1.发动机转速与曲轴位置传感器

（1）发动机转速与曲轴位置传感器的作用与类型

1）作用。发动机转速与曲轴位置传感器产生脉冲式电信号，通常情况下，传感器产生两个脉冲信号，分别表示发动机转速和曲轴位置，但也有只产生一个特殊的脉冲信号，从中可同时获得发动机转速和曲轴位置参数的。发动机电子控制器根据该传感器的信号进行燃油喷射控制、点火时间控制、怠速控制、废气再循环控制、炭罐清污量控制等。

2）类型。根据其结构原理的不同，发动机转速与曲轴位置传感器可分为磁感应式、光电式和霍尔效应式三种。

（2）磁感应式发动机转速与曲轴位置传感器

磁感应式发动机转速与曲轴位置传感器的基本组成与工作原理参见第二章中的磁感应式点火信号发生器，结构型式则有导磁转子触发和齿圈触发两种。

1）导磁转子触发的磁感应式传感器。安装于分电器内的磁感应式发动机转速与曲轴位置传感器典型实例如图4-2所示。

图4-2 导磁转子触发的磁感应式传感器

1—G₁感应线圈 2—G转子 3—G₂感应线圈 4—Ne转子 5—Ne感应线圈 6—分电器壳

用于触发产生转速信号和曲轴位置信号的导磁转子Ne和G在分电器轴上为上下布置，导磁转子随分电器轴转动时，使Ne、G₁及G₂线圈产生交变的感应电压。电子控制器根据感应线圈G₁和G₂产生的电压脉冲确定发动机的曲轴的位置，根据Ne线圈产生的脉冲频率计算得到发动机的转速参数。

现代汽车大都无分电器，由专门的传感器轴来驱动发动机转速与曲轴位置传感器的Ne和G转子，传感器一般安装在凸轮轴前端或曲轴的前端。

2）齿圈触发的磁感应式传感器。越来越多的汽车发动机转速与曲轴位置传感器安装在发动机的飞轮处，利用飞轮的齿圈和飞轮上的正记号来触发感应线圈产生电压信号。这种磁感应式传感器如图4-3所示。

当发动机转动时，飞轮的轮齿和飞轮上的正时记号使通过传感器铁心的磁路空气隙变化，磁阻随之变化，导致通过感应线圈的磁通量发生变化，从而使传感器的两个感应线圈产生相应的电压脉冲信号。

一些汽车的发动机转速与曲轴位置传感器只有一个感应线圈，如图4-4所示。与飞轮一起旋转的是一个有58（60-2）个齿的信号触发齿圈，齿圈的两个缺齿位置与1、4缸上止点后114°的位置相对应。当发动机曲轴转动时，信号触发齿圈触发感应线圈产生如图4-4b所示的信号电压波形，电子控制器根据此信号计算发动机转速和确定曲轴位置。

图4-3 飞轮齿圈触发的磁感应式传感器

a）安装位置 b）内部结构 1—曲轴位置传感器 2—转速传感器 3—飞轮齿圈 4—曲轴位置标记 5—永久磁铁 6—铁心 7—感应线圈

图4-4 信号齿圈触发的磁感应式传感器

a）传感器原理 b）传感器信号电压波形

（3）光电式发动机转速与曲轴位置传感器

安装在分电器内的光电式发动机转速与曲轴位置传感器实例如图4-5所示。传感器的基本组成及工作原理与光电式点火信号发生器相同。

本例光电式传感器的遮光转子其外圆均布有360道很细的缝隙，内圆有与发动机气缸数相对应的缺口。相应的光耦合元件也有两组，分别对应外圆的缝隙和内圆的缺口。分电器轴每转一圈，外圆的缝隙使所对应的光敏管产生360个脉冲信号，内圆的缺口则使所对应的光敏管产生与气缸数相同的脉冲信号。两光敏管产生的脉冲信号经整形电路整形后，变成控制器容易接收的矩形波，输入电子控制器后，用来确定发动机的转速与曲轴的转角。

图4-5 光电式发动机转速与曲轴位置传感器

a）分电器内的光电式传感器 b）遮光盘 c）结构简图

1—光电组件 2—遮光转子 3—第一缸120°信号缺口 4—1°信号缝隙 5—120°信号缺口 6—发光管 7—分火头 8—密封盖 9—整形电路 10—光敏管

（4）霍尔效应式发动机转速与曲轴位置传感器

霍尔效应式发动机转速与曲轴位置传感器的基本组成和工作原理与霍尔效应式点火信号发生器相同，但结构型式则有导磁转子触发和齿圈或齿槽触发两种。

1）导磁转子触发的霍尔效应式传感器。安装在分电器内的霍尔效应式传感器的组成如图4-6所示。由分电器轴驱动的两导磁转子上下布置，两个导磁转子的叶片数不同，分别对应一个信号触发开关。

无分电器的发动机电子控制系统，其霍尔效应式传感器的结构型式有三种：一种与安装在分电器内的结构型式完全一样，传感器轴上两个导磁转子上下布置；另一种是传感器轴上两个导磁转子内外布置（图4-7），在内外导磁转子的侧面各设置一个信号触发开关；还有一种是两个导磁转子和相应的触发开关分开安装，分别由发动机的曲轴和凸轮轴驱动。

图4-6 霍尔效应式传感器的基本组成

1—导磁转子 2—带导磁板的永久磁铁 3—霍尔元件及集成电路 4—信号触发开关

图4-7 导磁转子内外布置的霍尔效应式传感器

2）安装于飞轮处的霍尔效应式传感器。安装于飞轮处的霍尔效应式发动机转速与曲轴位置传感器实例如图4-8所示。该传感器触发开关安装之处，其飞轮齿圈与驱动盘的边缘有对称的2组（6缸发动机为3组）槽，每一组槽都有均布的4个槽。当槽转动至信号触发开关的正下方时，传感器输出高电平（5V）；而当光面通过信号触发开关下方时，传感器输出低电平（0.3V）。发动机转动时，传感器产生如图4-8b所示的电压波形。电子控制器根据此脉冲信号可确定曲轴的位置和发动机的转速。

图4-8 安装于飞轮处的霍尔效应式传感器

a）传感器原理 b）传感器信号电压波形 1—槽 2—信号触发开关 3—飞轮

图4-9 量板式空气流量传感器

1—进气温度传感器 2—燃油泵触点 3—同位弹簧 4—调节齿轮 5—电位计滑片 6—印制电路板 7—插接器 8—怠速CO调节螺钉 9—流量计量板

2.空气流量传感器

（1）空气流量传感器的作用与类型

1）作用。空气流量传感器将发动机的进气流量转变为相应的电信号，电子控制器根据空气流量传感器及发动机转速传感器的信号控制喷油器喷油时间和点火提前角等。

2）类型。根据其结构与工作原理的不同，空气流量传感器可分为量板式、热式（热丝/热膜）、卡门涡旋式等不同的形式。

（2）量板式空气流量传感器

1）基本组成与工作原理。量板式空气流量传感器由流量计和电位计两部分组成，如图4-9所示。

流量计的量板与电位计的滑片通过转轴联动。无进气时，转轴回位弹簧使测量板保持在初始的位置。当有空气进入时，进气气流推动量板转动一个角度，空气流量大，量板转动的角度也大。电位计滑片随量板转动相应的角度，并输出与空气流量相对应的电压信号。

2）内部电路。量板式空气流量传感器通常以相对电压来反映进气流量，其内部电路实例如图4-10所示。

图4-10 量板式空气流量传感器内部电路及工作特性

a）内部电路 b）工作特性 1—燃油泵开关 2—电位计滑片 3—电位计电阻 4—进气温度传感器

在电源电压波动时，电位计的输出绝对电压U_S会随之变化，影响测量的精度。用相对电压U_S/U_B表示空气流量，在电源电压波动时，U_S、U_B同时成比例地变化，其比值仍然保持不变，从而可减小电源电压波动对传感器信号准确度的影响。

空气流量传感器内部电路中的进气温度传感器4用于检测进气温度，电子控制器根据进气温度传感器的电信号对进气流量进行温度修正；空气流量传感器中的燃油泵开关串联在燃油泵电路中，用于在无进气（发动机不工作）时，断开燃油泵电路，使燃油泵在发动机停机时立即停止工作。一些量板式空气流量传感器无燃油泵开关，由发动机电子控制器直接控制燃油泵工作。

3）量板式空气流量传感器的特点。量板式空气流量传感器结构简单、价格便宜、工作可靠、输出线性变化的模拟电压信号且测量精度稳定；其缺点是进气阻力大、信号的反应比较迟缓，且信号反映的是体积流量，需要根据大气压力及进气温度变化对信号进行修正。

（3）涡旋式空气流量传感器

1）涡旋式空气流量传感器的测量原理。在进气通道中设置一锥形涡流发生器，当空气通过锥形体后，空气会产生旋涡，且空气的涡旋数与进气流速成正比。因此，只要能测出涡旋的频率，就可知道空气的流速，再乘以进气通道的截面积，便可获得瞬时的进气体积流量。目前，汽车上使用的涡旋式空气流量传感器通常采用反光镜检测法和超声波检测法来检测进气涡旋频率。

2）反光镜检测式。反光镜检测式空气流量传感器的原理如图4-11所示。

反光镜检测式是利用涡流发生器产生涡旋时，其两侧空气压力会发生变化的这一特点，用导压孔将空气作用于涡流发生器的压力振动引向用薄金属制成的反光镜，使反光镜产生振动。反光镜将发光管投射的光反射给光敏管，反光镜振动时，光敏管产生与涡旋频率相对应的电信号。

3）超声波检测式。超声波检测式空气流量传感器的原理如图4-12所示。

图4-11 反光镜式卡门涡旋空气流量传感器

1—支撑片 2—镜片 3—发光二极管 4—光敏管 5—板簧 6—卡门涡旋 7—导压孔 8—涡流发生器

图4-12 超声波检测式卡门涡旋空气流量传感器

1—整流器 2—涡旋发生器 3—涡流稳定板 4—信号发射器 5—超声波发生器 6—送往进气管的空气 7—超声波接收回路 8—整形后矩形波 9—接收器 10—卡门涡旋 11—接电子控制器 12—空气旁通管路

超声波检测式是利用空气涡旋会引起空气疏密变化的特点，用超声波发生器发出超声波，并通过发射器向空气涡旋的垂直方向发射超声波。另一侧的超声波接收器接收到随空气的疏密变化而变化的超声波，此波经接收回路滤波等信号处理后，便成了与涡旋频率相对应的矩形脉冲信号。

4）涡旋式空气流量传感器的特点。涡旋空气流量传感器输出的以脉冲个数计量的数字式信号，所以输入到电子控制器后无需进行模/数转换。此外，由于无运动部件，信号反应灵敏，测量精度也比较高。

（4）热式空气流量传感器

1）热式空气流量传感器的测量原理。在进气通道中放一个电热体，当空气通过时，空气将会带走热量而使电热体的温度下降，电热体的电阻下降，流过电热体的电流就会增加。通过电热体的空气流量越大，带走的热量就越多，流经电热体的电流也就越大。热式空气流量传感器就是利用空气流量与电热体电流之间这样一种对应关系来检测空气流量。

2）热式空气流量传感器的电路原理。热式空气流量传感器的电路原理如图4-13所示。

置于进气通道中的电热体电阻R_H和空气温度补偿电阻R_K与测量电路中的常值电阻R_A、R_B组成惠斯顿电桥。接通电源后，控制电路使电热体通电，电桥处于平衡状态。发动机工作时，随着进气管空气流量的增大，电热体的冷却作用加剧而使其电阻减小，通过R_H的电流I_H增大，使电阻R_A上输出一个反映空气流量增大的电压信号。

3）热式空气流量传感器的结构类型。根据电热体放置的位置不同，热式空气流量传感器有主流式和旁通式两种形式。根据电热体的结构型式不同，又有热丝式和热膜式之分。

热丝主流式空气流量传感器的结构如图4-14所示。电热体是用铂丝制成，热丝的工作温度一般在100～120℃。为防止进气气流的冲击和发动机回火对热丝造成损伤，在其两端都有金属网加以保护。由于热丝上有任何沉积物都会对传感器信号的准确度有很大的影响，因此，这种传感器必须具有自洁功能，即在每次关闭点火开关而使发动机熄火时，控制器会输出一自洁信号，使热丝通过一个较大的电流，时间约1s，使热丝迅速升温至1000℃左右，以烧掉热丝上的沉积物。

图4-13 热式空气流量传感器电路原理

a）电路原理 b）工作特性 R_K—温度补偿电阻 R_H—电热体电阻 R_A、R_B—常值高精度电阻 U₀—输出信号

热膜式空气流量传感器的电热体由固定在树脂薄膜上的铂片构成。这种结构型式可使铂片免受进气气流的直接冲击，提高了传感器的工作可靠性和使用寿命。

热丝旁通式空气流量传感器如图4-15所示。冷丝（空气温度补偿电阻）和热丝均绕在螺线管上，安装在旁通的空气通道上，热丝的工作温度一般在200℃左右。采用旁通空气通道检测进气流量，可以使主空气通道的进气阻力减小。

图4-14 热丝主流式空气流量传感器

1—金属网 2—取样管 3—热丝 4—温度传感器 5—控制电路 6—接线端子

图4-15 热丝旁通式空气流量传感器

1—冷丝或热丝 2—陶瓷螺线管 3—控制电路 4—冷丝 5—热丝

4）热式空气流量传感器的特点。热式空气流量传感器的测量范围大、反应灵敏、体积小。由于所获得的信号与空气质量流量相对应，因而无需根据大气压力及进气温度的变化对进气流量进行修正。热式空气流量传感器的缺点是电热体受污染后，对测量精度影响较大。(www.daowen.com)

3.进气管压力传感器

（1）进气管压力传感器的作用与类型

1）作用。进气管压力传感器是将发动机进气管的压力转变为相应的电信号，进气压力是发动机电子控制系统计算基本喷油时间、确定基本点火提前角的重要参数，其作用如同空气流量传感器。因此，装备进气压力传感器的发动机电子控制系统，就不会有空气流量传感器。

2）类型。压力传感器有多种型式，根据其信号产生的原理可分为压电式、半导体压敏电阻式、电容式、差动变压器式及表面弹性波式等。由于半导体压敏电阻式进气管压力传感器具有线性度好、结构尺寸小、精度高、响应特性好等优点，因而已被汽车发动机电子控制系统广泛采用。

（2）半导体压敏电阻式进气管压力传感器

1）半导体压敏电阻式传感器测量原理。半导体压敏电阻式传感器是利用半导体的压阻效应将压力转换为相应的电压信号，其原理如图4-16所示。

半导体应变片是一种受拉或受压变形时，其电阻值会相应改变的敏感元件。将应变片贴在硅膜片上，并连接成惠斯顿电桥，当硅膜片受力变形时，各应变片受拉或受压而发生电阻变化，致使电桥输出相应的电压。由于电桥输出的电压很低，需经集成放大电路放大后输出。

2）压敏电阻式进气管压力传感器的组成与原理。半导体压敏电阻式进气管压力传感器的组成如图4-17所示。

图4-16 压敏电阻式传感器测量原理

a）半导体应变片贴片位置 b）传感器测量电路 1—硅膜片 2—集成放大电路 R₁、R₂、R₃、R₄—半导体应变片

图4-17 半导体压敏电阻式进气管压力传感器

1—滤波器 2—混合集成放大电路 3—压力转换元件 4—进气管压力 5—滤清器 6—外壳

传感器的压力转换元件中有硅膜片，硅膜片受压变形会产生相应的电压信号。硅膜片的一面是真空，另一面导入进气管压力，当进气管压力变化时，硅膜片的变形量就会随之改变，硅膜片上的敏感元件产生与进气管压力相对应的电压信号。进气管压力越大，硅膜片的变形量也越大，传感器的输出的电压也就越高。

（3）进气管压力传感器的特点

相比于起相同作用的空气流量传感器，进气压力传感器的优点是安装位置灵活，可利用真空管的引导，将进气压力传感器安装在远离发动机进气管的适宜之处，有的汽车发动机电子控制系统还将进气压力传感器安装在发动机电子控制器的内部。

4.温度传感器

（1）温度传感器的作用与类型

1）作用。温度传感器的作用是通过其温度敏感元件将被测对象的温度变化转换为电阻的变化，并通过测量电路转变成电压或电流信号输入电子控制器。

2）类型。温度传感器根据其结构与工作原理分有热敏电阻式、线绕式、半导体扩散电阻式、半导体晶体管式、金属芯式和热电偶式等。目前在汽车电子控制系统中广泛采用热敏电阻式温度传感器。在发动机电子控制系统中，所用的温度传感器有发动机冷却液温度传感器、进气温度传感器、燃油温度传感器、排气温度传感器等。

（2）热敏电阻式温度传感器的结构与原理

1）半导体的电阻特性。半导体具有电阻特性，且其电阻会随温度的变化而改变。半导体对温度的灵敏度比金属材料高，变化也比较复杂，可归为三种情况：电阻随温度的上升而增大，电阻随温度的上升而减小，在某一临界温度下电阻跃变，如图4-18所示。

热敏电阻就是利用半导体的这种温度特性，制成正温度系数热敏电阻（PTC）、负温度系数热敏电阻（NTC）和电阻突变的热敏开关（CTC）。

2）热敏电阻式传感器的测量原理。热敏电阻式传感器的测量原理如图4-19所示。

图4-18 半导体热敏电阻的温度特性

图4-19 热敏电阻式传感器测量原理

R—常值电阻 R_t—传感器热敏电阻

图4-20 热敏电阻式温度传感器

1—接线端子 2—引线 3—热敏元件 4—传热套筒

当传感器的热敏电阻阻值因温度变化而改变时，热敏电阻上的电压降就会随之改变，从A点输出一个与温度相对应的电压信号。

3）热敏电阻式传感器的结构。热敏电阻式温度传感器主要由热敏电阻、引线及壳体组成，其结构如图4-20所示。

热敏电阻式温度传感器的核心元件为热敏电阻，传感器传热套筒内的热敏电阻通过内部引线连接分电器的接线端子。

（3）半导体热敏电阻式温度传感器的特点

与其他类型的温度传感器相比，半导体热敏电阻式温度传感器具有灵敏度高，响应特性好的特点。此外，半导体热敏电阻式温度传感器可以适用于不同温度段的测量，比如：用于测量发动机冷却液温度的热敏电阻，在-20～130℃的范围内都有良好的线性度；而用于测排气温度的热敏电阻，则是在600～1000℃的高温范围内有较高的灵敏度和线性度。

要得到适用于不同工作温度测量的热敏电阻，只需选择不同的氧化物、控制掺入氧化物的比例和烧结温度即可。

5.节气门位置传感器

（1）节气门位置传感器的作用与类型

1）作用。节气门位置传感器将进气管中的节气门开度转变为相应的电信号，并输送给电子控制器。电子控制器根据节气门位置传感器的信号判断节气门开度、节气门开启速度、怠速状态等，用以进行点火时间、燃油喷射、怠速、废气再循环、炭罐清污量等控制。

2）类型。节气门位置传感器有线性式和开关式两种类型。开关式节气门位置传感器只检测节气门关闭和全开状态，不能反映节气门开度信息，因此，在现代汽车电子控制系统中很少应用。

图4-21 线性节气门位置传感器

a）结构 b）内部电路

1—滑片电阻 2—测节气门位置滑片 3—测节气门关闭滑片 4—传感器轴 V_C—电源 V_TA—节气门位置输出信号 IDL—怠速触点 E—搭铁

（2）线性节气门位置传感器

1）线性节气门位置传感器的结构。线性式节气门位置传感器的结构与内部电路如图4-21所示。

线性式节气门位置传感器相当于一个加设了怠速触点的滑片式电位计，测节气门位置滑片和测节气门关闭（怠速）滑片通过转轴与节气门联动。

2）线性节气门位置传感器的原理。节气门开度变化时，节气门位置滑片在电阻上作相应的滑动，电位器从V_TA端输出与节气门位置相对应的电压信号。在节气门关闭时，节气门关闭滑片使怠速触点IDL处于接通状态，向电子控制器输出节气门关闭（怠速）信号。

6.氧传感器

（1）氧传感器的作用与类型

1）作用。在使用三元催化转化器的汽车发动机上，当混合气的浓度偏离理论空燃比时，三元催化转化器对发动机废气中的HC、CO、NOx等有害气体的转化效果会急剧下降。因此，必须使用氧传感器，通过检测排气管中氧的含量，向电子控制器提供进入气缸混合气空燃比的反馈信号，使电子控制器及时修正喷油量，将混合气浓度控制在理论空燃比附近。

2）类型。目前在汽车上应用的氧传感器有氧化锆式和氧化钛式两种，氧化锆式氧传感器居多。

（2）氧化锆型氧传感器

1）测量原理。氧化锆型氧传感器用于检测排气中氧含量的敏感元件是二氧化锆（ZrO₂），二氧化锆具有这样的特性：在高温下，其两侧的气体中的氧含量有较大的差异时，氧离子会从氧含量高的一侧向氧含量低的一侧扩散，使两侧电极间产生电动势。氧化锆型氧传感器就是利用了氧化锆的这一特性来检测流经排气管废气中氧的含量。

2）结构与工作原理。氧化锆型氧传感器的结构如图4-22所示。

图4-22 氧化锆型氧传感器

1—导入排气孔罩 2—锆管 3—电极 4—弹簧 5—绝缘支架 6—接线端子 7—排气管壁

试管状的锆管内侧通大气（氧含量高），外侧通过发动机的排气（氧含量低）。这样，在混合气偏浓时，排出的废气中的氧含量极少，氧化锆内外两侧氧的含量差较大，因而产生一个较高的电压，向电子控制器提供混合气过浓的电信号；当混合气偏稀时，排出的废气中含有较多的氧，氧化锆内外侧的氧浓度差较小，产生的电压较低，向电子控制器提供混合气过稀的电信号。

3）涂铂的作用。二氧化锆的内外表面都涂有铂，铂的外表面有一层陶瓷，起保护铂电极的作用。氧化锆表面涂铂的作用如图4-23所示，利用铂催化排气中的O₂与CO反应，使混合气偏浓时废气中的氧含量几乎为零，而混合气偏稀时，废气中的氧含量较多，铂的催化作用对氧含量的影响不大，这样就明显提高了氧传感器的灵敏度（图4-23b）。

图4-23 氧化锆型氧传感器输出特性

a）无铂催化作用 b）有铂催化作用 1—废气中氧含量 2—氧传感器输出的电动势 λ—过量空气系数

4）氧传感器加热器的作用。氧化锆型氧传感器中一般设有加热器，其作用是在发动机冷机起动后，排气管温度尚未达到氧传感器正常工作温度（400℃以上）时通电，以加热氧传感器，使氧传感器能迅速达到正常工作温度。

（3）氧化钛型氧传感器

1）测量原理。二氧化钛（TiO₂）在室温下具有高电阻性，但当其周围气体中的氧含量较少时，TiO₂中的氧分子将逃逸而使其晶格出现缺陷，电阻随之下降。氧化钛型氧传感器就是利用二氧化钛的这一电阻特性，用于监测发动机废气中氧的含量。

2）结构与工作原理。氧化钛型氧传感器的结构如图4-24所示。

图4-24 氧化钛型氧传感器

a）结构 b）电路连接 1—二氧化钛元件（Ro） 2—金属壳 3—瓷体 4—接线端子

5—陶瓷粘结6—引线7—热敏电阻（Rt）

将二氧化钛敏感元件置于排气管中，当混合气偏稀时，废气中氧含量较高，传感器的电阻较大；而当混合气偏浓时，废气中氧的含量很低，传感器的电阻相应减小。二氧化钛的这一电阻变化通过传感器内部电路转变成相应的电压信号，并输送给发动机ECU。

3）氧传感器内加温度补偿电阻的作用。温度补偿电阻Rt的作用是消除温度变化对测量精度的影响。因为二氧化钛的电阻值会随温度的变化而改变，这样就会使其信号电压受温度变化的影响。在传感器中增设温度系数与Ro相似的Rt，并连接成如图4-24b所示的电路后，在温度改变时，由于Ro和Rt的电阻值有相同变化，就使传感器信号端子的电压不再受温度改变的影响。

7.爆燃传感器

（1）爆燃传感器的作用与类型

1）作用。爆燃传感器用于监测发动机是否发生爆燃，当发动机爆燃时，传感器便产生相应的电压信号，电子控制器根据爆燃传感器的信号判断发动机是否产生爆燃。当发动机爆燃时，电子控制器通过推迟点火的方法迅速消除发动机爆燃。

2）类型。汽车发动机普遍采用测发动机振动的方法监测爆燃。用于监测发动机爆燃的爆燃传感器有压电式和磁电式两种类型。压电式爆燃传感器具有测试频率高、灵敏度高等特点，因此，得到了广泛的应用。

（2）压电式爆燃传感器

1）压电式爆燃传感器的测量原理。压电式爆燃传感器检测振动的敏感元件是压电元件。由石英晶体、钛酸钠等晶片制成的压电元件在受力变形时，因内部产生极化现象而在其两个表面分别产生正负两种电荷。当力消失时，元件变形恢复，电荷也立即消失。从有正、负电荷的两个表面可引出电压信号，电压的大小与所受力成正比。在压电式传感器内设置一个振子，用以在传感器随被测物体振动时给压电元件施加力。被测物体振动越大，传感器振子作用于压电元件的振动力也越大，压电元件产生的电压信号幅值也就越大。压电式发动机爆燃传感器就是依据这样的原理制成的。

2）压电式爆燃传感器的结构与工作原理。压电式发动机爆燃传感器有共振型和非共振型两种，其结构如图4-25所示。

图4-25 压电式爆燃传感器

a）共振型 b）非共振型 1—压电元件 2—振荡片 3—基座 4、6—O形环 5—连接器 7—接线端子 8—密封剂 9—外壳 10—引线 11—配重

共振型传感器的自振频率在发动机爆燃的特征频带内，当发动机产生爆燃时，振荡片产生共振而使紧贴的压电元件变形加剧，产生的电压信号比平常大许多倍，因而信噪比高，测量电路对爆燃信号的识别和处理比较容易。

非共振型传感器由振子随发动机的振动而对压电元件施加压力，使压电元件产生电压。非共振型传感器在发动机爆燃时产生的电压信号并无特别明显的增大，因此，需要有专门的滤波器来鉴别爆燃信号。