汽车传感器课件第4章 位置.ppt

第四章位置传感器的结构 原理与检测 汽车传感器 第一节概述第二节曲轴位置传感器第三节节气门位置传感器第四节光电式车高传感器和转角第五节液位传感器第六节溢流环位置传感器第七节其他位置传感器 应用在汽车上的位置传感器有曲轴位置传感器 节气门位置传感器 液位传感器和车辆高度传感器等 其作用是检测被测对象的位移 位置 角位移的变化情况 并把检测结果转换成电信号输入给电控单元 第一节概述 有模拟信号 脉冲信号 数字信号 一 位置传感器的类型 1 按结构原理分类 有电磁式 霍尔效应式 光电式 电阻式 热敏电阻式等 2 按输出信号分类 3 按用途分类 发动机结构简介 曲柄连杆机构简介 机体组 活塞连杆组 曲轴飞轮组 1 曲轴飞轮组功用 1 将做功冲程从连杆传来的力转变为转矩经飞轮传到传动机构 2 靠惯性通过连杆反过来推动各缸活塞的进气 压缩 排气冲程 3 驱动配气机构和其他附属装置 2 曲轴飞轮组主要组成 结构 由前端轴 若干个曲拐和后端轴三部分组成 3 曲轴的结构 1 曲拐的数量与取决于发动机的气缸数和排列方式 2 曲柄是用来连接主轴颈和连杆轴颈 3 平衡重的作用是平衡各机件产生的离心力及其力矩 四缸发动机的曲拐布置 四缸发动机的发火顺序1 3 4 2 4 曲轴形状和曲拐的布置形式 四缸发动机的发火顺序1 3 4 2 四缸发动机曲轴运动示意图 六缸发动机的曲拐布置 1 6 2 5 3 4 120 直列六缸发动机发火顺序 1 5 3 6 2 4 六缸发动机曲轴运动示意图 六缸发动机发火顺序示意图 1 飞轮为一外缘有齿圈的铸铁圆盘 飞轮边缘部分做的厚些 可以增大转动惯量 2 有的飞轮上有一缸上止点记号和点火提前角刻度线 汽油机 或供油提前角刻度线 柴油机 以便调整和检验点火正时 供油提前角和气门间隙 5 飞轮组成 配气机构简介 配气机构的组成 气门组 气门传动组 凸轮轴上置式配气机构运动示意图 上置双凸轮轴直接驱动四气门配气机构 1 功用 驱动和控制各缸气门的开启和关闭 使其符合发动机的工作顺序 配气相位和气门开度的变化规律等要求 2 结构 斜齿轮 驱动分电器 机油泵 偏心轮 驱动汽油泵 凸轮轴结构 正时齿轮图片 正时标记 四冲程发动机的一个工作循环 曲轴旋转两周 而各缸进 排气门各开启一次 因此凸轮轴只须旋转一周 故凸轮轴正时齿轮的齿数是曲轴正时齿轮的齿数的两倍 齿数22 齿数44 点火系统简介 断电器 配电器 点火提前调节装置 电容器 分电器包括 1 传统点火系统的组成 点火时刻与发动机的工作状况 四缸点火演示简图 1 高压电的产生 由点火线圈和分电器中的断电器完成 2 高压电的分配由分电器中的配电器完成 点火线圈 配电器 断电器 分电器结构 点火信号发生器 在电子点火或微机点火系统中 点火信号发生器取代了断电器中的凸轮 用来判定活塞所处的位置 将活塞位置信号输送到点火控制器 从而保证在恰当的时刻点火 主要应用的有 磁脉冲式 霍尔效应式和光电效应式 曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器是发动机集中控制系统中最重要的传感器之一 是点火系统和燃油喷射系统共用的传感器 1 功用检测发动机曲轴转角和活塞上止点 并将检测信号送至发动机ECU 用以控制点火时刻 点火提前角 和喷油正时 同时也是测量发动机转速的信号源 通常与曲轴位置传感器相配的还有凸轮轴位置传感器 其中凸轮轴位置传感器的功用是判别发动机的哪一缸的活塞即将到达上止点 又称为判缸传感器 以上两者一起又称为发动机转速与曲轴位置传感器或称为曲轴位置 判缸 转速传感器 注 第二节曲轴位置传感器 安装在分电器内 曲轴上 凸轮轴上 飞轮壳体上 其产生信号原理分为磁脉冲式 光电式 霍尔式三种 2 曲轴位置传感器的类型 3 曲轴位置传感器的安装部位 曲轴位置传感器安装在飞轮壳体上 日产公爵王 Cedric 轿车 三菱与猎豹吉普车采用光电式曲轴与凸轮轴位置传感器 丰田系列轿车采用磁脉冲式曲轴与凸轮轴位置传感器 捷达AT和GTX型 桑塔纳2000GSi型 奥迪200型轿车采用磁感应式曲轴位置传感器和霍尔式凸轮轴位置传感器 红旗CA7220E型轿车和切诺基吉普车采用了霍尔式曲轴与凸轮轴位置传感器 其中曲轴位置传感器为差动霍尔式传感器 4 曲轴位置传感器的应用 相当多数汽车将曲轴与凸轮轴两种位置传感器制作成一体 且相同类型传感器的工作原理完全相同 所以将这两种传感器安排在同一节中介绍 一 磁脉冲式曲轴位置传感器的结构 原理与检测 一 磁脉冲式曲轴位置传感器的结构与原理 1 传感器结构 信号盘 120 信号用的凸缘 传感器盒 1 信号盘与传感器盒 该曲轴位置传感器安装在曲轴前端的皮带轮之后 信号盘装在曲轴上 在外缘沿圆周每隔4 加工一个齿 共有90个齿 每隔120 布置一个凸缘 共三个 日产公司磁脉冲式曲轴位置传感器 120 信号 对于6缸发动机三对活塞到达上止点相对于曲轴旋转角度相差120 2 传感器盒 信号发生器 结构 信号发生器安装在信号盘边缘 内有三个永久磁铁 上面绕有线圈磁头 磁头 产生120 信号即C信号 用于判别汽缸及检测活塞上止点位置 磁头 和 共同产生1 信号即Ne信号 用以检测曲轴转角及发动机转速信号 连接器将曲轴位置传感器的信号送至ECU 3 磁头与脉冲成形电路 当曲轴旋转一圈时 在磁头 上产生三个120 脉冲信号 磁头 安装在上止点前70 的位置 该信号也叫做上止点前70 信号 即发动机在运转时 各缸到达上止点前70 均由磁头 产生一个脉冲信号 在磁头 和 上各产生相位差90 的90个脉冲信号 经信号合成后向ECU输送180个脉冲1 的信号 2 传感器工作原理 1 磁交变信号的产生过程 当曲轴带动信号盘旋转时 齿相对线圈位置的变化 使线圈内磁通发生变化 线圈内产生感应电动势输出 Ue Ue 2 磁交变信号的整形 t Ue 3 曲轴1 转角信号的产生 磁头 和 共同产生1 信号 Ne信号 用以检测曲轴转角及发动机转速信号 即发动机在运转过程中 磁头 在各缸到达上止点前70 位置均产生一个脉冲信号 4 磁头 与曲轴的位置 1 开路检测法 测量传感器感应线圈电阻值 2 在路检测法 1 测量输出电压2 测其工作频率3 检测信号输出波形4 检测导线及插头5 用塞尺检查曲轴转角传感器的空气隙 其规定值为0 2 0 4mm 二 磁脉冲式曲轴位置传感器的检测 丰田TCCS系统磁脉冲式曲轴位置传感器安装在分电器内 该传感器分成上 下两部分 上部分产生G信号 下部分产生Ne信号 丰田公司磁脉冲式曲轴位置传感器 No1转子 G1线圈 No2转子 G2线圈 1 传感器结构 G1线圈 No1转子 No2转子 G2线圈 Ne线圈 Ne信号是检测曲轴转角及发动机转速的信号 即曲轴位置传感器的1 信号 该信号由下半部具有等间隔24个轮齿的转子 No 2转子 及固定于其对面的感应线圈产生 正时转子 Ne感应线圈 分电盘旋转一圈产生24个脉冲 分电盘15 曲轴30 1 曲轴转角信号是利用30 转角的时间由ECU再均分30等份产生 发动机的转速根据Ne信号计测 360 24 15 G信号用于判别气缸及检测活塞上止点位置 G信号是由位于Ne发生器上方的凸缘转轮 No 1正时转子 及其位置相隔180 的两个感应线圈 G1感应线圈和G2感应线圈 产生的 G信号也用作计算曲轴转角时的基准信号 G1信号检测第1缸上止点 G2信号检测第6缸及第1缸的上止点 G1 G2信号产生时 实际上并不是活塞到达正好上止点 而是在活塞到达上止点 BTDC 前10 的位置 捷达AT和GTX型轿车 桑塔纳2000GSi型轿车 奥迪200型轿车均采用齿轮磁脉冲式曲轴位置传感器 齿轮磁脉冲式曲轴位置传感器 信号转子58个凸齿 57个小齿缺 1个大齿缺 每个凸齿和小齿缺占曲轴转角3 大齿缺占曲轴转角15 58 3 57 3 15 360 由信号发生器和带光孔的信号盘组成 二 光电式曲轴位置传感器的结构 原理与检测 一 光电式曲轴位置传感器的结构和原理 1 传感器的结构 信号发生器 固定安装在底座板上 由两只发光二极管 两只光敏晶体管和整形电路组成 信号盘 与分电器的发火头同轴旋转 1 产生Ne信号 转速和转角信号 信号盘边缘刻有360条缝隙 用来产生1 凸轮轴转角信号或2 曲轴转角信号 2 传感器工作原理 2 产生G信号 缸序判别信号 对于六缸发动机 内侧分布六个间隔60 的光孔 对于四缸发动机 内侧分布四个90 的光孔 其中较宽的光孔用来判断第1缸活塞上止点 120 信号 1缸 120 信号 1 信号 三 霍尔效应式曲轴位置传感器的结构 原理与检测 一 霍尔效应式曲轴位置传感器的结构 原理 1 霍尔效应原理 UH 当电流以垂直于磁场方向通过置于磁场中的半导体基片的霍尔元件时 在垂直于电流和磁场的方向上将产生一个与电流和磁场强度成正比的电势 即霍尔电势UH UH kIB当电流I一定 则UH与磁场强度B成正比 霍尔效应式曲轴位置传感器 信号轮转动时 每当触发叶片进入磁铁与霍尔元件之间的空隙时 磁通被触发叶片所旁路 或称隔磁 这时不产生霍尔电压 当触发叶片离开空隙时 磁铁的磁通穿过霍尔元件产生霍尔电压 从而使霍尔元件产生脉冲电压信号 经放大整形后即为所需的曲轴位置信号 由具有触发轮齿的信号盘和霍尔传感器组成 2 轮齿触发霍尔式曲轴位置传感器结构 作用 提供曲轴转角和发动机转速信息 克来斯勒2 5L四缸发动机和4 0L六缸发动机的曲轴位置传感器 安装 信号盘安装在变速器输入端 传感器在变速器壳体上 对于四缸发动机 信号盘有两组相隔180 的轮子齿组 每组四个齿槽中相邻齿槽间隔角度均为20 2 传感器工作原理 当一组齿槽和轮齿通过霍尔传感器便产生4个高 低电位脉冲信号 曲轴每转一圈产生8个脉冲信号 ECU每接收到8个脉冲就知道曲轴旋转了一转 两组信号中的第一个脉冲信号上升沿开始 能确定现在有两个汽缸的活塞正在向上止点运动 第四个脉冲下降沿位于活塞上止点前4 的位置 故根据第一个上升沿即能确定正在向当前上止点运动的两个活塞当前的运行位置 对于六缸发动机 信号盘有三组相隔120 的轮子齿组 每组四个齿槽中相邻两个齿槽间隔角度与四缸机相同 产生三组共12脉冲信号 ECU每接收到12个脉冲就知道曲轴旋转了一转 同样也是第四个脉冲下降沿位于活塞上止点前4 的位置 其工作过程与四缸机相同 不论是四缸机还是六缸机 ECU均能根据对各脉冲通过时间的计算 能计算出1 曲轴转角的时间 并计算出曲轴的当前确切位置和发动机的转速 3 霍尔式同步信号发生器 产生与曲轴位置传感器信号对应的同步信号 ECU据该信号对发动机的工作循环及活塞所处位置作出判断 结合曲轴位置传感器输出信号 确定发动机喷油正时和点火正时的及顺序 安装 在分电器或凸轮轴上 同步信号发生器作用 ECU从第一个脉冲沿虽可判断有两个活塞在接近上止点 但并不能判断出是哪两个缸的活塞 也不能对这两个汽缸正在进行的工作行程作出判断 要能使ECU对汽缸缸序作出判断 还需要一个汽缸判别信号 四缸发动机的发火顺序1 3 4 2 曲轴转角 360 0 540 720 180 1 安装在分电器内的霍尔式同步信号发生器 2 安装在凸轮轴上的霍尔式同步信号发生器 第三节节气门位置传感器 有线性输出型 开关型和数码编码三种 节气门位置传感器也叫节气门开关 是发动机集中控制系统中最重要的传感器之一 是点火系统 燃油喷射系统和自动变速器系统共用的传感器 1 功用检测节气门的开度和关闭状况 判断发动机是处于怠速工况还是负荷工况 是加速工况还是减速工况 并将检测信号送至发动机ECU 用以控制燃油喷油量 点火时刻 点火提前角 和自动变速器换档 2 节气门位置传感器类型 有模拟信号 开关量 数码信号 3 输出信号 节气门体旁与节气门同轴 3 安装位置 节气门全开 节气门全闭 有两对活动触点 其中一对作为主电位器 另一对作为节气门关闭位置指示的微型开关 其活动触点或滑动触点与节气门同轴 一 线性输出型节气门位置传感器的结构 原理与检测 一 线性输出型节气门位置传感器的结构 原理 电阻体 有两对活动触点 其中一对作为主电位器 另一对作为节气门关闭位置指示的微型开关 其活动触点实为滑动触点 与节气门同轴 当活动触点随节气门的打开而改变电位器的电阻值时 其输出电压与节气门的开度成正比 2 传感器工作原理 随着节气门逐渐打开 VTA端子输出电压增大 反之 减小 VTA信号输入ECU后 ECU将此信号作为控制喷油量的条件之一 节气门微动开关即怠速开关 当节气门全闭时 触点闭合 IDL端的电位为0 此时ECU对发动机进行怠速控制或是断油控制 输入 输出特性 节气门位置传感器与ECU连接示意图 VCC 电源VTA 节气门开度电压信号输出接头IDL 怠速开关触点信号接头E2 搭铁 二 线性输出型节气门位置传感器检测 拔下传感器导线插头 用手拨动节气门 测量VTA E2端子间的电阻 电阻值成正比增加 且不应出现中断现象 2 怠速触点导通情况检查 1 传感器电阻检查 3 传感器电压检查 关闭节气门 测量IDL E2端子间的电阻为0 点火开关置于ON 测量VCC E2 IDL E2 VTA E2端子间的电压值 应符合规定电压值 一 开关型节气门位置传感器的结构 原理 二 开关型节气门位置传感器的结构 原理与检测 1 节气门轴 随节气门旋转 2 凸轮 随节气门轴旋转 3 控制杆 气门轴上的驱动 4 导向凸轮沟槽 限制动触点沿凸轮的槽运动 5 可动触点 又称为TL触点 由凸轮带动 6 功率触点 又称为满负荷触点或PSW触点 固定不动 7 怠速触点 又称为IDL触点 固定不动 8 导线连接器 1 传感器结构 输入 输出特性 PSW IDL 2 传感器工作原理 二 传感器检测 与线性输出型相比 其结构简单且价廉 但节气门开度的检测性差 丰田开关型节气门位置传感器 IDL ACC1 ACC2 PSW发动机控制信号 IDL L1 L2 L3液力变矩器 自动变速器 控制信号 第四节光电式车高传感器和转角传感器 一 车身高度传感器的结构 原理与检测 用于汽车上的空气悬架和主动悬架中 可以检测车身高度变化 悬架位移量 并将其转换成电信号输入到电控主动悬架系统的EUC 调节车身高度 使车身保持稳定 1 车高传感器作用 3 安装位置 一般安装在左 右前轮胎挡泥板上 2 车高传感器类型 片簧开关式 霍尔集成电路式 光电式 车高传感器 电子控制空气悬挂 ECAS 途锐的主动空气悬挂系统 1 传感器轴 由连杆带动 2 圆盘 圆盘上开有许多窄槽 固定在传感器轴上 3 遮光器 由发光二极管和光敏晶体管组成 一 车身高度传感器的结构 原理 1 传感器的结构 车身高度变化时 由连杆带动的传感器轴旋转 使圆盘的转动 遮光器输出脉冲信号 并把转换信号输送给悬架ECU ECU据此可检测出车身高度的变化 2 传感器工作原理 二 光电式转角传感器的结构 原理与检测 检测汽车转向盘中间位置 转动方向 转动角度 转动速度并将其转换成电信号输入到电动式助力转向系统的EUC 在电控主动悬架系统中 EUC根据车速传感器信号和转角传感器信号 判别汽车转向时侧向力的大小 以控制车身的倾斜 ESP 同时判断转向速度 用在电动助力转向系统中 1 光电转角传感器的作用 2 传感器安装位置 在转向柱上 二 光电式转角传感器的结构 原理 遮光器 1 传感器的结构 转角传感器 传感器圆盘 转角传感器 传感器圆盘 窄缝 转向轴 2 光电式转角传感器原理 3 传感器电路 遮光器光电耦合元件产生A B两路相位相差90 输出信号 ECU根据A B两路判断转向盘的动作状态 转向盘状态 1 直线行驶 信号A高电平 2 左转向 信号A的出现下降沿时 信号B处于低电平 3 右转向 信号A的出现下降沿时 信号B处于高电平 第五节液位传感器 检测汽车燃油箱油量 制动液液位 清洗液位 冷却水液位等 有浮子式 电热式 电容式 热敏电阻式 舌簧开关式 1 液位传感器的作用 2 液位传感器的类型 模拟输出型液位传感器主要用于检测燃油箱油量 开关输出型液位传感器用于测量制动液液位 清洗液位 冷却水液位 1 按结构原理分类 2 按输出信号分类 分模拟量输出型和开关型两类 一 浮子舌簧开关式液位传感器的结构 原理与检测 1 环状浮子 浮子内嵌有永久磁铁 浮子可沿树脂圆管制成的轴内上下移动 2 舌簧开关 是由强磁性材料制成的一对很薄的触点 舌簧开关装在由树脂圆管制成的轴内 一 浮子舌簧开关式液位传感器的结构 原理 1 传感器结构 2 传感器工作原理 当永磁铁接近舌簧开关时 磁力线从舌簧开关中通过 磁性材料触点A B之间产生磁力 开关闭合 报警灯与搭铁接通 报警灯点亮 表明液位已低于规定值 当液位达到规定值时 浮子上升到规定值 没有磁力线穿过舌簧开关 在舌簧本身弹力作用下 开关断开 报警灯熄灭 表示液位在正常位置 报警灯 点火开关 浮子舌簧开关式液位传感器的应用 洗涤液液位报警电路 该液位传感器常见故障是浮子损坏 舌簧弹性丧失 测量传感器的两接线端子电阻 传感器工作正常 则浮子向下移动时 两端子电阻为0 表示导通 浮子向上移动时 两端子电阻为 表示不导通 如果不符合上述情况 表示液位传感器已损坏 应当更换 水箱冷却液液位时的报警电路 二 浮子舌簧开关式液位传感器的检测 1 浮子 可以随液位上 下移动 二 浮子可变电阻式液位传感器的识别与检测 一 浮子可变电阻式液位传感器的结构 原理 1 传感器结构 3 滑动电阻 其滑动臂由浮子臂带动 可在电阻上滑动 2 浮子臂 连接浮子和内装滑动电阻本体 浮子 浮子臂 滑动臂 滑动电阻 燃油传感器厚膜电阻片 2 传感器工作原理 这种液位传感器的浮子可以随液位上 下移动 滑动臂可在电阻上滑动 从而改变了搭铁与滑动电阻间的电阻值 利用这一特性控制回路中电流大小 在仪表上显示出来 表示液位高低 仪表与滑动电阻串联 当满油箱时 浮子升到最高位置 滑动臂滑向低电阻方向 通过回路中电流增大 双金属片弯曲得厉害 指针指向F侧 当油箱内油量较少时 浮子升到较低的位置 电阻增大 汽油表电路中电流减小 仪表内双金属片稍有弯曲 指针指向E侧 传感器用在汽油油量表中的应用 这种液位传感器的检测方法 用万用表测定浮子在不同位置时 F与E两点的电阻 即传感器连接器插头1 3端子间电阻 当E处电阻值大于F处电阻值 而且从E到F变化过程中电阻值连续变化 说明传感器性能良好 二 浮子可变电阻式液位传感器的检测 热敏电阻通过电流时 热敏电阻发热 当热敏电阻置于汽油中时 其热量易散发 其温度不会升高 因此电阻值相对不变 当汽油量减少 热敏电阻暴露在空气中时 其热量难以散发 因此阻值降低 当热敏电阻的阻值下降到一定值时 线路中流过的电流增大到可以使继电器触点闭合 而使低油面报警灯发亮报警 三 热敏电阻式液位传感器的结构 原理与检测 一 热敏电阻式液位传感器的结构 原理 丰田汽车热敏电阻式汽油量报警电路 1 从上至下改变如图所示浮筒位置 电阻值应符合表规定 二 丰田汽车汽油量报警电路的检测 表 燃油端子与搭铁端子间的电阻值 2 从燃油表上拔下连接插头 打开点火开关 把报警灯一端搭铁 这时指示灯应点亮 3 取出燃油油量表的外壳 然后在报警端与搭铁端连接一个12V 3W小灯泡 作报警灯 当接上蓄电池时 报警灯应点亮 当将液位传感器放入水中时 报警灯应熄灭 经上述检测 如不符合规定 则应更换液位传感器 第六节溢流环位置传感器 ECD V1型电控柴油喷射系统中 喷油量的控制是通过VE型电控喷油泵为分配泵实现的 在系统中需要通过溢流环位置传感器检测溢流环的位置信号以实现闭环控制 ECU 喷油泵 日本电装公司ECD V1型电控柴油喷射系统 ECD V1型电控柴油喷射系统 溢流环位置传感器 一 溢流环位置传感器的结构 原理与检测 溢流环位置传感器也称为供油量调节套筒位置传感器 该传感器用在电子式柴油喷射装置上 用来检测溢流环的位置 控制喷油量 该传感器的工作原理 在线圈内部有铁心 铁心与被检测位置的部件一起动作 当铁心上下移动时 线圈的电感发生变化 输出的信号也变化 根据输出信号的大小 即可检测出被测部件的位置 在ECD V1系统中 ECU根据加速踏板位置传感器和柴油机转速传感器的输入信号 首先算出基本供油量 然后根据来自冷却液温度 进气温度和进气管压力等传感器的信号以及起动机信号 对基本供油量进行修正 再按溢流环位置传感器信号进行反馈修正 确定最佳供油量 因此 不论汽车是低温起动 加速 或是在高原行驶 ECD V1系统都能精确地确定适应柴油机运转的最佳供油量 供油量的控制 第七节其他位置传感器 超声波距离传感器是利用超声波具有频率高 波长短 方向性好 能定向传播等特点实现的距离传感器 超声波由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的 一 超声波距离传感器 2 安装位置 在车尾 车头 的保险杠上 利用超声波距离传感器实现的倒车防撞报警系统装置称为倒车雷达 又称泊车辅助系统 倒车雷达的提示方式可分为液晶 语言和声音三种 接收方式有无线传输和有线传输等 1 应用 驾驶人员的视角盲区 压电式超声波发生器是利用压电晶体的谐振来工作的 当压电晶体的两极外加脉冲信号 其频率等于压电晶片的固有振荡频率时 压电晶片发生共振 并带动共振盘振动 便产生超声波 反之 如果两电极间未外加电压 当共振板接收到超声波时 将使压电晶片作振动并转换为电信号 这时它就成为超声波接收器了 1 传感器结构 超声波发生器 接收器 内部它有两个压电晶片和一个锥形共振盘 超声波传感器 探头 超声波发射器向某一方向发射超声波 在发射时刻的始计时 超声波在空气中传播 碰到障碍物时就立即产生回波 超声波接收器收到反射波就停止计时 传感器接收到回波信号后经处理器处理 判断障碍物位置 提示给驾驶者 超声波在空气中传播速度约为340m s 根据超声波传播计时t 就可以计算出距障碍物的距离 s 即 s 340t 2 1 传感器工作原理 雷达测速原理 当声源与接收体 即探头和反射体 之间有相对运动时 回声的频率有所改变 根据声学多普勒效应 当向移动物体发射频率为F的连续超声波或激光时 被移动物体反射的超声波频率为f f与F服从多普勒关系 如果超声发射方向和移动物体的夹角已知 就可以通过多普勒关系式得出物体移动速度v 题 某超声波测速仪在一次测速中每隔1秒发出一束超声波 已知其第一束超声波后0 4秒接受回声 发出第二束超声波后0 3秒后接受到回声 求该车行驶速度为 图B中P1 P2是测速仪发出的超声波信号 N1 N2分别是P1 P2由汽车反射回来的信号 设0时刻发出第一个声波 0 4s时刻返回 该声波行程340 0 4m 136m 该声波在0 2s时刻 在距发射装置136 2 68m处遇上汽车 该声波在0 0 4s的中间时刻0 2s时刻与车相遇后被反射回来 1s时刻发出第二个声波 1 3s时刻返回 该声波行程340 0 3m 102m 该声波在1 15s时刻 在距发射装置102 2 51m处遇上汽车 该声波在1s 1 3s的中间时刻1 15s时刻与车相遇后被反射回来 可见 汽车在 t 1 15 0 2 0 95s时间内发生位移 x 68 51 17m 车速为v x t 17 9m s