摘要：热线式空气流量传感器，按其热线安装的位置不同可以分为主流测量方式和旁通测量方式两种。主流测量方式热线式空气 流量传感器由取样管、热线、温度补偿电阻、控制线路板、连接器以及防护网等组成。热线安装在取样管内部，取样管则安装在主进 气道的中央部位，两端有金属防护网固定在壳体上。控制线路板上有六端子插座与发动机的 ECU 连接，用来输入信号。
关键词：热线；传感器
旁通式测量形式的热线式气体质量流量传感器与主流式测量 方式的热线式气体质量流量传感器最重要的不同是，其热线丝和 补偿电阻是设置在旁通空气道上的。热线丝和温度补偿电阻环绕 在陶瓷材质的螺旋管上。
1.1 热线式空气流量传感器的基本工作原理
热线式传感器基础工作原理的电路。热线式气体质量流量传 感器的原理是在热平衡基础理论上来实现的。在空气的通道中安 装热丝电阻 ，当空气流过 时 就被冷却下了，温度降低， 它的电阻数值随根据的减小降低而减小，电桥不能保持住平衡。 这个时刻的集成运算放大器会自动提升供给 的电流，使
恢复到之前的温度高低和电阻值，直到电桥还原平衡。
根据强迫对流热交换理论，由 L．V．King 公式可得出热线 散失的热量 Q 与流体的速度之间存在的关系式
（1-1）
式 (1-1) 中 A、B 为与流体热传导率和热线的几何尺寸等有
部分关系的物理常数，表示空气质量流速； 表示热丝电阻的 温度； 表示流体温度。
热线电阻为，通过它的电流为 ，则热线单位时间内产 生的焦耳热为（1-2）
当达到热平衡时，即有 （1-3） （1-4） 当热线和空气的温度差 一定时，供给热线的电能就可
以反映流体的流量，由式 (3-6) 得出
从而致使燃油的喷射量控制无法达到正常。所以在发动机运转或 刚熄灭的 1 ～ 2s 这段时间内 , 这个电路使热线丝的温度升高到 800 ～ 1000℃ , 并且会使附着在铂金热线细丝上的积碳被烧掉 , 使热线式空气流量传感器的作用能够维持正常。此任务就通过如 上所述的烧净电路来完成的。
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1.4 作通用空气流量传感器用
空气流量计的输出特性 , 而且 公式里的 C 为与热 线式空气流量传感器构造、热线细丝的材质等相关的常数 ,Q 为气 体的质量流量 表示的是桥顶电压 时 , 铂金热线丝的灵敏度非常灵敏 ; 在空气流量增大的时候 , 铂金热 丝的灵敏度下降。
参考文献：
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[2] 毕翠英 . 汽车用热线式空气流量传感器检修探讨 [J]. 中 国高新技术企业 ,2016(13):78-79.
[3] 娄阳 . 热线式空气流量传感器的检测与诊断 [J]. 中小企 业管理与科技 ( 上旬刊 ),2011(12):244.
（1-5）
因此，由式 (1-5) 得出，热线丝在恒流模式下工作，即通过 热线的电流的数值维持恒定，当流体流速变化时，热线电阻随之 变化，所以热线两端电压 也随之变化，由此可以测出流体 的温度高低。
1.2 热线式空气流量传感器的温度补偿与敏感元件
虽然热线式空气流量传感器输出电压直接反应了空气流量， 但由于气体的热传导性、密度、粘性、以及气体与热丝电阻 之 间的温度差都和气体的温度高低紧密联系，因此气体温度的变动， 肯定将会引起热线式气体质量流量传感器的输出电压发生变化。
由式 (3-4) 可知，因为在一致的空气质量流速 下，环境温度
的转变会导致热丝电阻的热散耗率发生错误，以此更加对传 感器的输出电压有干扰，因而有必要对由于环境温度改变而引发 的流量传感器输出信号改变的状况进行补偿。
相对于热线式空气流量传感器来看，我们所使用的温度补偿 方式是将惠斯通电桥中和热丝电阻 所对应的电阻改为串联并联 电路。其中的 为具备正温度系数的热敏电阻，将其设置在与热 丝电阻 同步的流场中。
热线式空气流量传感器有热线丝和温度补偿电阻这两种敏感
元件。敏感元件能够用钨、铂、铂铑、铂铱等金属材料来制作这 类部件。我们利用的是纯度为 99.9%, 直径为 0.1mm 的铂金属丝来 制作热线 , 利用相同材质的铂箔绕在陶瓷主干上作温度补偿电 阻 。
1.3 作汽车用空气流量传感器用
控线路板总共包含电桥平衡电路 , 烧净电路和怠速混合气调 节电位器 , 电子控制的大多数部件全都分配安置在一块集成的电 路板上面 , 电路板上通常配置的有一个六脚插头与 ECU 来连接 , 能够作用为传递消息。当电控发动机运转以及利用热线式空气流 量传感器的时候 , 发动机会回火能够导致热线上有部分积碳附 着 , 当铂金热线丝上有积碳附着时 , 将会使热线的灵敏度下降 ,
论文作者:陈慧
论文发表刊物:《大众科学》2017年10期
论文发表时间:2018/4/19
标签：热线论文; 电阻论文; 空气论文; 温度论文; 流量传感器论文; 气体论文; 流体论文; 《大众科学》2017年10期论文;