第9章：車速傳感器

1、第第9 9章：轉(zhuǎn)速傳感器章：轉(zhuǎn)速傳感器u轉(zhuǎn)速傳感器是傳感器中有代表的傳感器，轉(zhuǎn)速傳感器是傳感器中有代表的傳感器，顧名思義，它的作用是檢測任意軸的轉(zhuǎn)速，顧名思義，它的作用是檢測任意軸的轉(zhuǎn)速，在車輛上，用作測量發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速，以及在車輛上，用作測量發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速，以及測量車輪轉(zhuǎn)速，再依次推算車輛的轉(zhuǎn)速。測量車輪轉(zhuǎn)速，再依次推算車輛的轉(zhuǎn)速。 u發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器的轉(zhuǎn)速信號輸入發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器的轉(zhuǎn)速信號輸入ECUECU，以便使發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)、起動系統(tǒng)、，以便使發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)、起動系統(tǒng)、ABS/TRACABS/TRAC（ASRASR）制動防滑控制系統(tǒng)、懸）制動防滑控制系統(tǒng)、懸架系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)等各種裝置能正常工

2、作。架系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)等各種裝置能正常工作。 在永久磁鐵的周圍繞有線在永久磁鐵的周圍繞有線圈，采用電磁式工作原理，圈，采用電磁式工作原理，當(dāng)鐵材齒輪在永磁鐵附近旋當(dāng)鐵材齒輪在永磁鐵附近旋轉(zhuǎn)時，通過線圈的磁力線發(fā)轉(zhuǎn)時，通過線圈的磁力線發(fā)生變化。生變化。 磁通變化磁通變化電壓變化電壓變化頻頻率變化率變化 分電器內(nèi)的信號分電器內(nèi)的信號轉(zhuǎn)子、永磁鐵及信轉(zhuǎn)子、永磁鐵及信號線圈，組成了這號線圈，組成了這種傳感器的信號發(fā)種傳感器的信號發(fā)生裝置。生裝置。1 1、結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu) 信號轉(zhuǎn)子與線圈鐵心之間的氣隙是變化的。由此信號轉(zhuǎn)子與線圈鐵心之間的氣隙是變化的。由此通過信號線圈的磁通也發(fā)生變化，隨著磁通的變化通過信號線圈

3、的磁通也發(fā)生變化，隨著磁通的變化在信號線圈的兩端就會產(chǎn)生感應(yīng)電壓。在信號線圈的兩端就會產(chǎn)生感應(yīng)電壓。2 2、原理、原理3 3、工作過程和輸出特性、工作過程和輸出特性e=-n（d/dt） 信號轉(zhuǎn)子外周上設(shè)信號轉(zhuǎn)子外周上設(shè)有凸起，其數(shù)量與發(fā)有凸起，其數(shù)量與發(fā)動機(jī)氣缸數(shù)相等。導(dǎo)動機(jī)氣缸數(shù)相等。導(dǎo)磁板上也帶有凸起，磁板上也帶有凸起，其數(shù)目與氣缸數(shù)相其數(shù)目與氣缸數(shù)相同。同。（1 1）脈沖信號式轉(zhuǎn)速傳感器在日產(chǎn)車上的應(yīng)用）脈沖信號式轉(zhuǎn)速傳感器在日產(chǎn)車上的應(yīng)用u結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu): : 氣缸順序號數(shù)與上止點(diǎn)的位置是利用帶氣缸順序號數(shù)與上止點(diǎn)的位置是利用帶1個凸起個凸起的信號轉(zhuǎn)子的信號轉(zhuǎn)子NO.1和成對稱位置的兩個信號

4、線圈和成對稱位置的兩個信號線圈G1、G2檢測出的。檢測出的。結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 信號線圈信號線圈G1檢檢測第測第6缸的上缸的上止點(diǎn)位置，信止點(diǎn)位置，信號線圈號線圈G2檢測檢測第第1缸上止點(diǎn)缸上止點(diǎn)的位置，發(fā)動的位置，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和曲軸機(jī)轉(zhuǎn)速和曲軸角度是利用帶角度是利用帶有有24個齒的個齒的Ne信號轉(zhuǎn)子信號轉(zhuǎn)子No.2與與Ne信信號線圈檢測出號線圈檢測出的。的。 轉(zhuǎn)子板上開有用于檢測各氣缸活塞位置的檢測窗，轉(zhuǎn)子板上開有用于檢測各氣缸活塞位置的檢測窗，其數(shù)目與氣缸數(shù)相同。在轉(zhuǎn)子板的外周上還設(shè)有其數(shù)目與氣缸數(shù)相同。在轉(zhuǎn)子板的外周上還設(shè)有檢測曲軸角度的檢測窗，即檢測曲軸角度的檢測窗，即1信號檢測窗。信號檢測窗。1

5、、結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu) 從曲軸角度中可以檢測從曲軸角度中可以檢測1 1作為單位信號，在點(diǎn)火作為單位信號，在點(diǎn)火時間等控制項目中，可以實現(xiàn)時間等控制項目中，可以實現(xiàn)1 1單位的控制。微單位的控制。微機(jī)對一定時間內(nèi)的機(jī)對一定時間內(nèi)的1 1信號計數(shù)，求出每時每刻都信號計數(shù)，求出每時每刻都發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，就可以計算出噴射脈沖的寬度等。發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，就可以計算出噴射脈沖的寬度等。 在控制點(diǎn)火時間時，需要檢測出活在控制點(diǎn)火時間時，需要檢測出活塞上止點(diǎn)位置信號（塞上止點(diǎn)位置信號（120信信號）、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速及角度信號號）、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速及角度信號（1信號），并把這些信號輸入信號），并把這些信號輸入到點(diǎn)火組件中，完成這些任務(wù)的部到

6、點(diǎn)火組件中，完成這些任務(wù)的部件就是曲軸角度傳感器。件就是曲軸角度傳感器。 當(dāng)信號板的齒切割了傳感器的傳感頭所產(chǎn)生的磁當(dāng)信號板的齒切割了傳感器的傳感頭所產(chǎn)生的磁力線時，傳感頭的線圈中產(chǎn)生交流信號，曲軸角力線時，傳感頭的線圈中產(chǎn)生交流信號，曲軸角度傳感器把這一交流信號變換成度傳感器把這一交流信號變換成ONOFF脈沖。脈沖。 信號板的外周上設(shè)有信號板的外周上設(shè)有90個齒和個齒和3個凸起，齒與齒個凸起，齒與齒的間隔為的間隔為4，凸起之間的間隔為，凸起之間的間隔為120.當(dāng)曲軸當(dāng)曲軸旋轉(zhuǎn)時，齒與凸起切割了傳感頭所產(chǎn)生的磁力線，旋轉(zhuǎn)時，齒與凸起切割了傳感頭所產(chǎn)生的磁力線，由此形成了控制發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速及點(diǎn)火時間

7、的由此形成了控制發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速及點(diǎn)火時間的1信信號與號與120信號。信號。 1 1信號是由信號板外周的齒切割傳感器的兩個傳信號是由信號板外周的齒切割傳感器的兩個傳感頭所產(chǎn)生的磁力線而產(chǎn)生的。感頭所產(chǎn)生的磁力線而產(chǎn)生的。 這是檢測活塞位置的信號，在信號板的外周設(shè)有這是檢測活塞位置的信號，在信號板的外周設(shè)有3 3個凸起，其間隔個凸起，其間隔120120，當(dāng)凸起切割，當(dāng)凸起切割120120信號傳信號傳感頭所產(chǎn)生的磁力線時，傳感頭的線圈上就會產(chǎn)感頭所產(chǎn)生的磁力線時，傳感頭的線圈上就會產(chǎn)生脈沖。生脈沖。 120信號用凸起，設(shè)置在上止點(diǎn)前信號用凸起，設(shè)置在上止點(diǎn)前70CA時，可以切割傳感頭磁力線的位時，可以切

8、割傳感頭磁力線的位置上。置上。 現(xiàn)代汽車上，都裝有發(fā)動機(jī)控制、自動駕現(xiàn)代汽車上，都裝有發(fā)動機(jī)控制、自動駕駛、駛、ABS、TRC、自動鎖車門、主動式、自動鎖車門、主動式懸架、導(dǎo)向系統(tǒng)、電子儀表等裝置，這些懸架、導(dǎo)向系統(tǒng)、電子儀表等裝置，這些裝置都需要汽車車速信號，車速傳感器就裝置都需要汽車車速信號，車速傳感器就可以產(chǎn)生所需要的信號。可以產(chǎn)生所需要的信號。 磁鐵特性：同性相斥、異性相吸。磁鐵特性：同性相斥、異性相吸。1、原理、原理2、結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu) 笛簧開關(guān)是由小玻璃管內(nèi)笛簧開關(guān)是由小玻璃管內(nèi)裝有裝有2個細(xì)長的觸頭構(gòu)成個細(xì)長的觸頭構(gòu)成的，觸頭由鐵、鎳等易于的，觸頭由鐵、鎳等易于被磁鐵吸引的強(qiáng)磁性材料被

9、磁鐵吸引的強(qiáng)磁性材料制成。受玻璃管外磁極的制成。受玻璃管外磁極的控制，有時觸頭相互吸引控制，有時觸頭相互吸引而閉合，有時相互排斥而而閉合，有時相互排斥而斷開。從而形成了觸頭的斷開。從而形成了觸頭的開關(guān)作用。開關(guān)作用。（1）低速時速度報警組件的工作狀態(tài)）低速時速度報警組件的工作狀態(tài) 傳感器上采用了元件電阻隨磁場而變化的磁阻元傳感器上采用了元件電阻隨磁場而變化的磁阻元件，以磁阻元件來檢測車速。它有兩個部件：磁件，以磁阻元件來檢測車速。它有兩個部件：磁壞與內(nèi)裝磁阻元件（壞與內(nèi)裝磁阻元件（MRE）的混合集成電路。）的混合集成電路。1、結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu) 當(dāng)齒輪驅(qū)動傳感器軸旋轉(zhuǎn)時，與軸連在一起的多當(dāng)齒輪驅(qū)動傳感

10、器軸旋轉(zhuǎn)時，與軸連在一起的多級磁壞也同時旋轉(zhuǎn)，磁壞旋轉(zhuǎn)引起的磁通變化，級磁壞也同時旋轉(zhuǎn)，磁壞旋轉(zhuǎn)引起的磁通變化，使集成電路內(nèi)的磁敏元件的阻值發(fā)生變化。使集成電路內(nèi)的磁敏元件的阻值發(fā)生變化。2、原理、原理 阻值的變化就可以檢測出磁鐵旋轉(zhuǎn)引起的磁通阻值的變化就可以檢測出磁鐵旋轉(zhuǎn)引起的磁通變化。阻值的變化引起其上電壓的變化，將電變化。阻值的變化引起其上電壓的變化，將電壓的變化輸入到比較器中進(jìn)行比較，再由比較壓的變化輸入到比較器中進(jìn)行比較，再由比較器輸出信號控制晶體管的導(dǎo)通和截止。器輸出信號控制晶體管的導(dǎo)通和截止。1、結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu) 傳感器上有發(fā)光二極管、光敏元件以及傳感器上有發(fā)光二極管、光敏元件以及速度表電纜驅(qū)動的遮光板。速度表電纜驅(qū)動的遮光板。 當(dāng)遮光盤沒有遮光時，發(fā)光二極管的光射到當(dāng)遮光盤沒有遮光時，發(fā)光二極管的光射到光敏晶體管上，光敏晶體管的集成極中有電光敏晶體管上，光敏晶體管的集成極中有電流通過，該管導(dǎo)通，這時晶體管流通過，該管導(dǎo)通，這時晶體管Tr1也導(dǎo)通，也