�(xiàn)代汽車的ABS系統(tǒng)中都�(shè)置有電磁感應(yīng)式的輪�傳感�,它可以安裝在主減速器或變速器�,分為主�(dòng)、被�(dòng)兩種基本形式。輪速傳感器是汽車防抱制�(dòng)系統(tǒng)中獲取車輛運(yùn)行參�(shù)的關(guān)鍵器�,為保證汽車防抱制動(dòng)系統(tǒng)的正常工�,保證汽車運(yùn)行的安全,輪速傳感器是一�(gè)重要的部��車速傳感器�磁鐵和電磁感�(yīng)線圈組成,它被固定安裝在白動(dòng)變速器輸出軸附近的殼體�,輸出軸上的停車鎖定齒輪為感�(yīng)�(zhuǎn)�,當(dāng)輸出軸轉(zhuǎn)�(dòng)�(shí),停車鎖定齒輪的凸齒,不斷地靠近或離開車速傳感器,使線圈�(nèi)的磁通量�(fā)生變�,從而產(chǎn)生交流電,車速越�,輸出軸�(zhuǎn)速也越高,感�(yīng)電壓脈沖頻率也越�,電控組件根�(jù)感應(yīng)電壓脈沖的大小計(jì)算汽車行駛的速度�
�(xiàn)代汽車的ABS系統(tǒng)中都�(shè)置有電磁感應(yīng)式的輪速傳感器,它可以安裝在主減速器或變速器中,輪速傳感器的組成和工作原理如圖所�。它是由磁鐵、磁�、線圈和齒圈組成。齒�5在磁�(chǎng)中旋�(zhuǎn)�(shí),齒圈齒頂和電極之間的間隙就以一定的速度變化,則使磁路中的磁阻發(fā)生變�。其�(jié)果是使磁通量周期地增減,在線�1的兩端產(chǎn)生正比于磁通量增減速度的感�(yīng)電壓,并將該交流電壓信號(hào)輸送給電子控制器�
1-線圈�2-磁鐵�3磁極�4-磁��5-齒圈
�(xiàn)代汽車的ABS系統(tǒng)中都�(shè)置有電磁感應(yīng)式的輪速傳感器,它可以安裝在主減速器或變速器�,輪速傳感器的組成和工作原理如圖所�。它是由磁鐵、磁�、線圈和齒圈組成。齒�5在磁�(chǎng)中旋�(zhuǎn)�(shí),齒圈齒頂和電極之間的間隙就以一定的速度變化,則使磁路中的磁阻發(fā)生變�。其�(jié)果是使磁通量周期地增減,在線�1的兩端產(chǎn)生正比于磁通量增減速度的感�(yīng)電壓,并將該交流電壓信號(hào)輸送給電子控制��
輪速傳感器的種類及其檢�(cè)�
電磁感應(yīng)式車速傳感器
電磁感應(yīng)式車速傳感器安裝在自�(dòng)變速器輸出軸附近的殼體�,用于檢�(cè)自動(dòng)變速器輸出軸的�(zhuǎn)�。電控單元ECU根據(jù)車速傳感器的信�(hào)�(jì)算車�,作為換擋控制的依據(jù)。車速傳感器由磁鐵和電磁感應(yīng)線圈組成,它被固定安裝在白動(dòng)變速器輸出軸附近的殼體�,輸出軸上的停車鎖定齒輪為感�(yīng)�(zhuǎn)子,�(dāng)輸出軸轉(zhuǎn)�(dòng)�(shí),停車鎖定齒輪的凸齒,不斷地靠近或離開車速傳感器,使線圈�(nèi)的磁通量�(fā)生變�,從而產(chǎn)生交流電,車速越�,輸出軸�(zhuǎn)速也越高,感�(yīng)電壓脈沖頻率也越�,電控組件根�(jù)感應(yīng)電壓脈沖的大小計(jì)算汽車行駛的速度。用�(wàn)用表�(cè)�(dǎo)�,阻值還有有沒有電壓信號(hào)�
霍爾式輪速傳感器�
在汽車應(yīng)用中是十分特殊的,這主要是由于變速器周圍空間位置沖突霍爾效應(yīng)傳感器是固體傳感�,它們主要應(yīng)用在曲軸�(zhuǎn)角和凸輪軸位置上,用于開�(guān)�(diǎn)火和燃油噴射電路觸發(fā),它還應(yīng)用在其它需要控制轉(zhuǎn)�(dòng)部件的位置和速度控制電腦電路�?;魻栃?yīng)傳感器或開關(guān),由一�(gè)幾乎完全閉合的包含磁鐵和磁極部分的磁路組�,一�(gè)軟磁鐵葉片轉(zhuǎn)子穿�(guò)磁鐵和磁極間的氣�,在葉片�(zhuǎn)子上的窗口允許磁�(chǎng)不受影響的穿�(guò)并到�(dá)霍爾效應(yīng)傳感�,而沒有窗口的部分則中斷磁�(chǎng),因�,葉片轉(zhuǎn)子窗口的作用是開�(guān)磁場(chǎng),使霍爾效應(yīng)象開�(guān)一樣地打開或關(guān)�,這就是一些汽車廠商將霍爾效應(yīng)傳感器和其它類似電子�(shè)備稱為霍爾開�(guān)的原�,該組件�(shí)際上是一�(gè)開關(guān)�(shè)備,而它的關(guān)鍵功能部件是霍爾效應(yīng)傳感器。測(cè)試步驟將�(qū)�(dòng)輪頂起模擬行�?fàn)顟B(tài)� 也可以將汽車示波�(cè)試線加長(zhǎng)�(jìn)行行駛的�(cè)�� 波形�(jié)果當(dāng)車輪開始�(zhuǎn)�(dòng)�(shí)� 霍爾效應(yīng)傳感器開始產(chǎn)� 一連串的信�(hào),脈沖的�(gè)�(shù)將隨著車速增加而增�,與圖例相像,這是大約30英里/小時(shí)�(shí)記錄�� 車速傳感器的脈沖信�(hào)頻率將隨車速的增加而增加, 但位置的占空比在任何速度下保持恒定不�。車速傳感器越高,在示波器上的波形脈沖也就越�。確�(rèn)從一�(gè)脈沖到另一 �(gè)脈沖的幅�,頻率和形狀是一致的,這就是說(shuō)幅度夠大通常等于傳感器的供電電壓,兩脈沖間隔一�,形狀一�,且與預(yù)期的相同。確定波形的頻率與車速同�,并且占空比決無(wú)變化,還要觀察如下內(nèi)容: 觀察波形的一致�,檢查波形頂部和底部尖角� 觀察幅度的一致性: 波形高度�(yīng)相等� �?yàn)榻o傳感器的供電電壓是不變的� 有些�(shí)例表明波形底部或頂部有缺� 或不�(guī)�。這里�(guān)鍵是波形的穩(wěn)定性不�,若波形�(duì)地電位過(guò)高,則說(shuō)明電阻過(guò)大或傳感器接地不�。觀察由行駛性能問題的產(chǎn)生和故障碼出�(xiàn)而誘�(fā)的波形異常,這樣可以確定與顧客反映的故障或行駛性能故障�(chǎn)生的根本原因直接有關(guān)信號(hào)問題。雖然霍爾效�(yīng)傳感器一� �(shè)�(jì)能在高至150℃溫度下�(yùn)�,但它們的工作仍然�(huì)受到溫度的影�,許多霍爾效�(yīng)傳感 器在一定的溫度�(冷或�)�(huì)失效。如果示波器顯示波形不正�,檢查被干擾的線或連接� 良的線束,檢查示波器和連線,并確定有關(guān)部件�(zhuǎn)�(dòng)正常(如:輸出軸、傳感器�(zhuǎn)軸等)。當(dāng) 示波器顯示故障時(shí),搖�(dòng)線束,這可以提供�(jìn)一步判�,以確認(rèn)霍爾效應(yīng)傳感器是否是故障的根本原��
光電式車速傳感器�
光電式車速傳感器是固�(tài)的光電半�(dǎo)體傳感器,它由帶孔的�(zhuǎn)盤兩�(gè)光導(dǎo)體纖�,一�(gè)�(fā)光二極管,一�(gè)作為光傳感器的光電三極管組成。一�(gè)以光電三極管為基�(chǔ)的放大器為發(fā)�(dòng)�(jī)控制電腦或點(diǎn)火模塊提供足夠功率的信號(hào)� 光電 三極管和放大器產(chǎn)生數(shù)字輸出信�(hào)(開關(guān)脈沖)。發(fā)光二極管透過(guò)�(zhuǎn)盤上的孔照到光電三極管上�(shí)�(xiàn)光的傳遞與接�。轉(zhuǎn)盤上間斷的孔可以開閉照射到光電三極管上的光源,�(jìn)而觸�(fā)光電三極管和放大�,使之像開關(guān)一樣地打開或關(guān)閉輸出信�(hào)。從示波器上觀察光電式車速傳感器輸出波形的方法與霍爾式車速傳感器完全一�,只是光電傳感器有一�(gè)弱點(diǎn)即它們對(duì)油或臟物在光通過(guò)�(zhuǎn)盤傳遞的干涉十分敏感,所以光電傳感器的功能元件通常被設(shè)�(jì)成密封得十分�,但損壞的分電器或密封墊容器在使用中�(huì)使油或贓物�(jìn)入敏感區(qū)域,這會(huì)引起行駛性能問題并產(chǎn)生故障碼�
光電式車速傳感器檢測(cè)�(shí)拔下車速傳感器連接器接頭用�(wàn)用表�(cè)量傳感器兩接線端子間電阻。不同車型自�(dòng)變速器的這種車速傳感器感應(yīng)線圈的電阻值不�,一般為幾百歐到幾千歐。將車支�,用手轉(zhuǎn)�(dòng)懸空的驅(qū)�(dòng)車輪,同�(shí)用萬(wàn)用表�(cè)量車速傳感器的兩接線端子間有�(wú)脈沖感應(yīng)電壓。若�(wàn)用表指針有擺�(dòng),說(shuō)明傳感器有輸出脈沖電壓,傳感器工作正�;否則,�(shuō)明傳感器有故�,應(yīng)�(jìn)一� 檢查傳感器轉(zhuǎn)子及感應(yīng)線圈是否臟污,若臟污,應(yīng)�(jìn)行清�,再�(jìn)行測(cè)�。若傳感器仍�(wú)脈沖電壓�(chǎn)生,確認(rèn)傳感器已�(jīng)損壞,應(yīng)�(jìn)行更�。車速傳感器脈沖電壓�(cè)�。單件檢�(cè)。拆下車速傳感器,測(cè)量傳感器輸出脈沖電壓。具體操作是,用一根鐵棒或一塊磁鐵迅速靠近或者離開傳感器,同�(shí)用萬(wàn)用表�(cè)量傳感器兩接線端子間有無(wú)脈沖電壓�(chǎn)生。如果沒有感�(yīng)電壓或感�(yīng)電壓很微�,說(shuō)明傳感器有故障,�(yīng)�(jìn)一步檢�,再試驗(yàn),確�(rèn)有故障后,再�(jìn)行更�
磁阻元件式車速傳感器�
可變磁阻式車速傳感器主要由磁阻元�、轉(zhuǎn)�、印刷電路板和磁�(huán)等組�� 可變磁阻式車速傳感器的工作原�,�(dāng)齒輪帶動(dòng)傳感器軸旋轉(zhuǎn)�(shí),與軸連在一起的多級(jí)磁環(huán)也同�(shí)旋轉(zhuǎn),磁�(huán)旋轉(zhuǎn)引起磁通的變化,是集成電路�(nèi)的磁阻元件的電阻值也�(fā)生變�。當(dāng)流向磁阻元件MRE的電流方向與磁力線方向平行時(shí),其電阻�;電流方向與磁力線方向垂直時(shí),其電阻值最�. 在磁�(huán)上N極與S極交替排列,隨著磁環(huán)的回�(zhuǎn)使其磁力線方向不斷的變換,伴隨每一回轉(zhuǎn),在�(nèi)置磁阻元件(MRE)的集成電路(IC)中�(fā)�20�(gè)脈沖信號(hào),該信號(hào)即車速信�(hào),送入速度�。磁通量的變化與磁環(huán)�(zhuǎn)速成正比,這樣可以利用磁阻元件電阻值的變化檢測(cè)出磁�(huán)旋轉(zhuǎn)引起的磁通變�,將電壓的變化輸入到比較器中�(jìn)行比�,再由比較器輸出的信�(hào)控制晶體管的�(dǎo)通和截止,這樣就可以檢�(cè)出車��
可變磁阻式車速傳感器在檢�(cè)�(shí),可用手�(zhuǎn)�(dòng)傳感器軸,在�(zhuǎn)�(dòng)的同�(shí),用�(wàn)用表�(cè)量傳感器兩端子間輸出的電壓信�(hào),若有脈沖電壓信�(hào)輸出,說(shuō)明傳感器良好,若�(wú)脈沖信號(hào)�(chǎn)�, 則說(shuō)明傳感器已經(jīng)損壞,應(yīng)�(dāng)更換.
技�(shù)�(lǐng)�
該系�(tǒng)是用于汽車防抱制�(dòng)�(guò)程中輪速傳感器的檢�(cè)。為保證ABS系統(tǒng)的正常工作,獲取車輛�(yùn)行的參數(shù),需要有合格的輪速傳感器。本系統(tǒng)用輪速傳感器檢測(cè)裝置,將信號(hào)通過(guò)A/D�(zhuǎn)�,描繪出曲線,并根據(jù)�(shù)�(jù)確定輪速傳感器是否合格�
輪速傳感器是汽車防抱制�(dòng)系統(tǒng)中獲取車輛運(yùn)行參�(shù)的關(guān)鍵器�,為保證汽車防抱制動(dòng)系統(tǒng)的正常工�,保證汽車運(yùn)行的安全,輪速傳感器是一�(gè)重要的部��
汽車ABS所用的輪速傳感器為電磁感�(yīng)方式,產(chǎn)生出接近正弦波的波形,過(guò)去的檢測(cè)方式是用示波器查看波形和頻率,檢�(cè)比較麻煩,難以確保產(chǎn)品質(zhì)量。我們采用將輪速傳感器與齒圈轉(zhuǎn)�(dòng)�(chǎn)生的電信�(hào),通過(guò)A/D�(zhuǎn)換成�(shù)�(jù),通過(guò)�(jì)算機(jī)將信�(hào)曲線描繪出來(lái),并根據(jù)采集的數(shù)�(jù)�(jì)算出周期和頻�,通過(guò)峰值數(shù)�(jù)給出輪速傳感器是否合格的判��
該系�(tǒng)是通過(guò)輪速傳感器檢測(cè)裝置,將齒圈�(zhuǎn)�(dòng)�(chǎn)生的電信�(hào),通過(guò)A/D�(zhuǎn)換成�(shù)�(jù),通過(guò)�(jì)算機(jī)將信�(hào)曲線描繪出來(lái),并根據(jù)采集的數(shù)�(jù)�(jì)算出周期和頻�,通過(guò)峰值數(shù)�(jù)給出輪速傳感器是否合格的判��
該系�(tǒng)有如下一些的特點(diǎn)�
,輪速傳感器檢測(cè)裝置用于檢測(cè)不同的輪速傳感器�(shí)的固定和定位;可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)裝置�(diào)整輪速傳感器與齒圈的距離。信�(hào)由A/D模塊傳送到PC,再由PC的檢�(cè)軟件顯示曲線和數(shù)�(jù)�
第二,輪速傳感器的參�(shù)確定:根�(jù)輪速傳感器的使用(氣壓、液壓)確定齒圈的齒�(shù),并根據(jù)齒數(shù)確定齒圈的轉(zhuǎn)�(dòng)頻率,調(diào)整電壓確定齒圈的�(zhuǎn)�(dòng)頻率。根�(jù)峰值電壓確定輪速傳感器是否合格�
第三,增加了【展寬】和【縮小】功��
【展寬】和【縮小】功能是為了便于�(duì)曲線�(jìn)行細(xì)致的分析。每按下一次【展寬】鍵,時(shí)間數(shù)�(jù)就縮小一�,多次按下時(shí)可以展寬�0.1s ,便于分析采集的�(shù)�(jù)曲線�
第四,【保存】功能:是用于輪速傳感器檢測(cè)中對(duì)�(shù)�(jù)的存�(chǔ)功能,可以事后對(duì)曲線�(jìn)行分析時(shí)使用�
該系�(tǒng)由計(jì)算機(jī)、輪速傳感器檢測(cè)裝置和可�(diào)直流�(wěn)壓電源等�(gòu)�。啟�(dòng)輪速傳感器檢測(cè)軟件后如�1所�,初始參�(shù)齒圈�100�,文件名為“S××××××”,××××××是系�(tǒng)的年月日,為初始文件�,用戶也可以輸入自己定義的文件名。根�(jù)所檢測(cè)的輪速傳感器的用途修改齒圈齒�(shù)的值(100�48�;打開可�(diào)直流�(wěn)壓電�,至此初始準(zhǔn)備工作就完成了。按下【檢�(cè)】鍵檢測(cè)就開始了,這時(shí)�(yīng)�(diào)整可�(diào)直流�(wěn)壓電源的電壓,使齒圈的旋�(zhuǎn)頻率滿足輪速傳感器的檢�(cè)要求,至此檢�(cè)開始�。同�(shí)【檢�(cè)】鍵變成【停歀鍵,可以隨�(shí)停止檢測(cè)工作。便于保存或分析�(shù)�(jù)(用【展寬】鍵查看曲線�。檢�(cè)是連續(xù)�,可以提高檢�(cè)效率�
附圖2為齒圈齒�(shù)�48齒時(shí)輪速傳感器的檢�(cè)曲線,附�3為附�2曲線的展寬方�;附�4為齒圈齒�(shù)�100齒時(shí)輪速傳感器的檢�(cè)曲線,附�5為附�4曲線的展寬方�;附�6為輪速傳感器檢測(cè)不合格的曲線。合格產(chǎn)品的判定為綠色的“合格�;不合格�(chǎn)品的判定為紅色的“不合格��
磁電式輪速傳感器
�1)結(jié)�(gòu)
磁電式輪速傳感器一般由磁感�(yīng)傳感頭和齒圈組成,傳感頭由永磁鐵、極�、感�(yīng)線圈等組成。齒圈是一�(gè)�(yùn)�(dòng)部件,一般安裝在輪轂上或輪軸上與車輪一起旋�(zhuǎn)。輪速傳感頭是一�(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��
汽車車輪�(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�、柱式、菱形三種類�,如下圖所�。不同形狀的傳感頭相對(duì)于齒圈的安裝方式也不�。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)�(yīng)牢固,為避免�、灰塵對(duì)傳感器工作的影響,在安裝前須將傳感器加注�(rùn)滑脂�
?�?)原�
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�(lái),穿�(guò)齒圈和空�,返回到磁芯的另一�。由于傳感器的線圈圈繞在磁芯�,因�,這些磁力線也�(huì)穿過(guò)線圈。當(dāng)車輪旋轉(zhuǎn)�(shí),與車輪同步的齒圈(�(zhuǎn)子)隨之旋轉(zhuǎn),齒圈上的齒和間隙依次快速經(jīng)�(guò)傳感器的磁場(chǎng),其�(jié)果是改變了磁路的磁阻,從而導(dǎo)致線圈中感應(yīng)電勢(shì)�(fā)生變�,產(chǎn)生一定幅值、頻率的電勢(shì)脈沖。脈沖的頻率,即每秒鐘產(chǎn)生的脈沖�(gè)�(shù),反映了車輪旋轉(zhuǎn)的快慢,如下圖所��
霍爾式輪速傳感器
?�?)結(jié)�(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�。如下圖所示�
?�?)原�
霍爾式輪速傳感器利用霍爾效應(yīng)原理,即在半�(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(chǎng)�(qiáng)度為B的磁�(chǎng),則在薄片的另兩端便�(huì)�(chǎn)生一�(gè)大小與控制電�、磁感應(yīng)�(qiáng)度B的乘積成正比的電�(shì),這就是霍爾電�(shì)�
用霍爾元件作為汽車的車輪�(zhuǎn)速傳感器�(shí),多采用磁感�(yīng)�(qiáng)度B作輸人信�(hào),通過(guò)磁感�(yīng)�(qiáng)度B隨輪速變�,產(chǎn)生霍爾電�(shì)脈沖,經(jīng)霍爾集成電路�(nèi)部的放大、整�、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�(zhuǎn)�(dòng)交替改變磁阻,引起磁感應(yīng)�(qiáng)度變�,即可測(cè)取傳感器輸出的霍爾電�(shì)脈沖�
如下圖所�,永磁體的磁力線穿過(guò)霍爾元件通向齒輪,齒輪相�(dāng)于一�(gè)集磁��
?�?�(dāng)齒輪位于圖a)所示位置時(shí),穿�(guò)霍爾元件的磁力線分散,磁�(chǎng)相對(duì)較弱�
?�?�(dāng)齒輪位于圖b)所示位置時(shí),穿�(guò)霍爾元件的磁力線集中,磁�(chǎng)相對(duì)較強(qiáng)�
� 齒輪�(zhuǎn)�(dòng)�(shí),使得穿�(guò)霍爾元件的磁力線密度�(fā)生變�,因而引起霍爾電壓的變化,霍爾元件將輸出一�(gè)mV�(jí)的準(zhǔn)正弦波電�,此信號(hào)再經(jīng)�(guò)電子電路�(zhuǎn)換成�(biāo)�(zhǔn)的脈沖電壓。脈沖的頻率,即每秒鐘產(chǎn)生的脈沖�(gè)�(shù),反映了車輪旋轉(zhuǎn)的快�,通過(guò)脈沖的頻率即可得知車輪轉(zhuǎn)速�