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（2）热丝式与热膜式空气流量传感器的测量原理 热丝式与热膜式空气流量传感器是利用空气流过热丝或热膜时的冷却效应原理而工作的。铂热丝或热膜与其他几个电阻组成单臂电桥电路，如图21b所示。  当传感器工作时，热丝或热膜被控制电路提供的电流加热到高于进气温度100℃，此时电桥处于平衡状态。当发动机工作时，进气气流流过热膜时，便带走了热膜的热量，热膜变冷，其电阻值下降，于是打破了电桥的平衡状态。 控制电路的功能是始终要维持电桥的平衡状态不变。于是控制电路会自动加大通过热膜的电流，以使得热膜电阻又恢复到原有值，使电桥重新达到平衡。 热丝式与热膜式AFS工作原理和输出特性如图21~图24所示。    热膜式流量传感器的特点：热膜采用200μm的铂平面型薄膜。其显著优点是电阻值较大，故消耗电流小，使用寿命长，测量精度高、响应速度快、过气阻力小，不会因粘附污物而影响测量精度。不足之处是其保护膜有热传导作用，因此响应特性稍差。 热丝式与热膜式AFS工作原理：发动机的进气量越大，流过热膜的气体并带走热膜的热量就越多，控制电路为了恢复电桥平衡所提供的补偿电流就越大。因此，电流的变化就反映了空气流量大小的变化。如图24所示。 而电流变化通过固定精密电阻Rs输出为端电压Us，它即为空气流量传感器的输出信号。ECU根据Us即可计算出空气量。如捷达AT、GTX怠速空气量为2~5g/s。 （3）热丝式与热膜式空气流量传感器的温度补偿原理 当进气温度发生变化时，热膜的温度也会受其影响而跟随变化，因此进气量的测量精度就会受到影响。为消除此影响而设置温度补偿电阻（即温度传感器）。 从电桥电路中可以看出：当进气温度降低而使热膜上的电流增大时，为了保持电桥平衡，补偿电阻上的电流也相应增大，以保证热膜与补偿电阻之差值保持恒定（100℃）。因此，便消除了进气温度变化对进气量测量精度的影响。 （4）热膜式空气流量传感器的检测 热膜式空气流量传感器较常见故障有热膜脏污、热膜损坏和热敏电阻工作不良等，会造成发动机运转不平稳、不工作、加速不良或油耗过高等现象。桑塔纳2000GSi轿车AJR发动机热膜式空气流量传感器插头端子与连接电路如图25所示。  1）外观检查与线路连接情况：检查防护网、热膜有无异常，如发现异常应予更换。检查流量传感器与ECU的连接导线是否正常以及插接是否可靠。相关端子间的线路，其电阻值应小于1Ω。 2）就车检测 ①拔下空气流量传感器的导线插接器，起动发动机，用万用表直流电压档测量端子2与搭铁间电压，其值应大于11.5V。否则，应检查熔丝、油泵继电器及其连接线路。 ②打开点火开关，用万用表直流电压档测量端子4与搭铁间电压，其值约为5V。否则，应检查连接线路。如连接正常，则应更换ECU。 3）车下检测：拆下空气流量传感器，在端子4与搭铁之间加5V电压、端子2与搭铁之间加12V电压，用电吹风向流量传感器内吹风，同时用万用表直流电压档测量端子5与3间的电压。再改变吹风距离，此时电压表读数应能平稳缓慢变化，且当距离远离时电压下降，而接近时电压升高。否则，空气流量传感器应予更换。 4）输出信号波形检测：关闭所有附属电气设备，起动发动机，经怠速稳定运转后检测输出信号电压，并做加速和减速试验。输出信号波形如图26所示。  以输出信号波形检测：先将转速从怠速增加到节气门全开，持续2s，再减速到怠速状况，持续2s；然后急加速至节气门全开，最后再降到怠速。 观察空气流量传感器波形，通常输出电压范围从怠速时大于0.2V至节气门全开时大于4V，全减速时电压比比怠速时稍低，否则应更换空气流量传感器。 4．空气流量传感器的性能比较 空气流量传感器的性能比较见表5。  1）叶片式空气流量传感器：性能可靠、结构简单、价格便宜，因此，在20世纪70年代被广泛采用。但其体积大、安装不便、进气阻力大，急加速时响应特性差，且需要进行温度修正。 2）热膜式和热丝式空气流量传感器：为克服叶片式空气流量传感器的缺点，从20世纪80年代开始，相继开发了卡尔曼涡流式、热丝式和热膜式空气流量传感器。特别是热丝式和热膜式空气流量传感器能够直接测量空气质量流量，可避免海拔变化而引起的测量误差，其空气阻力小、测量精度高、效应速度快，所以成为现代倍受青睐的产品，得到广泛运用。 |
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