随着国家经济的飞速发展与汽车保有量的迅猛增长,柴油机在商用车、农业机械等多种领域中均有着广泛的应用,随之带来颗粒物（Particulate Matter,PM）排放等环境污染问题。目前,多采用颗粒物捕集器（Diesel Particulate Filter,DPF）将柴油机排放的颗粒物去除。为了实现对DPF的实时、准确监测,保证DPF正常可靠工作,避免排气中的颗粒物浓度超标,对能够满足排放法规的新型颗粒物传感器的研究刻不容缓。本文建立数学模型对漏电流式颗粒物传感器进行研究,并通过试验对结果进行验证,分析其内部多物理场分布规律,结合排气条件研究颗粒物沉积速度变化规律,对颗粒物传感器失效进行预测分析,助力于颗粒物传感器的可靠性研究。本文利用Comsol Multiphysics建立排气管与传感器的三维模型,对传感器内颗粒物的沉积机理进行分析,结合传感器的结构与原理选择湍流流动模型、稳态静电场模型以及固体和流体传热模型,添加到传感器的三维模型中,并进行网格划分,完成传感器多物理场耦合模型的构建。利用皮托管对排气管尾端排气流速进行测量,与模拟结果对比,从而对模型进行验证。基于建立的漏电流式颗粒物传感器物理模型对传感器内的流场、电场以及温度场分布规律进行模拟研究,并改变排气温度、排气流速、颗粒物粒径以及颗粒物浓度对多物理场耦合下的颗粒物沉积规律进行分析。模拟结果表明,排气靠近传感器时,速度会发生明显的下降。在进入传感器外侧保护区时,排气流速有一定程度的增加,在浓度测试区内排气流速基本保持不变。电场强度方向是由高压电极指向接地电极。排气流入浓度测试区时,会在浓度测试区中产生由高压电极指向接地外壳的温度梯度。温度的升高导致三种机制沉积速度均呈增加趋势。随着流速的增大,热泳沉积速度减小,电泳沉积速度缓慢增大,惯性碰撞沉积速度急速上升。粒径变化对三种机制沉积速度影响较小。颗粒物浓度与总沉积量成等比例增加,电泳在三种沉积机制中占主导作用。搭建柴油机实验台架,对不同工况下的传感器信号变化规律进行分析,结合沉积机理与传感器信号对传感器失效时间进行预测,并对模拟结果进行验证。根据传感器常数判断和排气条件判断失效时间,并通过加热模块对传感器进行加热再生。研究发现,相同转速下,传感器的失效时间随着负荷的增加不断增大,随着温度的增加不断缩短。模拟与试验颗粒物沉积速度随着发动机负荷的增大均呈现出不断增大的趋势,在低负荷时,试验颗粒物沉积速度低于模拟结果。