1、光纤温度传感器的系统结构及工作原理

光纤温度传感器的结构原理有很多种。其基本系统结构如图。

光纤温度传感器，是一类利用在光线在光线中传输时，光的振幅、相位、频率、偏振态等随光纤温度变化而变化的原理制作的传感器。

光纤温度传感器一般分为两类：一类是光导纤维只起到传输光的作用，必须在光纤端面加装其它敏感元件才能构成新型传感器的传输型传感器；另一类是利用光导纤维本身具有的某种敏感功能而使光纤起测量温度的作用，属于功能型，光纤既感知信息，又传输信息。

传输型传感器：

根据几何光学理论（参照上图），当光线以某—较小的入射角，由折射率为n1的光密物质射向折射率为n2的光疏物质，则一部分入射光以折射角折射入光疏物质，其余部分以角度反射回光密物质。 当光线的入射角θ1增大到某一角度θc时，透射入光疏物质的折射光则沿界面传播，当入射角θ1>θc时，光线不会透过其界面，而全部反射到光密物质内部，也就是说光被全反射。根据这个原理（参照下图），只要使光线射入光纤端面的光与光轴的夹角θ0小于一定值，则入射到光纤纤芯和包层界面的φ1角就满足大于临界角的条件，光线就射不出光纤的纤芯。光线在纤芯和包层的界面上不断地产生全反射而向前传播，光就能从光纤的一端以光速传播到另一端，这就是光纤传光的基本原理。

从光纤的传输原理可知，在特定条件下，光在光纤中不是沿着纤芯传递的，而是反复折射传递的。

这时纤芯、包层的密度，射入纤芯的外来光线都可以影响光在纤芯中传输的振幅、相位、频率、偏振态。而功能型的光纤传感器就是利用温度和这种影响的关系，做出的传感器。

例如：干涉式光纤温度传感器：（如下图 ）来自激光器的光束被波导分成两路，分别经过 L1 和 L2 两条光纤后，在输出端重新合成。当温度变化时，两束光由于相位不同而发生干涉，干涉产生的光强按正弦规律周期性变化并与长度差 L2-L2 成正比 通过干涉式温度传感器光强的检测，可达到检测温度的目的。

2、进气温度传感器的结构？

一、概述

该传感器用于监测进气歧管的压力(或压力与温度) ECU利用其输出信号结合转速信号确定进气空气密度与质量DS-S-TF为进气压力与温度传感器同时可监测进气温度。

二、原理

进气歧管压力传感元件由一个厚度仅几个微米的硅芯片组成硅芯片上蚀刻出一片含有4个压电电阻的压力膜片，这4个压电电阻组成惠斯顿电桥硅芯片的一侧为一个封闭的接近真空的参考空间背面承受着通过接管引入的进气歧管绝对压力。

进气歧管绝对压力使硅芯片连同压电电阻发生机械变形，使其阻值改变惠斯顿电桥失去平衡，经硅芯片上的电路处理后形成与压力成线性的电压信号，输出DS-S-TF则另集成了一个负温度系数电阻作为温度传感器。

三、引脚

DS-S有3个引脚 分别为+5V输入 地和信号输出；

DS-S-TF则增加了一组NTC温度电阻引脚。

四、特性参数

压力范围：20~115kPa 对涡轮发动机最高至250kPa；

供电电压：5.0 0.5V；

重量：约18g或27g；

抗震稳定性：谐波250m/s2 峰值600m/s2；

吸收电流：典型值9mA；

20时电阻：2.5K 5%；

工作温度范围：-40~+125；

响应时间：典型值0.2ms；

测量精度：1.5%。

五、特点

1、采用微型机械式结构，测量灵敏度高、成本低。

2、外壳坚固、重量轻巧、安装方便。

3、对进气歧管空间占用小，便于布置。

4.处理电路与传感元件在同一基底上确保信号可靠地传送处理电路具有信号放大、温度补偿及特性曲线调节等功能。

六、注意

1、安装时，先摸上润滑油轻轻压入，再按规定要求拧紧螺钉。

2、对螺钉扭矩有较高要求，应小心操作。

3、长期使用由于进气中尘垢的堵塞或污燃可能引起传感器失效，应经常注意检查空气滤清器工作是否正常。

4、压力接管应向下倾斜安装 与竖直方向的夹角为0~60 以确保冷凝水不会进入压敏元件。

七、检测提示

进气歧管压力传感器正常工作时，通过转接器引出信号，利用万用表测量其信号输出应为0~5V范围内连续变化的电压。

3、冷却液温度传感器的结构是什么？

冷却液温度传感器为负温度系数电阻计NTC，内部是由一个半导体热敏电阻构成，它具有负温度系数NTC。

当发动机冷却液温度逐渐升高时，热敏电阻的阻值将逐渐下降，相反则增大，结果发动机冷却液温度发生变化时传感器的输出电压也相应变化。

冷却液温度传感器的作用是根据发动机水温，给电子扇继电器一个信号，让它接通电子扇电路而工作，而电子扇有低速挡和高速挡，发动机热，电子扇就转快些，就是开高挡。坏了，电子扇会一直转，维持在一种转动状况(低速挡)，所以很容易水温就高，严重的时候就会散热不良，水温警告灯亮。

ECU搜不到冷却液温度传感器的正常信号时，为维持发动机运转，发动机ECU便执行安全保险功能。这时，发动机ECU取其存储器中储存的冷却液温度代用值(80℃～90℃)作为冷却液温度值。

4、温度传感器的结构是绝缘 还是 能导电到电器外壳的？

温度传感器热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。它的主要特点是测量精度高，性能稳定。其中铂热电阻的测量度是最高的，它不仅广泛应用于工业测温，而且被制成标准的基准仪。

1.温度传感器热电阻测温原理及材料

温度传感器热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。温度传感器热电阻大都由纯金属材料制成，目前应用最多的是铂和铜，此外，现在已开始采用甸、镍、锰和铑等材料制造温度传感器热电阻。如Omega公司的PT100温度传感器，就包含一个100欧姆的铂金电阻温度探头。

2.温度传感器热电阻的结构

(1)精通型温度传感器热电阻工业常用温度传感器热电阻感温元件(电阻体)从温度传感器热电阻的测温原理可知，被测温度的变化是直接通过温度传感器热电阻阻值的变化来测量的，因此，温度传感器热电阻的引出线等各种导线电阻的变化会给温度测量带来影响。为消除引线电阻的影响一般采用三线制或四线制.

(2)铠装温度传感器热电阻铠装温度传感器热电阻是由感温元件(电阻体)、引线、绝缘材料、不锈钢套管组合而成的坚实体，它的外径一般为φ2~φ8mm，最小可达φmm。

与普通型温度传感器热电阻相比，它有下列优点：①体积小，内部无空气隙，热惯性上，测量滞后小;②机械性能好、耐振，抗冲击;③能弯曲，便于安装④使用寿命长。

(3)端面温度传感器热电阻端面温度传感器热电阻感温元件由特殊处理的电阻丝材绕制，紧贴在温度计端面。它与一般轴向温度传感器热电阻相比，能更正确和快速地反映被测端面的实际温度，适用于测量轴瓦和其他机件的端面温度。

(4)隔爆型温度传感器热电阻隔爆型温度传感器热电阻通过特殊结构的接线盒，把其外壳内部爆炸性混合气体因受到火花或电弧等影响而发生的爆炸局限在接线盒内，生产现场不会引超爆炸。隔爆型温度传感器热电阻可用于Bla~B3c级区内具有爆炸危险场所的温度测量。

3.温度传感器热电阻测温系统的组成

温度传感器热电阻测温系统一般由温度传感器热电阻、连接导线和显示仪表等组成。必须注意以下两点：

①温度传感器热电阻和显示仪表的分度号必须一致

②为了消除连接导线电阻变化的影响，必须采用三线制接法。