第五章位置傳感器與角度傳感器應(yīng)用在汽車上的位置傳感器：曲軸位置傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、液位傳感器和車輛高度傳感器等。（1）曲軸位置傳感器（凸輪軸位置傳感器）：發(fā)動機(jī)電子控制系統(tǒng)的主要部件，是控制發(fā)動機(jī)點(diǎn)火正時(shí)、曲軸位置的信號源。用于檢測活塞上止點(diǎn)信號和曲軸轉(zhuǎn)角信號，它也是測量發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的信號。（2）節(jié)氣門位置傳感器：電子燃油噴射系統(tǒng)中用于檢測節(jié)氣門開度的傳感器。電腦利用其傳遞過來的信號計(jì)算發(fā)動機(jī)負(fù)荷，作為點(diǎn)火時(shí)間，排氣再循環(huán)控制，怠速控制和變速器換檔點(diǎn)等的重要參數(shù)。概述（3）液位傳感器：用于檢測燃油箱油量、冷卻液液位和潤滑油液位等。（4）車輛高度傳感器：

簡稱車高傳感器，它用來把車身高度的變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘栞斎腚娮涌刂茊卧珽CU根據(jù)高度變化信號控制執(zhí)行元件，調(diào)節(jié)車身高度?！?.1曲軸位置傳感器一、定義：曲軸位置傳感器也稱曲軸轉(zhuǎn)角傳感器（CPS，CrankshaftPositionSensor）。凸輪軸(Camshaft）位置傳感器又稱為氣缸識別傳感器（CIS，CylinderIdentificationSensor）。二、類型：（1）電磁脈沖式（2）霍爾效應(yīng)式（3）光電效應(yīng)式三、安裝位置：

曲軸皮帶輪或鏈輪側(cè)面，或凸輪軸前端，或分電器。§5.1.1電磁脈沖式曲軸位置傳感器根據(jù)電磁感應(yīng)定律，當(dāng)W匝線圈在均恒磁場中運(yùn)動時(shí)，設(shè)穿過線圈的磁通為φ，則線圈的感應(yīng)電勢e為：一、磁感應(yīng)原理二、磁感應(yīng)式曲軸位置傳感器的工作原理

圖5-1磁感應(yīng)式傳感器工作原理（b）接近；（c）對正；（d）離開1-信號轉(zhuǎn)子；2-傳感器線圈；3-永久磁鐵；4-支架磁感應(yīng)式傳感器組成：信號轉(zhuǎn)子、傳感線圈、永久磁鐵等。

圖5-2傳感器線圈中的磁通Φ和電動勢E波形（a）低速時(shí)輸出波形；（b）高速時(shí)輸出波形(b)(d)(c)（1）不需要外加電源，永久磁鐵起著將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能的作用，其磁能不會損失。（2）發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速越高，磁通變化率也就越大，傳感線圈中的感應(yīng)電動勢也就越高。三、磁感應(yīng)式曲軸位置傳感器的特點(diǎn)

光電傳感器：光信號轉(zhuǎn)變成為電信號的器件。一、光電效應(yīng)

物體吸收了光能后轉(zhuǎn)換為該物體中某些電子的能量，從而產(chǎn)生的電效應(yīng)。光電傳感器的工作原理基于光電效應(yīng)。光電效應(yīng)分為外光電效應(yīng)和內(nèi)光電效應(yīng)兩大類。1、外光電效應(yīng)在光線的作用下，物體內(nèi)的電子逸出物體表面向外發(fā)射的現(xiàn)象稱為外光電效應(yīng)。向外發(fā)射的電子叫做光電子?；谕夤怆娦?yīng)的光電器件有光電管、光電倍增管等。§5.1.2光電式曲軸位置傳感器2、內(nèi)光電效應(yīng)

當(dāng)光照射在物體上，使物體的電阻率發(fā)生變化，或產(chǎn)生光生電動勢的現(xiàn)象叫做內(nèi)光電效應(yīng)，它多發(fā)生于半導(dǎo)體內(nèi)。根據(jù)工作原理的不同，內(nèi)光電效應(yīng)分為光電導(dǎo)效應(yīng)和光生伏特效應(yīng)兩類：

（1）光電導(dǎo)效應(yīng)

在光線作用下，電子吸收光子能量從鍵合狀態(tài)過渡到自由狀態(tài)，而引起材料電導(dǎo)率的變化，這種現(xiàn)象被稱為光電導(dǎo)效應(yīng)?；谶@種效應(yīng)的光電器件有光敏電阻。（2）光生伏特效應(yīng)

在光線作用下能夠使物體產(chǎn)生一定方向的電動勢的現(xiàn)象叫做光生伏特效應(yīng)?；谠撔?yīng)的光電器件有光電池和光敏二極管、三極管。二、光電式曲軸位置傳感器1、結(jié)構(gòu)圖5-3組成：信號發(fā)生器、信號盤（即信號轉(zhuǎn)子安裝在傳感器軸上）、配電器、傳感器殼體和線束插頭等。信號發(fā)生器結(jié)構(gòu)三2、工作原理圖5-4光電式傳感器工作原理1-發(fā)光二極管LED；2-信號盤；3-光敏三極管三圖5-5光電式曲軸位置傳感器輸出波形Ne信號（轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)角信號）G信號（上止點(diǎn)信號）§5.1.3霍爾式曲軸位置傳感器一、霍爾元件的結(jié)構(gòu)和工作原理半導(dǎo)體薄片置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場中，磁場方向垂直于薄片，當(dāng)有電流I流過薄片時(shí)，在垂直于電流和磁場的方向上將產(chǎn)生電動勢UH，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)?；魻栃?yīng)是美國約翰·霍普金斯大學(xué)物理學(xué)家霍爾博士首先發(fā)現(xiàn)的。UH=I·BRHdRH---霍爾系數(shù)d---白金導(dǎo)體的厚度UH圖5-6霍爾效應(yīng)原理圖二、霍爾式曲軸與凸輪軸傳感器工作原理圖5-7霍爾式傳感器結(jié)構(gòu)原理圖結(jié)構(gòu)：觸發(fā)葉輪、霍爾集成電路、導(dǎo)磁鋼片（磁軛）與永久磁鐵?；魻柺郊呻娐酚谢魻栐⒎糯箅娐?、穩(wěn)壓電路、溫度補(bǔ)償電路、信號變換電路和輸出電路等組成。原理：當(dāng)葉片進(jìn)入氣隙時(shí)，霍爾集成電路中的磁場被葉片旁路，霍爾電壓UH為零，集成電路輸出級的三極管截止，傳感器輸出的信號電壓U0為高電平。反之則反。各種吹類型俊曲軸儲位置鴨傳感召器的貝特點(diǎn)衡：電磁洗感應(yīng)臉式傳噸感器優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)狗簡單牌，堅(jiān)癥固耐呆用、蜂能適族應(yīng)較外高溫挖度環(huán)腫境、沃能利鑒用齒碎輪輪瞇齒產(chǎn)季生脈死沖，榨應(yīng)用摔廣泛叔；缺點(diǎn)幕：輸出游電壓杜的峰括值隨盾轉(zhuǎn)速擠的大決小而禮變化胳，在則發(fā)動籠機(jī)啟播動時(shí)錫的低飛速狀伸態(tài)下拌，感勿應(yīng)電先壓很英低，效影響捷控制蘆精度頓。光電子式傳接感器優(yōu)點(diǎn)占：屬于宮非接勇觸式竟測量未，輸間出的懸是數(shù)蹲字信輕號，多有利斷于電浩腦處斃理；缺點(diǎn)捐：對油勝或贓捕物在拍光通丘過轉(zhuǎn)風(fēng)盤傳覺遞的別干涉嘗十分沃敏感嚼?；魻柮缧?yīng)敏式傳易感器優(yōu)點(diǎn)號：輸出于的信狹號是雜矩形拜脈沖拴，適采合用壯于電碰腦數(shù)溫字系蜘統(tǒng)，樓信號紋電壓暴的大冷小與礎(chǔ)發(fā)動時(shí)機(jī)轉(zhuǎn)倉速無差關(guān)。§5誼.2節(jié)氣岡門位秘置傳當(dāng)感器節(jié)氣艇門位駱置傳淹感器時(shí)（TP麻S濾T損hr里ot類tl留e限Po況si燥ti僚on剛S驢en規(guī)so步r)又稱厘節(jié)氣艱門開膨度傳塵感器尊開關(guān)餓。安殊裝在魄節(jié)氣奸門體專上節(jié)躬?dú)忾T誦軸的存一端備。隨亡著駕去駛員齒對加碗速踏樹板的蠻控制借，節(jié)償氣門襪位置縫發(fā)生戒改變絕。一、勁節(jié)氣們門位正置傳熔感器捆的作覺用將節(jié)陰氣門淡開度創(chuàng)（即患發(fā)動難機(jī)負(fù)柱荷）沖大小綢轉(zhuǎn)變候?yàn)殡娪|信號艘輸入永發(fā)動睡機(jī)EC惡U，以意便確由定空燃參比的大撤小。貓?jiān)谘b圈備電諷子控葉制自動仗變速杯器的汽專車上頌，節(jié)訪氣門艦位置警傳感膝器信翁號還屆要輸歉入變浴速器翅電控往單元臟（EC珍T初EC咸U)，作挖為確狐定變速舒器換纖擋時(shí)訪機(jī)和脊變矩茫器鎖談止時(shí)驗(yàn)機(jī)的陶主要就信號。一方煤面用哄來確爹定節(jié)極氣門半的開度江位置，另緞一方俱面反勒應(yīng)節(jié)尼氣門塔的開閉需速度?？赡苜浺l(fā)孟的故羞障：（1）行帝駛性蛇能不慌良，講動力膀不足您；（2）加住速不按圓滑耕；（3）發(fā)可動機(jī)灑熄火賢；（4）怠廊速轉(zhuǎn)扮速不慚穩(wěn)定尊。二、賊節(jié)氣受門位稈置傳蛛感器題的類漸型按結(jié)陪構(gòu)不舒同，節(jié)岔氣門問位置加傳感插器分辟為觸點(diǎn)陪式、待可變馳電阻搬式、合觸點(diǎn)虹與可喊變電微阻組悔合式3種類厭型。按輸閃出信鏡號的循類型冶不同，節(jié)爽氣門嬌位置盼傳感要器可款分為線性剖（量絞）輸阿出型和開關(guān)筋（量控）輸蠟出型2種。1、編租碼式宇節(jié)氣柏門位煙置傳呢感器（開句關(guān)（芳量）滿輸出臨型）圖5-9編碼器式節(jié)氣門位置傳感器結(jié)構(gòu)圖結(jié)構(gòu)景與作高用：ID懷L觸點(diǎn)義（用查以檢測測怠線速狀愿態(tài)）陪；PS琴W觸點(diǎn)頁（用苦于檢系測高須負(fù)荷遇狀態(tài)段），AC換C1和AC繼C2（用育于檢御測加泊減速國狀態(tài)栽）。安裝根位置薯：安裝鍵在節(jié)不氣門告室上敬，與鍵節(jié)氣最門連鴿動。工作內(nèi)原理怪：（1）怠歸速時(shí)（2）加薄速時(shí)（3）高粘負(fù)荷抽時(shí)（4）減愈速時(shí)圖5-鴿10編碼灰式TP靠S輸出扛特性輸出獲特性莖：2、線古性可蹤蝶變電屠阻型墊節(jié)氣愁門位賊置傳蔥感器（線薪性（釋量）骨輸出由型）（1）結(jié)峽構(gòu)組物成：螺可變洞電阻盟、滑鵝動觸蜂點(diǎn)、騎節(jié)氣菠門軸桂、殼照體。線性咳量TP兵S結(jié)構(gòu)系與特致性圖圖5-關(guān)12線性TP宏S與EC令U連接索圖工作假原理佳：觸點(diǎn)痕在電芽阻體絡(luò)上滑飽動，利用瞎變化精的電刪阻值熊，測市得與查節(jié)氣忌門開版度對應(yīng)應(yīng)的抖線性駁輸出汽電壓呢，根呼據(jù)輸敬出的袍電壓盛值，趨可知周節(jié)氣雄門開訪度。節(jié)氣底門開割度輸顏出信昂號VT遺A則使EC滅U對噴痰油量中進(jìn)行藝控制普，以俗獲得愚相應(yīng)棟的功油率。隨著野節(jié)氣圍門開鼠度的魔增大岡，節(jié)棚氣門腎開度警輸出壁電壓愿線性綠增大屈。3、綜牽合式丘節(jié)氣漢門位怕置傳鋒感器工作辛原理象：一個(gè)傳觸點(diǎn)訂可在庫電阻翁體上卸滑動游，利用釋變化授的電猛阻值頭，測槳得與蛋節(jié)氣男門開炎度對醉應(yīng)的廈線性糞輸出奴電壓縫，根桂據(jù)輸茶出的腎電壓費(fèi)值，間可知形節(jié)氣恭門開智度。另一比個(gè)電紫刷觸慘點(diǎn)在壘節(jié)氣才門全滑關(guān)閉何時(shí)與剛怠速站觸點(diǎn)ID嶄L接觸類。ID芳L信號胡主要嘩用于亂斷油擱控制鞋和點(diǎn)仆火提討前角拜的修蘋正。咱節(jié)氣鉛門開外度輸頂出信脹號VT鑒A則使EC暑U對噴舍油量給進(jìn)行澤控制與，以晚獲得添相應(yīng)注的功紗率?！?咬.3其它帥位置錯(cuò)傳感頸器轉(zhuǎn)向嚷傳感戒器（方呈向盤奸轉(zhuǎn)動掏方向報(bào)與轉(zhuǎn)票動角惰度傳誘感器慣）（SA羅SSt朱ee晚ri住ng數(shù)a鋪ng澡le片S鏈en撥so手r)又稱自為方濤向盤貴位置搶傳感糠器。作用適：用來慶檢測鍛方向俯盤（昏或轉(zhuǎn)辰向軸怨）的增轉(zhuǎn)動舌方向競與轉(zhuǎn)英動角耕度。配以實(shí)構(gòu)現(xiàn)人煮們對膽懸架剪系統(tǒng)和的操廊縱性席和行笨車穩(wěn)幼定性假的要香求，照控制裳車輛陡姿勢江的變懲化，鬼提高染駕乘觸舒適捷性。安裝在轉(zhuǎn)熔向軸蔬上?！?延.3柱.1轉(zhuǎn)向餅傳感擁器一、每結(jié)構(gòu)圖5-剩14轉(zhuǎn)向棗傳感赴器結(jié)百構(gòu)圖（a）安皇裝位錄置；燦（b）傳考感器陳結(jié)構(gòu)1-傳感數(shù)器殼籃體；2-信號牽圓盤寺；3-光電串耦合患元件裕；4-遮光綿孔；5-轉(zhuǎn)向棄軸二、信工作海原理光電展耦合竟元件退電路輸出把信號修波形原理：光然電效估應(yīng)光電喘耦合宇組件辨之間北的光才斷續(xù)塑地通轎斷→膜旋轉(zhuǎn)伙角度三極嚷管導(dǎo)傾通截決止的釀速度?！D(zhuǎn)下向器保的速孤度先導(dǎo)殖通的軍脈沖卻信號既→轉(zhuǎn)狡向器察的旋免轉(zhuǎn)方遍向§5慣.3邁.2光電捷式車稅高傳卵感器車高乒傳感酒器即蓄車身用高度奸傳感奏器（骨或車身珠位置筒傳感振器）。作用寄：將車北身位概置（勢高度閉）變儀化的箭信號沈輸入四到電廁子調(diào)索節(jié)懸獲架系五統(tǒng)電領(lǐng)控單鍋元（EM虎S現(xiàn)EC愁U），嗽以便朵調(diào)節(jié)亭車身每位置節(jié)（高常度）鍬。電闊子控楚制懸糊架系雪統(tǒng)對域小轎宇車車愉身位滋置（鳴高度雞）的箏調(diào)節(jié)第范圍嬌一般弦為10羨mm～30腸mm。安裝在輪百胎的補(bǔ)擋泥悉板上墓。一、有結(jié)構(gòu)圖5-塞15車高備傳感顆器結(jié)汪構(gòu)圖信號較發(fā)生現(xiàn)器結(jié)獻(xiàn)構(gòu)圖二、涌工作館原理車高徐傳感柏器的挎連接敗關(guān)系§5殲.3妖.3液位亂傳感廁器汽車?yán)噬鲜瑰懹玫脑何粚巶鞲星谄鞣帜M劍量輸撫出型和開關(guān)鄙型兩你類。模擬線輸出宏型液學(xué)位傳才感器制主要嶼用于檢測拼燃油寇箱油徐量，有浮子炕式可齊變電火阻式擴(kuò)、電督熱式韻、電謝極式品傳感妥器等；開關(guān)顫輸出拔型液諒位傳賣感器月用于測量爹制動但液液豆位、罷洗滌祥液液恩位、壇冷卻形液液無位，在葡液位同減少身到一疼定值源時(shí)，項(xiàng)產(chǎn)生粉開關(guān)炮接通撕、閉貞合轉(zhuǎn)沾換，盾這種靠傳感趟器有熱敏魄電阻枯式、柿浮子淺式笛僻簧開縱關(guān)式趁和電的極式等。一、拒浮子敗笛簧致開關(guān)筒式液比位傳適感器結(jié)構(gòu)挖圖工作搏原理電路燭原理貫圖應(yīng)用崖實(shí)例水檢測譯水箱寸冷卻曉液液佩位二、病浮子記可變怪電阻方式液考位傳碑感器結(jié)構(gòu)跌圖工作支原理應(yīng)用載實(shí)例汽油懶油量慌表電治路圖三、饅熱敏殺電阻歲式液究位傳捉感器熱敏巧電阻須