浅谈氧传感器的故障分析与诊断
浅谈氧传感器的故障分析与诊断
默认分类 2008-03-29 10:42 阅读464 评论4
字号：大中小
作者：王和平
时间：2007年6月2日
[摘要] 本文首先阐述了氧传感器在电控发动机排放控制中的重要性，然后介绍了氧传感器的种类及影响氧传感器的因素。接着结合氧传感器的波形对氧传感器的技术状况进行了分析，并列举出了故障实例。
主题词：氧传感器、空燃比、氧传感器的故障诊断
论文主题：
1、氧传感器在电控发动机排放控制中的重要性
在使用三元催化转换器以减少排气污染的发动机上，氧传感器是必不可少的元件。由于混合气的空燃比一旦偏离理论空燃比，三元催化器对CO、HC和NOX的净化能力将急剧下降，故在排气管中安装氧传感器，用以检测排气中氧的浓度，并向ECU发出反馈信号，再由ECU控制喷油器喷油量的增减，从而
将混合气的空燃比控制在理论值附近。
2、氧传感器的种类及氧传感器在汽车上安装的重要性
目前，实际应用的氧传感器有氧化锆式氧传感器和氧化钛式氧传感器两种。而常见的氧传感器又有单引线、双引线、三引线及四引线之分，；单引线的为氧化锆式氧传感器；双引线的为氧化钛式氧传感器；
三引线和四引线的为加热型氧化锆式氧传感器，原则上四种引线方式的氧传感器是不能替代使用的。
氧传感器一旦出现故障，将使电子燃油喷射系统的电脑不能得到排气管中氧浓度的信息，因而不能对空燃比进行反馈控制，会使发动机油耗和排气污染增加，发动机出现怠速不稳、缺火、喘振等故障现象。
因此，必须及时的排除故障或更换。
空燃比对排气中碳氢化合物（HC）和一氧化碳（CO）的含量有很大影响，在空燃比低于14.7：1时，HC及CO含量降低；如果空燃比高于14.7：1时，HC及CO含量迅速上升。但是，降低空燃比会导致燃烧温度升高，排气中的氮氧化合物（NOX）升高。所以，理想的空燃比应在接近14.7：1的很小范围内。另外三元催化转化器的转化效率只有在空气系数为1的很小范围内最高。如图1所示
三元催化转化器对发动机的排放控制具有极其重要的意义。没有三元催化转化器就不可能满足欧洲排放法规。第二代车载故障诊断系统(OBD-Ⅱ) 具1有对三元催化转化器进行故障诊断的功能。
图1 三元催化转换效率图
而为了对三元催化转化器进行故障诊断，必须在它的前和后各装一个氧传感器(图2)。
图2 发动机闭环控制系统
正常运行的三元催化转化器因其储氧能力而使后氧传感器的动态响应与前氧传感器相比明显差，后氧传感器动态响应曲线的振幅非常小(图3a)。反之，如果后氧传感器信号电压的波形非常接近前氧传感器，只不过相位略滞后(图3b)，则ECU认为三元催化转化器效率过低。因此通过观察前氧传感器和后氧传感器
的波形就能判断三元催化转化器是否失效。
图3a 正常图形图3b 非正常图形
3、氧传感器的故障诊断
3.1 前氧传感器信号电压超出可能范围
氧传感器信号电压在空气过量因数λ=1处发生阶跃。如图4 所示，ECU为氧传感器提供了一个45 0mV电压。在稳定工况下，如果λ＜1，则氧传感器信号电压约为1000mV；如果λ＞1，则此信号电压约为100mV。如前所述，当ECU进入闭环控制后，氧传感器信号电压应在1000mV和100mV之间不断地波动(图5a)。在加速和减速工况下退出闭环控制，加速工况下混合气加浓，该信号电压应接近1000mV；减速工况下混合气变稀，该信号电压应按近100mV。如果在ECU进入闭环控制后该信号电压保持低于1 75mV达15s，或者在加速工况下该信号电压保持低于600mV达15s，则ECU认为该传感器信号电压偏低，不可信。如果在ECU进入闭环控制后信号电压保持高于800mV达15s，或者在减速工况下该信号电压保持高于110mV达15s，则ECU认为该传感器信号电压偏高，不可信。此时，在满足下列条件的情况下ECU将设置前氧传感器信号电压超出可能范围的故障信息记录：没有节气门位置传感器、燃油蒸发排放控制系统、缺火、进气温度传感器、进气歧管绝对压力传感器、燃油调节、喷油器、废气再循环阀位置传感器、冷却液温度传感器、曲轴位置传感器和空气流量传感器的故障信息记录。
图4 氧传感器电压输出特性图
3.2 前氧传感器信号电压响应速度过低
如图5b和图5c所示，随着氧传感器的老化，其信号电压响应速度越来越低，表现为动态响应曲线
趋于平缓。
在ECU进入闭环控制的情况下，ECU连续监测氧传感器一段时间(例如100s)，记录其信号电压，每次从低于300mV到高于600mV(混合气从稀到浓)和从高于600mV到低于300mV(混合气从浓到稀)跳变所经历的时间及跳变的次数，简单的说氧传感器输出电压的跳变数量每10秒钟变化不少于8次，如达不到则ECU认为该氧传感器已老化。在此以特别注意：如果缺少以下几种信号，ECU将设置前氧传感器信号电压响应速度过低的故障信息记录：节气门位置传感器、燃油蒸发排放控制系统、缺火、进气温度传感器、进气歧管绝对压力传感器、燃油调节、喷油器、废气再循环阀位置传感器、冷却液温度传感器、曲
轴位置传感器和空气流量传感器的故障信息记录。
图5氧传感器动态响应曲线
3.3 前氧传感器信号电压跳变频率过低
由图5不难看出，随着氧传感器的老化，信号电压跳变的频率逐渐减小，如果在闭环控制的情况下，100s的监测期间中信号电压从低到高和从高到低的跳变次数均小于45次，则ECU认为该氧传感器已老化。
3.4 前氧传感器活性不足
如前所述，在闭环控制的情况下，氧传感器信号电压应在100mV-1000mV不断地跳变，这是氧传感器有活性的表现。如果该信号电压稳定在450mV附近，即在400mV和500mV之间达30s以上，则不论ECU是否进行闭环控制，均表明该传感器活性不足或信号电路为开路。此时，在满足下列条件的情况下E CU将设置前氧传感器活性不足的故障信息记录：没有节气门位置传感器、燃油蒸发排放控制系统、缺火、进气温度传感器、进气歧管绝对压力传感器、燃油调节、喷油器、废气再循环阀位置传感器、冷却液温度传感器、曲轴位置传感器和空气流量传感器的故障信息记录。
3.5 前氧传感器加热器加热过慢
发动机起动后，氧传感器的加热器通电加热氧传感器，使它很快得到活性，也就是很快令其信号电压或者低于300mV，或者高于600mV，而不会停留在300mV-600mV。不论ECU是否进行闭环控制，只要发动机起动后前氧传感器信号电压停留在300mV-600mV的时间超出规定值(45s)，ECU记录氧传感器故障。在满足下列条件的情况下，ECU将设置前氧传感器加热器加热过慢的故障信息记录：没有节气门位置传感器、燃油蒸发排放控制系统缺火、进气温度传感器、进气歧管绝对压力传感器、燃油调节、喷油器、废气再循环阀位置传感器、冷却液温度传感器，曲轴位置传感器和空气流量传感器的故障信息记录；在有
些系统中，例如BOSCH公司的Motronic系统中，ECU直接监测氧传感器加热器的电阻值并检验其可信
度。
3.6 后氧传感器故障诊断
在三元催化转化器后加设一个氧传感器，这是OBD-Ⅱ区别于OBD-Ⅰ的重要标志之一。后氧传感器的首要任务是与前氧传感器相配合，对三元催化转化器进行故障监测。其次才是作为前氧传感器的补充，
进行闭环控制。
由于三元催化转化器对废气中的氧有储存作用，后氧传感器的动态响应曲线自然与前氧传感器不
同，所以故障的判别标准也有区别。
3.7 后氧传感器信号电压超出可能范围
与前氧传感器信号电压过低或过高故障监测程序的差别在于，后氧传感器的无故障判别标准较为宽松，被判为故障的指示数值范围更小，即信号电压在ECU进行闭环控制情况下低于75mV达150s，才算过低；高于999mV或在减速工况下须高于200mV达105s，才算过高。
3.8 后氧传感器活性不足
后氧传感器被判为活性不足的指标数值范围也比前氧传感器小。如果说前氧传感器信号电压在400m V-500mV保持达30s为活性不足的话，那么后氧传感器信号电压在425mV -475mV，保持100s才是活
性不足。
3.9 后氧传感器加热器加热过慢
发动机起动后后氧传感器得到活性前所经历的时间超过215s才算加热器有故障。
4.故障实例
捷达5气门发动机，行驶里程1万公里
故障现象：怠速抖动、冒黑烟，最高车速60km/h
故障原因：氧传感器失效
故障排除：阅读故障码，读得三个故障码00533（怠速自适应超限）、00553（空气流量计信号不可靠-偶发）、00518（节起门控制组件故障-偶发）。清除故障码后发动机恢复正常运转，不再冒黑烟，再次读码没有故障码。可不到一个月又出现上述故障，接上示波器观察氧传感器波形，发现氧传感波形已没
有明显变化，电压脉冲在0.11v左右。
诊断到此，故障已明了，由于氧传感器输出脉冲信号很低，这样就使发动机电脑认为混合器太稀而加大喷油量，而当混合器过浓造成怠速调节超限时，发动机控制单元便认为空气流量计信号不可靠，即空气流量计信号点压过低，不可信。而捷达5阀汽车为直动式怠速控制系统，它是通过怠速电机通过传动机构直接控制节气门的开度的，而发动机电脑发出了控制指令，而执行机构不能很好的执行，电脑认为节气
门控制组件出现故障，从而在发动机控制单元生成上述三个故障码。由于氧传感器的失效是要经过一个过程的，随着时间的推移氧传感器的故障现象表现的明朗起来，更换氧传感器后故障彻底排除。
故障原因：由于这个车辆经常去外地，经常去一些小加油站加油，加了含铅的汽油，因此造成氧传
感器铅中毒致而导致失效。
总结：对于氧传感器器的故障直接的表现形式就是尾气排放超标，引起排放超标的故障原因有很多种，只要掌握其基本的工作原理才能对汽车电控部分的故障进行分析、判断以及排除。
传感器的故障分类及其诊断方法
传感器的故障分类及其诊断方法 传感器故障主要包括：完全失效故障、固定偏差故障、漂移偏差故障和精度下降四类。 如图1所示 图1 传感器的故障类型 其中，失效故障是指传感器测量的突然失灵，测量值一直为某一常数;偏差故障主要是指传感器的测量值与真实值相差某一恒定常数的一类故障，从图中可见，有故障的测量与无故障的测量是平行的; 漂移故障是指传感器测量值与真实值的差值随时问的增加而发生化的一类故障; 精度下降是指传感器的测量能力变差，精度变低。精度等级降低时，测量的平均值并没有发生变化，而是测量的方差发生变化。 固定偏差故障和漂移故障都是不容易发现的故障，在故障发生的过程中会引起一系列的无法预计的问题，使控制系统长期不能正常发挥作用。 传感器的故障分类方式 1、按传感器故障程度分类 按传感器故障程度的大小可分为硬故障和软故障。 硬故障泛指结构损坏导致的故障，一般幅值较大，变化突然;软故障泛指特性的变异，幅值较小，变化缓慢。
硬故障也称完全故障，完全故障时测量值不随实际变化而变化，始终保持某一读数。通常这一恒定值一般是零或者最大读数。故障测量值大致是一条水平直线。 软故障包括数据偏差、漂移、精度等级下降等。软故障相对较小，难于被发现，因此，从某种意义上来讲，软故障危害比硬故障危害更大，其危害逐渐引起了人们的重视。 2、按故障存在的表现分类 按故障存在的表现可分为间歇性故障和永久性故障。 间歇性故障时好时坏;永久性故障失效后，不能再恢复正常。 3、根据故障发生、发展的进程分类 根据故障发生、发展的进程可分为突变故障和缓变故障。 突变故障信号变化速率大;缓变故障信号变化速率小。 4、按故障的原因分类 按故障原因可分为偏差故障，冲击故障，开路故障，漂移故障，短路故障，周期性干扰，非线性死区故障。 偏差故障的故障原因为：偏置电流或偏置电压等; 冲击故障的故障原因是：电源和地线中的随机干扰，浪涌、电火花放电， D/A变换器中的毛刺等; 开路故障的故障原因：信号线断、芯片管脚没连上等; 漂移故障的故障原因：温等; 短路故障的故障原因：污染引起的桥路腐蚀、线路短接等; 周期性干扰的故障原因：电源50 Hz干扰等; 非线性死区故障的故障原因：放大器饱和、含有非线性环节等。 另外，从建模、仿真的角度出发，可分为乘性故障和加性故障。对于偏置故障，在原信号上加上一个恒定或随机的小信号;对于冲击干扰，可在原信号上叠加一个脉冲信号;对于短路故障，信号接近于零;开路故障，信号接近传感器输出最大值;漂移故障，信号以某一速率偏移原信号;周期性干扰故障，原信号上叠加某一频率的信号。 传感器故障的诊断方法 从不同角度出发，故障诊断方法的分类不完全相同。现简单地将故障诊断方法分为：基于解析数学模型的方法和不依赖于数学模型的方法。
氧传感器故障分析
一、氧传感器的故障分析与诊断 1、氧传感器在电控发动机排放控制中的重要性 在使用三元催化转换器以减少排气污染的发动机上，氧传感器是必不可少的元件。由于混合气的空燃比一旦偏离理论空燃比，三元催化器对CO、HC和NOX的净化能力将急剧下降，故在排气管中安装氧传感器，用以检测排气中氧的浓度，并向ECU发出反馈信号，再由ECU控制喷油器喷油量的增减，从而将混合气的空燃比控制在理论值附近。 2、氧传感器的种类及氧传感器在汽车上安装的重要性 目前，实际应用的氧传感器有氧化锆式氧传感器和氧化钛式氧传感器两种。而常见的氧传感器又有单引线、双引线、三引线及四引线之分，；单引线的为氧化锆式氧传感器；双引线的为氧化钛式氧传感器；三引线和四引线的为加热型氧化锆式氧传感器，原则上四种引线方式的氧传感器是不能替代使用的。 氧传感器一旦出现故障，将使电子燃油喷射系统的电脑不能得到排气管中氧浓度的信息，因而不能对空燃比进行反馈控制，会使发动机油耗和排气污染增加，发动机出现怠速不稳、缺火、喘振等故障现象。因此，必须及时的排除故障或更换。空燃比对排气中碳氢化合物（HC）和一氧化碳（CO）的含量有很大影响，在空燃比低于14.7：1时，HC及CO含量降低；如果空燃比高于14.7：1时，HC及CO 含量迅速上升。但是，降低空燃比会导致燃烧温度升高，排气中的氮氧化合物（NOX）升高。所以，理想的空燃比应在接近14.7：1的很小范围内。另外三元催化转化器的转化效率只有在空气系数为1的很小范围内最高。如图1所示 三元催化转化器对发动机的排放控制具有极其重要的意义。没有三元催化转化器就不可能满足欧洲排放法规。第二代车载故障诊断系统(OBD-Ⅱ) 具1有对三元催化转化器进行故障诊断的功能。 图1 三元催化转换效率图 而为了对三元催化转化器进行故障诊断，必须在它的前和后各装一个氧传感器(图2)。
压力传感器分析
压力传感器 压力传感器是工业实践、仪器仪表控制中最为常用的一种传感器，并广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业。 力学传感器的种类繁多，如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器及电容式加速度传感器等。但应用最为广泛的是压阻式压力传感器，它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。下面主要介绍这类传感器。 本次选用上海葩星信息科技有限公司的PXF1030型压阻式压力传感器。 压阻式压力传感器原理 压阻式压力传感器是利用单晶硅材料的压阻效应和集成电路技术制成的传感器。压阻式传感器常用于压力、拉力、压力差和可以转变为力的变化的其他物理量（如液位、加速度、重量、应变、流量、真空度）的测量和控制。 压阻效应 当力作用于硅晶体时，晶体的晶格产生变形,使载流子从一个能谷向另一个能谷散射,引起载流子的迁移率发生变化，扰动了载流子纵向和横向的平均量，从而使硅的电阻率发生变化。这种变化随晶体的取向不同而异，因此硅的压阻效应与晶体的取向有关。硅的压阻效应不同于金属应变计，前者电阻随压力的变化主要取决于电阻率的变化，后者电阻的变化则主要取决于几何尺寸的变化（应变），而且前者的灵敏度比后者大50～100倍。 电阻式压力传感器与压阻式压力传感器的对比 电阻式压力传感器传动 电阻式传感器是将输入的机械量应变ε转换为电阻值变化的变换元件。电阻变换器的输入量为应变ε-ΔL/L，即材料的长度相对变化量，它是一个无量纲的相对值。通常ε-10-6为一个微应变。电阻变换器的输出量为电阻值的相对变化量ΔR/R0电阻变换器有金属电阻变换器和半导体电阻变换器两种类型。根据半导体材料的压阻效应Δρ/ρ-πσ且σ-Eε其中σ是应力（F/S）；π是压阻系数，E是弹性模量，所以电阻的相对变化为（ΔR/R）≈πEε。要测量其他物理量，如压力、力等，就需要先将应变片贴在相应的弹性元件上，这些物理量被转换为弹性元件的应变，再经应变片将应变转换为电阻输出量。
氧传感器故障诊断
氧传感器的常见故障 一、汽车氧传感器的结构与工作原理 目前，实际应用的氧传感器有氧化锆式氧传感器和氧化钛式氧传感器两种。在使用三效催化转化器降低排放污染的发动机上，氧传感器是必不可少的。三效催化转化器安装在排气管的中段，它能净化排气中CO、HC和NOx三种主要的有害成分，但只在混合气的空燃比处于接近理论空燃比的一个窄小范围内，三效催化转化器才能有效地起到净化作用。故在排气管中插入氧传感器，借检测废气中的氧浓度测定空燃比。并将其转换成电压信号或电阻信号，反馈给ECU。ECU控制空燃比收敛于理论值。而常见的氧传感器又有单引线、双引线和三根引线之分，；单引线的为氧化锆式氧传感器；双引线的为氧化钛式氧传感器；三根引线的为加热型氧化锆式氧传感器，原则上三种引线方式的氧传感器是不能替代使用的。其中应用最多的是氧化锆式氧传感器。 （1）氧化锆式氧传感器 氧化锆式氧传感器的基本元件是氧化锆陶瓷管（固体电解质），亦称锆管。 锆管固定在带有安装螺纹的固定套中，内外表面均覆盖着一层多孔性的铅膜，其内表面与大气接触，外表面与废气接触。氧传感器的接线端有一个金属护套，其上开有一个用于锆管内腔与大气相通的孔；电线将锆管内表面铂极经绝缘套从此接线端引出。 氧化锆在温度超过300℃后，才能进行正常工作。早期使用的氧传感器*排气加热，这种传感器必须在发动机起动运转数分钟后才能开始工作，它只有一根接线与ECU相连。现在，大部分汽车使用带加热器的氧传感器，这种传感器内有一个电加热元件，可在发动机起动后的20-30s内迅速将氧传感器加热至工作温度。 它有三根接线，一根接ECU，另外两根分别接地和电源。 锆管的陶瓷体是多孔的，渗入其中的氧气，在温度较高时发生电离。由于锆管内、外侧氧含量不一致存在浓差，因而氧离子从大气侧向排气一侧扩散，
浅谈氧传感器的故障分析与诊断
浅谈氧传感器的故障分析与诊断 默认分类 2008-03-29 10:42 阅读464 评论4 字号：大中小 作者：王和平 时间：2007年6月2日 [摘要] 本文首先阐述了氧传感器在电控发动机排放控制中的重要性，然后介绍了氧传感器的种类及影响氧传感器的因素。接着结合氧传感器的波形对氧传感器的技术状况进行了分析，并列举出了故障实例。 主题词：氧传感器、空燃比、氧传感器的故障诊断 论文主题： 1、氧传感器在电控发动机排放控制中的重要性 在使用三元催化转换器以减少排气污染的发动机上，氧传感器是必不可少的元件。由于混合气的空燃比一旦偏离理论空燃比，三元催化器对CO、HC和NOX的净化能力将急剧下降，故在排气管中安装氧传感器，用以检测排气中氧的浓度，并向ECU发出反馈信号，再由ECU控制喷油器喷油量的增减，从而 将混合气的空燃比控制在理论值附近。 2、氧传感器的种类及氧传感器在汽车上安装的重要性 目前，实际应用的氧传感器有氧化锆式氧传感器和氧化钛式氧传感器两种。而常见的氧传感器又有单引线、双引线、三引线及四引线之分，；单引线的为氧化锆式氧传感器；双引线的为氧化钛式氧传感器； 三引线和四引线的为加热型氧化锆式氧传感器，原则上四种引线方式的氧传感器是不能替代使用的。 氧传感器一旦出现故障，将使电子燃油喷射系统的电脑不能得到排气管中氧浓度的信息，因而不能对空燃比进行反馈控制，会使发动机油耗和排气污染增加，发动机出现怠速不稳、缺火、喘振等故障现象。 因此，必须及时的排除故障或更换。 空燃比对排气中碳氢化合物（HC）和一氧化碳（CO）的含量有很大影响，在空燃比低于14.7：1时，HC及CO含量降低；如果空燃比高于14.7：1时，HC及CO含量迅速上升。但是，降低空燃比会导致燃烧温度升高，排气中的氮氧化合物（NOX）升高。所以，理想的空燃比应在接近14.7：1的很小范围内。另外三元催化转化器的转化效率只有在空气系数为1的很小范围内最高。如图1所示 三元催化转化器对发动机的排放控制具有极其重要的意义。没有三元催化转化器就不可能满足欧洲排放法规。第二代车载故障诊断系统(OBD-Ⅱ) 具1有对三元催化转化器进行故障诊断的功能。
压力传感器原理
目录 1 概述 2 工作原理 1. 2.1 电阻应变片 2. 2.2 陶瓷型 3 选型要点 4 常见故障 5 四个无法避免的误差 6 抗干扰措施 7 八大发展趋势 将压力转换为电信号输出的传感器。通常把压力测量仪表中的电测式仪表称为压力传感器。压力传感器一般由弹性敏感元件和位移敏感元件（或应变计）组成。弹性敏感元件的作用是使被测压力作用于某个面积上并转换为位移或应变，然后由位移敏感元件或应变计转换为与压力成一定关系的电信号。有时把这两种元件的功能集于一体。压力传感器广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业。 力学传感器的种类繁多，但常用的压力传感器有电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器及电容式加速度传感器，光纤压力传感器等。应用最为广泛的是压阻式压力传感器，它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。 压力传感器是使用最为广泛的一种传感器。传统的压力传感器以机械结构型的器件为主，以弹性元件的形变指示压力，但这种结构尺寸大、质量轻，不能提供电学输出。随着半导体技术的发展，半导体压力传感器也应运而生。其特点是体积小、质量轻、准确度高、温度特性好。特别是随着MEMS技术的发展，半导体传感器向着微型化发展，而且其功耗小、可靠性高。 压阻式应变压力传感器的主要由电阻应变片按照惠斯通电桥原理组成。 电阻应变片
一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。它是压阻式应变传感器的主要组成部分之一。电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变 电阻应变片内部结构 片两种。金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上，当基体受力发生应力变化时，电阻应变片也一起产生形变， 使应变片的阻值发生改变，从而使加在电阻上的电压发生变化。这种应变片在受力时产生的阻值变化通常较小，一般这种应变片都组成应变电桥，并通过后续的仪表放大器进行放大，再传输给处理电路（通常是A/D转换和CPU）显示或执行机构。 金属电阻应变片的内部结构 如图所示，是电阻应变片的结构示意图，它由基体材料、金属应变丝或应变箔、绝缘保护片和引出线等部分组成。根据不同的用途，电阻应变片的阻值可以由设计者设计，但电阻的取值范围应注意：阻值太小，所需的驱动电流太大，同时应变片的发热致使本身的温度过高，不同的环境中使用，使应变片的阻值变化太大，输出零点漂移明显，调零电路过于复杂。而电阻太大，阻抗太高，抗外界的电磁干扰能力较差。一般均为几十欧至几十千欧左右。 惠斯通原理
发动机电控系统传感器故障诊断与检测_毕业论文
职业技术学院 毕业论文 题目：发动机电控系统传感器故障诊断与检测 系部现代制造工程系 专业名称汽车运用技术专业 班级汽车1092班 姓名明辉 学号 200911661 指导教师凯 2011年9月22日
发动机电控系统传感器故障诊断与检测 摘要 发动机电控系统传感器在汽车上的运用越显突出，对汽车的性能有着重要的影响。本文就十种常见的传感器的结构及工作原理进行了介绍与分析，并列举出一些相关的数据作为参考，对部分常见传感器故障进行了故障诊断与分析，并且介绍了一些检测方法。通过对这些传感器的结构、工作原理和故障的分析，总结出这些传感器在工作时是否需要加电、能量是如何转换的，以及寻找故障的技巧和排除方法。 关键词：发动机；电控系统;传感器; 故障诊断
The Engine Electricity Controls System to Spread the Feeling Machine Fault Diagnosis and Examination Abstract Author:Yang Ming-hui Tutor:Zhao Kai The engine electricity controls system to spread feeling machine to more show overhang in the usage on the autocar and have the important impact on the performance of autocar.This text carried on introduction and analysis for ten kinds of structures and operate priniple that familiarly spread a feeling machine and was juxtaposed to enumerate some related datas as references and familiarly spread a feeling machine to carry on fault diagnosis and analysis to the fraction, and introduced some examination methods.Pass vs these structures that spread a feeling machine and work the analysis of priniple and fault, tally up these spread a feeling machine in the working hours whether needs to apply electricity, energy is how to convert, and look for the skill and removal method of fault. Keywords:Engine; The electricity controls system; Spread a feeling machine; The fault diagnoses
氧传感器故障诊断案例分析
氧传感器故障诊断案例分析 引论 本人在泰成集团泉州辖区凯迪拉克车间做机电实习生，我们岗位的主要任务是汽车的故障诊断，包括机修跟电路。我在这里现在的主要任务是做汽车保养，其余的正在学习中，比如我也开始更换火花塞，跟师傅一起拆装后桥洗油箱，跟换轮心总成，开始学习基本的故障诊断等等。我觉得我们要进步应该脚踏实地地做，不能自己会的东西就不想去做了，更不能不求上进，有些东西是靠自己去看去争取的。 氧传感器故障的排除对于我们维修人员来说也是非常重要的，前一阶段我们凯迪拉克轿车CTS就是因为氧传感器的故障导致汽车不能正常运转。但是，我们本着认真负责的态度，最终把故障解决了。 报告主体 一、氧传感器介绍 1.类型及工作原理 现在汽车上常用的 氧传感器主要有二氧化锆与二氧化钛氧传感器，不过随着技术的发展，比较好的车型也用到了新型的氧传感器，新型氧传感器有平面型氧传感器和宽频带型氧传感器。 ⑴.氧化锆氧传感器是具有传导性的固体电解质，在氧分子浓度差的作用下产生电动势。（如图） ⑵.氧化钛型氧传感器是高电阻半导体，当表面缺氧时，电阻变小与发动机冷却液温度传感器(ECT)相似，氧化钛氧传感器的电阻值则随其周围氧含量的变化而变化。 （如下图）
⑶.新型氧传感器平面型传感器(线性) ①.核心为陶瓷材料，两边有涂层。 ②.涂层的优点是：对尾气中的氧浓度更敏感。 ③.两边涂层的氧浓度不同，产生电压信号。 ④.外形没有改变。（如下图） ⑤.插脚为4个 ⑷.新型氧传感器宽频带型 Wide band O2 sensor ①.Nernst cell 感应室 ②.Reference cell 参考室 ③.Heater 加热组件 ④.Diffusion gap 扩散孔 1V/5V 搭 大 O 2 O O 2 2 O 2 O 2 H C C O NO X 尾 O2
压力传感器的应用解析
压力传感器的应用解析 压力传感器是石化行业自动控制中使用最多的测量装置之一。在大型的化工项目中,几乎包含了所有压力传感器的应用:差压、绝压、表压、高压、微差压、高温、低温,以及各种材质及特殊加工的远传法兰式压力传感器。 石化行业对压力传感器的需求主要集中在可靠性、稳定性和高精度3个方面。其中，可靠性和许多附加需求，如，量程比、总线类型等，依赖变送器的结构设计、机械加工工艺水平和结构材料。压力变送器的稳定性和高精度则主要由压力传感器的稳定性和测量精度保证。与压力变送器的测量精度相对应的是压力传感器的测量精度和响应速度，与压力变送器的稳定性相对应的是压力传感器的温度特性和静压特性以及长期稳定性。石化行业对压力传感器的需求就体现在测量精度、快速响应、温度特性和静压特性、长期稳定性4个方面。 压力传感器是采用半导体材料和MEMS工艺制造的新型压力传感器。与传统压力传感器相比，微压力传感器具有精度高、灵敏度高、动态特性好、体积小、耐腐蚀、成本低等优点。纯单晶硅的材料疲劳小，采用这种材料制造的微压力传感器的长期稳定性好。同时，微压力传感器易于与微温度传感器集成，增加温度补偿精度，大幅提高传感器的温度特性和测量精度。如果将2个微压力传感器集成，又可以实现静压补偿，从而提高压力传感器的静压特性。由此可见，微压力传感器具有许多传统压力传感器不具备的优点，能够很好地满足石化行业对压力传感器的需求。 近年来压力传感器在市场上大热，在各类消费产品中都可以看到传感器的应用，既丰富了产品的功能又提高了产品的方便性和易用性，成为吸引消费者关注的新亮点。 压力传感器具有全密封不锈钢焊接结构、小体积、高灵敏度、零点满度可调节应可用于液压、压铸、中央空调系统、恒压供水、机车制动系统轻工、机械、冶金、石化、环保、空压机等其他自动控制系统。 就扬子巴斯夫苯乙烯工程为例，将近使用了接近480台各种类型的压力变送器。在工程筹建阶段,该工程筹建部的专家和工程师就希望能在至少2年时间内全部压力变送器可靠运行,不出现故障。国产的压力变送器在产品种类和性能方面和国外还有一定的差距。实现压力传感器的国产化,对于国家的经济和国防安全,振兴民族产业等都具有重要意义。 1.最近压力变送器的应用兴起的原因。消费电子一直搜寻新的技术去突出产品的个性，在不断优化产品功能及用户介面的情况下，传感器的应用是早晚的事。加上生产商相应的产品配合，如低电庄、低功耗、数码输出介面，小封装技术的成熟等都有利传感器的普及，价格亦因产量大增而下滑，这种种都是传感器成功的因素。 2.压力变送器都便宜到可以进入消费类产品了.传感器也早就用于检测.压力传感器、加速度传感器、RF和MCU组成。其次用于汽车领域的任何产品都符合相应的产品标准。
最新发动机电控系统传感器故障诊断与检测26970944
发动机电控系统传感器故障诊断与检测 26970944
宜宾职业技术学院 毕业论文 题目：发动机电控系统传感器故障诊断与检测 系部现代制造工程系 专业名称汽车运用技术专业
发动机电控系统传感器故障诊断与检测 摘要 发动机电控系统传感器在汽车上的运用越显突出，对汽车的性能有着重要的影响。本文就十种常见的传感器的结构及工作原理进行了介绍与分析，并列举出一些相关的数据作为参考，对部分常见传感器故障进行了故障诊断与分析，并且介绍了一些检测方法。通过对这些传感器的结构、工作原理和故障的分析，总结出这些传感器在工作时是否需要加电、能量是如何转换的，以及寻找故障的技巧和排除方法。 关键词：发动机；电控系统;传感器; 故障诊断
The Engine Electricity Controls System to Spread the Feeling Machine Fault Diagnosis and Examination Abstract Author: Yang Ming-hui Tutor:Zhao Kai The engine electricity controls system to spread feeling machine to more show overhang in the usage on the autocar and have the important impact on the performance of autocar. This text carried on introduction and analysis for ten kinds of structures and operate priniple that familiarly spread a feeling machine and was juxtaposed to enumerate some related datas as references and familiarly spread a feeling machine to carry on fault diagnosis and analysis to the fraction, and introduced some examination methods. Pass vs these structures that spread a feeling machine and work the analysis of priniple and fault, tally up these spread a feeling machine in the working hours whether needs to apply electricity, energy is how to convert, and look for the skill and removal method of fault. Keywords:Engine; The electricity controls system; Spread a feeling machine; The fault diagnoses
卡罗拉轿车氧传感器故障分析
卡罗拉轿车氧传感器故障分析 【摘要】随着节能减排的技术要求越来越高，世界各国对汽车尾气排放标准要求越来越严格。氧传感器是现代汽车控制废气排放、提高燃油经济性，电喷汽车实现闭环控制的重要传感器之一，发动机的氧传感器是发动机用于调节空燃比信号，氧传感器故障会造成燃油消耗增大，发动机工作异常，不但造成经济损失还会造成大气污染。而氧传感器一旦出现故障，将使电子燃油喷射系统的电脑不能得到排气管中氧浓度的信息，因而不能对空燃比进行反馈控制，发动机进入开环控制。会使发动机油耗和排放污染增加因此，必须及时的进行故障检测和排除故障或更换。 【关键词】氧传感器；排放；空燃比 绪论 汽车给人们的生活带来了很大的便利，但是汽车尾气又污染了我们的生活环境。随着汽车排放法规的出台，能够有效减排的汽车氧传感器就这样产生了。汽车氧传感器的作用是使发动机得到最佳浓度的混合气，从而达到降低有害气体的排放量和节约燃油之目的。本文介绍汽车氧传感器的作用并结合实例对汽车氧传感器故障作出分析。 1.汽车氧传感器的作用 为最大程度的发挥有三元催化器发动机的排气净化性能，必须将空燃比保持在理论空燃比附近很窄的范围内。氧传感器能探测出排气内氧气的浓度是否较理论空燃比时较浓或者较稀。次传感器多数安装在排气歧管中，但是安装位置和安装数量随发动机而不同。 氧传感器内含有一件用陶瓷型材料二氧化锆元件制成的元件。此元件的内测和外侧都包有一层铂的薄覆盖层。环境大气被引导至传感器的内测，传感器的外侧则直接暴露在排期中。 出于高温时（400℃），如果锆元件内部表面上氧气浓度与外部表面上的氧气浓度相差太大时，此锆元件将产生电压。 而且，铂是有催化作用，它能促使废弃中氧气和一氧化碳之间产生化学反应。这样可减少废弃中含氧量。增加了传感器敏感性。当空气-燃油混合气较稀时，废气中氧气甚多。因为传感器内、外氧气浓度就没有多大差别，锆元件产生的电压很小（接近0V）。相反，当空气-燃油混合气较浓时，废弃中几乎无氧。正因如此，传感器内、外侧氧气浓度之差很大，锆元件就产生相对而言的大电压（约1V）。 根据此传感器输出的OX信号，发动机ECU去增加或减少燃油喷射量，使
压力传感器常见故障的四项处理方法
压力传感器在工业自动化生产中得到了非常广泛应用，在自动控制系统中发挥重要的作用。随着石化、钢铁、造纸、食品、医药企业自动化水平的不断提高，压力传感器的应用范围越来越广泛，使用中会遇到的问题也越来越多，下面艾驰商城小编为大家详细的介绍一下压力传感器常见故障的四项处理方法。 1、压力上去，变送器输出上不去 此种情况，先应检查压力接口是否漏气或者被堵住，如果确认不是，检查接线方式和检查电源，如电源正常则进行简单加压看输出是否变化，或者察看传感器零位是否有输出，若无变化则传感器已损坏，可能是仪表损坏或者整个系统的其他环节的问题; 2、压力传感器密封圈的问题 加压变送器输出不变化，再加压变送器输出突然变化，泄压变送器零位回不去，很有可能是压力传感器密封圈的问题。常见的是由于密封圈规格原因，传感器拧紧之后密封圈被压缩到传感器引压口里面堵塞传感器，加压时压力介质进不去，但在压力大时突然冲开密封圈，压力传感器受到压力而变化。排除这种故障的最佳方法是将传感器卸下，直接察看零位是否正常，若零位正常可更换密封圈再试; 3、变送器输出信号不稳 这种故障有肯是压力源的问题。压力源本身是一个不稳定的压力，很有可能是仪表或压力传感器抗干扰能力不强、传感器本身振动很厉害和传感器故障; 4、变送器与指针式压力表对照偏差大 出现偏差是正常的现象，确认正常的偏差范围即可;最后一种易出现的故障是微差压变送器安装位置对零位输出的影响。微差压变送器由于其测量范围很小，变送器中传感元件会影响到微差压变送器的输出。安装时应使变送器的压力敏感件轴向垂直于重力方向，安装固定后调整变送器零位到标准值。 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台，正品现货、优势价格、迅捷配送，是一站式采购的工业品商城！具有10年工业用品电子商务领域研究，以强大的信息通道建设的优势，以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力，为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。 如需进一步了解图尔克、奥托尼克斯、科瑞、山武、倍加福、邦纳、亚德客、施克等各类传感器的选型，报价，采购，参数，图片，批发信息，请关注艾驰商城https://www.wendangku.net/doc/4f3357018.html,/
对汽车传感器故障进行诊断的18个要点
对汽车传感器故障进行诊断的18个要点 [05-12-9 14:24]太平洋汽车网责任编辑:yuhao 1、计算机电源线故障会使汽车发动机的性能变差，经济性下降，所以在进行汽车电脑的更换作业之前应该首先检查计算机的电源线。（电源线中应该是包括了地线才算是完整的电源线）。 2、如果氧传感器的电压信号高于标准值，有可能是传感器被污染，很多时候在这种情况下它会使空燃比变浓的。 3、如果氧传感器的电压信号低于标准值，则可能是传感器出现故障，它会导致发动机的空燃比变稀。 4、在检查氧传感器时必须用数字式万用表，或是示波器。 5、如果氧传感的加热器有故障，它有可能会延长发动机的开环工作时间，使油耗量升高。 6、发动机冷却液温度传感器可以用数字表或是模拟表来检查它的性能。 7、某些计算机的ECT电路中，在发动机的某一温度时会控制一个内部电阻器，改变传感器上的电压，在测量中如果遇见这时的电压异常，并不能说明传感器有故障。 8、测试发动机冷却液温度传感器和进气温度传感器可以使用完全相同的操作程序，唯一需要注意的是它们的温度变化曲线不同，所以在相同的温度时不会有相同的电压信号。 9、在节气门打开，检查节气门位置传感器电压信号时，可以通过适当力度的震动来检查传感器的稳定性，某些电路虚接的故障用这种方法很有效。
10、许多四线式节气门位置传感器中包含一个怠速位置开关，用来在节气门处于怠速位置时向发动机控制单元提供发动机的工作状态信息。 11、有些情况下，可以松开节气门位置传感器的固定螺丝，转动传感器的壳体来调节节气门处于怠速位置时的电压信号。 12、如果进气岐管绝对压力传感器输出的是频率信号，就不能用普通的万用表来测试它了。 13、许多进气岐管绝对压力传感器输出的都是由大气压力转换成的电压信号，这类信号可以用接通点火开关的方法来检查它的好坏。（这种方法只能证明传感器还能工作，如果是输出精度下降用这种方法是检查不出来的。） 14、在检查进气岐管绝对压力传感器的输出电压信号时，传感器内应该有一定的真空度。大多数情况下每隔10千帕检测一次它的输出信号就能做出判断。 15、测量翼板式进气流量传感器的电压信号时可以在传感器的翼板从全关转到全开的过程中进行检查，观察输出信号的电压值和连续性。 16、有些热阻式或是热线式的进气流量传感器由发动机电脑提供频率变化的电压信号，这类的传感器只能用可以测试频率的万用表来检查它的电压。 17、排气再循环阀位置传感器的电压信号将在阀关闭时的0.8V到阀全开时的4.5V之间变化。 18、计算机用车速传感器的信号来控制变矩器的离合器、行使时的换档、以及行车电脑的数据采集。 其实工作中有很多东西值得我们来回味和总结，以上只是在实际的应用中比较特殊的典型现象，希望对大家有所帮助。
汽车传感器的故障现象及处理方法
其中举例奥迪ABS操控单元的故障问题。故障表象：一辆奥迪A4轿车行进路程为1.5万km，该车ESP灯报警。故障检修：接车后，首先用检测仪检测ABS操控单元的故障存储，有故障码：01435制动压力传感器G201信号不可靠。 故障表象：一辆奥迪A4。轿车行进路程为1.5万km，该车ESP灯报警。故障检修：接车后，首先用检测仪检测ABS操控单元的故障存储，有故障码：01435制动压力传感器G201信号不可靠。 替换制动压力传感器试车约10km后故障又呈现，故障码仍然是01435。后查阅关联材料得知：奥迪A4由于装备了ESP体系，因而增加了制动压力传感器G201装在液压操控单元N55上，用来监测制动压力。ESP自检功用则接连监测制动灯开关的状况并与制动压力传感器的值进行比照。若是制动压力高于 10bar（1bar=100kPa）而制动灯开关的信号还没有接通，则ESP体系将其视为一个故障01435（制动压力传感器信号不可靠）并接通ESP 报警灯。所以在ABS 操控单元中阅读数据块005组，别离显现制动灯开关F、F47的接通状况以及由制动压力传感器G201反响的压力值（单位为bar）。当缓慢踩下制动踏板时，制动压力升到14bar时，制动灯开关才显现ON（接通状况），此刻制动灯亮起。 由此可看出，体系以为G201信号不可靠的缘由并不在G201，而是由于制动灯开关的行程太长、反响太慢所形成的。将制动灯开关拆下对推杆进行了必定的调整，从头装上后再试，压力为2bar左右时制动灯开关即接通，试车也一切正常。 修理总结：制动灯开关损坏还会形成许多故障，比方由于制动灯长时间不灭致使放置一夜后蓄电池电量耗尽、制动灯开关损坏致使奥迪A8。 在汽车中用在电控喷油喷射发动机上的传感器有进气压力传感器：反映进气歧管内的绝对压力大小的变化，是向ECU（发动机电控单元）提供计算喷油持续时间的基准信号。 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台，正品现货、优势价格、迅捷配送，是一站式采购的工业品商城！具有10年工业用品电子商务领域研究，以强大的信息通道建设的优势，以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力，为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。 如需进一步了解图尔克、奥托尼克斯、科瑞、山武、倍加福、邦纳、亚德客、施克等各类传感器的选型，报价，采购，参数，图片，批发信息，请关注艾驰商
氧传感器的检测及故障案例
氧传感器的检测 1、结构和工作原理 在使用三效催化转化器降低排放污染的发动机上，氧传感器是必不可少的。三效催化转化器安装在排气管的中段，它能净化排气中CO、HC和NO x三种主要的有害成分，但只在混合气的空燃比处于接近理论空燃比的一个窄小范围内，三效催化转化器才能有效地起到净化作用。故在排气管中插入氧传感器，借检测废气中的氧浓度测定空燃比。并将其转换成电压信号或电阻信号，反馈给ECU。ECU控制空燃比收敛于理论值。目前使用的氧传感器有氧化锆式和氧化钛式两种，其中应用最多的是氧化锆式氧传感器。 （1）氧化锆式氧传感器 氧化锆式氧传感器的基本元件是氧化锆陶瓷管（固体电解质），亦称锆管图1。 锆管固定在带有安装螺纹的固定套中，内外表面均覆盖着一层多孔性的铅膜，其内表面与大气接触，外表面与废气接触。氧传感器的接线端有一个金属护套，其上开有一个用于锆管内腔与大气相通的孔；电线将锆管内表面铂极经绝缘套从此接线端引出。 氧化锆在温度超过300℃后，才能进行正常工作。早期使用的氧传感器靠排气加热，这种传感器必须在发动机起动运转数分钟后才能开始工作，它只有一根接线与ECU相连（图 2a）。现在，大部分汽车使用带加热器的氧传感器（图2b），这种传感器内有一个电加热元件，可在发动机起动后的20-30s内迅速将
氧传感器加热至工作温度。它有三根接线，一根接ECU，另外两根分别接地和电源 锆管的陶瓷体是多孔的，渗入其中的氧气，在温度较高时发生电离。由于锆管内、外侧氧含量不一致，存在浓差，因而氧离子从大气侧向排气一侧扩散，从而使锆管成为一个微电池，在两铂极间产生电压（图 3）。当混合气的实际空燃比小于理论空燃比，即发动机以较浓的混合气运转时，排气中氧含量少，但CO、HC、H 等较多。这些气体在锆管外表面的铅催化作用下与氧发生反应，将耗尽排2 气中残余的氧，使锆管外表面氧气浓度变为零，这就使得锆管内、外侧氧浓差加大，两铅极间电压陡增。因此，锆管氧传感器产生的电压将在理论空燃比时发生突变：稀混合气时，输出电压几乎为零；浓混合气时，输出电压接近1V。
常见10种传感器出现故障后的表现与解决措施
常见10种传感器出现故障后的表现与解决措施 1.进气压力传感器 损坏现象： ①ON档，发动机故障灯常亮; ②原地缓踩油门时冒少量黑烟，急加速冒大量黑烟； ③发动机没劲； ④故障码：P01D6（进气压力传感器电压低于下限） 原因分析：进气压力信号异常，ECU无法接收到正确的进气量信息，导致喷油量也随之异常，则燃烧不充分，发动机没劲，在加油过程中冒黑烟。线束连接出问题和传感器失效都会导致该故障。 解决措施：检查进气压力温度传感器 2.水温传感器 损坏现象： ①ON档，发动机故障灯常亮； ②ON档水温始终显示最大值120℃； ③发动机限扭、没劲； ④故障码：P003D（水温传感器电压低于下限值） 原因分析：水温传感器失效，ECU检测到水温传感器输出信号不可信时使用替代值，ECU出于保护发动机的目的，限制发动机的扭矩。 解决措施：检查水温传感器。 3.机油压力传感器 损坏现象：
①启动后，机油压力指示灯常亮； ②发动机故障灯常亮； ③怠速，机油压力值显示为0.99； ④故障码：P01CA（机油压力传感器电压高于上限） 原因分析：机油压力传感器探头严重损坏，ECU检测到机油压力传感器无连接，仪表显示值为ECU内部替代值。 解决措施：检查机油压力传感器。 4.OBD插座端子接触 不良现象： ①ON档，诊断仪供电正常，但无法进入ECU读取相关信息； ②无故障码。 原因分析：OBD插座端子退出，导致接触不良，诊断仪与ECU不能通讯。 解决措施：检查OBD插座端子。 5.氮氧传感器电线束 短路现象： ①启动后，OBD故障灯常亮； ②发动机限扭、没劲 ③故障码：P0050（下游氮氧传感器CAN信号接收超时）、P018C（下游氮氧传感器准备超时）。 原因分析：氮氧传感器线束被磨破，短路接地，氮氧传感器无法正常工作，导致排放超标，发动机限扭，系统报警。 解决措施：检查氮氧传感器电线束。
机车速度传感器的检测与故障诊断
题目：基于神经网络的机车速度传感器 检测与故障诊断 院系：电气工程系 班级：电力机车班 学号：2010 姓名： 指导教师： 2013年6月5日
基于神经网络的机车速度传感器的检测与故障诊断 [****，***** 2010电车**班，****] 摘要 建立了RBF 神经网络预测器模型，将其应用到机车双速度传感器的故障诊断中，并提出了诊断决策方法。利用MATLAB 实现了RBF 神经网络预测器的仿真，并模拟了机车速度传感器输出的3种故障模式进行了故障诊断辨识。仿真结果表明文中提出的方法能够准确地进行速度传感器在线故障诊断。 关键字：机车；RBF 神经网络；速度传感器；故障诊断 Abstract For fault diagnosis of locomotive speed sensor, a predictor method based on RBF neural network is established, and diagnostic decision method is also proposed. The RBF neural network predictor and three kinds of fault mode of locomotive speed sensor are simulated by MATLAB. The simulation results indicate that this method can diagnose faults of the speed sensor online exactly, and provides a new idea for locomotive speed sensor fault diagnosis. Key words: locomotive; RBF neural network; speed sensor; fault diagnosis 1. 引言 机车速度传感器是通过测量机车车辆的主轮轴转速来实现列车控制功能的基础设备之一，其性能指标直接影响机车运行监控装置的正常功能，是整个控制系统的关键。但由于其工作环境复杂、恶劣，在列车控制系统中，测速传感器较薄弱，是机车车载设备故障的主要根源。目前，人工检测和定期维修校准是诊断测速传感器故障的最基本的方法，但其工作效率低、工作强度大、实时性差，已不能满足现代铁路系统的发展要求。 近年来，为了提高对典型的复杂、多目标、大滞后、非线性系统的故障诊断能力，同时提高故障诊断效率及降低误报率，采用现代故障诊断技术已成为目前故障诊断领域的研究热点。BP （Back Propagation ，简称BP ）神经网络是故障诊断中研究最广泛的一种，它采用多层感知器，并采用反向传播算法进行网络训练。但由于BP 算法涉及到非线性优化问题，同时调节权值采用的负梯度下降法存在局部极小点、收敛速度慢等，因而它就很难应用于实际系统当中。径向基函数RBF （Radial Basis Function ，简称RBF ）神经网络克服了BP 神经网络的缺陷，相比BP 神经网络，RBF 神经网络具有更容易逼近函数的局部、训练时间短、更适合在线诊断等优点。本文以光电式脉冲测速传感器系统为基础，在分析常见故障模式及故障特征的基础上，采用RBF 神经网络的预测方法，建立速度传感器的故障诊断模型，实现对传感器系统的故障诊断和数据重构。 2. 关于神经网络的故障诊断方法 人工神经网络是由大量神经元以某种拓扑方式相互连接而成的，利用网络拓扑结构和权值分布实现非线性的映射，通过全局并行处理实现从输入空间到输出空间的信息变换，由于能够高精度地模拟人脑神经网络的实现过程，因此在故障诊断领域中得到广泛的应用。 RBF 神经网络是一种前馈型网络，一般为3层结构，其结构如图1所示。该网络有n 个输入、h 个隐节点、m 个输出。其中12(,,,)T n n X x x x R =∈L 为网络输入矢量，h m W R ?∈为输出权值矩阵， 01,,,m b b b L 为输出单元偏移，12(,,,)T m Y y y y =L 为输出向量，(*)i Φ为第个隐节点的激活函数，∑
氧传感器的结构原理与故障分析
氧传感器的结构原理与故障分析 摘要 氧传感器作为电子控制燃油喷射发动机的重要部件，对发动机正常运转和尾气排放的有效控制起着至关重要的作用，一旦氧传感器及其连接线路出现故障，不但会使排放超标，还会使发动机工况恶化，导致怠速熄火、发动机运转失准等各种故障。因此，适时地对氧传感器进行监测和观察，对保证汽车在良好状态下运行大有益处。本文着重介绍氧传感器的结构原理，及其氧传感器常见的一些故障，重点举例了上海别克的氧传感器故障的故障及其修理。本课题具有实际应用的意义，即可以深入展开讨论和分析。 关键词：氧传感器；空燃比；汽车排放
目录 1. 氧传感器的结构与原理 (1) 1.1氧化锆式氧传感器结构与原理 (1) 1.2氧化钛式氧传感器结构与原理 (2) 2. 汽车氧气传感器的检查方法 (3) 2.1氧传感器加热器电阻的检查 (3) 2.2氧传感器反馈电压的测量........................................... .. (3) 3. 氧传感器常见故障.............................................. .. (4) 3.1氧传感器铅中毒 (4) 3.2硅中毒........................................ ......................... (5) 3.3氧传感器陶瓷碎裂 (5) 3.4氧传感器表面积碳 (5) 3.5加热器电阻丝烧断 (5) 3.6氧传感器内部线路断脱 (5) 4. 别克氧传感器维修实例 (5) 4.1故障诊断与排除 (6) 4.2维修小结.............................................. . . . . . (7) 5. 总结.............................................. .............. .. (7) 参考文献........................................................ (8) 致谢 (9)