车速传感器种类：汽车上四种速度传感器简介

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1、概述
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。
速度/减速度传感器的结构、原理一览表
2、发动机转速传感器
美国GM公司的霍尔式曲轴位置传感器
3、车速传感器
在汽车仪表系统中要显示车速；在汽车燃油喷射、自动变速器、ABS/ASR、巡航定速控制等系统中都要涉及到汽车的车速状况。车速通常通过直接或间接检测汽车轮胎的转速计算获得的。
1.功用
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；或将检测的车速信号输入到需要车速信号的汽车控制系统的ECU。
2.车速传感器的类型
车速传感器的类型有：舌簧开关式、电磁感应式、光电式、可变磁阻式、霍尔式等
一、舌簧开关式车速传感器的结构、原理与检测
（一）舌簧开关式车速传感器的结构、原理
1.传感器的结构
如下图为舌簧开关式车速传感器的结构。
舌簧开关式传感器安置在车速表转子附近，当车速表驱动软轴回转时，永久磁铁也回转，磁铁的N、S 极将靠近或远离舌簧开关的触点。
舌簧开关式车速传感器
2.传感器的工作原理
如图当N、S磁极从接近舌簧开关到逐渐离开时，上下两个触点变为不同极性的磁极，触点互相吸引，开关变成闭合状态。
如图当N极或S极接近触点时，上下两个触点变为同一极性的磁极，触点互相排斥，所以舌簧开关断开。
转子磁铁一般是4极的，车速表驱动轴每回转一圈，就会输出4个脉冲。
舌簧开关式车速传感器应用于电子式车速/里程表
（二）舌簧开关式车速传感器的检测
用指针式万用表电压档检测舌簧开关式车速传感器，把表笔接在传感器连接器插头两端子上，起动机转动1~2s，观察电压表指针是否有脉冲电压产生，若无脉冲电压产生，表示传感器有故障，应当更换。
二、电磁感应式车速传感器的结构、原理与检测
（一）电磁感应式车速传感器的结构、原理
1.传感器的结构
如图车速传感器由永久磁铁和电磁感应线圈组成，它被固定安装在变速器输出轴附近的壳体上，输出轴上的驻车锁定齿轮为感应转子。
2.传感器的工作原理
当变速器输出轴转动时，驻车锁定齿轮的凸齿，不断地靠近或离开车速传感器，使线圈内的磁通量发生变化，从而产生交流电，车速越高，输出轴转速也越高，感应电压脉冲频率也越高，电控组件根据感应电压脉冲的频率计算汽车行驶的速度。
3.传感器的安装位置
电磁感应式车速传感器安装在自动变速器输出轴附近的壳体上，用于检测自动变速器输出轴的转速。
电控单元ECU根据车速传感器的信号计算车速，作为换挡控制的依据。
该传感器的安装情况如图所示。
（二）电磁感应式车速传感器的检测
1.开路检测：检测传感器的电阻。
2.模拟检测：检测传感器的输出波形。
3.开路检测：检测感应脉冲。
（三）变速器输入轴车速传感器
别克轿车车速传感器是电磁感应式，该传感器安装在自动变速器输入轴端。
该传感器的安装情况如图所示。
三、光电式车速传感器的结构、原理与检测
光电式车速传感器的结构、原理与曲轴或凸轮轴光电式位置传感器基本相同，检测方法类似。
车速表软轴每转一圈，传感器产生20个脉冲。
光电车速传感器原理
车速表电路框图
四、可变磁阻式车速传感器的结构、原理与检测
磁阻效应（Magneto-resistanceEffects）是指某些金属或半导体的电阻值随外加磁场变化而变化的现象。
磁阻效应在金属里可以忽略，在某些半导体中较大。
1.传感器的结构
主要有两个器件：磁环和内装有磁阻元件的混合集成电路。
2.传感器的原理
如图所示，当多极磁环绕其轴旋转时，使靠近磁环的混合集成电路内的磁阻元件处的磁场变化，从而使磁阻元件的电阻发生变化。
混合集成电路在磁阻元件的电阻变化时，输出与多极磁环绕旋转速度相对应的脉冲信号。
该传感器的优点是多极磁环可安装在变速器的输出轴上，这样可以取消仪表的软轴。
五、霍尔式车速传感器的结构原理
霍尔式车速传感器的结构、原理与曲轴或凸轮轴光电式位置传感器基本相同，检测方法类似。
4、轮速传感器
有关汽车制动或驱动的各类电子控制系统如：防抱死制动(ABS)、驱动防滑(ASR)或电子制动力分配(EBD)、转向制动控制(CBC)、电子稳定程序(ESP)等系统控制均需要获取车轮的转速状况。
车速通常检测汽车传动系统的转动，换算为汽车驱动轮的转速间接获得的。
轮速传感器一般是直接检测车轮的转速且所有车轮的转速均检测。
1.轮速传感器的功用
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。
2.轮速传感器的类型
本节介绍的轮速传感器有电磁式、霍尔式两类。
其结构与原理与汽车其他位置的这类转速检测传感器类似。
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。
2.传感器的特点
优点：
电磁式轮速传感器结构简单、成本低、对粉尘污染不敏感，传感头不需外接电源。
缺点：
输出信号的幅值和频率受转速影响大，抗电磁波干扰能力差，易产生误信号。
适于15~160 km/h
2.传感器的安装部位
安装在前轮上
安装在后轮上
二、霍尔式轮速传感器的结构、原理与检测
1.传感器的结构、原理
2.传感器的特点
输出信号电压幅值不受转速的影响，频率响应高，抗电磁波干扰能力强。
3.传感器的安装
类似于电磁感应轮速传感器。
5、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。
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
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。
光电式减速度传感器的结构
2.感器的工作原理
汽车匀速行驶时，传感器的透光板静止不动；汽车制动时，即减速行驶时，透光板由于惯性则随着减速度的变化而沿汽车的纵轴方向进行摆动。
透光板的作用是穿过或隔断发光二极管到光电三极管之间的光线，以此控制光电三极管的开与关。
两对发光二极管和光电三极管的组合可以将汽车的减速度分为4个等级。
光电式减速度传感器的工作原理
减速度率的等级与光敏三极管同断的关系
二、水银式减速度传感器的结构、原理
1.传感器的结构
水银式减速度传感器的结构如图所示，它主要由水银和玻璃管组成，这种传感器应用在日产4×4全轮驱动汽车上。
2.传感器的工作原理
当汽车制动时，若减速度小，玻璃管内的水银球基本不动，则输出电极1、2均与搭铁接通，意味着汽车处在附着系数较小的路面上，图(a)；
当汽车制动时，减速度大，水银在玻璃管内由于惯性作用前移，则输出电极1与搭铁接通，输出电极2与搭铁断开，意味着汽车处在附着系数较大的路面上，图(b)。
三、差动变压器式减速度传感器的结构、原理
1.传感器的结构
日本三菱汽车应用了如图所示的减速度传感器。
1)差动变压器线圈
2)铁芯：汽车减速时，铁芯受惯性力的作用可向前移动。
3)弹簧：使移动后的铁芯复位。
4)变压器油：对移动的铁芯起着阻尼作用。
5)印制电路板：处理差动变压器内感应电势信号。
2.传感器的工作原理
当汽车正常行驶时，差动变压器线圈内的铁芯处于线圈中间位置，输出电压为“0”；
当汽车减速时，由于铁芯受惯性力的作用向前移动，差动变压器内感应电势将发生变化，并以此变化作为ABS工作的控制信号。
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车速传感器种类：汽车上的车速传感器是什么类型的

1、氧传感器：当氧传感器故障时，ECU无法获取这些信息，就不知道喷射的汽油量是否正确，而不合适的油气空燃比会导致发动机功率降低，增加排放污染；
2、轮速传感器：它主要是收集汽车的转速来判断汽车有没有打滑的征兆，所以，就有一一个专门收集汽车轮速的传感器来完成这项工作，一般安装在每个车轮的轮毂上，而一旦传感器损坏，ABS会失效；
3、水温传感器：当水温传感器故障后，往往冷车启动时显示的还是热车时的温度信号，ECU得不到正确的信号，只能供给发动机较稀薄的混合气，所以发动机冷车不易启动，且还会伴随怠速运转不稳定，加速动力不足的问题；
4、电子油门踏板位置传感器：当传感器失效后，ECU无法测得油门位置信号，无法获得油门门踏板的正确位置，所以会出现发动机加速无力的现象，甚至出现发动机不能加速的情况；
5、进气压力传感器：进气压力传感器顾名思义就是随着发动机不同的转速负荷，感应一系列的电阻和压力变化，转换成电压信号，供ECU修正喷油量和点火正时角度。一般安装在节气门边上，假如故障了会引起点火困难、怠速不稳、加速无力等问题。

汽车传感器过去单纯用于发动机上，现在巳扩展到底盘、车身和灯光电气系统上了。这些系统采用的传感器有100多种。在种类繁多的传感器中，常见的有∶1、用在电控喷油喷射发动机上的传感器进气压力传感器：反映进气歧管内的绝对压力大小的变化，是向ECU（发动机电控单元）提供计算喷油持续时间的基准信号；空气流量传感器：测量发动机吸入的空气量，提供给ECU作为喷油时间的基准信号；节气门位置传感器：测量节气门打开的角度，提供给ECU作为断油、控制燃油/空气比、点火提前角修正的基准信号；曲轴角度传感器：检测曲轴及发动机转速，提供给ECU作为确定点火正时及工作顺序的基准信号；氧传感器：检测排气中的氧浓度，提供给ECU作为控制燃油/空气比在最佳值（理论值）附近的的基准信号；进气温度传感器：检测进气温度，提供给ECU作为计算空气密度的依据；水温传感器：检测冷却液的温度，向ECU提供发动机温度信息；爆燃传感器：安装在缸体上专门检测发动机的爆燃状况，提供给ECU根据信号调整点火提前角。2、用在底盘控制方面的传感器这些传感器主要应用在变速器、方向器、悬架和ABS上。变速器：有车速传感器、温度传感器、轴转速传感器、压力传感器等，方向器有转角传感器、转矩传感器、液压传感器；悬架：有车速传感器、加速度传感器、车身高度传感器、侧倾角传感器、转角传感器等

两个概念，车速和车轮转速的区别，车速就是汽车整车的速度，车轮转速是车轮转动的速度，由于车轮与地面之间存在滑动，有一定的滑动率，两者不相等。ABS需要依靠车速传感器和车轮转速传感器对滑动率进行调整。目前，车速信号的获得要靠多普勒雷达作为传感器，价格比较昂贵。一般采取逻辑门限控制法，即仅采用车轮转速传感器单参数感测方式，通过车轮转速信号，ECU估算出汽车速度。

车速传感器种类：车速传感器的类型有哪些

车速传感器检测汽车的行驶速度，给ECU提供车速信号（SPD信号），用于巡航定速控制和限速断油控制。在汽车集中控制系统中，也是自动变速器的主控制信号。
车速传感器通常安装在组合仪表内或变速器输出轴上。车速传感器有舌簧开关式和光电式两种类型，光电式车速传感器的结构和工作原理与光电式凸轮轴/曲轴位置传感器类似，在此不再重述。

两个概念，车速和车轮转速的区别，车速就是汽车整车的速度，车轮转速是车轮转动的速度，由于车轮与地面之间存在滑动，有一定的滑动率，两者不相等。ABS需要依靠车速传感器和车轮转速传感器对滑动率进行调整。目前，车速信号的获得要靠多普勒雷达作为传感器，价格比较昂贵。一般采取逻辑门限控制法，即仅采用车轮转速传感器单参数感测方式，通过车轮转速信号，ECU估算出汽车速度。
车速传感器的类型有哪些
车速传感器分为磁电式车速成传感器、霍尔式车速传感器及光电式车速传感器三种类型。
磁电式
这两个线圈接线柱是传感器输出的端子，当由铁质制成的环状翼轮（有时称为磁组轮）转动经过传感器时，线圈里将产生交流电压信号。 磁组轮上的逐个齿轮将产生一一对应的系列脉冲，其形状是一样的。输出信号的振幅（峰对峰电压）与磁组轮的转速成正比（车速），信号的频率大小表现于磁组轮的转速大小。
传感器磁芯与磁组轮间的气隙大小对传感器的输入信号的幅度影响极大，如果在磁组轮上去掉一个或多个齿就可以产生同步脉冲来确定上止点的位置。这会引起输出信号频率的改变，而在齿减少时输出信号幅度也会改变，发动机控制电脑或点火模块正是靠这个同步脉冲信号来确定触发电火时间或燃油喷射时刻的。
测试步骤 可以将系统驱动轮顶起，来模拟行驶时的条件，也可以将汽车示波器的测试线加长，在行驶中进行测试。 波形结果 车轮转动后，波形信号在示波器显示中心处的零伏平线上开始上下跳动，并随着车速的提高跳动越来越高。
波形显示与例子十分相似，这个波形是在大约30英里/小时的速度下记录的，它又不像交流信号波形，车速传感器产生的波形与曲轴和凸轮轴传感器的波形的形状特征十分相似的。 通常，波形在零伏线上下的跳变是非常对称的，车速传感器的信号的振幅随车速增加。速度越快波形幅值就越高，而且车速增加，波形频率也将增加，示波器将显示有较多的波形震荡。
确定振幅、频率和形状等关键的尺度是正确的、可重复的、有规则的、可预测的。这是指波峰的幅值正常，两脉冲间的时间不变，形状是不变的且可预测的，尖峰高低不平是因传感器的磁芯与磁组轮相碰所引起的，这可能是有传感器的轴衬或传动部件不圆造成的，尖峰丢失是损坏缺点的磁组轮造成的。
不同型式的传感器，其波形的峰值电压和形状有轻微的差异，另外由于传感器内部是一个线圈，所以故障是与温度有关的，在大多数情况下波形会变得短很多，变形也很大，同时还可能设定故障码（DTC），故障在示波器上显示的摇动线束，这可以更进一步确定磁电式传感器是造成故障的根本原因，车速传感器信号输出最常见的故障是根本不产生信号，但如果驾驶汽车时波形是齐直的直线，那么应该先检查示波器和传感器的连线，确定电路有没有对地搭铁，确认零部件能否转动（塑料齿轮有没有咬死等）确认传感器气隙是否正常，然后再断定传感器。

霍尔式
霍尔效应传感器（开关）在汽车应用中是十分特殊的，这主要是由于变速器周围空间位置冲突，霍尔效应传感器是固体传感器，它们主要应用在曲轴转角和凸轮轴位置上，用于开关点火和燃油喷射电路触发，它还应用在其它需要控制转动部件的位置和速度控制电脑电路中。
霍尔效应传感器或开关，由一个几乎完全闭合的包含永久磁铁和磁极部分的磁路组成，一个软磁铁叶片转子穿过磁铁和磁极间的气隙，在叶片转子上的窗口允许磁场不受影响的穿过并到达霍尔效应传感器，而没有窗口的部分则中断磁场，因此，叶片转子窗口的作用是开关磁场，使霍尔效应象开关一样地打开或关闭，这就是一些汽车厂商将霍尔效应传感器和其它类似电子设备称为霍尔开关的原因，该组件实际上是一个开关设备，而它的关键功能部件是霍尔效应传感器。
测试步骤 将驱动轮顶起模拟行使状态，也可以将汽车示波测试线加长进行行驶的测试。 波形结果 当车轮开始转动时，霍尔效应传感器开始产生一连串的信号，脉冲的个数将随着车速增加而增加，与图例相像，这是大约30英里/小时时记录的，车速传感器的脉冲信号频率将随车速的增加而增加，但位置的占空比在任何速度下保持恒定不变。
车速传感器越高，在示波器上的波形脉冲也就越多。 确认从一个脉冲到另一个脉冲的幅度，频率和形状是一致的，这就是说幅度够大通常等于传感器的供电电压，两脉冲间隔一致，形状一致，且与预期的相同。 确定波形的频率与车速同步，并且占空比决无变化，还要观察如下内容：观察波形的一致性，检查波形顶部和底部尖角。 观察幅度的一致性：波形高度应相等，因为给传感器的供电电压是不变的。有些实例表明波形底部或顶部有缺口或不规则。 这里关键是波形的稳定性不变，若波形对地电位过高，则说明电阻过大或传感器接地不良。
观察由行驶性能问题的产生和故障码出现而诱发的波形异常，这样可以确定与顾客反映的故障或行驶性能故障产生的根本原因直接有关信号问题。 虽然霍尔效应传感器一般设计能在高至150℃温度下运行，但它们的工作仍然会受到温度的影响，许多霍尔效应传感器在一定的温度下（冷或热）会失效。 如果示波器显示波形不正常，检查被干扰的线或连接不良的线束，检查示波器和连线，并确定有关部件转动正常（如：输出轴、传感器转轴等）。 当示波器显示故障时，摇动线束，这可以提供进一步判断，以确认霍尔效应传感器是否是故障的根本原因。
光电式
光电式车速传感器是固态的光电半导体传感器，它由带孔的转盘两个光导体纤维，一个发光二极管，一个作为光传感器的光电三极管组成。 一个以光电三极管为基础的放大器为发动机控制电脑或点火模块提供足够功率的信号，光电三极管和放大器产生数字输出信号（开关脉冲）。
发光二极管透过转盘上的孔照到光电三极管上实现光的传递与接收。转盘上间断的孔可以开闭照射到光电三极管上的光源，进而触发光电三极管和放大器，使之像开关一样地打开或关闭输出信号。 从示波器上观察光电式车速传感器输出波形的方法与霍尔式车速传感器完全一样，只是光电传感器有一个弱点即它们对油或脏物在光通过转盘传递的干涉十分敏感，所以光电传感器的功能元件通常被设计成密封得十分好，但损坏的分电器或密封垫容器在使用中会使油或赃物进入敏感区域，这会引起行驶性能问题并产生故障码。

车速传感器种类：车速传感器的类型有哪些_1

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