《传感器及应用第2版 教学课件 作者 王煜东 主编理论课教案20第8章5、6》由会员分享，可在线阅读，更多相关《传感器及应用第2版 教学课件 作者 王煜东 主编理论课教案20第8章5、6（3页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、传感器8.5 转速传感器的应用转速传感器：用以测量发动机的转速、车轮的转速，从而依此推算出车速。转速传感器可分为脉冲检波式、电磁式、光电式、外附型盘形信号板式等几种。 车速传感器：用以测量汽车行驶速度，以便使发动机的控制、自动起动、ABS、牵引力控制系统(TRC)、活动悬架、导航系统等装置能正常工作。它主要有簧片开关式、磁阻元件式、光电式等几种传感器。另外，检测角速度用的传感器有振动型、音叉型等几种。8.5.1 转速传感器的结构与检修1.脉冲信号式转速传感器如图8-29所示是装于分电器内部的脉冲信号式发动机转速传感器构造图，由信号转子、永久磁铁及信号线圈组成，用以检测发动机的曲轴角位置，一般用
2、在汽油机上。脉冲信号发生装置的原理如图8-30所示。根据电磁感应原理，若转子有24个凸起，则分电器旋转一圈，信号线圈就产生24个脉冲。因为分电器的转速是发动机转速的1/2，每个脉冲信号代表的曲轴角为360（24/2）=30。2.光电式转速传感器 光电式转速传感器的结构如图8-31所示，它通常装在分电器上，其转子板上开有用于检测角度信号的360个齿隙和用于检测基准信号的与气缸数相同的检测窗。发动机旋转时，通过旋转板的检测窗，可使光敏二极管信号导通(ON)或断开(OFF)。3.电磁式转速传感器 在柴油机上用电磁式转速传感器检测发动机的转速，它从喷油泵获取电信号。电磁式转速传感器的结构如图9-32所
3、示，永久磁铁上绕有线圈，当柴油机喷油泵工作时，传感器的钢制齿轮旋转，使通过线圈的磁力线发生变化，在信号线圈中产生感应交流电压。4.外附型盘形信号板转速传感器 盘形信号板安装在曲轴上，并随之一同旋转，配合曲轴角度传感器产生信号。图8-33示。盘形信号板外周为1信号用的90个齿和120用的三个凸起。这些齿和凸起，因切割了在曲轴传感器1用的两个顶部和120用的顶部所产生的磁力线，能把所产生的交流信号变换成脉冲信号送给电脑。8.5.2 车速传感器目前汽车上都装有发动机的控制、自动起动、制动防抱死装置(ABS)、牵引力控制系统 (TRC)、自动门锁、活动悬架、导航系统和电位计等装置。这些装置需要车速信号
4、才能正常工作。如图8-34所示，车速传感器是用安装在车轮轮毂上的转速传感器来间接测量车速。车速传感器也可以是安装在速度表的软轴上。因此，车速传感器也有磁电式、光电式、磁阻式等。1.光电式车速传感器 如图8-35所示是光电式车速传感器的结构图。它用于数字式速度表上，由发光二极管(LED)、光敏元件、光电耦合元件及由钢丝软轴驱动的速度表和遮光板(叶轮)构成。传感器输出频率与速度表软轴转速成正比的5 V脉冲。若车速为60kmh，速度表软轴的转速为637rmin。速度表软轴每旋转一圈，传感器就有20个脉冲输出。2.磁阻元件式车速传感器 如图8-36所示，磁阻元件式车速传感器主要由环状磁铁与内装磁阻元件
5、(MRE)的混合集成电路(1C)组成。环状多极磁铁随驱动轴旋转时，磁阻元件把车速转换为电阻值的变化，通过处理电路变成电信号。检修磁阻元件式车速传感器时，可在用手转动传感器转子的同时，用万用表直流电压档检测传感器的输出端子，正常情况下，应有脉冲电压信号输出，否则，应当更换传感器。 8.5.3 角速度传感器1.振动型角速度传感器 振动型角速度传感器是用以检测车体转弯时旋转角速度的。振动型角速度传感器的结构原理如图8-37所示，两个压电元件装在四角柱体的相邻两面上。给压电元件加交流电压，压电元件驱动传感器振子振动。当对振动着的旋转柱体加以旋转时，两相邻面压电元件输出的交流电压信号将产生相位差，测量这
6、个相位差便可得到旋转角速度。2.音叉型角速度传感器 音叉型传感器的构造如图8-38所示。在音叉上粘结有两个压电陶瓷片，一个驱动振动，另一个用于检测。在驱动用压电陶瓷片上加上交流电压以驱动振子产生振动。车辆转弯时，在振子周围形成惯性力引起检测用压电陶瓷片变形，根据其输出信号的相位差以确定角速度。与振动型角速度传感器一样，音叉型角速度传感器可适用于各种旋转控制(4轮转向、4轮驱动、AmsN悬架控制)或汽车导航系统。8.6 加速度和振动传感器的应用目前，汽车中广泛采用了安全气囊系统、汽车防抱死 (ABS)、底盘控制等装置。对这些装置的有效控制，要应用加速度（碰撞）和振动（爆震）传感器。8.6.1 爆
7、震传感器 采用爆震（爆击或爆燃）传感器来检测发动机的工作状态，调整发动机点火提前角，尽可能使发动机工作在爆震极限边缘。发动机爆震检测方法有汽缸压力法、发动机机体振动法和燃料噪声法。其中发动机机体振动法常用，其传感器有共振型和非共振型两大类。共振型又分为磁致伸缩式和压电式两种，非共振型仅有压电式。目前常见的是压电式加速度传感器。1.共振型压电式爆震传感器 结构如图8-39所示，它主要由与爆震几乎相同共振频率的振动板以及紧密贴合在振动板上的压电元件组成，安装在发动机外壳上，爆震时发生共振，输出信号最大。2.非共振型压电式爆震传感器 结构如图8-40所示，安装在发动机的缸体上，可以检测发动机出现的所
8、有的振动，必须通过滤波器才能识别爆震。在不同的发动机上，只需调整爆震滤波器的频率便可使用。8.6.2 碰撞传感器 碰撞传感器是一种加速度传感器，在汽车安全气囊系统中检测碰撞强度，以便及时启动安全气囊。汽车中的加速度传感器主要有钢球式、半导体式、水银式和光电式。1.钢球式加速度传感器 结构如图8-41所示。它由精密钢球、一对永久磁铁、差动变压器和轭铁构成。当球套随汽车产生轴向加速度时，钢球的位置便发生改变，线圈检感应电势变化。 2.“滑翔机牌”车用安全气囊传感器 安装：在左右前翼子板内各装一个碰撞传感器传感器。工作原理：如图8-43所示，正常时，弹簧将偏心转子和偏心块一起推向制动挡块，使固定触点和旋转触点分离；当冲击时，转子上的旋转触点与固定触点接触，电路闭合。3.光电式加速度传感器 如图8-44所示，当汽车加、减速时，透光板沿汽车纵向方向上摆动，两只光敏三极管随摆动角度而不同程度的导通和截止。4.水银式加速度传感器 作用：可检测出汽车前、后两个方向的加、减速度，在高级轿车和赛车上用得较多原理：如图8-45所示，由玻璃管和水银组成。当汽车高速急转弯时，横向加速度超过规定的值，传感器的电路断开，向ECU输入一个高电位信号ECU发出控制指令，来调整左、右车轮制动分泵的压力。第 3 页 共 3 页
