渦流式空氣流量傳感器的結(jié)構(gòu)如圖1所示。它的工作原理是在進氣道內(nèi)放置一個三角形或流線型渦流發(fā)生器 。當空氣流經(jīng)三角形或流線形渦流發(fā)生器時，在發(fā)生器的后方氣流中就會產(chǎn)生一系列不對稱但十分規(guī)則的空 氣旋渦，這些旋渦稱為卡爾曼渦流，如圖1（a）所

　　圖1 渦流式空氣流量傳感器的結(jié)構(gòu)　　
1-整流網(wǎng)；2渦流發(fā)生器，3超聲波發(fā)生器；4-卡爾曼渦流；5-超聲波接收器；6-至進氣歧管，7-反光鏡；8- 發(fā)光二極管；9-簧片；10-導壓孔；
11-光電三極管；12-流量傳感器電路；13－ecu

　　示。根據(jù)卡爾曼渦流理論，渦流發(fā)生器產(chǎn)生的旋渦將要沿著氣流流動方向向后移動，移動速度與空氣流速成正比，即在單位時間內(nèi)流過渦流發(fā)生器后方某一點的旋渦數(shù)量與空氣流速成正比。所以，通過測量單位時間內(nèi)空氣旋渦的數(shù)量，即旋渦的頻率，就可以計算出空氣的流速和流量。

　　在汽車上使用的渦流式空氣流量傳感器測量單位時間內(nèi)產(chǎn)生旋渦數(shù)量的方法有利用超聲波測量和利用反光鏡測量兩種方法。

　　利用超聲波測量旋渦數(shù)量的方法是在渦流發(fā)生器后面?zhèn)鞲衅鲀蓚?cè)設(shè)置一個超聲波發(fā)生器和一個超聲波接收器，如圖2所示。發(fā)動機運轉(zhuǎn)時，超聲波發(fā)生器向超聲波接收器發(fā)出一定頻率的超聲波。超聲波通過進氣氣流到達接收器時，會受到氣流中旋渦數(shù)量和移動速度的影響，超聲波的頻率和相位會改變。進氣量越大，旋渦數(shù)量越多，移動速度越快，接收器接收到的超聲波的相位就越大，頻率就越低，而當進氣量越小時，旋渦數(shù)量越少，移動速度越慢，接收器接收到的超聲波的相位就越小，頻率就越高。ecu根據(jù)接收器收到的超聲波相位和頻率就可以計算出單位時間內(nèi)所產(chǎn)生的旋渦的數(shù)量。

圖2 超聲波測量裝置的結(jié)構(gòu)
1-信號發(fā)射器；2渦流穩(wěn)定板；3超聲波發(fā)生器，4-渦流發(fā)生器；5到進氣歧管；6旋渦；7超聲波接收器；8信號接收器，9-至ecu；10-旁通氣道

　　利用反光鏡測量旋渦數(shù)量的方法是在渦流發(fā)生器后面設(shè)置一個導壓孔，渦流發(fā)生器背面壓力的變化由導壓孔引導到傳感器內(nèi)部的簧片上，如圖1（b）所示。反光鏡安裝在簧片的表面上，鏡面上有一只發(fā)光二極管和一只光電三極管，發(fā)光二極管發(fā)出的光可經(jīng)反光鏡反射到光電三極管上。進氣量發(fā)生變化時，渦流發(fā)生器后面的壓力也發(fā)生變化。進氣量越大，旋渦數(shù)量越多，壓力變化頻率越高。旋渦壓力變化經(jīng)導壓孔作用到簧片上，使簧片產(chǎn)生振動，它的振動頻率與單位時間內(nèi)產(chǎn)生的旋渦數(shù)量相同。由于反光鏡隨簧片一同振動，因此反光鏡把光束反射到光電三極管上的反射頻率與旋渦頻率相同。光電三極管受光束照射導通，不受光束照射時截止，所以光電三極管導通與截止的頻率與旋渦頻率相同。豐田雷克薩斯ls400型轎車發(fā)動機就使用了這種形式的渦流式空氣流量傳感器，ecu根據(jù)光電三極管導通與截止的頻率即可計算出旋渦的數(shù)量。

　　歡迎轉(zhuǎn)載，信息來源維庫電子市場網(wǎng)（www.dzsc.com）