發布日期：2022-10-09 點擊率：73
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位置傳感器
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位置傳感器用來測量機器人自身位置的傳感器。位置傳感器可分為兩種，接觸式傳感器和接近式傳感器。
中文名
位置傳感器
外文名
position sensor
目錄
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簡介
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接觸式傳感器
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接近式傳感器
1
應用
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直流無刷電機
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曲軸與凸輪軸
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磁感應式曲軸與凸輪軸位置傳感器
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捷達、桑塔納轎車磁感應式曲軸位置傳感器
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豐田轎車磁感應式曲軸與凸輪軸位置傳感器
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霍爾式曲軸與凸輪軸位置傳感器
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差動霍爾式曲軸位置傳感器
位置傳感器簡介
位置傳感器（position sensor），能感受被測物的位置并轉換成可用輸出信號的傳感器。它能感受被測物的位置并轉換成可用輸出信號的傳感器。位置傳感器可用來檢測位置，反映某種狀態的開關，和位移傳感器不同，位置傳感器有接觸式和接近式兩種。
位置傳感器接觸式傳感器
接觸式傳感器的觸頭由兩個物體接觸擠壓而動作，常見的有行程開關、二維矩陣式位置傳感器等。行程開關結構簡單、動作可靠、價格低廉。當某個物體在運動過程中，碰到行程開關時，其內部觸頭會動作，從而完成控制，如在加工中心的X、Y、Z軸方向兩端分別裝有行程開關，則可以控制移動范圍。二維矩陣式位置傳感器安裝于機械手掌內側，用于檢測自身與某個物體的接觸位置。
位置傳感器接近式傳感器
接近開關是指當物體與其接近到設定距離時就可以發出“動作”信號的開關，它無需和物體直接接觸。接近開關有很多種類，主要有電磁式、光電式、差動變壓器式、電渦流式、電容式、干簧管、霍爾式等。接近開關在數控機床上的應用主要是刀架選刀控制、工作臺行程控制、油缸及汽缸活塞行程控制等。
位置傳感器應用
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位置傳感器直流無刷電機
位置傳感器是組成無刷直流電動機系統的三大部分之一，也是區別于有刷直流電動機的主要標志。其作用是檢測主轉子在運動過程中的位置，將轉子磁鋼磁極的位置信號轉換成電信號，為邏輯開關電路提供正確的換相信息，以控制它們的導通與截止，使電動機電樞繞組中的電流隨著轉子位置的變化按次序換向，形成氣隙中步進式的旋轉磁場，驅動永磁轉子連續不斷地旋轉。直流無刷電機需要位置傳感器來測量轉子的位置，電機控制器通過接受位置傳感器信號來讓逆變器換相與轉子同步來驅動電機持續運轉。盡管直流無刷電機也可以通過定子繞組產生的反感生電動勢來檢測轉子的位置，而省去位置傳感器，但是電機啟動時，轉速太小，反感生電動勢信號太小而無法檢測。可以用作直流無刷電機位置傳感器的霍爾傳感器芯片分為開關型和鎖定型兩種。對于電動自行車電機，這兩種霍爾傳感器芯片都可以用來精確測量轉子磁鋼的位置。用這兩種霍爾傳感器芯片制作的直流無刷電機的性能，包括電機的輸出功率、效率和轉矩等沒有任何差別，并可以兼容相同的電機控制器。位置傳感器的應用，降低電機運行的噪音、提高電機的壽命與性能，同時達到降低耗能的效果。位置傳感器的應用無疑給電機市場的發展提供了強大的推動力。
位置傳感器曲軸與凸輪軸
曲軸位置傳感器(Crankshaft Position Sensor，CPS)又稱為發動機轉速與曲軸轉角傳感器，其功用是采集曲軸轉動角度和發動機轉速信號，并輸入電子控制單元(ECu)，以便確定點火時刻和噴油時刻。凸輪軸位置傳感器(Camshaft Position Sensor，CPS)又稱為氣缸識別傳感器(Cylinder Identification Sensor，CIS)，為了區別于曲軸位置傳感器(CPS)，凸輪軸位置傳感器一般都用CIS表示。凸輪軸位置傳感器的功用是采集配氣凸輪軸的位置信號，并輸入ECU，以便ECU識別氣缸1壓縮上止點，從而進行順序噴油控制、點火時刻控制和爆燃控制。此外，凸輪軸位置信號還用于發動機起動時識別出第一次點火時刻。因為凸輪軸位置傳感器能夠識別哪一個氣缸活塞即將到達上止點，所以稱為氣缸識別傳感器。光電式曲軸與凸輪軸位置傳感器(1)結構特點日產公司生產的光電式曲軸與凸輪軸位置傳感器是由分電器改進而成的，主要由信號盤(即信號轉子)、信號發生器、配電器、傳感器殼體和線束插頭等組成。信號盤是傳感器的信號轉子，壓裝在傳感器軸上，如圖2-22所示。在靠近信號盤的邊緣位置制作有均勻間隔弧度的內、外兩圈透光孔。其中，外圈制作有360個透光孔(縫隙)，間隔弧度為1。(透光孔占0．5。，遮光孔占0．5。)，用于產生曲軸轉角與轉速信號；內圈制作有6個透光孔(長方形孑L)，間隔弧度為60。，用于產生各個氣缸的上止點信號，其中有一個長方形的寬邊稍長，用于產生氣缸1的上止點信號。信號發生器固定在傳感器殼體上，它由Ne信號(轉速與轉角信號)發生器、G信號(上止點信號)發生器以及信號處理電路組成。Ne信號與G信號發生器均由一個發光二極管(LED)和一個光敏晶體管(或光敏二極管)組成，兩個LED分別正對著兩個光敏晶體管。(2)工作原理光電式傳感器的工作原理如圖2-22所示。信號盤安裝在發光二極管(LED)與光敏晶體管(或光敏二極管)之間。當信號盤上的透光孔旋轉到LED與光敏晶體管之間時，LED發出的光線就會照射到光敏晶體管上，此時光敏晶體管導通，其集電極輸出低電平(0．1～O．3V)；當信號盤上的遮光部分旋轉到LED與光敏晶體管之間時，LED發出的光線就不能照射到光敏晶體管上，此時光敏晶體管截止，其集電極輸出高電平(4．8～5．2V)。如果信號盤連續旋轉，透光孔和遮光部分就會交替地轉過LED而透光或遮光，光敏晶體管集電極就會交替地輸出高電平和低電平。當傳感器軸隨曲軸和配氣凸輪軸轉動時，信號盤上的透光孔和遮光部分便從LED與光敏晶體管之間轉過，LED發出的光線受信號盤透光和遮光作用就會交替照射到信號發生器的光敏晶體管上，信號傳感器中就會產生與曲軸位置和凸輪軸位置對應的脈沖信號。由于曲軸旋轉兩轉，傳感器軸帶動信號盤旋轉一圈，因此，G信號傳感器將產生6個脈沖信號。Ne信號傳感器將產生360個脈沖信號。因為G信號透光孔間隔弧度為60。，曲軸每旋轉120。就產生一個脈沖信號，所以通常G信號稱為120。信號。設計安裝保證120。信號在上止點前70。(BTDC70。)時產生，且長方形寬邊稍長的透光孔產生的信號對應于發動機氣缸1上止點前70。，以便ECU控制噴油提前角與點火提前角。因為Ne信號透光孔間隔弧度為1。(透光孔占0．5。，遮光孔占0．5。)，所以在每一個脈沖周期中，高、低電平各占1。曲軸轉角，360個信號表示曲軸旋轉720。。曲軸每旋轉120。，G信號傳感器產生一個信號，Ne信號傳感器產生60個信號。
位置傳感器磁感應式曲軸與凸輪軸位置傳感器
磁感應式傳感器的工作原理如圖2-23所示，磁力線穿過的路徑為永久磁鐵N極一定子與轉子間的氣隙一轉子凸齒一轉子凸齒與定子磁頭間的氣隙一磁頭一導磁板一永久磁鐵S極。當信號轉子旋轉時，磁路中的氣隙就會周期性地發生變化，磁路的磁阻和穿過信號線圈磁頭的磁通量隨之發生周期性變化。根據電磁感應原理，傳感線圈中就會感應產生交變電動勢。當信號轉子按順時針方向旋轉時，轉子凸齒與磁頭間的氣隙減小，磁路磁阻減小，磁通量φ增多，磁通變化率增大(dφ/dt>0)，感應電動勢E為正(E>0)，如圖2-24中曲線abc所示。當轉子凸齒接近磁頭邊緣時，磁通量φ急劇增多，磁通變化率最大[dφ/dt=(dφ/dt)max]，感應電動勢E最高(E=Emax)，如圖2-24中曲線b點所示。轉子轉過b點位置后，雖然磁通量φ仍在增多，但磁通變化率減小，因此感應電動勢E降低。當轉子旋轉到凸齒的中心線與磁頭的中心線對齊時(見圖2-24b)，雖然轉子凸齒與磁頭間的氣隙最小，磁路的磁阻最小，磁通量φ最大，但是由于磁通量不可能繼續增加，磁通變化率為零，因此感應電動勢E為零，如圖2-24中曲線c點所示。當轉子沿順時針方向繼續旋轉，凸齒離開磁頭時(見圖2-23c)，凸齒與磁頭間的氣隙增大，磁路磁阻增大，磁通量φ減少(dφ/dt< 0)，所以感應電動勢E為負值，如圖2-24中曲線cda所示。當凸齒轉到將要離開磁頭邊緣時，磁通量φ急劇減少，磁通變化率達到負向最大值[dφ/df=-(dφ/dt)max]，感應電動勢E也達到負向最大值(E=-Emax)，如圖2-24中曲線上d點所示。由此可見，信號轉子每轉過一個凸齒，傳感線圈中就會產生一個周期性交變電動勢，即電動勢出現一次最大值和一次最小值，傳感線圈也就相應地輸出一個交變電壓信號。磁感應式傳感器的突出優點是不需要外加電源，永久磁鐵起著將機械能變換為電能的作用，其磁能不會損失。當發動機轉速變化時，轉子凸齒轉動的速度將發生變化，鐵心中的磁通變化率也將隨之發生變化。轉速越高，磁通變化率就越大，傳感線圈中的感應電動勢也就越高。轉速不同時，磁通和感應電動勢的變化情況如圖2-24所示。由于轉子凸齒與磁頭間的氣隙直接影響磁路的磁阻和傳感線圈輸出電壓的高低，因此在使用中，轉子凸齒與磁頭間的氣隙不能隨意變動。氣隙如有變化，必須按規定進行調整，氣隙一般設計在0．2～0．4mm范圍內。
位置傳感器捷達、桑塔納轎車磁感應式曲軸位置傳感器
1)曲軸位置傳感器結構特點：捷達AT和GTX、桑塔納2000GSi型轎車的磁感應式曲軸位置傳感器安裝在曲軸箱內靠近離合器一側的缸體上，主要由信號發生器和信號轉子組成，如圖2-25所示。信號發生器用螺釘固定在發動機缸體上，由永久磁鐵、傳感線圈和線束插頭組成。傳感線圈又稱為信號線圈，永久磁鐵上帶有一個磁頭，磁頭正對安裝在曲軸上的齒盤式信號轉子，磁頭與磁軛(導磁板)連接而構成導磁回路。信號轉子為齒盤式，在其圓周上均勻間隔地制作有58個凸齒、57個小齒缺和一個大齒缺。大齒缺輸出基準信號，對應發動機氣缸1或氣缸4壓縮上止點前一定角度。所以信號轉子圓周上的凸齒和齒缺所占的曲軸轉角為360。2)曲軸位置傳感器工作情況：當曲軸位置傳感器隨曲軸旋轉時，由磁感應式傳感器工作原理可知，信號轉子每轉過一個凸齒，傳感線圈中就會產生一個周期性交變電動勢(即電動勢出現一次最大值和一次最小值)，線圈相應地輸出一個交變電壓信號。因為信號轉子上設有一個產生基準信號的大齒缺，所以當大齒缺轉過磁頭時，信號電壓所占的時間較長，即輸出信號為一寬脈沖信號，該信號對應于氣缸1或氣缸4壓縮上止點前一定角度。電子控制單元(ECU)接收到寬脈沖信號時，便可知道氣缸1或氣缸4上止點位置即將到來，至于即將到來的是氣缸1還是氣缸4，則需根據凸輪軸位置傳感器輸入的信號來確定。由于信號轉子上有58個凸齒，因此信號轉子每轉一圈(發動機曲軸轉一圈)，傳感線圈就會產生58個交變電壓信號輸入電子控制單元。每當信號轉子隨發動機曲軸轉動一圈，傳感線圈就會向電子控制單元(ECU)輸入58個脈沖信號。因此，ECU每接收到曲軸位置傳感器58個信號，就可知道發動機曲軸旋轉了一圈。如果在1min內ECU接收到曲軸位置傳感器個信號，ECU便可計算出曲軸轉速n為2000(n=/58=2000)r/rain；如果ECU每分鐘接收到曲軸位置傳感器個信號，ECU便可計算出曲軸轉速為5000(n=/58=5000)r/min。依此類推，ECU根據每分鐘接收曲軸位置傳感器脈沖信號的數量，便能計算出發動機曲軸旋轉的轉速。發動機轉速信號和負荷信號是電子控制系統最重要、最基本的控制信號，ECU根據這兩個信號就能計算出基本噴油提前角(時間)、基本點火提前角(時間)和點火導通角(點火線圈一次電流接通時間)三個基本控制參數。捷達AT和GTx、桑塔納2000GSi型轎車磁感應式曲軸位置傳感器信號轉子上大齒缺產生的信號為基準信號，ECU控制噴油時間和點火時間是以大齒缺產生的信號為基準進行控制的。當ECu接收到大齒缺產生的信號后，再根據小齒缺信號來控制點火時間、噴油時間和點火線圈一次電流接通時間(即導通角)。
位置傳感器豐田轎車磁感應式曲軸與凸輪軸位置傳感器
豐田計算機控制系統(1FCCS)采用的磁感應式曲軸與凸輪軸位置傳感器由分電器改進而成，由上、下兩部分組成。上部分為檢測曲軸位置基準信號(即氣缸識別與上止點信號，稱為G信號)發生器；下部分為曲軸轉速與轉角信號(稱為Ne信號)發生器。a)Ne信號發生器的結構特點：Ne信號發生器安裝在G信號發生器的下面，主要由No．2信號轉子、Ne傳感線圈和磁頭組成，如圖2-26a所示。信號轉子固定在傳感器軸上，傳感器軸由配氣凸輪軸驅動，軸的上端套裝分火頭，轉子外制有24個凸齒。傳感線圈及磁頭固定在傳感器殼體內，磁頭固定在傳感線圈中。b)轉速與轉角信號的產生原理與控制過程：當發動機曲軸旋轉時，配氣凸輪軸便驅動傳感器信號轉子旋轉，轉子凸齒與磁頭間的氣隙交替發生變化，傳感線圈的磁通隨之交替發生變化，由磁感應式傳感器工作原理可知，在傳感線圈中就會感應產生交變電動勢，信號電壓的波形如圖2-26b所示。因為信號轉子有24個凸齒，所以轉子旋轉一圈，傳感線圈就會產生24個交變信號。傳感器軸每轉一圈(360。)相當于發動機曲軸旋轉兩圈(720。)，所以一個交變信號(即一個信號周期)相當于曲軸旋轉30。(720。÷24=30。)，相當于分火頭旋轉15。(30。÷2=15。)。ECU每接收Ne信號發生器24個信號，即可知道曲軸旋轉了兩圈、分火頭旋轉了一圈。ECU內部程序根據每個Ne信號周期所占時間，即可計算確定發動機曲軸轉速和分火頭轉速。為了精確控制點火提前角和噴油提前角，還需將每個信號周期所占的曲軸轉角(30。角)分得更小。微機完成這一工作十分方便，由分頻器將每個Ne信號(曲軸轉角30。)等分成30個脈沖信號，每個脈沖信號就相當于曲軸轉角1。(30。÷30=1。)。如將每個Ne信號等分成60個脈沖信號，則每個脈沖信號相當于曲軸轉角0．5。(30。÷60=0．5。)。具體設定由轉角精度要求和程序設計確定。c)G信號發生器的結構特點：G信號發生器用來檢測活塞上止點位置與判別是哪一個氣缸即將到達上止點位置等基準信號。故G信號發生器又稱為氣缸識別與上止點信號發生器或基準信號發生器。G信號發生器由No．1信號轉子、傳感線圈G1、G2和磁頭等組成。信號轉子帶有兩個凸緣，固定在傳感器軸上。傳感線圈G1、G2相隔180。安裝，G1線圈產生的信號對應于發動機第六缸壓縮上止點前10。、G2線圈產生的信號對應于發動機第一缸壓縮上止點前lO。。d)氣缸識別與上止點信號的產生原理與控制過程：G信號發生器的工作原理與Ne信號發生器產生信號的原理相同。當發動機凸輪軸驅動傳感器軸旋轉時，G信號轉子(No．1信號轉子)的凸緣便交替經過傳感線圈的磁頭，轉子凸緣與磁頭之間的氣隙交替發生變化，在傳感線圈Gl、G2中就會感應產生交變電動勢信號。當G信號轉子的凸緣部分接近傳感線圈G1的磁頭時，由于凸緣與磁頭之間的氣隙減小、磁通量增大、磁通變化率為正，因此傳感線圈G1中產生正向脈沖信號，稱為G1信號；當G信號轉子的凸緣部分接近傳感線圈G2時，由于凸緣與磁頭之間的氣隙減小、磁通量增大、磁通變化率為正，因此傳感線圈G2中也產生正向脈沖信號，稱為G2信號。當G信號轉子的凸緣部分經過G1、G2的磁頭時，由于凸緣與磁頭之間的氣隙不變、磁通量不變、磁通變化率為零，因此傳感線圈G1、G2中的感應電動勢均為零。當G信號轉子的凸緣部分離開G1、G2的磁頭時，由于凸緣與磁頭之間的氣隙增大、磁通量減小、磁通變化率為負，因此傳感線圈G1、G2中將感應產生負向交變電動勢信號。傳感器每轉一圈(360。)相當于曲軸轉兩圈(720。)，因為傳感線圈G1、G2相隔180。安裝，所以G1、G2中各產生一個正向脈沖信號。其中G1信號對應于發動機第六缸，用來檢測第六缸上止點的位置；G2信號對應于第一缸，用來檢測第一缸上止點的位置。電子控制單元檢測的對應位置實際上是G轉子凸緣的前端接近并與傳感線圈G1、G2的磁頭對齊時刻(此時磁通量最大、信號電壓為零)的位置，該位置對應于活塞壓縮上止點前10。(BT-DCl0。)位置。
位置傳感器霍爾式曲軸與凸輪軸位置傳感器
(1)霍爾式傳感器的結構與工作原理霍爾式曲軸與凸輪軸位置傳感器及其他形式的霍爾式傳感器都是根據霍爾效應制成的傳感器。1)霍爾效應：霍爾效應(Hall Effect)是美國約翰霍普金斯大學物理學家霍爾博士(Dr．E．H．Hall)于1879年首先發現的。他發現把一個通有電流I的長方體形白金導體垂直于磁力線放入磁感應強度為B的磁場中時(見圖2-27)，在白金導體的兩個橫向側面上就會產生一個垂直于電流方向和磁場方向的電壓UH，當取消磁場時，電壓立即消失。該電壓后來稱為霍爾電壓，UH與通過白金導體的電流I和磁感應強度B成正比，即(見下頁）利用霍爾效應制成的元件稱為霍爾元件，利用霍爾元件制成的傳感器稱為霍爾式傳感器。利用霍爾效應不僅可以通過接通和切斷磁場來檢測電壓，而且可以檢測導線中流過的電流，因為導線周圍的磁場強弱與流過導線的電流成正比關系。20世紀80年代以來，汽車上應用的霍爾式傳感器與日劇增，主要原因在于霍爾式傳感器有兩個突出優點：一是輸出電壓信號近似于方波信號；二是輸出電壓高低與被測物體的轉速無關。霍爾式傳感器與磁感應式傳感器不同的是需要外加電源。2)霍爾式傳感器基本結構：霍爾式傳感器主要由觸發葉輪、霍爾集成電路、導磁鋼片(磁軛)與永久磁鐵等組成。觸發葉輪安裝在轉子軸上，葉輪上制有葉片(在霍爾式點火系統中，葉片數與發動機氣缸數相等)。當觸發葉輪隨轉子軸一同轉動時，葉片便在霍爾集成電路與永久磁鐵之間轉動。霍爾集成電路由霍爾元件、放大電路、穩壓電路、溫度補償電路、信號變換電路和輸出電路等組成。3)霍爾式傳感器工作原理：當傳感器軸轉動時，觸發葉輪的葉片便從霍爾集成電路與永久磁鐵之間的氣隙中轉過：當葉片離開氣隙時，永久磁鐵的磁通便經霍爾集成電路和導磁鋼片構成回路，此時霍爾元件產生電壓(UH=1．9～2．0V)，霍爾集成電路輸出級的晶體管導通，傳感器輸出的信號電壓U0為低電平(實測表明：當電源電壓Ucc=14．4V或5V時，信號電壓U0=0．1～0．3 V)。當葉片進入氣隙時，霍爾集成電路中的磁場被葉片旁路，霍爾電壓UH為零，集成電路輸出級的晶體管截止，傳感器輸出的信號電壓U0為高電平(實測表明：當電源電壓Ucc=14．4V時，信號電壓U0=9．8 V；當電源電壓Ucc=5V時，信號電壓U0=4．8 V)。(2)捷達、桑塔納轎車霍爾式凸輪軸位置傳感器1)結構特點：捷達AT和GTx、桑塔納2000GSi型轎車采用的霍爾式凸輪軸位置傳感器安裝在發動機進氣凸輪軸的一端，結構如圖2-28所示。它主要由霍爾信號發生器和信號轉子組成。信號轉子又稱為觸發葉輪，安裝在進氣凸輪軸上，．用定位螺栓和座圈定位固定。信號轉子的隔板又稱為葉片，在隔板上制有一個窗口，窗口對應產生的信號為低電平信號，隔板(葉片)對應產生的信號為高電平信號。霍爾式信號發生器主要由霍爾集成電路、永久磁鐵和導磁鋼片等組成。霍爾元件用硅半導體材料制成，與永久磁鐵之間留有0．2～0．4mm的間隙，當信號轉子隨進氣凸輪軸一同轉動時，隔板和窗口便從霍爾集成電路與永久磁鐵之間的氣隙中轉過。該傳感器接線插座上有三個引線端子，端子1為傳感器電源正極端子，與控制單元端子62連接：端子2為傳感器信號輸出端子，與控制單元端子76連接：端子3為傳感器電源負極端子，與控制單元端子67連接。2)工作情況：由霍爾式傳感器工作原理可知，當隔板(葉片)進入氣隙(即在氣隙內)時，霍爾元件不產生電壓，傳感器輸出高電平(5V)信號；當隔板(葉片)離開氣隙(即窗口進入氣隙)時，霍爾元件產生電壓。傳感器輸出低電平信號(0．1V)。凸輪軸位置傳感器輸出的信號電壓與曲軸位置傳感器輸出的信號電壓之間的關系如圖2-29所示。發動機曲軸每轉兩圈(720。)，霍爾式傳感器信號轉子就轉過一圈(360。)，對應產生一個低電平信號和一個高電平信號，其中低電平信號對應于氣缸1壓縮上止點前一定角度。發動機工作時，磁感應式曲軸位置傳感器(CPS)和霍爾式凸輪軸位置傳感器(CIS)產生的信號電壓不斷輸入電子控制單元(ECU)。當ECU同時接收到曲軸位置傳感器大齒缺對應的低電平(15。)信號和凸輪軸位置傳感器窗口對應的低電平信號時，便可識別出此時為氣缸1活塞處于壓縮行程、氣缸4活塞處于排氣行程，并根據曲軸位置傳感器小齒缺對應輸出的信號控制點火提前角。電子控制單元識別出氣缸1壓縮上止點位置后，便可進行順序噴油控制和各缸點火時刻控制。如果發動機產生了爆燃，電子控制單元還能根據爆燃傳感器輸入的信號判別出是哪一個缸產生了爆燃，從而減小點火提前角，以便消除爆燃。
位置傳感器差動霍爾式曲軸位置傳感器
切諾基(Cherokee)吉普車與紅旗CA7220E型轎車采用了差動霍爾式曲軸位置傳感器，其凸輪軸位置傳感器均為普通霍爾式傳感器。(1)差動霍爾式傳感器結構特點差動霍爾式傳感器又稱為雙霍爾式傳感器，其結構與磁感應式傳感器相似，如圖2-30a所示。它由帶凸齒的信號轉子和霍爾信號發生器組成。差動霍爾式傳感器的工作原理與普通霍爾式傳感器相同。根據霍爾式傳感器的工作原理。當發動機飛輪上的齒缺與凸齒轉過差動霍爾電路的兩個探頭時，齒缺或凸齒與霍爾探頭之間的氣隙就會發生變化，磁通量隨之變化，在傳感器的霍爾元件中就會產生交變電壓信號，如圖2-30b所示。其輸出電壓由兩個霍爾信號電壓疊加而成。因為輸出信號為疊加信號，所以轉子凸齒與信號發生器之間的氣隙可以增大到(1±0．5)mm(普通霍爾式傳感器僅為0．2～0．4mm)，因而便可將信號轉子制成像磁感應式傳感器轉子一樣的齒盤式結構，其突出優點是信號轉子便于安裝。在汽車上，一般將凸齒轉子裝在發動機曲軸上或將發動機飛輪作為傳感子。(2)切諾基吉普車差動霍爾式曲軸位置傳感器1)結構特點：切諾基吉普車2．5L(四缸)、4．0L(六缸)電子控制燃油噴射式發動機采用了差動霍爾電路的霍爾式曲軸位置傳感器。它安裝在變速器殼體上。該傳感器向ECu提供發動機轉速與曲軸位置(轉角)信號，作為計算噴油時刻和點火時刻的重要依據之一。2．5L四缸電子控制發動機的飛輪上制有8個齒缺，如圖2-31a所示。8個齒缺分成兩組，每4個齒缺為一組，兩組之間相隔角度為180。，同一組中相鄰兩個齒缺之間間隔角度為20。。4．0L六缸電子控制發動機的飛輪上制有12個齒缺，如圖2．3lb所示。12個齒缺分成三組，每4個齒缺為一組，相鄰兩組之間相隔角度為120。，同一組中相鄰兩個齒缺之間間隔角度也為20。2)工作情況：飛輪上的每一組齒缺轉過霍爾探頭時，傳感器就會產生一組共4個脈沖信號。其中，四缸發動機每轉一圈產生兩組共8個脈沖信號；六缸發動機每轉一圈產生三組共12個脈沖信號。對于四缸發動機，ECU每接收到8個信號，即可知道曲軸旋轉了一轉，再根據接收8個信號所占用的時間，就可計算出曲軸轉速。對于六缸發動機，ECU每接收到12個信號，即可知道曲軸旋轉了一轉，再根據接收12個信號所占用的時間，就可計算出曲軸轉速。電子控制單元控制噴油和點火時，都有一定的提前角，因此需要知道活塞接近上止點的位置。切諾基吉普車在每組信號輸入ECU時，可以知道有兩個氣缸的活塞即將到達上止點位置。 例如，在四缸發動機控制系統中，利用一組信號，ECU可知氣缸1、4活塞接近上止點；利用另一組信號可知氣缸2、3活塞接近上止點。在六缸發動機控制系統中。利用一組信號，可知氣缸1與6、2與5、3與4活塞接近上止點。由于第4個齒缺產生的脈沖下降沿對應于壓縮上止點前4。(BTDC4。)，因此第1個齒缺產生的脈沖信號下降沿對應于壓縮上止點前64。(BT-DC64。)，如圖2-32所示。當氣缸1、4對應的第1個脈沖下降沿到來時，ECU即可知道此時氣缸1、4活塞位于壓縮上止點前64。(BTDC64。)，從而便可控制噴油提前角和點火提前角。但是，僅有曲軸轉角信號，ECU還不能確定是哪一個缸位于壓縮行程，哪一個缸位于排氣行程，為此還需要一個氣缸判別信號(即需要一只凸輪軸位置傳感器)。(3)切諾基吉普車霍爾式凸輪軸位置傳感器1)結構特點：切諾基吉普車發動機控制系統的氣缸判別信號由霍爾式凸輪軸位置傳感器提供，該傳感器又稱為同步信號傳感器，安裝在分電器內，主要由脈沖環(信號轉子)、霍爾信號發生器組成。脈沖環上制有凸起的葉片，占180。分電器軸轉角(相當于360。曲軸轉角)。沒有葉片的部分也占180。分電器軸轉角(360。曲軸轉角)。脈沖環安裝在分電器軸上，隨分電器軸一同轉動。2)工作情況：當脈沖環上的葉片進入信號發生器時，傳感器輸出高電平(5V)；當脈沖環上的葉片離開信號發生器時，傳感器輸出低電平(0V)。分電器軸轉一圈，傳感器輸出一個高電平和一個低電平，高、低電平各占180。分電器軸轉角(分別相當于360。曲軸轉角)。同步信號的波形如圖2-32所示。當脈沖環的葉片前沿進入信號發生器、傳感器輸出高電平(5V)時，對于四缸發動機，表示氣缸1、4活塞即將到達上止點，其中氣缸1活塞位于壓縮行程，氣缸4活塞位于排氣行程；對于六缸發動機，表示氣缸3、4活塞即將到達上止點，其中氣缸4活塞位于壓縮行程，氣缸3活塞位于排氣行程。當脈沖環的葉片后沿進入信號發生器、傳感器輸出低電平(0V)時，對于四缸發動機，表示即將到達上止點的仍然是氣缸1、4活塞，其中氣缸4活塞位于壓縮行程，氣缸1活塞位于排氣行程；對于六缸發動機，表示氣缸3活塞位于壓縮行程，氣缸4活塞位于排氣行程。利用凸輪軸位置傳感器判別出是哪一個氣缸即將到達排氣上止點之后，ECU根據曲軸位置傳感器信號，即可控制噴油提前角和點火提前角。設某一時刻的噴油提前角為上止點前64。(BTI)C64。)，當凸輪軸位置傳感器脈沖環的葉片進入信號發生器、傳感器輸出高電平(5V)時，ECU判定四缸發動機的氣缸4活塞位于排氣行程(六缸發動機的氣缸3活塞位于排氣行程)，此時ECU在接收到曲軸位置傳感器(CPS)第一個脈沖信號的下降沿(BTDC64。)時，向噴油器發出噴油信號，從而實現提前64。噴油。在凸輪軸位置傳感器輸出高電平(5V))時，ECU還判定四缸發動機的氣缸1活塞(六缸發動機氣缸4活塞)位于壓縮行程，此時ECU根據曲軸位置傳感器CPS信號和點火提前角計算值，在活塞運行到上止點前點火提前角度時，向點火控制器發出點火指令，控制火花塞點火，實現點火提前。利用凸輪軸位置傳感器對兩個氣缸的位置判定作為參考點，即可按照四缸發動機1—3—4—2(六缸發動機l一5—3—6—2—4)的工作順序，對各個氣缸進行提前噴油與提前點火控制。(4)紅旗CA7720E型轎車差動霍爾式曲軸位置傳感器紅旗CA7220E型轎車CA488．3型發動機上裝備的SIMOS4S3型電子控制燃油噴射系統采用的差動霍爾式曲軸位置傳感器由信號轉子與信號發生器組成。信號轉子為齒盤式，安裝在變速器殼體前端，它與捷達AT、GTX型轎車用磁感應式曲軸位置傳感器轉子相似，在其圓周上均勻間隔地制作有58個凸齒、 57個小齒缺和一個大齒缺。大齒缺輸出基準信號，對應于發動機氣缸1或氣缸4壓縮上止點前一定角度。大齒缺所占的弧度相當于兩個凸齒和三個小齒缺所占的弧度。因為信號轉子隨曲軸一同旋轉，曲軸旋轉一圈(360。)，信號轉子也旋轉一圈(360。)，所以信號轉子圓周上的凸齒和齒缺所占的曲軸轉角為 360。，每個凸齒和小齒缺所占的曲軸轉角均為3。(58×3。+57×3。=345。)，大齒缺所占的曲軸轉角為15。(2×3。+3×3。=15。)，信號波形如圖2-33a所示。
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2019-12-101
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2019-11-131
天孚微電機
東莞天孚電機科技有限公司官方帳號,科技領域創作者
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2021-04-291
怠速抖動
汽車檢測，怠速抖動 行車抖動 案例分享
怠速抖動就只有機腳，火花塞等位置么？曲軸位置傳感器了解下
看我內容的朋友看我發的抖動案例大部分都是機腳，火花塞，電子扇，點火線圈等問題，尤其機腳最多，傳感器類也就聊聊前氧傳感器，啥的，說的還沒有通用進排氣閥多。小編也沒辦法，機腳的量就是相對多，沒有素材，案例這種事我總不好胡編。這個老逍客的案例前后經歷了二十多天，總算讓我遇到了想聊...
2020-10-021
智造大觀
市場營銷經理,科技領域創作者
住友SH130挖機，P2126油門位置傳感器故障，如何處理
故障代碼P2126：油門位置傳感器2故障（沒有打開或關閉）。住友SH130挖掘機故障顯示代碼P2126故障排除步驟：①傳感器端子間電壓的測量a、將啟動鑰匙開關置于OFF位置，連接信號檢查線束，取下油門位置傳感器接頭。b、將啟動鑰匙開關置于ON位置，測量油門位置傳感器...
2020-12-060
發動機傳感器有哪些?發動機傳感器位置圖下面汽車維修網小編給大家介紹介紹。
發動機傳感器位置圖
1、空氣流量傳感器（MAF）
作用是測量進入發動機的空氣流量、安裝在空氣旁通道上（有：熱模式、熱線式、葉片式、卡門旋渦式）。
2、進氣壓力傳感器（MAP）
是以檢測進氣歧管的負壓變化來感知發動機的進氣量大小的、安裝在進氣歧管上（半導體壓敏電阻式、電容式、膜盒式、表面彈性波式）。
3、節氣門位置傳感器（TPS）
安裝在節氣門體上，它包括線性節氣門電位計和怠速開關，前者供ECU控制噴油量和點火提前角后者供ECU感知節氣門處于怠速狀態（線性輸出式、開關量輸出時、綜合式）。
4、進氣溫度傳感器
安裝空氣流量計內或空氣濾清器后面的進氣管上、作用是在發動機工作時，進入發動機的空氣質量大小與進氣溫度和大氣壓力的高低有關，當進氣溫度低時空氣密度大相同氣體的質量較大，反之當進氣溫度高時，相同氣體的質量較小（熱膜式、熱敏電阻式）。
5、發動機轉速、（CMP）凸輪軸位置傳感器
是發動機集中控制系統中最主要的傳感器、是用來測量發動機轉速和確認 曲軸位置的信號。安裝部位有；分電器內部、曲軸前后端、凸輪軸前后端、曲軸平衡重附近（磁點式、霍爾式、光電式）。
6、冷卻液溫度傳感器（ECT)
安裝在發動機汽缸蓋的水套上。用于測量發動機冷卻液的溫度（熱敏電阻式）。
7、爆震傳感器 （DH)
用來檢測發動機有無爆震現象，安裝位置四缸發動機通常安裝在2缸和3缸上。
8、氧傳感器（O）
安裝在排氣管上，作用是檢測廢氣中氧的含量.
汽 車 維 修 技 術 輞
1、氧傳感器：當氧傳感器故障時，ECU無法獲取這些信息，就不知道噴射的汽油量是否正確，而不合適的油氣空燃比會導致發動機功率降低，增加排放污染；
2、輪速傳感器：它主要是收集汽車的轉速來判斷汽車有沒有打滑的征兆，所以，就有一一個專門收集汽車輪速的傳感器來完成這項工作，一般安裝在每個車輪的輪轂上，而一旦傳感器損壞，ABS會失效；
3、水溫傳感器：當水溫傳感器故障后，往往冷車啟動時顯示的還是熱車時的溫度信號，ECU得不到正確的信號，只能供給發動機較稀薄的混合氣，所以發動機冷車不易啟動，且還會伴隨怠速運轉不穩定，加速動力不足的問題；
4、電子油門踏板位置傳感器：當傳感器失效后，ECU無法測得油門位置信號，無法獲得油門門踏板的正確位置，所以會出現發動機加速無力的現象，甚至出現發動機不能加速的情況；
5、進氣壓力傳感器：進氣壓力傳感器顧名思義就是隨著發動機不同的轉速負荷，感應一系列的電阻和壓力變化，轉換成電壓信號，供ECU修正噴油量和點火正時角度。一般安裝在節氣門邊上，假如故障了會引起點火困難、怠速不穩、加速無力等問題。
1 空氣流量計 監測進氣量 同時監測進氣溫度 控制汽油泵工作，
2 節氣門位置傳感器 節氣門位置傳感器包括怠速電機 和節氣門位置電位計 作用就是控制怠速和反映節氣門開度控制噴油量
3進氣壓力 作用和空氣流量相同
4 凸輪軸位置 作用監測配氣正時 以此信號來修正點火提前角 沒有它也可以啟動 只是有點抖
5 可變正時氣門控制 五閥鏈條上的那個 用以在不同轉速下改變進排氣正時
6 水溫 監測發動機水溫 控制噴油量 緊急時控制空調開關 強制熄火
7 機油壓力 監測機油壓力
8 霍爾傳感器，就是曲軸位置 控制點火時間
9 爆震 監測發動機由于點火時間過早或過遲產生的不規則燃燒 用以修正點火時間
10 氧傳感器 檢測廢氣中的成分 來修正噴油量
記著就這些 可能還不全
1空氣流量計一般裝在空濾芯后節氣門以前的進氣管路上
2節氣門位置傳感器一般是三插的
3你在進氣總管找有三線插頭的那個就是進氣壓力傳感器
4凸輪軸安裝位置有下置 中置 頂置
5上面說了
6水溫傳感器在水泵旁邊
7機油壓力傳感器有兩個 一個高壓 一個低壓 兩個都在機油濾清器底座上
8霍爾式曲軸位置傳感器安裝在曲軸前端
9爆震傳感器在缸體上
10氧傳感器一般第一個裝在三元催化器之前 第二個在三元催化器之后
1 空氣流量傳感器，檢測發動機進氣量，控制噴油量
2 進氣壓力傳感器，檢測進氣歧管真空度，判斷進氣量大小
3 節氣門位置傳感器，檢測節氣門開度，控制加速時噴油量
4 凸輪軸位置傳感器，檢測凸輪軸位置，判別一缸壓縮行程上止點，控制順序噴油及點火
5 曲軸位置傳感器，檢測曲軸位置及發動機轉速，控制噴油及點火
6 氧傳感器，檢測尾氣中氧含量多少判斷混合氣濃稀，修正空燃比
7 水溫傳感器，檢測發動機水溫高低，修正點火時間及噴油量
8 爆震傳感器，檢測發動機是否爆震，推遲點火時間，消除爆震
隨著科技的進步傳感器在汽車上的應用變得非常的廣泛，汽車傳感器過去單純用于發動機上，現在已擴展到底盤、車身和燈光電氣系統上了。這些系統采用的傳感器有100多種。下面汽車維修網小編就介紹幾種常見的傳感器給大家認識認識。
汽車的傳感器位置大全（圖解）
汽車上的傳感器種類（部分）
汽車傳感器位置大全（圖解）
1、 用在發動機上的傳感器
進氣壓力傳感器：
反映進氣歧管內的絕對壓力大小的變化，是向ECU（發動機電控單元）提供計算噴油持續時間的基準信號；
空氣流量傳感器：
測量發動機吸入的空氣量，提供給ECU作為噴油時間的基準信號；
空氣流量傳感器是將吸入的空氣轉換成電信號送至電控單元（ECU），作為決定噴油的基本信號之一。根據測量原理不同，可以分為旋轉翼片式空氣流量傳感器、卡門渦游式空氣流量傳感器、熱線式空氣流量傳感器和熱膜式空氣流量傳感器四種型式。前兩者為體積流量型，后兩者為質量流量型。主要采用熱線式空氣流量傳感器和熱膜式空氣流量傳感器兩種。
節氣門位置傳感器：
測量節氣門打開的角度，提供給ECU作為斷油、控制燃油/空氣比、點火提前角修正的基準信號；
節氣門位置傳感器安裝在節氣門上，用來檢測節氣門的開度。它通過杠桿機構與節氣門聯動，進而反映發動機的不同工況。此傳感器可把發動機的不同工況檢測后輸入電控單元（ECU），從而控制不同的噴油量。它有三種型式：開關觸點式節氣門位置傳感器，線性可變電阻式節氣門位置傳感器、綜合型節氣門位置傳感器。
節氣門位置傳感器位置
曲軸角度傳感器：
檢測曲軸及發動機轉速，提供給ECU作為確定點火正時及工作順序的基準信號，安裝在發動機側面；
曲軸位置傳感器也稱曲軸轉角傳感器，是計算機控制的點火系統中最重要的傳感器，其作用是檢測上止點信號、曲軸轉角信號和發動機轉速信號，并將其輸入計算機，從而使計算機能按氣缸的點火順序發出最佳點火時刻指令。曲軸位置傳感器有三種型式：電磁脈沖式曲軸位置傳感器、霍爾效應式曲軸位置傳感器、光電效應式曲軸位置傳感器。曲軸位置傳感器型式不同，其控制方式和控制精度也不同。曲軸位置傳感器一般安裝于曲軸皮帶輪或鏈輪側面，有的安裝于凸輪軸前端，也有的安裝于分電器。
氧傳感器：
檢測排氣中的氧濃度，提供給ECU作為控制燃油/空氣比在最佳值（理論值）附近的的基準信號；
氧傳感器位置
進氣溫度傳感器：
檢測進氣溫度，提供給ECU作為計算空氣密度的依據；
水溫傳感器：
檢測冷卻液的溫度，向ECU提供發動機溫度信息；
水溫傳感器的內部是一個半導體熱敏電阻，溫度愈低，電阻愈大；反之電阻愈小，安裝在發動機缸體或缸蓋的水套上，與冷卻水直接接觸。從而側得發動機冷卻水的溫度。電控單元根據這一變化測得發動機冷卻水的溫度，溫度愈低，電阻愈大；反之電阻愈小。電控單元根據這一變化測得發動機冷卻水的溫度，作為燃油噴射和點火正時的修正號。就是我們可以通過發動機水溫的溫度了解汽車運行的狀態，停止或者運動，或者運動的時間有多長等。
機油壓力傳感器
是指集微型傳感器、執行器以及信號處理和控制電路、接口電路、通信和電源于一體的微型機電系統。常用的有硅壓阻式和硅電容式，兩者都是在硅片上生成的微機械電子傳感器。一般情況上，我們通過機油壓力傳感器來檢測汽車的機油向內的機油還有多少，并將檢測到的信號轉換成我們可以理解的信號，提醒我們還有多少機油，或者還可以走多遠，甚至是提醒汽車需要加機油了。
機油壓力傳感器位置
爆燃傳感器：
安裝在缸體上專門檢測發動機的爆燃狀況，提供給ECU根據信號調整點火提前角。
爆燃傳感器位置
2、 用在底盤上的傳感器
這些傳感器主要應用在變速器、方向器、懸架和ABS上。
變速器：
有車速傳感器、溫度傳感器、軸轉速傳感器、壓力傳感器等，方向器有轉角傳感器、轉矩傳感器、液壓傳感器；
里程表傳感器
在差速器或者半軸上面的傳感器，來感覺轉動的圈數，里程表傳感器一般用霍爾，光電兩個方式來檢測信號，其目的利用里程表記數可有效的分析判斷汽車的行駛速度和里程，因為半軸和車輪的角速度相等，已知輪胎的半徑，直接通過里程參數來計算。在傳動軸上設計兩個軸承，大大減輕了運行中的力距，減少了摩擦力，增強了使用壽命；由原來的動態檢測信號改為齒輪運轉式檢測信號；由原來直插式垂直變速箱改為倒角式接口變速箱。里程表傳感器插頭一般是在變速箱上，有的打開發動機蓋可以看到，有的要在地溝操作。
ABS傳感器
在制動活塞旁邊（卡制動碟的卡鉗，里面是制動活塞），ABS工作就是保證制動活塞和制動碟不卡死，保證它們處于滑動摩擦和靜摩擦的邊緣。大多由電感傳感器來監控車速，abs傳感器通過與隨車輪同步轉動的齒圈作用， 輸出一組準正弦交流電信號，其頻率和振幅與輪速有關.該輸出信號傳往ABS電控單元（ECU），實現對輪速的實時監控。
ABS傳感器位置
3、車身懸架傳感器
有車速傳感器、加速度傳感器、車身高度傳感器、側傾角傳感器、轉角傳感器等
碰撞傳感器
也稱安全氣囊傳感器，按照用途的不同，分為觸發碰撞傳感器和防護碰撞傳感器。觸發碰撞式用于檢測碰撞時的加速度變化，并將碰撞信號傳給氣囊電腦，作為氣囊電腦的觸發信號；防護碰撞式它與觸發碰撞式串聯，用于防止氣囊誤爆。
碰撞傳感器位置
汽車的傳感器還有很多很多，由于編幅有限汽車維修網小編就不一一介紹了，大家可以到汽車維修技術網的傳感器欄目再深入的了解傳感器的檢測和工作原理等，欄目會不定期更新哦。
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型號：112FW12-4
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