DB42 T 991-2014 汽车空气质量流量传感器技术条件.pdf

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1、ICS 17.120N12备 案 号 ： DB42湖 北 省 地 方 标 准DB42/T 9912014汽 车 空 气 质 量 流 量 传 感 器 技 术 条 件 Mass air flow sensor for automobile technology conditions（ 报 批 稿 ） 2014 -06- 18发 布 2014- 09-01实 施湖 北 省 质 量 技 术 监 督 局 发 布 DB42/T 9912014 I 目 次前 言 .III1 范 围 .12 规 范 性 引 用 文 件 .13 术 语 与 定 义 .14 工 作 原 理 .15 产 品 分 类 与 型 号 命

2、 名 .25.1 产 品 分 类 .25.2 产 品 型 号 编 制 规 则 .2 6 要 求 .26.1 基 本 工 作 条 件 .26.2 技 术 要 求 .36.3 材 料 要 求 .46.4 外 观 与 结 构 .47 试 验 方 法 .47.1 试 验 条 件 .47.2 测 量 范 围 试 验 .67.3 输 出 电 信 号 试 验 .77.4 响 应 时 间 试 验 .77.5 示 值 误 差 试 验 .77.6 重 复 性 试 验 .7 7.7 压 力 损 失 试 验 .87.8 耐 久 性 能 试 验 .87.9 耐 异 常 电 压 性 能 试 验 .87.10 绝 缘 耐

3、压 性 能 试 验 .87.11 电 磁 兼 容 性 试 验 .87.12 耐 温 度 、 湿 度 循 环 变 化 性 能 试 验 .87.13 耐 振 动 性 能 试 验 .87.14 耐 盐 雾 性 能 试 验 .88 检 验 规 则 .88.1 出 厂 检 验 .88.2 型 式 试 验 .98.3 环 境 试 验 .9 8.4 抽 样 .98.5 判 定 规 则 .9 DB42/T 9912014 II 9 标 志 、 包 装 及 贮 存 .99.1 标 志 .99.2 包 装 .99.3 贮 存 .10 DB42/T 9912014 III 前 言本 标 准 按 照 GB/T 1.1

4、-2009给 出 的 规 则 起 草 。本 标 准 由 湖 北 省 标 准 化 协 会 汽 车 专 业 委 员 会 归 口 。本 标 准 起 草 单 位 ： 武 汉 华 朴 永 道 科 技 有 限 公 司 、 湖 北 省 标 准 化 研 究 院 、 湖 北 省 计 量 测 试 技 术 研 究 院 。本 标 准 主 要 起 草 人 ： 柳 青 、 梁 薇 、 周 立 青 、 万 丽 芬 、 易 克 勤 、 罗 自 立 、 杨 光 义 。 DB42/T 9912014 1 汽 车 空 气 质 量 流 量 传 感 器 技 术 条 件1 范 围本 标 准 规 定 了 汽 车 空 气 质 量 流 量 传

5、 感 器 的 工 作 原 理 、 产 品 分 类 与 型 号 命 名 、 要 求 、 试 验 方 法 、 检 验规 则 及 标 志 、 包 装 和 贮 存 。本 标 准 适 用 于 “ L” 型 电 喷 系 统 的 各 种 汽 车 空 气 质 量 流 量 传 感 器 。2 规 范 性 引 用 文 件下 列 文 件 对 于 本 文 件 的 应 用 是 必 不 可 少 的 。 凡 是 注 日 期 的 引 用 文 件 ， 仅 所 注 日 期 的 版 本 适 用 于 本 文件 。 凡 是 不 注 日 期 的 引 用 文 件 ， 其 最 新 版 本 （ 包 括 所 有 的 修 改 单 ） 适 用 于 本

6、 文 件 。 GB/T 191 包 装 储 运 图 示 标 志GB/T 13384 机 电 产 品 包 装 通 用 技 术 条 件GB/T 17619 机 动 车 电 子 电 器 组 件 的 电 磁 辐 射 抗 扰 性 限 值 和 测 量 方 法GB/T 18655 车 辆 、 船 和 内 燃 机 无 线 电 骚 扰 特 性 用 于 保 护 车 载 接 收 机 的 限 值 和 测 量 方 法QC/T 413 2002 汽 车 电 气 设 备 基 本 技 术 条 件3 术 语 与 定 义3.1 汽 车 空 气 质 量 流 量 传 感 器 mass air flow sensor for auto

7、mobile根 据 空 气 温 度 、 湿 度 及 大 气 压 力 ， 由 空 气 质 量 流 量 传 感 元 件 、 电 子 控 制 单 元 计 算 出 汽 车 吸 入 的 空 气质 量 流 量 ， 并 将 测 得 的 数 值 以 电 信 号 的 形 式 提 供 给 发 动 机 管 理 系 统 ， 用 于 测 量 汽 车 吸 入 发 动 机 中 的 空 气量 。 注 ： 使 用 汽 车 空 气 质 量 流 量 传 感 器 的 发 动 机 控 制 系 统 为 “ L” 型 电 喷 系 统 ； 使 用 压 力 传 感 器 的 发 动 机 控 制 系 统 为 “ D”型 电 喷 系 统 。3.2

8、热 线 式 汽 车 空 气 质 量 流 量 传 感 器 hot wire mass air flow sensor for automobile热 线 式 汽 车 空 气 质 量 流 量 传 感 器 将 铂 丝 绕 在 一 个 陶 瓷 轴 上 ， 并 套 上 玻 璃 外 壳 做 成 线 绕 铂 电 阻 传 感 元件 。3.3 热 膜 式 汽 车 空 气 质 量 流 量 传 感 器 hot film mass air flow sensor for automobile热 膜 式 汽 车 空 气 质 量 流 量 传 感 器 将 铂 膜 镀 在 陶 瓷 基 片 或 者 硅 基 片 上 ， 并 使

9、用 激 光 调 阻 的 方 法 做 成 传感 元 件 。4 工 作 原 理 汽 车 空 气 质 量 流 量 传 感 器 （ 以 下 简 称 传 感 器 ） 工 作 原 理 框 图 如 图 1所 示 ， 热 模 式 或 者 热 线 式 传 感 探头 Rt安 装 在 发 动 机 进 气 回 路 中 ， 当 发 动 机 工 作 时 就 会 有 气 流 从 发 动 机 进 气 回 路 中 流 过 ， 传 感 探 头 Rt上 的 DB42/T 9912014 2 温 度 会 发 生 变 化 ， Rt两 端 的 电 压 和 流 过 Rt上 的 电 流 也 会 发 生 变 化 。 传 感 器 信 号 采 集

10、 电 路 会 将 这 些 变 化 数据 采 集 下 来 ； 然 后 传 送 给 传 感 器 信 号 放 大 电 路 进 行 放 大 处 理 ； 经 过 放 大 的 信 号 送 到 信 号 输 出 单 元 进 行 分析 处 理 后 输 出 给 发 动 机 控 制 管 理 系 统 （ ECU） ， 传 感 器 的 一 个 工 作 周 期 结 束 。 Rt信号采集信号放大信号输出图 1 汽 车 空 气 质 量 流 量 传 感 器 工 作 原 理 图 框 图5 产 品 分 类 与 型 号 命 名5.1 产 品 分 类传 感 器 按 传 感 元 件 不 同 ， 分 为 热 线 式 汽 车 空 气 质 量

11、 流 量 传 感 器 和 热 膜 式 汽 车 空 气 质 量 流 量 传 感 器 。5.2 产 品 型 号 编 制 规 则 注 1： 产 品 特 性 代 号 可 使 用 “ VG” 、 “ VD” 、 “ FG” 、 “ FD” 、 “ VH” 、 “ FH” 等 表 述 ， 其 中 ， VG： V 电 压 输 出 型 ，G 汽 油 发 动 机 系 统 使 用 ； VD： V 电 压 输 出 型 ， D 柴 油 发 动 机 系 统 使 用 ； FG： F 频 率 输 出 型 ， G 汽 油 发 动机 系 统 使 用 ； FD： F 频 率 输 出 型 ； D 柴 油 发 动 机 系 统 使 用

12、 ； VH： V 电 压 输 出 型 ； H 混 合 动 力 发 动 机 系 统使 用 ； FH： F 频 率 输 出 型 ； H 混 合 动 力 发 动 机 系 统 使 用 。注 2： 产 品 传 感 探 头 分 类 代 号 可 使 用 大 写 字 母 “ HF” 表 示 热 膜 式 ； “ HL” 表 示 热 线 式 。注 3： 产 品 编 号 可 使 用 数 字 或 者 大 、 小 字 母 。6 要 求6.1 基 本 工 作 条 件传 感 器 的 正 常 工 作 条 件 应 符 合 以 下 规 定 ： 工 作 环 境 温 度 ： -30 +110 ； 工 作 电 压 （ 输 入 电 压

13、） 主 要 有 三 种 : DC12V 2V； DB42/T 9912014 3 DC14V 4V； DC17V 2V； 工 作 电 流 （ 输 入 电 流 ） ： 80mA 110mA； 瞬 时 极 限 温 度 ： -40 +125 ； 相 对 湿 度 ： 45% 75%。6.2 技 术 要 求6.2.1 测 量 范 围传 感 器 的 测 量 范 围 为 0kg/h 1080kg/h。6.2.2 输 出 电 信 号输 出 电 压 应 为 0V 5V； 输 出 频 率 应 为 1.0kHz 10kHz。6.2.3 响 应 时 间响 应 时 间 应 15ms（ 输 入 空 气 质 量 流 量 从

14、 0.7kg/h 10kg/h， 变 化 幅 度 为 63%时 输 出 端 的 响 应 时 间 ） 。6.2.4 最 大 允 许 误 差传 感 器 空 气 质 量 流 量 的 最 大 允 许 误 差 为 3%。6.2.5 重 复 性传 感 器 的 重 复 性 不 应 超 过 最 大 允 许 误 差 的 1/2。6.2.6 压 力 损 失传 感 器 的 压 力 损 失 应 15kPa。 6.2.7 耐 久 性 能传 感 器 的 耐 久 性 能 应 36个 月 或 100000公 里 （ 以 先 到 者 为 准 ） 。6.2.8 耐 异 常 电 压 性 能传 感 器 耐 异 常 电 压 性 能 ，

15、 应 符 合 QC/T 413-2002中 3.7条 的 规 定 。6.2.9 绝 缘 耐 压 性 能传 感 器 绝 缘 耐 压 性 能 ， 应 符 合 QC/T 413-2002中 3.8条 的 规 定 。6.2.10 电 磁 兼 容 性传 感 器 的 电 磁 辐 射 抗 扰 性 应 符 合 GB/T 17619的 有 关 规 定 。传 感 器 的 电 磁 骚 扰 性 应 符 合 GB 18655的 有 关 规 定 。 6.2.11 耐 温 度 、 湿 度 循 环 变 化 性 能传 感 器 耐 温 度 、 湿 度 循 环 变 化 性 能 ， 应 符 合 QC/T 413-2002中 3.11

16、条 的 规 定 。6.2.12 耐 振 动 性 能 DB42/T 9912014 4 传 感 器 的 耐 振 动 性 能 ， 应 符 合 QC/T 413-2002中 3.12条 的 规 定 。6.2.13 耐 盐 雾 性 能传 感 器 的 耐 盐 雾 性 能 ， 应 符 合 QC/T 413-2002中 3.13条 的 规 定 。6.3 材 料 要 求6.3.1 传 感 器 焊 接 时 应 使 用 100%的 无 铅 锡 膏 进 行 焊 接 。6.3.2 传 感 器 的 电 子 元 器 件 应 采 用 温 度 特 性 在 -40 +150 范 围 内 的 宽 耐 温 级 别 的 元 器 件

17、。 电 阻 元件 的 最 大 允 许 误 差 应 为 1%。6.4 外 观 与 结 构6.4.1 外 观 传 感 器 外 观 应 无 磕 碰 痕 迹 、 无 压 铸 痕 迹 、 无 毛 刺 、 无 油 污 。6.4.2 结 构6.4.2.1 传 感 器 插 入 件 合 盖 封 装 前 应 进 行 防 水 处 理 ， 印 刷 电 路 板 元 件 焊 接 面 应 用 透 明 硅 胶 或 黑 色 树 脂胶 进 行 封 固 。6.4.2.2 传 感 器 插 入 件 与 筒 体 的 结 合 部 应 使 用 “ O” 型 圈 密 封 ， 防 止 漏 气 ， 非 圆 型 结 合 部 应 采 用 密 封 胶粘

18、 合 。7 试 验 方 法7.1 试 验 条 件7.1.1 试 验 装 置 、 方 法 及 程 序 传 感 器 采 用 风 洞 模 拟 试 验 的 方 法 进 行 型 式 试 验 和 测 试 ， 型 式 试 验 和 测 试 方 法 如 下 ：a) 将 被 测 试 的 传 感 器 装 入 风 洞 中 相 应 的 位 置 （ 见 图 2） ， 安 装 时 应 注 意 密 封 ， 不 应 有 漏 气 现 象 ；b) 接 通 直 流 电 源 并 插 好 信 号 接 口 ， 启 动 直 流 电 源 ， 使 被 测 传 感 器 处 于 通 电 静 止 状 态 。 此 时 被 测 件连 接 的 数 字 电

19、压 表 （ 或 数 字 频 率 测 试 仪 ） 上 显 示 该 产 品 的 最 低 输 出 电 信 号 值 即 起 始 电 信 号 值 （ 静态 电 信 号 ） ；注 ： 注 意 传 感 器 的 工 作 电 压 不 同 ， 启 动 直 流 电 源 前 应 该 预 先 设 定 好 相 应 产 品 的 工 作 电 压 值 。c) 启 动 风 机 开 始 测 试 ， 使 用 “ 速 度 调 节 ” 装 置 ， 调 节 风 机 转 速 ， 观 察 压 力 变 送 模 组 数 显 屏 幕 上 的数 据 。 首 先 将 风 洞 中 的 气 流 动 压 （ 动 差 压 ） 调 节 至 产 品 要 求 的 质

20、 量 流 量 最 大 值 所 对 应 的 动 压 值 ；然 后 稳 定 风 机 转 速 30秒 后 ， 再 读 取 数 字 电 压 表 （ 或 数 字 频 率 测 试 仪 ） 的 读 数 ， 读 取 得 到 的 数值 是 当 前 流 量 质 量 下 ， 相 应 型 号 传 感 器 的 输 出 电 信 号 值 ；d) 将 传 感 器 要 求 的 质 量 流 量 （ 从 最 大 值 0） 均 匀 的 划 分 为 10 级 ， 使 用 “ 速 度 调 节 ” 装 置 从 高 到低 ， 逐 一 对 应 的 调 节 相 应 的 风 机 转 速 ， 使 风 洞 中 的 气 流 动 压 （ 动 差 压 ）

21、分 别 达 到 每 一 级 质 量 流量 所 对 应 的 值 ， 稳 定 风 机 转 速 30秒 ， 分 别 读 取 数 字 电 压 表 （ 或 数 字 频 率 测 试 仪 ） 的 读 数 ； e) 采 用 上 述 方 法 能 够 分 别 测 出 相 应 型 号 传 感 器 的 10组 与 质 量 流 量 对 应 的 输 出 电 信 号 值 。 加 上 起始 电 信 号 值 ， 共 11组 参 数 ；f) 在 平 面 直 角 坐 标 系 中 ， 将 11 组 数 据 分 别 对 应 在 X 轴 （ 输 出 电 信 号 ） 和 Y 轴 （ 空 气 质 量 流 量 ）上 设 定 坐 标 值 ， 画

22、 出 相 应 型 号 传 感 器 的 工 作 曲 线 ； DB42/T 9912014 5 g) 画 出 这 一 型 号 的 传 感 器 的 工 作 曲 线 后 ， 与 产 品 的 要 求 值 ， 一 一 比 对 ， 其 每 一 级 （ 将 输 出 电 压 曲线 分 成 若 干 个 坐 标 点 ， 一 个 坐 标 点 表 示 一 个 质 量 流 量 的 级 ） 的 误 差 都 应 3%。 产 品 的 型 式 试验 和 测 试 即 告 完 成 。 图 2 汽 车 空 气 质 量 流 量 传 感 器 测 试 示 意 图 DB42/T 9912014 6 7.1.2 试 验 使 用 的 仪 器 仪

23、表传 感 器 型 式 试 验 和 测 试 使 用 的 仪 器 仪 表 如 下 （ 也 可 以 使 用 其 它 具 有 类 似 功 能 的 仪 器 仪 表 ） ： 智 能 压 力 变 送 器 模 组 ； (-4 1)kPa微 差 压 变 送 器 0.5级 ； （ 0 1.5） kPa智 能 差 压 变 送 器 0.5 级 ； -20 +80 、 0 100%RH 温 湿 度 变 送 器 0.5%； (90 110)kPa隔 离 型 压 力 变 送 器 0.5级 ； -20 +80 温 度 变 送 器 0.5%； 双 路 可 跟 踪 直 流 稳 压 电 源 通 级 3 组 ； TH1951（ 5

24、1/2） 数 字 多 用 表 0.01%+4； (0 1)MHz数 字 显 示 频 率 测 试 仪 级 ； “ L” 型 6 300mm差 压 式 皮 托 管 ； 双 踪 数 字 存 储 示 波 器 。7.1.3 试 验 使 用 仪 器 仪 表 安 装 和 试 验 数 据 计 算7.1.3.1 型 式 试 验 和 测 试 仪 器 仪 表 的 安 装 详 见 图 2。 在 风 洞 上 安 装 气 流 传 感 器 “ L” 型 6 300mm 差 压式 皮 托 管 ， 采 集 风 洞 的 空 气 质 量 流 量 数 据 。7.1.3.2 风 洞 气 流 传 感 器 “ L” 型 皮 托 管 输 出

25、 的 差 压 气 流 信 号 通 过 管 路 连 接 到 压 力 变 送 器 模 组 上 。 当 风洞 中 有 气 流 通 过 时 在 压 力 变 送 器 模 组 的 数 字 显 示 屏 上 就 会 有 相 应 的 气 流 动 压 值 （ 动 差 压 ） 显 示 ， 单 位 为千 帕 （ kPa） 。7.1.3.3 安 装 在 风 洞 上 的 温 度 变 送 器 和 湿 度 变 送 器 的 数 字 显 示 屏 会 显 示 风 洞 中 气 流 的 温 度 和 湿 度 。 根据 风 洞 中 气 流 的 温 度 和 湿 度 参 数 ， 可 从 空 气 密 度 表 中 查 出 相 对 应 的 空 气

26、密 度 值 。7.1.3.4 “ 气 流 风 速 ” 的 计 算 公 式 如 下 ： u K p2 (1) 式 中 ：u 气 流 风 速 （ m/s） ； p 动 压 （ 动 差 压 ） （ kPa） ； 空 气 密 度 （ kg/m3） ；K 皮 托 管 修 正 系 数 。7.1.3.5 “ 空 气 质 量 流 量 ” 的 计 算 公 式 如 下 ：Qm _u S 3600 (2)式 中 ：Qm 空 气 质 量 流 量 （ kg/h） ；_u 平 均 气 流 风 速 （ m/s） ；S 风 洞 截 面 面 积 （ m 2） ； 空 气 密 度 （ kg/m3） 。7.2 测 量 范 围 试

27、验 DB42/T 9912014 7 7.2.1 将 标 准 件 与 被 测 件 分 别 安 装 到 传 感 器 测 试 试 验 装 置 上 （ 如 图 2 所 示 ） ， 将 风 机 的 转 速 由 高 速 至低 速 划 分 成 10 个 测 试 试 验 点 ， 调 整 风 机 转 速 从 高 速 至 0 逐 点 调 节 进 行 测 试 并 记 录 下 每 个 测 试 点 的 输 出数 据 。7.2.2 测 试 试 验 过 程 中 应 同 时 记 录 标 准 件 的 测 试 试 验 数 据 。7.2.3 传 感 器 被 测 件 与 标 准 件 应 同 时 测 试 试 验 3 次 以 上 ，

28、以 获 得 具 有 重 复 性 的 测 试 试 验 数 据 。7.3 输 出 电 信 号 试 验7.3.1 将 标 准 件 与 被 测 件 分 别 安 装 到 传 感 器 测 试 试 验 装 置 上 ， 将 风 机 的 转 速 由 高 速 至 低 速 划 分 成 若 干个 测 试 试 验 点 ， 从 高 速 至 0 逐 点 调 节 进 行 测 试 试 验 。7.3.2 电 压 输 出 型 传 感 器 使 用 数 字 电 压 表 读 取 输 出 电 信 号 值 。7.3.3 频 率 输 出 型 传 感 器 使 用 数 字 显 示 频 率 测 试 仪 读 取 输 出 电 信 号 值 。7.4 响

29、应 时 间 试 验 7.4.1 传 感 器 测 试 试 验 装 置 必 须 使 用 直 径 25mm的 大 通 径 、 超 高 速 电 磁 阀 。7.4.2 将 被 测 件 安 装 到 传 感 器 测 试 试 验 装 置 上 ， 风 机 转 速 调 整 到 10kg/h点 。7.4.3 使 用 双 踪 数 字 存 储 示 波 器 ， 示 波 器 的 一 个 端 口 连 接 电 磁 阀 电 源 端 ； 另 一 端 口 连 接 被 测 件 输 出 端口 。7.4.4 在 电 池 阀 接 通 的 瞬 间 ， 被 测 件 输 出 端 同 时 会 有 一 个 脉 冲 产 生 ， 读 取 脉 冲 上 升

30、沿 从 0.7kg/h10kg/h变 化 斜 率 所 需 的 时 间 就 可 以 获 得 产 品 响 应 时 间 。注 ： 响 应 时 间 的 计 算 过 程 中 应 考 虑 到 电 池 阀 的 延 迟 效 应 ， 因 为 所 有 的 电 池 阀 都 有 其 固 有 的 延 迟 时 间 ， 这 个 延 迟 时 间在 电 池 发 的 产 品 说 明 中 是 有 表 述 的 ， 计 算 时 应 该 减 去 电 池 阀 的 延 迟 时 间 常 数 。7.5 示 值 误 差 试 验7.5.1 将 标 准 件 与 被 测 件 分 别 安 装 到 传 感 器 测 试 试 验 装 置 上 ， 将 风 机 的

31、 转 速 由 高 速 至 低 速 划 分 成 若 干个 测 试 试 验 点 ， 从 高 速 至 0 逐 点 调 节 进 行 测 试 并 记 录 下 每 个 测 试 点 的 数 据 。7.5.2 重 复 7.5.1 的 测 试 试 验 3 次 以 上 ， 选 取 5 个 以 上 测 试 点 数 据 ， 计 算 出 误 差 值 。100% ii iQmE Qm (3)其 中 , Qmi= A minmax XX , (4)式 中 ： Qmi 第 i点 空 气 质 量 流 量 测 量 偏 差 （ kg/h） ,Qm i 第 i点 空 气 质 量 流 量 （ kg/h） ；A 仪 表 精 度 系 数 （ 该 系 数 在 仪 表 的 使 用 说 明 书 上 可 以 查 到 ） ；Xmax 一 次 性 测 点 上 限 值 ；Xmin 一 次 性 测 点 下 限 值 。7.5.3 示 值 误 差 E 的 计 算 公 式 为 ： E=Eimax (5)7.6 重 复 性 试 验7.6.1 将 标 准 件 与 被 测 件 分 别 安 装 到 传 感 器 测 试 试 验 装 置 上 ， 将 风 机 的 转 速 由 高 速 至 低 速 划 分 成 若 干个 测 试 试 验 点 ， 从