輪速傳感器

輪速傳感器

測量汽車車輪轉速的傳感器
輪速傳感器是用來測量汽車車輪轉速的傳感器。常用的輪速傳感器主要有:磁電式輪速傳感器、霍爾式輪速傳感器。
    中文名:輪速傳感器 外文名: 别名: 作用:測量汽車車輪轉速

概念

對于現代汽車而言,輪速信息是必不可少的,汽車動态控制系統(VDC)、汽車電子穩定程序(ESP)、防抱死制動系統(ABS)、自動變速器的控制系統等都需要輪速信息,所以輪速傳感器是現代汽車中最為關鍵的傳感器之一。

工作原理

輪速傳感器檢測每個輪子轉動的頻率信号(其實也可以說是轉速信号),然後把這個信号傳給ABS電腦;當車速達到40KM/h時(其實輪速傳感器檢測車輪的轉速頻率也是40KM/h),緊急刹車制動,ABS系統就開始工作;當ABS電腦控制車輪一刹一松時,輪速傳感器就把檢測到輪胎由刹死到旋轉時轉動的距離信号傳入ABS電腦,從而讓ABS控制刹車達到最佳刹車距離。

分類及特點

一般來說,所有的轉速傳感器都可以作為輪速傳感器,但是考慮到車輪的工作環境以及空間大小等實際因素,常用的輪速傳感器主要有:磁電式輪速傳感器、霍爾式輪速傳感器。

磁電式輪速傳感器

磁電式輪速傳感器是利用電磁感應原理設計的,它具有結構簡單、成本低、不怕泥污等特點,在現代轎車的ABS防抱死制動系統中得到廣泛應用。

但是磁電式輪速傳感器也有一些缺點:

1、頻率響應不高。當車速過高時,傳感器的頻率響應跟不上,容易産生誤信号;

2、抗電磁波幹擾能力差,尤其是輸出信号振幅值較小時。

霍爾式輪速傳感器

霍爾式輪速傳感器利用霍爾效應原理制成,如下圖所示。霍爾式輪速傳感器在汽車上也獲得了較多應用。

霍爾式輪速傳感器具有如下特點:

1、輸出信号電壓振幅值不受轉速的影響;

2、頻率響應高;

3、抗電磁波幹擾能力強。

結構原理

磁電式輪速傳感器

1、結構

磁電式輪速傳感器一般由磁感應傳感頭和齒圈組成,傳感頭由永磁鐵、極軸、感應線圈等組成。

齒圈是一個運動部件,一般安裝在輪毂上或輪軸上與車輪一起旋轉。輪速傳感頭是一個靜止部件,傳感頭磁極與齒圈的端面有一定間隙;汽車車輪轉速傳感器通常安裝在車輪處,但在有些車型上則設置在主減速器或變速器中。

極軸根據形狀的不同分為鑿式、柱式、菱形三種類型,不同形狀的傳感頭相對于齒圈的安裝方式也不同:菱形極軸車速傳感器頭一般徑向垂直于齒圈安裝;鑿式極軸車速傳感器頭軸向相切于齒圈安裝;柱式極軸車速傳感器頭軸向垂直于齒圈安裝。

安裝時應牢固,為避免水、灰塵對傳感器工作的影響,在安裝前須将傳感器加注潤滑脂。

2、原理

磁電式輪速傳感器是由永磁性磁芯和線圈組成,磁力線從磁芯的一極出來,穿過齒圈和空氣,返回到磁芯的另一極;由于傳感器的線圈圈繞在磁芯上,因此,這些磁力線也會穿過線圈。

當車輪旋轉時,與車輪同步的齒圈(轉子)随之旋轉,齒圈上的齒和間隙依次快速經過傳感器的磁場,其結果是改變了磁路的磁阻,從而導緻線圈中感應電勢發生變化,産生一定幅值、頻率的電勢脈沖;脈沖的頻率,即每秒鐘産生的脈沖個數,反映了車輪旋轉的快慢。

霍爾式輪速傳感器

1、結構

霍爾式輪速傳感器由傳感頭和齒圈組成,傳感頭由永磁體、霍爾元件和電子電路等組成。

2、原理

霍爾式輪速傳感器利用霍爾效應原理,即在半導體薄片的兩端通以控制電流,在薄片的垂直方向上施加磁場強度為B的磁場,則在薄片的另兩端便會産生一個大小與控制電流、磁感應強度B的乘積成正比的電勢,這就是霍爾電勢。

用霍爾元件作為汽車的車輪轉速傳感器時,多采用磁感應強度B作輸人信号,通過磁感應強度B随輪速變化,産生霍爾電勢脈沖,經霍爾集成電路内部的放大、整形、功放後,向外輸出脈沖序列,其空占比随轉盤的角速度變化;齒盤的轉動交替改變磁阻,引起磁感應強度變化,即可測取傳感器輸出的霍爾電勢脈沖。

如下圖所示,永磁體的磁力線穿過霍爾元件通向齒輪,齒輪相當于一個集磁器。

①當齒輪位于圖a)所示位置時,穿過霍爾元件的磁力線分散,磁場相對較弱。

②當齒輪位于圖b)所示位置時,穿過霍爾元件的磁力線集中,磁場相對較強。

③齒輪轉動時,使得穿過霍爾元件的磁力線密度發生變化,因而引起霍爾電壓的變化,霍爾元件将輸出一個mV級的準正弦波電壓,此信号再經過電子電路轉換成标準的脈沖電壓。

脈沖的頻率,即每秒鐘産生的脈沖個數,反映了車輪旋轉的快慢,通過脈沖的頻率即可得知車輪轉速。nnn

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