1. 渦流檢測原理
以交流電磁線圈在金屬構渦流探傷儀件表面感應產生渦流的無損探傷技術。它適用於導電材料，包括鐵磁性和非鐵磁性金屬材料構件的缺陷檢測。由於渦流探傷，在檢測時不要求線圈與構件緊密接觸，也不用在線圈與構件間充滿藕合劑，容易實現檢驗自動化。但渦流探傷僅適用於導電材料，只能檢測表面或近表面層的缺陷，不便使用於形狀復雜的構件.在火力發電廠中主要應用於檢測凝汽器管、汽輪機葉片、汽輪機轉子中心孔和焊縫等。原理當交流電通入線圈時，若所用的電壓及頻率不變，則通過線圈的電流也將不變。如果在線圈中放入一金屬管，管子表面感生周向電流，即渦流。渦流磁場方向與外加電流的磁化方向相反，因此將抵消一部分外加電流，從而使線圈的阻抗、通過電流的大小相位均發生變化。管的直徑、厚度、電導率和磁導率的變化以及有缺陷存在時，均會影響線圈的阻抗。若保持其他因素不變，僅將缺陷引起阻抗的信號取出，經儀器放大並予檢測，就能達到探傷目的。渦流信號不僅能給出缺陷的大小，同時由於渦流探傷時可以根據表面下的渦流滯後於表面渦流一定相位，採用相位分析能判斷出缺陷的位t(深度).檢測線圈在渦流檢驗中，為了適應不同探傷目的，按照檢測線圈和被檢構件的相互關系分為穿過式線圈、內通式線圈和放里式線圈三大類。如需將工件插入並通過線圈檢測時採用穿過式線圈。對管件進行檢測時，有時必須把線圈放入管子內部進行檢驗，則採用內通式線圈。採用放t式(點式)線圈時，把線圈放置於被查的工件表面進行檢測。這種線圈體積小、線圈內部一般帶有磁芯，靈敏度高，便於攜帶，適用於大型構件以及板材、帶材等表面裂紋檢驗。按照檢測線圈的使用方式，可分為絕對線圈式、標准比較線圈式和自比較式等三種型式。只用一個檢測線圈稱為絕對線圈式.用兩個檢測線圈接成差動形式，稱為標准比較線圈式。採用兩個線圈放於同一被檢構件的不同部位，作為比較標准線圈，稱自比較式，是標准比較線圈式的特例。墓本電路由振盪器、檢測線圈信號輸出電路、放大器、信號處理器、顯示器和電源等部分組成.
2. 電控汽油噴射系統中可用來檢測可可燃混合氣濃度的感測器
感測器的種類比較多，像我們一般碰到的感測器一般有：
溫度感測器（冷卻水溫度感測器THW，進氣溫度感測器THA）；
流量感測器（空氣流量感測器，燃油流量感測器）；
進氣壓力感測器MAP
節氣門位置感測器TPS
發動機轉速感測器
車速感測器SPD
曲軸位置感測器（點火正時感測器）
氧感測器
爆震感測器（KNK）
二、空氣流量感測器
為了形成符合要求的混合氣，使空燃比達到最佳值，我們就必須對發動機進氣空氣流量進行精確控制。下面我們來介紹一下幾種常用的空氣流量感測器。
1、 卡門旋渦式空氣流量計
渦流式空氣流量感測器是利用超聲波或光電信號，通過檢測旋渦頻率來測量空氣流量的一種感測器。
眾所周知，當野外架空的電線被風吹時，就會發出「嗡、嗡」的聲音，且風速越高聲音頻率越高，這是氣體流過電線後形成旋渦（即渦流）所致。液體、氣體等流體均會產生這種現象。
同樣，如果我們在進氣道中放置一個渦流發生器，比如說一個柱狀物，在空氣流過時，在渦流發生器後部將會不斷產生如圖所示的兩列旋轉方向相反，並交替出現的旋渦。這個旋渦就稱為卡門旋渦。
卡門旋渦式空氣流量計就是利用這種這種旋渦形成的原理，測量氣體流速，並通過流速的測量直接反映空氣流量。
對於一台具體的卡門旋渦式空氣流量計，有如下關系式：qv=kf , qv為體積流量，f為單列旋渦產生的頻率，k為比例常數，它與管道直徑，柱狀物直徑等有關。由這個關系式可知，體積流量與卡門渦流感測器的輸出頻率成正比。利用這個原理，我們只要檢測卡門旋渦的頻率f，就可以求出空氣流量。
根據旋渦頻率的檢測方式的不同，汽車用渦流式空氣流量感測器分為超聲波檢測式和光學式檢測式兩種。例如，中國大陸進口的豐田凌志LS400型轎車和台灣進口的皇冠3.0型轎車採用了 光電檢測渦流式空氣流量器；日本三菱吉普車、中國長風獵豹吉普車和韓國現代轎車採用了超聲波檢測渦流式空氣流量感測器。
（1）光學式卡門旋渦空氣流量計
現代物理學光的粒子說認為，光是一種具有能量的粒子流，當物體受到光照射時，由於吸收了光子能量而產生的效應，稱為光電效應。光敏晶體管是一種半
導體器件，它的特點就是受到光的照射時，它們都會產生內光電效應的光生伏特現象，從而產生電流。
工作原理：在產生卡門旋渦的過程中，旋渦發生器兩側的空氣壓力會發生變化，通過導孔作用在金屬箔上，從而使其振動，發光二極體的光照在振動的金屬箔上時，光敏晶體管接收到的金屬箔上的反射光是被旋渦調制的光，再由光敏晶體管輸出調制過的頻率信號，這種頻率信號就代表了空氣的流量信號。
（2）超聲波式卡門旋渦式空氣流量計
超聲波是指頻率高於20HZ，人耳聽不到的機械波。它的特性就是方向性好，穿透力強，遇到雜質或物體分界面會產生顯著的反射，譬如自然界里的蝙蝠，鯨魚等動物都是通過超聲波來進行方位定向的。利用這種物理特性，我們可以把一些非電量轉換成聲學參數，通 過壓電元件轉換成電量。
超聲波式卡門旋渦式空氣流量計的工作原理與光學式卡門旋渦空氣流量計的工作原理大致相同，只是光學元件換成了聲學元件。
在日常生活中，常常會遇到這樣的現象，即當順著風向喊話人時，對方很容易聽到；而逆著風向喊人時，對方就不容易聽到。這是因為前者的空氣流動方向與聲波的前進方向相同，聲波被加速的結果，而後者是聲波受阻而減速的結果。在超聲波式流量感測器中，同樣存在著這種現象。
工作原理是：在旋渦發生器下游管路兩側相對安裝超聲波發射探頭和超聲波接收探頭，超聲波發射探頭不斷向超聲波接收探頭發出一定頻率（一般為40KHZ）的超聲波，當超聲波通過進氣氣流到達超聲波接收器時，由於受到氣流移動速度及壓力變化的影響，因此接收到的超聲波信號的相位（時間間隔）以及相位差（時間間隔之差）就會發生變化，集成控制電路根據相位或相位差的變化情況計量出渦流的頻率。渦流頻率信號輸入ECU後，ECU就可以計算出進氣量。
2、 熱線式空氣流量計
構成：我們來看書上的結構圖，它的基本構成包括感知空氣流量的白金熱線、根據進氣溫度進行修正的溫度補償電阻（冷線）、控制熱線電流的控制電路以及殼體等。根據白金熱線在殼體內安裝部位的不同，可分為安裝在空氣主通道內的主流測量方式和安裝在空氣旁通道內的旁通道測量方式。
熱線式空氣流量計是利用空氣流過熱金屬線時的冷卻效應工作的。將一根鉑絲熱線置於進氣空氣流中，當恆定電流通過鉑絲使其加熱後，如果流過鉑絲周圍的空氣增加，金屬絲溫度就會降低。如果要使鉑絲的溫度保持恆定，就應根據空氣量調節熱線的電流，空氣流量越大，需要的電流越大。下面的圖是主流測量方式的熱線式空氣流量計的工作原理圖。其中RH為是直徑為0.03-0.05的細鉑絲（熱線），RK是作為溫度補償的冷線電阻。RA和RA是精密線橋電阻。四個電阻共同組成一個惠斯登電橋。在實際工作中，代表空氣流量的加熱電流是通過電橋中的RA轉換成電壓輸出的。當空氣以恆定流量流過時，電源電壓使熱線保持在一定溫度，此時電橋保持平衡。當有空氣流動時，由於RH的熱量被空氣吸收而變冷，其電阻值發生變化，電橋失去平衡。此時，放大器即增加通過鉑絲的電流，直到恢復原來的溫度和電阻值，使電橋重新平衡。由於電量的增加，RA的電壓增加，這樣就在RA上得到了代表空氣流量的新的電壓輸出。
進氣溫度的任何變化都會使電橋失去平衡。為此，在靠近熱線的空氣流中，設有一個補償電阻絲（冷線）。冷線補償電阻的溫度起一個參照值的作用。在工作中，放大器會使熱線溫度高出進氣溫度100度。熱線式空氣流量計長期使用，會使熱線上積累雜質。為此，在熱線式流量計上採用了燒盡措施解決這個難題。每當發動機熄火時，ECU自動接通空氣流量計殼體內的電子電路，熱線被自動加熱，使其溫度在1S內升高了1000度。由於燒盡溫度必須是非常精確的，因此，在發動機熄火後4S後，該電路才被接通。
這種空氣流量計由於沒有運動部件，因此工作可靠，而且響應特性較好；缺點是在空氣流速分布不均勻時誤差較大。
3、 熱膜式空氣流量計
熱線式空氣流量計雖然可以提供精確的進氣空氣流量，但造價太高，主要用於高級轎車，為了滿足精度高，結構簡單，造價又便宜的要求，德國博世公司厚膜工藝，開發出了熱膜式空氣流量計。熱膜式空氣流量計的工作原理與熱線式空氣流量計類似，都是用惠斯登電橋工作的。所不同的是熱膜式空氣流量計不用鉑金作為熱線，而是將熱線電阻、補償電阻和線橋電阻用厚膜工藝集中在一塊陶瓷片上。這種空氣流量計已大量使用於各種電控汽油噴射系統中。
三、壓力感測器
功用：把壓力信號轉變為電壓信號。
應用范圍：它在汽車上主要有兩個方面的應用。一是用於氣壓的檢測，包括進氣真空度、大氣壓力、氣缸內的氣壓及輪胎氣壓等；二是用於用於油壓的檢測，包括變速箱油壓、制動閥油壓及懸掛油壓等。
1、電容式壓力感測器
首先我們來了解一下電容器。電容器的容量與組成的電容的兩極板間的電介質及其相對有效面積成正比，而與兩極板間的距離成反比，即C=ε A/d，其中ε為電介質的介電常數，A為兩金屬電極板間相對有效面積，d為兩金屬電極板間距離。由這個關系式可以看出，當其中兩個參數不變，而另一個參數作為變數時，電容量就會隨著變化的參數而變化。電容壓力感測器由置於空腔內的兩個動片（彈性金屬膜片）、兩個定片（彈性膜片上下凹玻璃上的金屬塗層）、輸出端子和殼體等組成。其動片與兩個定片之間形成了兩個串聯的電容。當進氣壓力作用於彈性膜片時，彈性膜片產生位移，勢必與一個定片距離減小，而與另一個定片距離加大（可以通過一張紙來示範）。我們可以從公式中看出，兩金屬電極板間距離是影響電容量的重要因素之一，距離增大，則電容量減少，距離減少，則電容量增大。這種由一個被測量量引起兩個感測元件參數等量、相反變化的結構，稱為差動結構。如果彈性膜片置於被側壓力與大氣壓之間（彈性膜片上部空腔通大氣），測得的是表壓力；如果彈性膜片置於被側壓力與真空之間（彈性膜片上部空腔通真空），測得的是絕對壓力。
與電容式感測器配合使用的測量電路有很多種，下面我們來以電橋電路為例說明電容差動式感測器測量電路的工作原理，如圖，由於電容是交流參數，所以電橋通過變壓器用交流激勵。變壓器的兩個線圈與兩個電容組成電橋，當無進氣壓力時，電橋處於平衡狀態，兩電容值相等並且為C0，當有壓力作用時，其中一個電容值為C0+△C，另一個電容值為C0-△C，（△C為外部壓力作用時引起的電容值的變化量），則電橋失去平衡，電容值高的地方電壓也高，兩個電容之間產生了電壓差，由此電橋產生代表進氣壓力的電壓輸出U。
2、 差動變壓器進氣壓力感測器
差動壓力感測器是一種開磁互感式電感感測器。由於具有兩個接成差動結構的二次線圈，所以又稱為差動變速器。
當差動變壓器的一次線圈由交變電源激勵時，其二次線圈就會產生感應電動勢。由於二次線圈作差動連接，所以總的輸出是兩線圈感應電動勢之差。當鐵心不動時，其總輸出量為零；當鐵心移動時，輸出電動勢與鐵心位移呈線性變化。
差動變壓器進氣壓力感測器的檢測與轉換過程是：先將壓力的變化轉換成變壓器鐵心的位移，然後通過差動變速器再將鐵心位移轉換為電信號輸出。這種壓力感測器主要有真空膜盒（波紋管）、差動變速器等組成。當氣壓變化時，波紋管變形，帶動差速變壓器的鐵心移動，由於鐵心的位移，差動變壓器的輸出端即有電壓產生，將此電壓經過處理後送至ECU輸入端。如果按照電壓的高低來確定噴射時間並使噴油器工作的話，就可以確定基本噴油量。
3、 半導體應變式進氣壓力感測器
半導體壓力進氣感測器是利用應變效應工作的。
所謂應變效應，就是指當導體、半導體在外力作用下產生應變時，其電阻值發生變化的現象。
電阻應變片是一種片狀電阻感測器，它是利用半導體材料當在其軸向施加一定載荷產生應力時，它的電阻率會發生變化的所謂壓阻效應原理工作的。
由電阻應變片構成的進氣壓力感測器主要由半導體應變片、真空室、混合集成電路板等組成。半導體應變片是在一個膜片上用半導體工藝製做的四個等值電阻，並且連接成電橋電阻。半導體電阻電橋應變片放置在一個真空室內，在進氣壓力的作用下，應變片產生變形，電阻值發生變化，電橋失去平衡，從而將進氣壓力的變化轉換成電阻電橋輸出電壓的變化。
四、氣門位置感測器
節氣門位置感測器安裝在節氣門體上，它將節氣門開度轉換成電壓信號輸出，以便計算機控制噴油量。
節氣門位置感測器有開關量輸出和線性輸出兩種類型。
（1）、開關式節氣門位置感測器
這種節氣門位置感測器實質上是一種轉換開關，又稱為節氣門開關。這種節氣門位置感測器包括動觸點、怠速觸點、滿負荷觸點。利用怠速觸點和滿負荷觸點可以檢測發動機的怠速狀態及重負荷狀態。一般將動觸點稱為TL觸點，怠速觸點稱為IDL觸點，滿負荷觸點稱為PSW觸點。從結構圖可以看出，在與節氣門聯動的連桿的作用下，凸輪可以旋轉，動觸點可以沿凸輪的槽運動。這種節氣門位置感測器結構比較簡單，但其輸出是非連續的。
在節氣門全關閉時，電壓從TL端子加到IDL端子上，再回到電子控制器上。通過這樣的途徑傳遞信號時，電子控制器明白節氣門現在是全關閉狀態。當踏下加速踏板，節氣門處於某一開度以上時，電壓從TL端子經過PSW端子再傳遞給電子控制器。電子控制器明白了，現在節氣門打開了一定的角度。
下面我將怠速信號與負荷信號對噴油量的影響加以說明。當有IDL信號輸出並且發動機轉速超過規定轉速時，則中斷供油，以防止催化劑過熱及節省燃油。當IDL信號從有輸出轉換到無輸出時，電子控制器判斷出節氣門從全關閉狀態換至打開狀態，當然也就判斷出車輛處於起步或再加速狀態，所以就會根據發動機的暖機狀態進行加速加濃，增大噴油量，以供給加速所需要的較濃混合氣。
當有PSW信號輸入到電子控制器中時，則發揮輸出加濃功能，增大噴油量。在重負荷行車時，若沒有PSW信號輸出的話，就會沒有輸出加濃作用，發動機輸出的力量就要稍微低一些。
（2）線性節氣門位置感測器
線性節氣門位置感測器裝在節氣門上，它可以連續檢測節氣門的開度。它主要由與節氣門聯動的電位器、怠速觸點等組成。電位計的動觸點（即節氣門開度輸出觸點）隨節氣門開度在電阻膜上滑動，從而在該觸點上（TTA 端子）得到與節氣門開度成正比例的線性電壓輸出。如圖。當節氣門全閉時，另外一個與節氣門聯動的動觸點與IDL觸點接通，感測器輸出怠速信號。節氣門位置輸出的線性電壓信號經過A/D轉換後輸送給計算機。
五、氧感測器
在使用三元催化進化裝置的汽油噴射發動機中，一般都在排氣管中安排氧感測器，用以檢測排氣中氧的含量，從而間接地判斷進入氣缸內混合氣的濃度，以便對實際空燃比進行閉環控制。當排氣中氧的含量過高時，說明混合氣過稀，氧感測器即輸出一個電信號給ECU，讓其指令噴油器增加噴油量；當排氣中氧的含量過低時，說明混合氣過濃，氧感測器立刻將此信息傳遞給ECU，讓其指令噴油器減少噴油量。目前在汽車上使用的氧感測器主要有二氧化鈦氧感測器和二氧化鋯氧感測器兩種類型的感測器。
工作原理：氧感測器裝在發動機的排氣管里，用來測量排氣中氧的含量。它是按照大氣與排氣中氧濃度之差而產生電動勢的一種電池。如圖，在陶瓷電解質的內、外兩面分別塗有白金以形成電極。當它插入排氣管中時，其外表面接觸廢氣，內表面則通大氣。在約300度以上的溫度時，陶瓷電解質可變為氧離子的傳導體。當混合氣較稀，也就是過量空氣系數α〉1時，排氣中含氧必然多，陶瓷電解質的內外表面的氧濃度差小，只產生小的電壓；而當混合氣較濃，也就是過量空氣系數α〈1時，排氣中氧含量較少，同時伴有大量的未完全燃燒物如CO、碳氫化合物等，這些成分都可能在催化劑的作用下與氧發生反應，消耗排氣中殘余的氧，使陶瓷電解質外表面的氧濃度趨向於零，這樣就使得電解質內外的氧濃度差突然增大，感測器輸出電壓也突然增大了，其數值趨向於1V。
六、溫度感測器
作用：用來測量冷卻水溫度、進氣溫度和排氣溫度。
種類：溫度感測器的種類很多，如熱敏電阻式、半導體式和熱電偶式等。
所謂熱敏電阻，是指這種電阻對溫度敏感，當作用在這種電阻上的溫度變化時，其阻值會隨溫度的變化而變化。其中，隨溫度升高的叫做正溫度型熱敏電阻，相反隨溫度升高阻值減少的，叫做負溫度系數型熱敏電阻。
熱敏電阻溫度感測器的測量電路比較簡單，只要把感測器與一個精密電阻串聯接到一個穩定的電源上，就能夠用串聯電阻的分壓輸出反映溫度的變化。