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內燃機進(jìn)氣空氣流量是一個(gè)非常重要的測量參數,因為汽油機空燃比的調節的方式是采用調整與進(jìn)氣量相匹配的噴油量,所以現在電控汽油機噴射系統能否準確的測量發(fā)動(dòng)機的進(jìn)氣量，從而正確的將空燃比控制在所要求的范圍內，決定了發(fā)動(dòng)機的動(dòng)力性、經(jīng)濟性和尾氣排放等性能指標�？諝赓|(zhì)量流量傳感器是當前汽車(chē)發(fā)動(dòng)機電子控制燃油噴射系統中最關(guān)鍵的部件之一,是對發(fā)動(dòng)機的空氣進(jìn)氣量的準確測量的器件。在車(chē)用空氣流傳感器中，由于熱式流量傳感器具有無(wú)機械傳動(dòng)，無(wú)需對空氣密度和壓力進(jìn)行補償，響應速度快，測試靈敏度高，工作可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。因此，熱式空氣流量傳感器發(fā)展非常迅速，且在汽車(chē)領(lǐng)域開(kāi)始得到廣泛的應用。 熱式空氣流量計主要有熱線(xiàn)式空氣流量計和熱膜式空氣流量計兩種。 熱線(xiàn)式空氣流量計:在發(fā)動(dòng)機進(jìn)氣量直接檢測法中，由于熱線(xiàn)式空氣流量傳感器的輸出直接反映了空氣質(zhì)量流量的大小，無(wú)需進(jìn)行空氣密度補償，無(wú)運動(dòng)部件，不但工作可靠，而且響應快，缺點(diǎn)是在流速分布不均時(shí)誤差較大。而且熱線(xiàn)式空氣流量計由于鉑絲線(xiàn)細（約為70 u m)，進(jìn)氣通道中氣流變化大，因而鉑絲易斷，現在汽車(chē)上應用較少。 (2）熱膜式空氣流量計:雖然熱膜式空氣流量計的工作原理和熱線(xiàn)式空氣流量計類(lèi)似，但由于熱膜式傳感器不使用白金線(xiàn)作為熱線(xiàn)，而是將熱線(xiàn)電阻、補償電阻等用厚膜工藝制作，在同一陶瓷基片上，使發(fā)熱體不直接承受空氣流動(dòng)所產(chǎn)生的作用力，從而增加了發(fā)熱體的強度，不但使空氣流量計的可靠性進(jìn)一步提高，也使誤差減小，性能更好，體積少，適合大批量生產(chǎn)，成本低。由以上對比可知選擇熱膜式空氣流量計更合適。 
如圖-1所示是熱膜式空氣質(zhì)量流量傳感器的結構示意圖，其主要組成有:機體、設置在機體內的空氣通道及安裝在空氣通道中的空氣流量傳感器的傳感單元和空氣流量傳感器的驅動(dòng)電路,空氣流量傳感器的傳感單元通過(guò)螺釘連接在機體上，包括有安置于空氣通道內的傳感頭，傳感頭電信號連接驅動(dòng)電路板以及固定傳感頭及其電路板的支撐架。 熱線(xiàn)式空氣流量計安裝位置:空氣濾清器和節氣門(mén)體之間。 原理：
熱膜式空氣流量傳感器屬于量熱式傳感器，其原理是對傳感器的傳感單元進(jìn)行加熱，由于測量流體的流動(dòng)導致傳感單元上的熱量會(huì )被氣流帶走，通過(guò)測量傳感單元的熱損耗來(lái)反映氣體的質(zhì)量流量。如下圖-2，下面是一個(gè)電橋平衡的電路，R1為鉑金薄膜發(fā)熱電阻，電風(fēng)速吹過(guò)R1時(shí)，熱量被帶走，溫度下降導致R1阻值下降，為了保持電橋平衡，電路需要加大電流保持R1溫度，導致輸出電壓Ua也升高。 發(fā)動(dòng)機進(jìn)氣系統的組成： 進(jìn)氣系統的作用是根據發(fā)動(dòng)機的不同工況，提供足夠的干凈新鮮空氣與噴入進(jìn)氣歧管內的燃油按一定的比例混合后，供發(fā)動(dòng)機燃燒。它由空氣濾清器、空氣流量計、節氣門(mén)體、進(jìn)氣管、進(jìn)氣室、進(jìn)氣歧管、怠速控制閥（IAC）以及各種傳感器、配線(xiàn)、控制氣體量及真空度的軟管組成。
進(jìn)氣系統將一定量的新鮮空氣經(jīng)空氣濾清器和空氣流量計的測定后，進(jìn)入發(fā)動(dòng)機進(jìn)氣室，然后經(jīng)由每缸的進(jìn)氣歧管被吸入發(fā)動(dòng)機燃燒室。流入進(jìn)氣室的空氣量由位于節氣門(mén)體內的節氣門(mén)開(kāi)度和發(fā)動(dòng)機轉速確定。 由于發(fā)動(dòng)機工作在高溫(發(fā)動(dòng)機表面溫度可達150℃、排氣歧管可達650℃)、振動(dòng)(加速度30g)、沖擊(加速度50g)、潮濕(100%RH，-40℃-120℃)以及蒸汽、鹽霧、腐蝕和油泥污染的惡劣環(huán)境中，因此發(fā)動(dòng)機控制系統用傳感器耐惡劣環(huán)境的技術(shù)指標要比一般工業(yè)用傳感器高1-2個(gè)數量級，其中最關(guān)鍵的是測量精度和可靠性。否則，由傳感器帶來(lái)的測量誤差將最終導致發(fā)動(dòng)機控制系統難以正常工作或產(chǎn)生故障�？諝饬髁總鞲衅鞯闹饕夹g(shù)指標為:工作范圍0.11~103立方米/min，工作溫度-40℃~120℃，精度≤2%。
工采傳感器網(wǎng)上有一款采用MEMS技術(shù)的流量芯片傳感器可以很好的作為發(fā)動(dòng)機進(jìn)氣量系統中的流量計核心傳感器。主要參數性能如下：ISWEEK公司品牌AFE-01的流量芯片，是歐洲原始生產(chǎn)廠(chǎng)家代工的公司。開(kāi)發(fā)了裝配有流速檢測元件的MEMS流量傳感器。擁有引以為傲的高級別靈敏度，可以精確檢測達到0.001m/s的氣體流速變化。生產(chǎn)出體積只有5 mm x 3.5 mm x 0.2 mm的芯片。AFE-01流量傳感器由四個(gè)鉑薄膜電阻組成，基于流速的函數，通過(guò)了解熱傳遞，可以從維持恒定溫度所需的電壓補償量來(lái)確定流速。同時(shí)AFE-01流量芯片因為體積小且耐高溫（-20°C~150°C的工作環(huán)境），很好的溫度補償電路，非常適合應用在發(fā)動(dòng)機進(jìn)氣流量計中使用。 AFE-01具有以下特點(diǎn): 體積非常小，雙流向檢測、檢測小質(zhì)量物體的流動(dòng)、簡(jiǎn)單的信號處理電路和標定、完全固定的機械元件、優(yōu)異的重復性、優(yōu)異的長(cháng)期穩定性、適用于多種行業(yè)或安裝到不同外殼、最優(yōu)的性?xún)r(jià)比。如圖：
特性：測量原理：熱量原理 檢測量程：0 ... 50 m/s （以CTA模式的電路為例） 靈敏度：0.001 m/s 精 度：< 2%測量值（取決于電路和標定） 響應時(shí)間：T63% < 0.5 S 溫度范圍：-20…… +150 °C 電氣連接：絕緣漆包銅線(xiàn) (一般長(cháng)度25 mm) 加熱元件：RH (25°C) = 34Ω± 10% 檢測元件：Rs_i (25°C) = 425Ω±10% 參考元件：RR (25°C) = 710Ω± 10% 供電電壓：一般為 2~5 V（取決于氣體流速） |
