汽車上四種速度傳感器簡介
1、概述
應用在汽車上的速度/減速度傳感器有：
發動機轉速傳感器：其功用是檢測發動機轉速，并把檢測結果輸入到汽車儀表系統顯示發動機工況；或輸入發動機控制系統和底盤某些控制系統的ECU，用于燃油噴射量、點火提前角、動力傳動等控制。
發動機轉速的檢測通常利用曲軸位置傳感器的檢測信号實現的。
車速傳感器：其功用是檢測汽車行駛速度，并把檢測結果輸入給汽車儀表系統，用于顯示車速；或用于自動變速器系統、巡航定速系統等。
車速通常通過直接或間接檢測汽車輪胎的轉速獲得的。
車輪轉速傳感器：其功用是檢測車輪轉速，并把檢測結果輸入ABS/ASR系統ECU，用于汽車的制動或驅動控制。
減速傳感器：其功用是檢測汽車的減速度，并把檢測結果輸入ABS系統的ECU，用于汽車的制動或驅動控制。
速度/減速度傳感器的結構、原理一覽表
2、發動機轉速傳感器
美國GM公司的霍爾式曲軸位置傳感器
3、車速傳感器
在汽車儀表系統中要顯示車速；在汽車燃油噴射、自動變速器、ABS/ASR、巡航定速控制等系統中都要涉及到汽車的車速狀況。車速通常通過直接或間接檢測汽車輪胎的轉速計算獲得的。
1.功用
檢測汽車行駛速度，并把檢測結果輸入給汽車儀表系統用于顯示車速；或将檢測的車速信号輸入到需要車速信号的汽車控制系統的ECU。
2.車速傳感器的類型
車速傳感器的類型有：舌簧開關式、電磁感應式、光電式、可變磁阻式、霍爾式等
一、舌簧開關式車速傳感器的結構、原理與檢測
（一）舌簧開關式車速傳感器的結構、原理
1.傳感器的結構
如下圖為舌簧開關式車速傳感器的結構。
舌簧開關式傳感器安置在車速表轉子附近，當車速表驅動軟軸回轉時，永久磁鐵也回轉，磁鐵的N、S 極将靠近或遠離舌簧開關的觸點。
舌簧開關式車速傳感器
2.傳感器的工作原理
如圖當N、S磁極從接近舌簧開關到逐漸離開時，上下兩個觸點變為不同極性的磁極，觸點互相吸引，開關變成閉合狀态。
如圖當N極或S極接近觸點時，上下兩個觸點變為同一極性的磁極，觸點互相排斥，所以舌簧開關斷開。
轉子磁鐵一般是4極的，車速表驅動軸每回轉一圈，就會輸出4個脈沖。
舌簧開關式車速傳感器應用于電子式車速/裡程表
（二）舌簧開關式車速傳感器的檢測
用指針式萬用表電壓檔檢測舌簧開關式車速傳感器，把表筆接在傳感器連接器插頭兩端子上，起動機轉動1~2s，觀察電壓表指針是否有脈沖電壓産生，若無脈沖電壓産生，表示傳感器有故障，應當更換。
二、電磁感應式車速傳感器的結構、原理與檢測
（一）電磁感應式車速傳感器的結構、原理
1.傳感器的結構
如圖車速傳感器由永久磁鐵和電磁感應線圈組成，它被固定安裝在變速器輸出軸附近的殼體上，輸出軸上的駐車鎖定齒輪為感應轉子。
2.傳感器的工作原理
當變速器輸出軸轉動時，駐車鎖定齒輪的凸齒，不斷地靠近或離開車速傳感器，使線圈内的磁通量發生變化，從而産生交流電，車速越高，輸出軸轉速也越高，感應電壓脈沖頻率也越高，電控組件根據感應電壓脈沖的頻率計算汽車行駛的速度。
3.傳感器的安裝位置
電磁感應式車速傳感器安裝在自動變速器輸出軸附近的殼體上，用于檢測自動變速器輸出軸的轉速。
電控單元ECU根據車速傳感器的信号計算車速，作為換擋控制的依據。
該傳感器的安裝情況如圖所示。
（二）電磁感應式車速傳感器的檢測
1.開路檢測：檢測傳感器的電阻。
2.模拟檢測：檢測傳感器的輸出波形。
3.開路檢測：檢測感應脈沖。
（三）變速器輸入軸車速傳感器
别克轎車車速傳感器是電磁感應式，該傳感器安裝在自動變速器輸入軸端。
該傳感器的安裝情況如圖所示。
三、光電式車速傳感器的結構、原理與檢測
光電式車速傳感器的結構、原理與曲軸或凸輪軸光電式位置傳感器基本相同，檢測方法類似。
車速表軟軸每轉一圈，傳感器産生20個脈沖。
光電車速傳感器原理
車速表電路框圖
四、可變磁阻式車速傳感器的結構、原理與檢測
磁阻效應（Magneto-resistanceEffects）是指某些金屬或半導體的電阻值随外加磁場變化而變化的現象。
磁阻效應在金屬裡可以忽略，在某些半導體中較大。
1.傳感器的結構
主要有兩個器件：磁環和内裝有磁阻元件的混合集成電路。
2.傳感器的原理
如圖所示，當多極磁環繞其軸旋轉時，使靠近磁環的混合集成電路内的磁阻元件處的磁場變化，從而使磁阻元件的電阻發生變化。
混合集成電路在磁阻元件的電阻變化時，輸出與多極磁環繞旋轉速度相對應的脈沖信号。
該傳感器的優點是多極磁環可安裝在變速器的輸出軸上，這樣可以取消儀表的軟軸。
五、霍爾式車速傳感器的結構原理
霍爾式車速傳感器的結構、原理與曲軸或凸輪軸光電式位置傳感器基本相同，檢測方法類似。
4、輪速傳感器
有關汽車制動或驅動的各類電子控制系統如：防抱死制動(ABS)、驅動防滑(ASR)或電子制動力分配(EBD)、轉向制動控制(CBC)、電子穩定程序(ESP)等系統控制均需要獲取車輪的轉速狀況。
車速通常檢測汽車傳動系統的轉動，換算為汽車驅動輪的轉速間接獲得的。
輪速傳感器一般是直接檢測車輪的轉速且所有車輪的轉速均檢測。
1.輪速傳感器的功用
是檢測車輪轉速，并把檢測結果輸入ABS/ASR等用于制動或驅動控制的系統的ECU。
2.輪速傳感器的類型
本節介紹的輪速傳感器有電磁式、霍爾式兩類。
其結構與原理與汽車其他位置的這類轉速檢測傳感器類似。
一、電磁式輪速傳感器的結構、原理與檢測
1.傳感器的結構
傳感頭：安裝在不随車輪旋轉的部件上，如轉向節、懸架支承、半軸套管或制動底闆上。
齒圈：安裝在随車輪旋轉的部件上，如輪毂、制動盤或半軸上。
2.傳感器的特點
優點：
電磁式輪速傳感器結構簡單、成本低、對粉塵污染不敏感，傳感頭不需外接電源。
缺點：
輸出信号的幅值和頻率受轉速影響大，抗電磁波幹擾能力差，易産生誤信号。
适于15~160 km/h
2.傳感器的安裝部位
安裝在前輪上
安裝在後輪上
二、霍爾式輪速傳感器的結構、原理與檢測
1.傳感器的結構、原理
2.傳感器的特點
輸出信号電壓幅值不受轉速的影響，頻率響應高，抗電磁波幹擾能力強。
3.傳感器的安裝
類似于電磁感應輪速傳感器。
5、減速度傳感器
減速度傳感器又稱G傳感器，通常用于四輪驅動汽車的ABS/ASR等與汽車驅動與制動控制有關的系統上。
汽車高附着系數路面上制動時其減速度大，在低附着系數路面上制動時其減速度小，當汽車行駛在雪地、結冰路等低附着系數路面上時，采取相應措施，以提高制動性能。
汽車在在低附着系數行駛時，其驅動輪通常會出現滑轉現象。
兩輪驅動的汽車上，ABS系統的ECU可根據輪速傳感器傳來的信号判斷驅動車輪的滑轉狀況。
ABS系統在不同的附着系數路面将采用不同的防抱死制動方式。
1.減速度傳感器的功用
用于獲取汽車減速度信号；該信号送入ECU後，對路面的附着系數高低進行判斷。
2.減速度傳感器類型
減速度傳感器有光電式、水銀式、差動式變壓式等。
一、光電式減速度傳感器的結構、原理
1.感器的結構
光電式減速度傳感器由兩個發光二極管、兩個光敏三極管一個透光闆和信号轉換電路組成。
光電式減速度傳感器的結構
2.感器的工作原理
汽車勻速行駛時，傳感器的透光闆靜止不動；汽車制動時，即減速行駛時，透光闆由于慣性則随着減速度的變化而沿汽車的縱軸方向進行擺動。
透光闆的作用是穿過或隔斷發光二極管到光電三極管之間的光線，以此控制光電三極管的開與關。
兩對發光二極管和光電三極管的組合可以将汽車的減速度分為4個等級。
光電式減速度傳感器的工作原理
減速度率的等級與光敏三極管同斷的關系
二、水銀式減速度傳感器的結構、原理
1.傳感器的結構
水銀式減速度傳感器的結構如圖所示，它主要由水銀和玻璃管組成，這種傳感器應用在日産4×4全輪驅動汽車上。
2.傳感器的工作原理
當汽車制動時，若減速度小，玻璃管内的水銀球基本不動，則輸出電極1、2均與搭鐵接通，意味着汽車處在附着系數較小的路面上，圖(a)；
當汽車制動時，減速度大，水銀在玻璃管内由于慣性作用前移，則輸出電極1與搭鐵接通，輸出電極2與搭鐵斷開，意味着汽車處在附着系數較大的路面上，圖(b)。
三、差動變壓器式減速度傳感器的結構、原理
1.傳感器的結構
日本三菱汽車應用了如圖所示的減速度傳感器。
1)差動變壓器線圈
2)鐵芯：汽車減速時，鐵芯受慣性力的作用可向前移動。
3)彈簧：使移動後的鐵芯複位。
4)變壓器油：對移動的鐵芯起着阻尼作用。
5)印制電路闆：處理差動變壓器内感應電勢信号。
2.傳感器的工作原理
當汽車正常行駛時，差動變壓器線圈内的鐵芯處于線圈中間位置，輸出電壓為“0”；
當汽車減速時，由于鐵芯受慣性力的作用向前移動，差動變壓器内感應電勢将發生變化，并以此變化作為ABS工作的控制信号。
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