《速度传感器》PPT课件

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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磁阻式磁感应式传感器的工作原理如图所示，磁力线穿过的路径为：永久磁铁N极→定子与转子间的气隙→转子凸齿→转子凸齿与定子磁头间的气隙→磁头→轭铁→永久磁铁S极。当信号转子旋转时，磁路中的气隙就会周期性地发生变化，磁路的磁阻和穿过信号线圈磁头的磁通量随之发生周期性的变化。根据电磁感应原理，传感线圈中就会

2、感应产生交变电动势。图8-12信号转子的齿与信号线圈三种典型相对位置当转子转到凸齿的中心线与磁头的中心线对齐时（图b），虽然转子凸齿与磁头间的气隙最小，磁路的磁阻最小，磁通量Ф最大，但是，由于磁通量不可能继续增加，磁通量变化率为零，因此感应电动势E为零。当转子沿顺时针方向继续旋转，凸齿离开磁头时（图c），凸齿与磁头间的气隙增大，磁路磁阻增大，磁通量Ф减少，所以感应电动势E为负值，如下图中曲线所示。当凸齿转到将要离开磁头边缘时，磁通量Ф急剧减少，磁通量变化率达到负向最大值，感应电动势E也达到负向最大值。图8-13交流信号发生的原理第二

3、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，产生感应电动势转速n、感应线圈中感应出近似于正弦波的电动势的频率与感应线圈匝数的关系为：式中，n——转子转速，r/m

4、in；f——正弦波频率，Hz；Z——转子齿数。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，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

5、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运算电路图磁电式转速传感器一般用于动态转速测量，不适用于慢的转速测量，因为这时的输出电压信号接近于零。磁电式转速传感器的优点是成本低、具有良好的电磁兼容和防无线电干扰能力，而且为无源元器件，在测点处不需要信号处理的保护电路，而且工作温度范围宽；其缺点是输出信号与转速有关，对于静态无效，而且对空气间隙的波动敏感。磁电式转速传感器在汽车上的应用较多，主要应用在：发动机转速传感器、判缸传感器、变速器输入传感器、变速器输出传感器（车速传感器）、轮速传感器等速度传感器的

6、应用a)外形b)结构图8-10装入分电器的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8-15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8-18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-

7、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直射型光电式转速计的工作原理1－被测轴2－圆盘3－光源4－光电管一般安装在分电器内或曲轴前端，由信号发生器和带光孔的信号盘组成，如图所示。信号盘与分电器轴或曲轴一起转动，信号盘外圈有360条光刻缝隙，传感器装在分电器内时产生曲轴转角1。的信号。稍靠内有间隔60。均布的6个光孔，产生曲轴转角120。的信号，其中一个光孔稍宽，用以产生相对于1缸上止点的信号。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

8、－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）信号发生器安装在分电器壳体上。由两只发光二极管、两只光敏二极管和电路组成。两只发光二