轮速和减速度传感器讲解

1.减速度传感器的功用 用于获取汽车减速度信号；该信号送入ECU后，对路面的附着系数高低进行 判断。
2.减速度传感器类型
减速度传感器有光电式、水银式、差动式变压式等。 一、光电式减速度传感器 的结构、原理 1.感器的结构 发光二极管 透光板 光敏晶体管
光电式减速度传感器由两 个发光二极管、两个光敏三 极管一个透光板和信号转换 电路组成。
差动变压器式
速度表内
变速器壳体内 驱动轮上、从动轮上、后桥主 减速器壳上或变速器输出轴上 车身、车架上
光电效应
改变磁阻 电磁感应 霍尔效应 惯性作用
轮速传感器
减速传感器
转速传感器
安装位置
作用与分类
作用 是检测车轮转速，并把检测结果输入ABS/ASR 等用于制动或驱动控制的系统的ECU。
分类 磁电式轮速传感器 霍尔式轮速传感器 光电式轮速传感器
速度/减速度传感器的结构、原理一览表
传感器 发动机转速 传感器
结 构 舌簧开关式
安装位置 分电器内部
工作原理 舌簧开关
电磁感应式
舌簧开关式 电磁感应式
柴油机喷油泵、汽油机分电器
车速表转子附近 变速器输出轴附近的壳体上
电磁感应
舌簧开关 电磁感应
车速传感器
光电式
可变磁阻式 电磁感应式 霍尔式 光电式 水银式
上平行于电流和磁场方向上的两个面之间产生电动势，这种现象称霍尔效应。该电
势称霍尔电势。
霍尔元件常用材料
目前常用的霍尔元件材料有：锗、硅、砷化铟、 锑化铟等半导体材料。 其中N型锗容易加工制造，其霍尔系数、 温度性能和线性度都较好。N型硅的 线性度最好，其霍尔系数、 温度性能同N型锗。锑化铟对温度最敏感，尤其在 低温范围内温度系数大，但在室温时其霍尔系数较大。砷化铟的霍尔系数较小 ，温度系数也较小，输出特性线性度好。
车轮转速传感器工作原理
(a)齿圈齿顶与传感器磁芯相对时 (b)齿圈齿隙与传感器磁芯相对时 1-齿圈 2-磁芯端部齿 3-感应线圈端 子 4-感应线圈 5-磁芯套 6-磁力线 7磁场 8-磁芯 9-齿顶
霍尔式的基本工作原理
一、 霍尔效应及霍尔元件
1. 霍尔效应 置于磁场中的静止载流导体，当它的电流方向与磁场方向不一致时，载流导体
原理及组成
原理:
当齿圈旋转时，齿顶与齿隙轮流交 替对向磁芯，当齿圈转到齿顶与传感 头磁芯相对时，传感头磁芯与齿圈之 间的间隙最小，由永久磁芯产生的磁 力线就容易通过齿圈，感应线圈周围 的磁场就强，如图 (a)所示;而当齿圈 转动到齿隙与传感磁芯相对时，传感 头磁芯与齿圈之间的间隙最大，由永 久磁芯产生的磁力线就不容易通过齿 圈，感应线圈周围的磁场就弱，如图 (b)所示。 此时，磁通迅速交替变化，在感应线 圈中就会产生交变电压，交变电压的 频率将随车轮转速成正比例变化。电 子控制单元可以通过转速传感器输入 的电压脉冲频率进行处理来确定车轮 的转速、汽车的参考速度等。
一、电磁式轮速传感器的结构、原理与检测 1.传感器的结构 传感头：安装在不随车轮旋转的部件上，如转向节、悬架 支承、半轴套管或制动底板上。 齿 圈：安装在随车轮旋转的部件上，如轮毂、制动盘或 半轴上。
传感头
传感器由电磁感应式传感头和磁性 齿圈组成。传感头由永久磁芯和感应 线圈组成，齿圈由铁磁性材料制成。
霍尔式轮速传感器原理

当齿对准霍尔元件时，磁力线集中穿过 霍尔元件，可产生较大的霍尔电动势，放大、整 形后输出高电平；反之，当齿轮的空挡对准霍尔 元件时，输出为低电平。
霍尔轮速传感器的安装
带有微 型磁铁 的霍尔 传感器
钢质
霍尔
光电式速度传感器概述
ຫໍສະໝຸດ Baidu
光电式速度传感器将速度的变化转变成 光通量的变化，在通过光电转换元件将 光通量的变化转换成电量变化，即利用 光电脉冲变成电脉冲，光电转换元件的 工作原理是光电效应。

2.工作原理

它是由装在轴上的带孔或缝隙 的旋转盘（光电编码盘），光 源，光接收器等组成，输入轴 与被测轴相连接。光源发出的 光通过缝隙旋转盘照射到光敏 器件上，使光敏器件感光并产 生电脉冲。转轴连续转动，光 敏器件就输出一系列与转速及 带缝隙旋转盘上缝隙数成正比 的电脉冲数。在指示缝隙数一 定的情况下，该脉冲数和转速 成正比。
1.光电效应
所谓光电效应就是指物体吸收光能后产生的电 效应。可分为3类。 （1）外光电效应。它是指物质在光的照射下发 生电子逸出的现象。如光电管,光电倍增管等。 （2）内光电效应。它是指材料在光的照射下发 生电阻率变化的现象。如光敏电阻，光导管等。 （3）光生伏特效应。它是指物体在光的照射下， 其内部产生一定电势的现象。如光敏二极管， 光敏晶体管，光电池等。
应用在汽车上的速度/减速度传感器有：
发动机转速传感器：其功用是检测发动机转速，并把检测结果输入到 汽车仪表系统显示发动机工况；或输入发动机控制系统和底盘某些控制系 统的ECU，用于燃油喷射量、点火提前角、动力传动等控制。发动机转速 的检测通常利用曲轴位置传感器的检测信号实现的。 车速传感器：其功用是检测汽车行驶速度，并把检测结果输入给汽 车仪表系统，用于显示车速；或用于自动变速器系统、巡航定速系统等 。车速通常通过直接或间接检测汽车轮胎的转速获得的。 车轮转速传感器：其功用是检测车轮转速，并把检测结果输入 ABS/ASR系统ECU，用于汽车的制动或驱动控制。 减速传感器：其功用是检测汽车的减速度，并把检测结果输入ABS 系统的ECU，用于汽车的制动或驱动控制。
光电式速度传感器原理图 （a）光线被遮住，接收器无信号 （b ）光线未被遮住，接收器有信号
减速度传感器
减速度传感器又称G传感器，通常用于四轮驱动汽车的ABS/ASR等与汽车驱 动与制动控制有关的系统上。 汽车高附着系数路面上制动时其减速度大，在低附着系数路面上制动时其减 速度小，当汽车行驶在雪地、结冰路等低附着系数路面上时，采取相应措施，以 提高制动性能。 汽车在在低附着系数行驶时，其驱动轮通常会出现滑转现象。两轮驱动的汽 车上，ABS系统的ECU可根据轮速传感器传来的信号判断驱动车轮的滑转状况。 ABS系统在不同的附着系数路面将采用不同的防抱死制动方式。
信号转换电路
透光板
光敏晶体管 光电式减速度传感器的结构