卡曼渦旋式空氣流量傳感器

       活門式空氣流量傳感器裝在汽油發(fā)動(dòng)機(jī)上，安裝于空氣濾清器與節(jié)氣門之間，其功能是檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量，并把檢測(cè)結(jié)果轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再輸入微機(jī)中。該傳感器是由空氣流量計(jì)與電位計(jì)兩部分組成。

　　先看空氣流量傳感器的工作過程。由空氣濾清器吸入的空氣沖向活門，活門轉(zhuǎn)到進(jìn)氣量與回位彈簧平衡的位置處停止，也就是說，活門的開度與進(jìn)氣量成成正比。在活門的轉(zhuǎn)動(dòng)軸還裝有電位計(jì)，電位計(jì)的滑動(dòng)臂與活門同步轉(zhuǎn)動(dòng)，利用滑動(dòng)電阻的電壓降把測(cè)量片的開度轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，然后輸入到控制電路中。

　　卡曼渦旋式空氣流量傳感器

　　為了克服活門式空氣流量傳感器的缺點(diǎn)，即在保證測(cè)量精度的前提下，擴(kuò)展測(cè)量范圍，并且取消滑動(dòng)觸點(diǎn)，有開發(fā)出小型輕巧的空氣流量傳感器，即卡曼渦旋式空氣流量傳感器。卡曼渦旋是一種物理現(xiàn)象，渦旋的檢測(cè)方法、電子控制電路與檢測(cè)精度根本無關(guān)，空氣的通路面積與渦旋發(fā)生柱的尺寸變化決定檢測(cè)精度。又因?yàn)檫@種傳感器的輸出的是電子信號(hào)(頻率)，所以向系統(tǒng)的控制電路輸入信號(hào)時(shí)，可以省去AD轉(zhuǎn)換器。因此，從本質(zhì)來看，卡曼渦旋式空氣流量傳感器是適用于微機(jī)處理的信號(hào)。這種傳感器有以下三個(gè)優(yōu)點(diǎn)：測(cè)試精度高，可以輸出線形信號(hào)，信號(hào)處理簡(jiǎn)單;長(zhǎng)期使用，性能不會(huì)發(fā)生變化;因?yàn)槭菣z測(cè)體積流量所以不需要對(duì)溫度及大氣壓力進(jìn)行修正。

　　檢測(cè)原理：野外的架空電線被風(fēng)吹時(shí)會(huì)嗚嗚發(fā)出聲響。風(fēng)速越高聲音頻率越高，這是因?yàn)闅饬髁鬟^電線后形成渦旋所致，液體、氣體等流體中均會(huì)發(fā)生這種現(xiàn)象，利用這一現(xiàn)象可以制成渦旋式流量傳感器。在管道里設(shè)置柱狀物之后形成兩列渦旋，根據(jù)渦旋出現(xiàn)的頻率就可以測(cè)量流量。因?yàn)闇u旋成兩列平行狀，并且左右交替出現(xiàn)，與街道兩旁的路燈類似，所以有渦街之稱。因?yàn)檫@種現(xiàn)象首先為卡曼發(fā)現(xiàn)，所以也叫作卡曼渦街超聲波式卡曼渦旋空氣流量傳感器超聲波空氣流量傳感器設(shè)有兩個(gè)進(jìn)氣通道，主通道和旁通道，進(jìn)氣流量的檢測(cè)部分就設(shè)在主通道上，設(shè)置旁通道的目的是為了能夠調(diào)整主通道的流量，以便使主通道的檢測(cè)特性呈理想狀態(tài)。也就是說，對(duì)排氣量不同的發(fā)動(dòng)機(jī)來說，通過改變空氣流量傳感器通道截面大小的方法，就可以用一種規(guī)格的空氣流量傳感器來覆蓋多種發(fā)動(dòng)機(jī)。主通道上的三角柱和數(shù)個(gè)渦旋放大板構(gòu)成卡曼渦旋發(fā)生器。在產(chǎn)生卡曼渦旋處的兩側(cè)，相對(duì)地設(shè)置了屬于電子檢測(cè)裝置的超聲波發(fā)送器和超聲波接受器，也可以把這兩個(gè)部件歸入傳感器，這兩個(gè)電子傳感器產(chǎn)生的電信號(hào)經(jīng)空氣流量傳感器的控制電路(混合集成電路)整形、放大后成理想波形，再輸入到微機(jī)中。