷卻液接觸。它的內部是一個半導體的熱敏電阻，具有負溫度系數NTC（安裝位置如圖3所示）。
2、水溫傳感器檢測方法
（1）測量冷卻液溫度傳感器的電阻值
拆下溫度傳感器的導線插接器，用專業測量儀測量傳感器的電阻值，接線如圖4所示。在熱機時低于1000Ω為正常，若測得電阻值不在規定范圍內，應更換傳感器。測量線束的電阻，柴油發電機控制器線束插接器端子與傳感器接線柱之間電阻值不應大于1Ω。否則，應排除線束斷路或端子接觸不良故障。
（2）測量冷卻液溫度傳感器的信號電壓
用萬用表電壓檔測量水溫傳感器信號輸出端THW與搭鐵端E2之間的信號電壓，應與估計柴油發電機溫度對應的信號電壓相同。將溫度計貼緊放置在水箱旁，起動柴油發電機（冷車）后檢測不同水溫下的信號電壓，應符合規定要求。
（3）傳感器質量實驗
簡單的方法是將水溫傳感器從柴油發電機上卸下，然后放到加熱杯里進行加熱（注意別淹沒插頭部分），用萬用表的電阻檔進行檢測（檔位處于2K位置），當溫度升高時，其阻值呈現逐漸變小的趨勢，也可根據標準值進行準確檢測。如果沒有變化，則證明其不能正常工作。
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圖3 柴油機冷卻液溫度傳感器位置圖 |
圖4 溫度傳感器測試接線圖 |
三、油壓傳感器檢測
油壓傳感器也叫機油壓力傳感器，是主要用于測量和控制柴油發電機機油壓力的重要傳感器件，是現有傳感器中用量較大的一種。
1、工作原理
油壓傳感器的基本工作原理可以概括為以下幾點：
（1）壓力作用：壓力直接作用于傳感器的膜片上，這會導致膜片產生與介質的壓力成正比的微小位移。
（2）電阻變化：這種微小的位移會使傳感器的電阻發生變化，而電子線路則用于檢測這一電阻的變化。
（3）標準信號生成：通過檢測到的電阻變化，電子線路能夠轉換輸出一個對應于該壓力的標準信號。
（4）信號傳輸：將放大后的壓力信號通過信號線連接至油壓指示表。
（5）指示功能：通過改變油壓指示表內部兩個線圈通過的電流比例，從而指示出發動機機油的壓力。
（6）報警功能：當壓力信號經過電壓放大和電流放大后，它還與報警電路中設定的報警電壓進行比較。如果壓力降至報警電壓以下，報警電路會輸出報警信號，并通過報警線點亮報警燈以提醒操作員或維修人員注意。
2、檢測方法
（1）拆卸油壓傳感器之前（位置如圖5所示），先判斷柴油發電機機油壓力信息不正常是否由油壓傳感器本身功能失效引起的，還是由接插件接觸不良以及線束的損壞引起的（判斷步驟如圖3所示）。
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圖5 VDO機油傳感器安裝位置圖 |
圖6 柴油機油壓傳感器故障診斷步驟框圖 |
（2）外觀檢測
油壓傳感器接插件有無斷裂，針腳有無變形折斷，接插件內部有無積水。油壓傳感器金屬外殼有無嚴重損傷，壓力孔內有無異物堵塞。
（3）油壓傳感器電源電壓
將直流穩壓電源調至5V±0.25V，用萬用表測量供電電源電壓，并記錄電壓值。直流穩壓電源、油壓傳感器和萬用表連接如圖7所示。將萬用表切換到電流檔，檢測并記錄油壓傳感器的供電電流。油壓傳感器供電電流參考值為2mA～8mA，如果檢測電流值超出該范圍，說明油壓傳感器已失效，進行更換處理。如果檢測電流值正常，繼續檢測油壓傳感器在大氣壓狀態下的電壓輸出。
（4）檢測油壓傳感器的輸出電壓
將直流穩壓電源調至5V±0.25V，用萬用表測量供電電源電壓，并記錄電壓值。直流穩壓電源、油壓傳感器和萬用表的連接如圖8所示。將萬用表切換到電壓檔，測量并記錄下油壓傳感器的輸出電壓值。油壓傳感器在大氣壓下的輸出電壓參考值為0.3～0.7V，如果檢測電壓值超出該范圍，說明油壓傳感器已失效，進行更換處理。
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圖7 油壓傳感器供電電流檢測 |
圖8 油壓傳感器輸出電壓檢測 |
總結：
本文僅對電噴柴油機的主要傳感器從安裝位置、結構形式、工作原理三個方面做了簡單介紹，同時依據各傳感器的工作原理和信號特性，講解了如何利用萬用表和示波器對其性能進行初步判斷的操作方法，文中不當之處在所難免，望大家見諒并指正。
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