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磁電式輪速傳感器

磁電式輪速傳感器是利用電磁感應(yīng)原理設(shè)計(jì)的,其主要部件如下圖所示。

它具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、不怕泥污等特點(diǎn),在現(xiàn)代轎車的ABS防抱死制動(dòng)系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。

但是磁電式輪速傳感器也有一些缺點(diǎn):

1、頻率響應(yīng)不高。當(dāng)車速過高時(shí),傳感器的頻率響應(yīng)跟不上,容易產(chǎn)生誤信號(hào);

2、抗電磁波干擾能力差,尤其是輸出信號(hào)振幅值較小時(shí)。

霍爾式輪速傳感器

霍爾式輪速傳感器利用霍爾效應(yīng)原理制成,如下圖所示�；魻柺捷喫賯鞲衅髟谄�車上也獲得了較多應(yīng)用。

霍爾式輪速傳感器具有如下特點(diǎn):

1、輸出信號(hào)電壓振幅值不受轉(zhuǎn)速的影響;

2、頻率響應(yīng)高;

3、抗電磁波干擾能力強(qiáng)。

1、結(jié)構(gòu)

磁電式輪速傳感器一般由磁感應(yīng)傳感頭和齒圈組成，傳感頭由永磁鐵、極軸、感應(yīng)線圈等組成。齒圈是一個(gè)運(yùn)動(dòng)部件，一般安裝在輪轂上或輪軸上與車輪一起旋轉(zhuǎn)。輪速傳感頭是一個(gè)靜止部件，傳感頭磁極與齒圈的端面有一定間隙。如下圖所示。

汽車車輪轉(zhuǎn)速傳感器通常安裝在車輪處，但在有些車型上則設(shè)置在主減速器或變速器中。

極軸根據(jù)形狀的不同分為鑿式、柱式、菱形三種類型，如下圖所示。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(shí)應(yīng)牢固，為避免水、灰塵對傳感器工作的影響，在安裝前須將傳感器加注潤滑脂。

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(huì)穿過線圈。當(dāng)車輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，與車輪同步的齒圈(轉(zhuǎn)子)隨之旋轉(zhuǎn)，齒圈上的齒和間隙依次快速經(jīng)過傳感器的磁場，其結(jié)果是改變了磁路的磁阻，從而導(dǎo)致線圈中感應(yīng)電勢發(fā)生變化，產(chǎn)生一定幅值、頻率的電勢脈沖。脈沖的頻率，即每秒鐘產(chǎn)生的脈沖個(gè)數(shù)，反映了車輪旋轉(zhuǎn)的快慢，如下圖所示。

霍爾式輪速傳感器

1、結(jié)構(gòu)

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。如下圖所示。

(2)原理

霍爾式輪速傳感器利用霍爾效應(yīng)原理，即在半導(dǎo)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(qiáng)度為B的磁場，則在薄片的另兩端便會(huì)產(chǎn)生一個(gè)大小與控制電流、磁感應(yīng)強(qiáng)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(zhuǎn)速傳感器時(shí)，多采用磁感應(yīng)強(qiáng)度B作輸人信號(hào)，通過磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨輪速變化，產(chǎn)生霍爾電勢脈沖，經(jīng)霍爾集成電路內(nèi)部的放大、整形、功放后，向外輸出脈沖序列，其空占比隨轉(zhuǎn)盤的角速度變化。齒盤的轉(zhuǎn)動(dòng)交替改變磁阻，引起磁感應(yīng)強(qiáng)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(dāng)于一個(gè)集磁器。

① 當(dāng)齒輪位于圖a)所示位置時(shí)，穿過霍爾元件的磁力線分散，磁場相對較弱。

② 當(dāng)齒輪位于圖b)所示位置時(shí)，穿過霍爾元件的磁力線集中，磁場相對較強(qiáng)。

③ 齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，使得穿過霍爾元件的磁力線密度發(fā)生變化，因而引起霍爾電壓的變化，霍爾元件將輸出一個(gè)mV級(jí)的準(zhǔn)正弦波電壓，此信號(hào)再經(jīng)過電子電路轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的脈沖電壓。脈沖的頻率，即每秒鐘產(chǎn)生的脈沖個(gè)數(shù)，反映了車輪旋轉(zhuǎn)的快慢，通過脈沖的頻率即可得知車輪轉(zhuǎn)速。