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机油压力传感器、转速探头和水温感应器的检测方法 |
摘要：当柴油发电机传感器出现异常，可用万用表对柴油发电机传感器电阻及其电压的进行检测。传感器的电路同样具有与柴油发电机其他电子电路一样的电路特性，即具有自身工作特点的电压、电阻特性。因此，当柴油发电机传感器失效后，一般对机油压力传感器、冷却水温度传感器和转速传感器的线束电阻、传感器工作电压、供电电压和工作性能进行测试。
一、转速传感器的检测
1、工作原理
柴油发电机转速传感器有霍尔式、磁感应式和光电式三种结构，其功能是检测曲轴转速信号和曲轴转角信号。当转速传感器产生故障时，柴油发电机组不能启动运行。原理如图1所示，当柴油发电机运转时，传感器不断地检测飞轮上的齿峰和齿谷间的变化，并转换成相应的0～11V的方波电信号传送给柴油发电机控制系统。控制系统据此计算出柴油发电机转速并判断出活塞在汽缸内位置，进而控制喷油器的始喷时间、燃油喷射量等的工作。
（1）磁电型转速传感器
利用齿轮或具有等间隔的凸起部位的圆盘在旋转过程中引起感应线圈产生与转角位置和转速相关的脉冲电压信号， 经整形后变为时序脉冲信号， 通过计算机计算处理来确定曲轴转角位置及其转速。
（2）霍尔型转速传感器
转速传感器在测量机械设备的转速时，被测量机械的金属齿轮、齿条等运动部件会经过传感器的前端，引起磁场的相应变化，当运动部件穿过霍尔元件产生磁力线较为分散的区域时，磁场相对较弱，而穿过产生磁力线较为几种的区域时，磁场就相对较强。霍尔转速传感器就是通过磁力线密度的变化，在磁力线穿过传感器上的感应元件时，产生霍尔电势。霍尔转速传感器的霍尔元件在产生霍尔电势后，会将其转换为交变电信号，最后传感器的内置电路会将信号调整和放大，输出矩形脉冲信号。霍尔转速传感器的测量必须配合磁场的变化，因此在霍尔转速传感器测量非铁磁材质的设备时，需要事先在旋转物体上安装专门的磁铁物质，用以改变传感器周围的磁场，这样霍尔转速传感器才能准确的捕捉到物质的运动状态
2、转速传感器的测量方法
首先判断传感器的类型，对于霍尔型传感器，其外接插头一般由三根线组成，而磁电型传感器外接插头一般由两根线组成（若三根线，其中一根为屏蔽线，与其它两根绝缘），根据其工作原理，我们可以利用万用表检验其是否正常工作，工具如图2所示。磁电型传感器会产生一个微弱的交变电压信号（示波器），感应线圈的阻值在800～1200Ω左右；霍尔型传感器的检测需要进行在线检测，首先确定是否有电压供给传感器，确认有电压输入后，启动柴油发电机，在信号线和地线之间会产生0V与5V交替的矩形波。
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图1 柴油机转速传感器原理图 |
图2 转速传感器电阻电压检查工具（万能表） |
二、冷却液温度传感器的检测
1、工作原理
冷却液温度传感器，通常称为水温传感器，主要作用是检测柴油发电机冷却液温度，向ECU输入温度信号，作为然后喷射和点火正时的修正信号，传感器一般安装在缸体水道上，缸盖水道上，上出水管等处，和冷却液接触。它的内部是一个半导体的热敏电阻，具有负温度系数NTC（安装位置如图3所示）。
2、水温传感器检测方法
（1）测量冷却液温度传感器的电阻值
拆下温度传感器的导线插接器，用专业测量仪测量传感器的电阻值，接线如图4所示。在热机时低于1000Ω为正常，若测得电阻值不在规定范围内，应更换传感器。测量线束的电阻，柴油发电机控制器线束插接器端子与传感器接线柱之间电阻值不应大于1Ω。否则，应排除线束断路或端子接触不良故障。
（2）测量冷却液温度传感器的信号电压
用万用表电压档测量水温传感器信号输出端THW与搭铁端E2之间的信号电压，应与估计柴油发电机温度对应的信号电压相同。将温度计贴紧放置在水箱旁，起动柴油发电机（冷车）后检测不同水温下的信号电压，应符合规定要求。
（3）传感器质量实验
简单的方法是将水温传感器从柴油发电机上卸下，然后放到加热杯里进行加热（注意别淹没插头部分），用万用表的电阻档进行检测（档位处于2K位置），当温度升高时，其阻值呈现逐渐变小的趋势，也可根据标准值进行准确检测。如果没有变化，则证明其不能正常工作。
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图3 柴油机冷却液温度传感器位置图 |
图4 温度传感器测试接线图 |
三、油压传感器检测
油压传感器也叫机油压力传感器，是主要用于测量和控制柴油发电机机油压力的重要传感器件，是现有传感器中用量较大的一种。
1、工作原理
油压传感器的基本工作原理可以概括为以下几点：
（1）压力作用：压力直接作用于传感器的膜片上，这会导致膜片产生与介质的压力成正比的微小位移。
（2）电阻变化：这种微小的位移会使传感器的电阻发生变化，而电子线路则用于检测这一电阻的变化。
（3）标准信号生成：通过检测到的电阻变化，电子线路能够转换输出一个对应于该压力的标准信号。
（4）信号传输：将放大后的压力信号通过信号线连接至油压指示表。
（5）指示功能：通过改变油压指示表内部两个线圈通过的电流比例，从而指示出发动机机油的压力。
（6）报警功能：当压力信号经过电压放大和电流放大后，它还与报警电路中设定的报警电压进行比较。如果压力降至报警电压以下，报警电路会输出报警信号，并通过报警线点亮报警灯以提醒操作员或维修人员注意。
2、检测方法
（1）拆卸油压传感器之前（位置如图5所示），先判断柴油发电机机油压力信息不正常是否由油压传感器本身功能失效引起的，还是由接插件接触不良以及线束的损坏引起的（判断步骤如图3所示）。
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图5 VDO机油传感器安装位置图 |
图6 柴油机油压传感器故障诊断步骤框图 |
（2）外观检测
油压传感器接插件有无断裂，针脚有无变形折断，接插件内部有无积水。油压传感器金属外壳有无严重损伤，压力孔内有无异物堵塞。
（3）油压传感器电源电压
将直流稳压电源调至5V±0.25V，用万用表测量供电电源电压，并记录电压值。直流稳压电源、油压传感器和万用表连接如图7所示。将万用表切换到电流档，检测并记录油压传感器的供电电流。油压传感器供电电流参考值为2mA～8mA，如果检测电流值超出该范围，说明油压传感器已失效，进行更换处理。如果检测电流值正常，继续检测油压传感器在大气压状态下的电压输出。
（4）检测油压传感器的输出电压
将直流稳压电源调至5V±0.25V，用万用表测量供电电源电压，并记录电压值。直流稳压电源、油压传感器和万用表的连接如图8所示。将万用表切换到电压档，测量并记录下油压传感器的输出电压值。油压传感器在大气压下的输出电压参考值为0.3～0.7V，如果检测电压值超出该范围，说明油压传感器已失效，进行更换处理。
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图7 油压传感器供电电流检测 |
图8 油压传感器输出电压检测 |
总结：
本文仅对电喷柴油机的主要传感器从安装位置、结构形式、工作原理三个方面做了简单介绍，同时依据各传感器的工作原理和信号特性，讲解了如何利用万用表和示波器对其性能进行初步判断的操作方法，文中不当之处在所难免，望大家见谅并指正。
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