汽车电子学课件第8章 速度传感器.ppt

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1、第八章转速传感器汽车电子控制基础——第一节类型一、按功能分：发动机转速传感器凸转轴转速传感器变速器输入轴转速传感器变速器输出轴转速传感器车速传感器轮速传感器空调压缩机转速传感器二、工作原理分1.磁感应式2.光电式3.零尔式4.舌簧开关式5磁阻式图8-12信号转子的齿与信号线圈三种典型相对位置图8-13交流信号发生的原理第二节磁电感应式速度传感器原理:利用导体和磁场发生相对运动产生感应电动势电磁感应定律当ω匝线圈在恒定磁场运动时,设穿过线圈的磁通量为Φ,则线圈内的感应电动势与磁通量变化率有如下关系UA——感应线圈两端输出电压

2、Uind——感应电压ω——感应线圈的匝数x——转动位置δ——空气间隙类型变磁通(量)式:δ空气间隙——变化，线圈或磁铁不动，即恒磁通(量)式:δ空气间隙——不变化，线圈或磁铁运动，即线圈与磁铁产生相对运动，切割磁力线，产生感应电动势当转至B位置时，信号线圈中通过最大的磁通量，但其变化率为0，因而感应电压为零。当转至C位置时，信号线圈中磁通量的减小率达到最大，信号线圈中产生负方向的最大感应电压。永久磁铁的磁感线经转子、信号线圈、托架构成回路。转子由分电器轴带动旋转，利用凸齿和托架之间的间隙变化，使通过信号线圈的磁通量发生变化

3、，从而使线圈中产生感应电压来产生检测信号。当转子的凸齿转到A位置时，信号线圈中的磁通量的变化率达到最大，信号线圈中产生最大的感应电压。第二节磁电感应式速度传感器利用导体和磁场发生相对运动产生感应电动势图8-1磁电式传感器结构原理图1－线圈2－运动部分3－永久磁铁图8-2运算电路图第三节光电式速度传感器通过光电转换元件将光能转换成电能光敏二极管、光敏晶体管及光电池图8-3硅光电池的结构示意图图8-4光敏二极管图8-5光敏晶体管图8-6光电转速传感器原理1－光源2、4、6－透镜3－半透明膜片5－被测轴7－光电管图8-7直射型光

4、电式转速计的工作原理1－被测轴2－圆盘3－光源4－光电管第四节电磁脉冲式转速传感器图8-9电磁脉冲式转速计笛簧开关式转速传感器当磁铁靠近笛簧开关时，在磁力线的作用下，使触点带磁性。触点的磁性，与磁铁近侧极性相反，从而使笛簧开关触点靠本身磁性吸引，使开关导通。磁铁随分电器轴转动后，当只有一端靠近笛簧开关时，触点则不受磁力线的影响，触点分开。这样，两个笛簧开关在分电器轴上的磁铁作用下，相互以180°的相位差进行通、断变换，把发动机转速信息输入电控单元ECU。舌簧开关式第五节速度传感器的应用a)外形b)结构图8-10装入分电器的

5、脉冲信号式转速传感器的结构1－分火头2－基准信号线圈3－信号转子4－角度信号线圈5－内齿轮6－外齿轮图8-11脉冲信号发生装置的结构1－信号转子2－信号线圈3－托架4－永久磁铁5－磁通图8-14装入分电器内部的光电式转速传感器1－信号处理装置2－光敏二极管3－发光二极管4－转子5－盖板6－转子板7－120°用二极管8－1°用二极管9－1°信号检测窗（360个）10－120°信号检测窗（6个）图8-15电磁式转速传感器的结构1－永久磁铁2－线圈3－M14×1.25螺纹4－齿轮图8-16柴油发动机的转速表电路图图8-17外附型

6、盘形信号板转速传感器1－第3、4气缸用凸起2－正时指示器3－第2、5缸用凸起4－曲轴角度传感器5、8－曲轴角度传感器中心6、13－信号板7－第1、6缸气缸用凸起9－120°信号传感头10－120°信号凸起11－1°信号传感头12－1°信号齿图8-18电磁感应式车速传感器的安装1－输出轴2－停车锁定齿轮3－车速传感器霍尔式转速传感器由美国物理学家霍尔1879年发现金属材料有霍尔效应半导体材料中霍尔效应更明显用于：测电流、磁场、压力、加速度、振动、转速、位移等图8-24霍尔轮速传感器磁路霍尔效应置于磁场中的静止载流导体，当它的

7、电流方向与磁场方向不一致时，载流导体上平等于电流I和磁场B方向上的两个面之间产生电动势UH，这种现象称为霍尔效应。UH=kIB图8-25霍尔轮速传感器电子线路框图图8-27光电式车速传感器的结构1－车速表电缆2－遮光板3－光电耦合元件图8-28光电式车速传感器的工作原理1－光电耦合元件2－发光二极管3－遮光板4－电压（5V）5－光敏晶体管6－传感器输出信号7－搭铁图8-29车速表的电路框图图8-30磁阻元件式车速传感器的构造1－混合集成电路2－多极磁环图8-31磁阻元件式车速传感器的工作原理1－变速器2－多极磁环3－磁阻元

8、件4－磁力线