流量传感器图：各类型汽车空气流量传感器工作原理和作用

空气流量传感器作用安装及类型空气流量传感器
1.空气流量传感器作用
检测进气流量，计算进气量，决定基本喷油量和基本点火提前角。
2.安装位置
空气滤清器后，
节气门前
3.类型
热线式
热膜式
卡门漩涡式
叶板式

图 空气流量传感器的安装位置

2.1.2 热线式空气流量传感器
1. 结构：
主流测量式

旁通测量式

2. 原理
空气流量增大，铂丝热线电阻ＲH 温度降低，ＲH电阻 减小，加热电流ＩＨ增大，以维持热线温度一定（比气流温度高100℃ ）。利用ＲH加热电流度量空气质量流量。
（汽车维修技术网

3. 电路

4. 使用性能
优点：进气阻力小；
响应速度快，测量准确；
检测质量流量，无需进气温度和大气压力补偿。
缺点：热丝易坏，易污染。
自动“烧净”作用（举例）：
起动，怠速，提速至3000r/min，再怠速，关闭点火开关；控制电路发出控制电流，使热线升至1000 ℃，加热1s。
发动机熄火后的4s内，控制电路发出控制电流，使热线升至1000 ℃，加热1s。
应用：广泛，国产别克
4.检测（日产VG30E发动机）
（1）万用表检测
电源线：拔下连接器，点火开关ON，测量插头E与搭铁间的电压，应为12V。
搭铁线：拔下连接器，点火开关OFF，测量插头D、C与搭铁间的电阻，应为0Ω。
流量信号线：插好连接器，点火开关ON，测量B与 D间的电压，发动机不起动时应小于0.5V；发动机怠速时应为1.0V～1.3V；发动机3000r/min时应为1.8V～2.0V，并随进气流量的增大而增大。
自清信号线：发动机热机，1500r/min，测量F与D间的电压，点火开关OFF，电压应回0V并在5s后跳跃上升，1s后回0V；发动机熄火5s后自动加热至发出红光，并持续1s。
（1）万用表检测

（2）示波器检测
模拟信号：输出信号电压随进气流量的增大而增大。
通常热线（热膜）式空气流量传感器输出信号电压范围是从怠速时超过0.2V变至节气门全开时超过4V，当急减速时输出信号电压应比怠速时的电压稍低。

（2）示波器检测
数字信号：输出信号频率随进气流量的增大而增大。
波形的幅值大多数应满5V，波形的形状要适当一致，矩形的拐角和垂直沿的一致性要好。

2.1.3 热膜式空气流量传感器
1.原理：同热丝式
2.结构：铂膜镀在陶瓷基片上
3.使用：
优点：热膜不易损坏，可靠性高，不易污染，无需自洁，成本低。
应用举例：国产桑塔纳2000GSi、 捷达GT、GTX、帕萨特B5 2.8L
4.检测：同热丝式

2.1.4 卡门旋涡式空气流量传感器
1.卡门旋涡原理：在进气道内设置一扰流体，当空气流过时，扰流体后将产生涡流，涡流的频率f与空气流速v之间：测得频率f，即知空气流速v，进而计算体积流量。流量计输出数字信号（频率信号）。 f=St v/d

2. 卡门旋涡光电式空气流量传感器：结构和原理

3. 卡门旋涡声波式空气流量传感器：结构和原理

密度的变化————超声波信号疏密变化
4. 电路

5. 应用举例
优点：体积小，重量轻，进气阻力小，响应快，精度高。
缺点：成本高
应用：三菱和凌志的某些发动机

6. 检测
（1）万用表检测
电源线：拔下连接器，点火开关ON，测量插头VＣ与搭铁间的电压，应为5V。
搭铁线：拔下连接器，点火开关OFF，测量插头E2与搭铁间的电阻，应为0Ω。
信号线：插好连接器，点火开关ON，测量接脚Ks与 E2间的电压，发动机不起动时应为4.5V~5.5V；发动机运转时应为2V～4V，并随进气流量的增大而增大。

（2）示波器检测
数字信号：输出信号频率随进气流量增大而增大，占空比、脉冲宽度也改变

2.1.5  叶板式空气流量传感器
1. 结构

2.原理
空气流量↑
气流力矩Ｍ↑
流量板开度↑
信号电压 ↑ 或↓
喷油量↑

3.使用
性能：计量比较准确，成本低。
燃油泵微动开关触点：控制燃油泵。
加速感知：加速加浓。
应用：德国BOSCH传统L型燃油喷射系统、一些中档车型丰田佳美、大霸王、马自大MPV等。

4.检测（丰田PREVIA大霸王2TZ-FE发动机）
（1）万用表检测
电源线：拔下连接器，点火开关ON，测量插头VＣ与搭铁间的电压，应为5V，插头FＣ与搭铁间的电压，应为12V 。
搭铁线：拔下连接器，点火开关OFF，测量插头E2、E1与搭铁间的电阻，应为0Ω。
传感器静态电阻：拔下连接器，点火开关OFF，测量插座各接脚间的电阻，应与表1中规定相符。
信号线：插好连接器，点火开关ON，测量各接脚间的电压，应与表2中规定相符。
表1 丰田车翼板式空气流量传感器各接脚间的电阻

表2 丰田车翼板式空气流量传感器信号电压

（2）示波器检测
模拟信号：输出信号电压随进气流量的增大而增大
正常旋转翼片式空气流量传感器怠速时输出电压约为lV，节气门全开时应超过4V，急减速(急抬加速踏板)时输出电压并不是非常快地从急加速电压回到怠速电压。
在急加速时波形中的小尖峰是由于叶片过量摆动造成的。

流量传感器图：气体、湿度、流量传感器图用图形符号(第二版)2014.9.18

气体、湿度、流量传感器图用图形符号（第二版）2014年7月22日表2气体、湿度、流量传感器图用图形符号（第二版）
符号定义
将感受的气体转换成可用输出信号的传感器。
半导体气体传感
SEMICONDUCTOR-半导体利用半导体材料的电导率变化，将感受的气体转换成可用输出信号的传感器。包括表面电导式传感器和体电导式传感器。
金属氧化物气体
MOS-金属氧化物半导体
利用金属氧化物制成敏感元件的气体传感器。
旁热式管状气体
采用旁热式管状结构的金属氧化物半导体气
体传感器。
采用厚膜印刷工艺制作的片式结构的金属氧
化物半导体气体传感器。
旁热式管状气体
采用烧结型直热式结构的金属氧化物半导体
气体传感器。
有机半导体气体
ORS-有机半导体
利用有机半导体制成敏感元件的气体传感器。
电导型气体传感
检测信号为电导率变化的气体传感器。
接触燃烧式气体利用可燃性气体接触涂覆催化剂材料表面燃烧所产生的燃烧热，将感受的气体转换成可用输出信号的传感器
分为直接接触燃烧式和催化接触燃烧式
热导式气体传感利用气体不同其热传导率亦不同的原理，将感
受的气体转换成可用输出信号的传感器。
声表面波气体传利用声表面波器件对气体的敏感特性，
的气体转换成可用输出信号的传感器。
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流量传感器图：水流传感器内部图_水流量传感器如何修理

　　水流传感器简介
　　水流传感器是指通过对水流量的感应而输出脉冲信号或电流、电压等信号的水流量感应仪器，这种信号的输出和水流量成一定的线性比例，有相应的换算公式和比较曲线，因此可做水控方面的管理和流量计算，在热力方面配合换能器可测量一段时间介质能量的流失，如热能表。水流传感器主要和控制芯片、单片机，甚至PLC配合使用。水流传感器具有流量控制准确，可以循环设定动作流量，水流显示和流量累积计算的作用。
　　
　　水流传感器基本原理
　　水流量传感器是利用霍尔元件的霍尔效应来测量磁性物理量。在霍尔元件的正极串入负载电阻，同时通上5V的直流电压并使电流方向与磁场方向正交。当水通过涡轮开关壳推动磁性转子转动时，产生不同磁极的旋转磁场，切割磁感应线，产生高低脉冲电平。由于霍尔元件的输出脉冲信号频率与磁性转子的转速成正比，转子的转速又与水流量成正比，根据水流量的大小启动燃气热水器。其脉冲信号频率的经验公式见式（1）。
　　f=8.1q-3（1）
　　式中：f—脉冲信号频率，H2
　　q—水流量，L/min
　　由水流量传感器的反馈信号通过控制器判断水流量的值。根据燃气热水器机型的不同，选择最佳的启动流量，可实现超低压（0.02MPa以下）启动。
　　
　　水流传感器工作原理
　　水流传感器主要由铜阀体、水流转子组件、稳流组件和霍尔元件组成。它装在热水器的进水端用于测量进水流量。当水流过转子组件时，磁性转子转动，并且转速随着流量成线性变化。霍尔元件输出相应的脉冲信号反馈给控制器，由控制器判断水流量的大小，调节控制比例阀的电流，从而通过比例阀控制燃气气量，避免燃气热水器在使用过程中出现夏暖冬凉的现象。水流量传感器从根本上解决了压差式水气联动阀启动水压高以及翻板式水阀易误动作出现干烧等缺点。它具有反映灵敏、寿命长、动作迅速、安全可靠、连接方便利启动流量超低（1.5L/min）等优点，深受广大用户喜爱。
　　水流转子组件主要由涡轮开关壳、磁性转子、制动环组成。使用水流开关方式时，其性能优于机械式压差盘结构，且尺寸明显缩校当水流通过涡轮开关壳，推动磁性转子旋转，不同磁极靠近霍尔元件时霍尔元件导通，离开时霍尔元件断开。由此，可测量出转子转速。根据实测的水流量、转子转速和输出信号（电压）的曲线，便可确定出热水器的启动水压，以及启动水压相对应的启动水流量与转子的启动转速。由控制电路，便可实现当转子转速大于启动转速时热水器启动工作;在转速小于启动转速时，热水器停止工作。这样热水器启动水压一般设定在0.01MPa，启动水流量为3～5L/min（需满足热水器标准对最高温升的限制）。另外，由于水在永磁材料磁场切割下，变成磁化水，水中的含氧量增加，使人洗浴后感觉清爽。制动环的作用是停水时，制止高速旋转的磁性转子转动，终止脉冲信号输出。控制器接收不到脉冲信号，立即控制燃气比例阀关阀，切断气源，防止干烧。
　　热水器水流传感器的作用
　　1、通水通电，防干烧，有开关信号输出的和脉冲信号输出的水流量传感器（赛盛尔）；
　　2、线型比例输出脉冲信号，与流量成比例关系，从而实现加热功率的调整，达到恒温效果，大部分恒热热器和燃气势水器都采用这种方式，现在一些电势水龙头和洗手宝也有的用水流量传感器。
　　水流传感器内部图
　　
　　水流传感器如何修理
　　水流量传感器的常见故障检修方法
　　水流量传感器主要测量密封管道中的液体和气体，广泛应用于石油、化工和纺织等领域。水流量传感器在使用现场，也会出现一些小问题，耽误工作。
　　水流量传感器的常见故障检修方法，在使用中发现水流量传感器的累计值小于实际值，首先要看看安装位置是否较高，不然则要修改管道;运行中无显示应检查电源部分、接触部分、保险丝等;运行一段时间后发现瞬时值跳动幅度过大，flow-meters.cn而且累积量明显偏小，应检查电缆两端接地是否良好;运行一段时间，累积量偏小，但瞬时值平稳或为零，这时应查工艺设备问题，即是否因为设备故障导致流量偏小; 流量显示值变化异常且无规律，则可能是流量介质里含有铁磁性物质或附近出现了强磁场干扰;应定期巡检，常开盖检查，当电极密封不严时会向外漏液，并损坏电路板，应引起注意。
　　水流量传感器有显示值但有误差的检修方法，应在通电情况下关闭阀门，使流量等于零，测量“基准电压”，然后与仪表出厂时的数据相比较，若有问题，则断开电源，断开转换器，检查两电极分别对“地”的电阻，这两个值应该基本相等并在数千欧姆范围内，如电阻相差悬殊太大，水流量传感器则可能是一个或两个电极的平面粘附了赃物或接线端子接触不良，若电阻值接近无穷大，则可能短路，如果电阻值接近零，则可能是电极处泄露，绝缘破坏;
　　
　　水流量传感器的显示值误差增大或无显示检修方法，水流量传感器长期工作在较高温度或较高压力（或负压）下，或者安装时对测量管道造成了较大的机械应力，使测量管的衬里和管壁脱离或裂开，或者被流体的冲击、磨损，使衬里损坏，造成电极的绝缘破坏或励磁线圈的绝缘破坏，仪表显示值的误差增大或无显示，这种情况下就要拆下水流量传感器彻底修理并且要返厂进行流量标定;
　　上述讲述了水流量传感器的常见故障检修方法，使得当水流量传感器发生故障时无需找厂家来维修，只需要我们的师傅来维修即可，从而提高了工业的生产效率。
　　水流量传感器的故障解除说明
　　水流量传感器目前可以根据水流量的大小设计挡板，减少水流通过流量传感器产生的水阻力，减少水系统压头损失，但由于挡板式长期受水流的冲击仍然有疲劳的问题，即使在工厂标定好流量值的也会发生设定点飘移。通常在保护流量值不要求精确的地方使用，即用于水管内的水流突然中断的断流保护。在国内针对水源热泵机组设计的非常少。
　　挡板式是专门针对水环/地源热泵空调机组的水流量监控而开发的，它针对不同的管径配有不同的挡片，每种挡片的水阻不超过0.5米水柱，相比靶式水阻已大大降低。水流量传感器每个挡板式流量传感器都配有与水环热泵机组水管相同的管件，现场只需连接上水管即可，不需对挡片做任何改变，另外挡板式水流开关的承压大于25bar，在对水流量要求不高的水环热泵机组是一个低成本的水流开关。
　　经过在水环/地源热泵机组上使用的反馈来看，压差开关能有效判断水环热泵机组现场安装的水管路的问题，能彻底避免水流量少造成换热器冻坏的情况，流量传感器也可以保护由于水过滤器堵塞造成的水流量下降时换热器冻坏的情况，另外水管路压差开关没有靶流开关疲劳破坏的风险。
　　水流量传感器尤其在水管路有少量空气时，流量传感器工作非常稳定，不会出现类似靶流开关的漂浮情况，经过多年使用的反馈未发现压差开关本身有故障的情况。
　　

流量传感器图：电磁式流量传感器工作原理及电路图

电磁式流量传感器工作原理及电路图
图1是电磁式流量传感器的工作原理图。在励磁线圈通以励磁电压后，绝缘导管便处于磁力线密度为B的均匀磁场中，当平均流速为v的导电性液体流经绝缘导管时，那么在导线内径为D的管道壁上设置的一对电极中，便会产生如下式所表示的电动势e，即
式中v——液体的平均流速（m/s）
B——磁场的磁通密度（T）
D——导管的内径（m）
液体流动的容积流量
根据上式可以看出，容积流量Q与电动势e成正比。如果我们事先知道导管内径和磁场的磁通密度B，那么就可以通过对电动势的测定，求出容积的流量。
虽然电磁流量传感器的使用条件是要求流体是导电的，但它还是有许多优点。
(1).没有机械可动部分。
(2).由于电极的距离正好为导管的内径，因此没有妨碍流体流动的障碍，压力损失极小。
(3).能够得到与容积流量成正比的输出信号。
(4).测量结果不受流体粘度的影响。
(5).由于电动势是在包含电极的导管的断面处作为平均流速测得的，因此受流速分布影响较小。
(6).测量范围宽，可以从0.005——m3/h。
(7).测量精度高，可达±0.5%。
使用电磁流量传感器时应注意以下几点：
[1].由于管道是绝缘体，电流在流体中流动很容易受杂波的干扰，因此必须在安装流量传感器管道的两端设置接地环，使流体接地。
[2].虽然流速对精度影响不大，为消除这种影响，应保证上流道有足够的直线长度。
[3].使用电磁流量计时，必须使管道内充满液体。最好是把管道垂直设置，让被测液体从上至下流动。
[4].测定电导率较小的液体时，由于两电极间的内部阻抗比较高，所以信号放大器要有100MΩ的输入阻抗。为保证传感器正常的工作，液体的电导率必须保证在5s/cm以上。
电磁流量传感器可以广泛应用于自来水、工业用水、农业用水、海水、污水、污泥、化学药品、食品、矿浆等流体的检测。