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传感器是将各种非电量(物理量、化学量、生物量等)按一定规律转换成便于传输和处理的另一物理量(一般为电量)的装置。

传感器一般由敏感元件、转换元件和测量电路三部分组成，必要时还需要辅助电源电路，组成框图如图下所示。

敏感元件是指能够完成预变换的器件，又称为预变换器。在将非电量变换成电量的过程并非所有的非电量都能利用现有手段直接变换为电量，往往需要先将被测非电量预先变换成另一种易于变换成电量的非电量，然后再变换为电量。因此在传感器中，各种类型的弹性元被称为敏感元件，并统称为弹性敏感元件。

转换元件是指将感受到的非电量直接转换为电量的器件。例如，压电晶体、热电偶等。需要指出的是，并非所有的传感器都包括敏感元件和转换元件。测量电路是指将转换元件输出的电量转变成便于显示、记录、控制和处理等电信号的电路。测量电路的类型取决于转换元件的类型。常用的有电桥电路、脉冲调制电路、振荡电路和高阻抗输人电路等。

汽车上常用的传感器主要有:空气流量传感器、进气歧管绝对压力传感器、节气门位置传感器、进气温度传感器、冷却液温度传感器、曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器氧传感器等

二、空气流量传感器

空气流量传感器(MAF，Mass Air Flow)又称为空气流量计，其作用是检测发动机进气量的大小，并将空气流量信号转换成电信号输人电控单元(ECU)，作为确定喷油量和点火时间的主要参考信号。空气流量传感器的安装位置在空气滤清器与节气门体之间。按测量原理可分为叶片式空气流量计、热丝式空气流量计和卡门涡旋式空气流量计3种常见形式。

(一)叶片式空气流量计

叶片式空气流量计是一种利用力矩平衡原理开发的流量传感器。该传感器具有结构简单、价格便宜、可靠性较高的特点，应用较为广泛。

1.构造

叶片式空气流量计的结构如图下所示。其输出信号类型为电压信号

2.工作原理

图下为叶片式空气流量计工作原理图，当吸人发动机的空气流过传感器主进气道时，传感器叶片就会受到空气气流压力产生的推力矩和复位弹簧弹力力矩的作用。当空气流量增大时，气流压力对叶片产生的推力力矩增大，推力力矩克服弹力力矩使叶片偏转角度增大，直到推力力矩与弹力力矩平衡为止。进气量越大，叶片偏转角度也越大。因为叶片总成和电位计的滑臂均固定在转轴上，所以在叶片偏转的同时，滑臂也随之偏转。

当空气流量增大时，端子Vc和Vs之间的电阻阻值减小，两端子之间输出的信号电压Us降低。当空气流量减小时，气流压力对叶片产生的推力力矩减小，叶片偏转角度也减小，端子 Vc和 Vs之间的电阻阻值增大，两端子之间输出的信号电压 U增大。

（二）热丝式空气流量计

1.概述

热丝式与热膜式空气流量传感器都是直接检测发动机吸人空气的质量流量的传感器。两种传感器的检测原理完全相同，热丝式空气流量传感器的检测元件是铂金属丝，热膜式空气流量传感器的检测元件是铂金属膜。铂金属检测元件的响应速度很快，能在几毫秒内反映出空气流量的变化，因此测量精度不受进气气流脉动的影响。此外还具有进气阻力小、无磨损部件等优点。目前大多数中高档轿车都采用了这种传感器。

2.分类

热式空气流量计分为:热线式和热膜式两种。热线式空气流量计的测量元件为铂丝热线，热线缠绕在陶瓷管上;热膜式空气流量计的测量元件镀在陶瓷片上，称为热膜。

热线式空气流量计按测量位置又可分为:主流测量方式、旁通测量方式。其中主流测量式是将热线电阻安装在主进气道中;而旁通测量式则将热线安装在旁通气道中。

3.输出电信号类型

输出信号既有电压信号，也有频率信号。电压信号，随着进气量的增大，输出信号的电压值随之增大。频率信号，随着进气量的增大，输出信号的频率随之增大。

4.热膜式空气流量计

热膜式空气流量计发热元件采用的是平面形铂金属薄膜电阻，厚度约为200nm，也称为热膜电阻。

在传感器内部的进气通道上设有一个矩形护套(相当于取样管)，热膜电阻设在护套内。为了防止污物沉积到热膜电阻上影响测量精度，在护套的空气人口一侧设有空气过滤层，用以过滤空气中的污物。为了防止进气温度变化使测量精度受到影响，在热膜电阻附近的气流上游设有铂金属膜式温度补偿电阻，如图1-6所示。温度补偿电阻和热膜电阻与传感器内部控制电路连接，控制电路与线束连接器插座连接。

热膜式流量传感器与热丝式相比;因为热膜电阻的阻值较大，所以消耗电流较小，使用寿命较长。但是，由于其发热元件表面制作有一层绝缘保护膜，存在辐射热传导作用，因此响应特性略低于热丝式流量传感器。