热线式空气流量计的原理及优势

热线式空气流量计是测量流经节气门体空气量的传感器，ECM利用此信息确定燃油喷射时间。如图2－4所示，热线式空气流量计内部有一个暴露于进气气流的白金热丝，通过晶体管向白金热丝施加一个特定的电流，进气气流会同时冷却白金热丝和内部热敏电阻，从而影响它们的电阻。当空气流量增加时，白金热丝温度下降后其分压会下降，致使B端输出电压上升，而A端电压基本不变，放大器B端的输入电压大于A端的输入电压，从而使放大器有输出，放大器的输出控制晶体管将更大的电流施加到电桥上，这时白金热丝生热量增加（这时A端输出的电压也会因电流增加而增加）。因为输入到电桥的总电压增加，从而B端输出电压提高，输出电压高低与通过传感器的空气流量成比例，ECM即利用这种规律来计算进气量。

图2－4　热线式空气流量计原理图

微课3　热线式空气流量计原理

当空气流量计出现故障时，ECM会忽略这个信号进入传感器失效保护模式。在失效保护模式下，ECM根据发动机转速和节气门位置计算点火正时。失效保护模式持续运行，直至检测到通过条件。(www.xing528.com)

［作者精解］由图2－4可知，热线式空气流量计只需3根线（12 V供电、信号线、接地线），因为内部放大器要采用5 V供电，所以在空气流量计内部还要将12 V稳压出5 V给放大器供电，但有些汽车空气流量计的放大器供电5 V取自ECM，所以空气流量计有4根线。最后有的空气流量计还内置了进气温度传感器的信号线，所以增加到5根线。

热线式空气流量计信号输出形式有图2－4中的B端输出模拟信号式，也有将B端这个电压经内置在空气流量计的电压频率转换器转化成频率信号输出的。

由于这种空气流量计基于白金热丝表面与空气的热传导，热线上任何沉淀物都将对输出信号产生有害的影响，因此控制电路具备自动“烧净”（Burn－OFF）功能。每当发动机熄火4 s后，控制电路发出控制电流，使热线迅速升至1 000℃高温，加热1 s，将黏附于热线表面的污物完全烧净。

热线式空气流量计可直接测得进气空气的质量流量，无须温度和大气压力补偿，无运动部件，进气阻力小，响应特性好，可正确测出进气管空气流量。自20世纪80年代初研制成功后，这种空气流量计得到了广泛的应用。

在流速分布不均匀的情况下，热线式空气流量计的测量误差较大。