汽车 传感器与执行器
传感器与执行器在自动化设计中的作用
传感器与执行器在自动化设计中的作用自动化技术在现代工业和社会生活中扮演着重要的角色，而传感器和执行器则是实现自动化的关键元件。
传感器用于感知和检测环境中的物理量和信号，执行器则用于根据传感器的反馈信号对系统进行控制和操作。
本文将探讨传感器与执行器在自动化设计中的作用及其在不同领域的应用。
一、传感器的作用传感器是自动化系统中的“感知器”，通过感知物理量和信号，将它们转化为可用的电信号，并传递给控制系统。
传感器在自动化设计中的作用不可忽视，它们可以实现以下功能：1.1 监测和检测传感器能够监测和检测环境中的各种物理量和信号，例如温度、湿度、压力、光强、动作、声音等。
通过对这些参数的监测和检测，可以及时获取并反馈环境的状态信息，为系统的控制和决策提供准确的数据。
1.2 实时反馈传感器能够实时地将感知到的信息转化为电信号，并传递给执行器或控制系统。
这种实时反馈机制可以确保系统能够及时作出反应和调整，保证自动化系统的稳定性和可靠性。
1.3 数据采集与分析传感器可以将感知到的数据采集和记录下来，为后续的数据分析和处理提供基础。
通过对采集到的数据进行分析，可以深入了解系统的运行状况和性能指标，并优化自动化设计。
二、执行器的作用执行器是自动化系统中的“执行器”，根据传感器的反馈信号对系统进行控制和操作。
执行器的作用主要体现在以下几个方面：2.1 控制与操作执行器通过接收传感器传递的信号，根据预设的规则和算法对系统进行控制和操作。
例如，根据温度传感器的反馈信号，执行器可以控制空调系统的运行，保持恒定的室内温度。
2.2 调节与反馈执行器可以根据传感器的反馈信号对系统进行调节，实现自动化控制。
例如，根据压力传感器的反馈信号，执行器可以调节液压系统的工作压力，保证系统的稳定运行。
2.3 实现自动化执行器的作用是将控制信号转化为物理运动或操作，实现自动化系统的自主工作。
执行器可以驱动机械臂的运动、控制阀门的开关和执行工艺过程中的各种动作，实现各种工业自动化和机器人应用。
传感器与执行器的解析
传感器与执行器的解析什么是传感器?甲传感器监视环境条件，例如流体的水平，温度，振动，或电压。
当这些环境条件发生变化时，它们会向传感器发送电信号，然后传感器可以将数据或警报发送回中央计算机系统，或调整特定设备的功能。
例如，如果电动机达到过热温度点，它将自动关闭。
什么是执行器？另一方面，致动器引起运动。
它接收电信号并将其与能源结合以产生物理运动。
致动器可以是气动的，液压的，电动的，热的或磁性的。
例如，电脉冲可以驱动资产中电动机的功能。
传感器和执行器之间的6个主要区别传感器和执行器跟踪不同的信号，通过不同的方式进行操作，并且必须协同工作才能完成任务。
它们还物理上位于不同的区域，并且经常用于单独的应用程序中。
传感器负责跟踪进入机器的数据，而执行器则执行动作。
输入和输出传感器查看来自环境的输入，这些输入触发特定的动作。
另一方面，执行器跟踪系统和机器的输出。
电信号传感器通过电子信号读取特定的环境条件并执行分配的任务。
但是，执行器会测量热量或运动能以确定所产生的作用。
依赖传感器和执行器实际上可以相互依赖来执行特定任务。
如果两者都存在，则执行器将依靠传感器来完成其工作。
如果一个或两个都无法正常工作，则系统将无法运行。
转换方向传感器倾向于将物理属性转换为电信号。
执行器的作用相反：将电信号改变为物理动作。
位置如果同时存在传感器和执行器，则个位于输入端口，而后者位于输出端口。
应用传感器通常用于测量资产温度，振动，压力或液位。
执行器的工业应用包括操作风门，阀门和联轴器。
执行器和传感器示例在工业领域，执行器和传感器都有许多用途。
它们都有助于关键资产更有效地工作，从而有助于减少停机时间并提高生产率。
5种不同类型的执行器1、手动执行器这些执行器需要员工控制齿轮，杠杆或车轮。
尽管它们便宜且易于使用，但适用性有限。
2、气动执行器这些执行器利用气压为阀门提供动力。
压力推动活塞影响阀杆。
3、液压执行器这些执行器使用流体产生压力。
液压执行器不使用气压，而是使用液压来操作阀门。
汽车电子技术第4章汽车电脑传感器与执行器
氧化锆式（也称锆管式） 氧化钛式
第四章 汽车电脑传感器与执行器
• 1、氧化锆式氧传感器
氧化锆式氧传感器是目前应用最多的氧传感器
主要
锆管 电极
氧化锆式氧传感器
氧化锆式氧传感器内部的敏感元件是二氧化锆（ZrO2）固体电解质。在二氧 化锆固体电解质粉末中添加少量的添加剂并烧制成管状，便称为锆管。紧贴 锆管内、外表面的是作为锆管内、外电极的铂膜，内、外电极通过电极引线 与传感器的线束插接器相连。锆管的内电极与外界大气相通，外电极与排气 管内的排气相通。为防止发动机排出的废气腐蚀外层的铂电极，在外层铂电 极表面都覆盖着一层多孔性地陶瓷层。
第四章 汽车电脑传感器与执行器
• 3、光电式曲轴位置传感器的工作电路
光电式曲轴位置传感器的工作电路
第四章 汽车电脑传感器与执行器
• 三、曲轴位置传感器的检测
• 曲轴位置传感器的常见故障有：导线断路、短路，无工作电压等。另外，霍 尔式曲轴位置传感器还可能由于内部的霍尔元件发生故障而出现信号时有时 无、高温时无信号等故障。曲轴位置传感器信号消失会导致汽油喷射系统停 止喷油，点火系统停止点火，使发动机不能运转。
第四章 汽车电脑传感器与执行器
• 3、光电式发动机转速与曲轴位置传感器
光
电
信号盘（即信号转子）
式
曲
轴 与
信号发生器
凸
轮 轴
配电器
位
置 传
传感器壳体
感
器
线束插头
信号盘是传感器的信号转子，压装在传感器轴上。在靠近信号盘的边缘位置制作有均匀间隔弧度的内、外两圈透光
孔。其中，外圈制作有360个透光孔（缝隙），间隔弧度为1°。用于产生曲轴转角与转速信号；内圈制作有4个透 光孔（长方形孔），间隔弧度为90°，用于产生各个汽缸的上止点信号，其中有一个长方形的宽边稍长，用于产生 汽缸1的上止点信号。信号发生器固定在传感器壳体上，它由Ne信号（转速与转角信号）发生器、G信号（上止点信 号）发生器以及信号处理电路组成。由于曲轴旋转两转，传感器轴带动信号盘旋转一圈，因此，G信号传感器将产 生4个脉冲信号。
执行器与传感器标准
执行器与传感器标准
执行器和传感器的标准是指制定用于执行器和传感器的技术规范、测试方法、性能要求等的统一标准。
对于执行器而言，标准可以包括以下内容：
1. 接口标准：规定了执行器与其他设备（如控制器、电源等）之间的接口要求，包括电气接口、通信接口等。
2. 工作性能标准：规定了执行器的工作性能要求，包括最大负载、运动速度、加速度、精度等。
3. 安全标准：规定了执行器的安全性能要求，包括过载保护、紧急停止、防护措施等。
4. 通信标准：规定了执行器与控制器之间的通信协议、数据格式等要求，以实现远程控制、监测等功能。
对于传感器而言，标准可以包括以下内容：
1. 接口标准：规定了传感器与其他设备（如控制器、数据采集系统等）之间的接口要求，包括电气接口、通信接口等。
2. 测量准确度标准：规定了传感器的测量准确度要求，包括测量范围、误差限、重复性等。
3. 环境适应性标准：规定了传感器在不同环境条件下的适应性要求，包括温度、湿度、震动等。
4. 安全标准：规定了传感器的安全性能要求，包括防爆、防水、防腐蚀等。
5. 通信标准：规定了传感器与控制器之间的通信协议、数据格式等要求，以实现数据传输、参数配置等功能。
这些标准的制定有助于确保执行器和传感器在不同设备之间的
互通性、可靠性和安全性，促进了设备的互联互通和智能化应用的发展。
同时，使用符合标准的执行器和传感器能够简化设备的设计、制造、维护和管理工作。
传感器与执行器
第五章传感器与执行器一、传感器概述传感器的概念：指能感受规定的物理量，并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置。
简单的说，传感器即使把非电量转换成电量的装置。
汽车传感器的工作条件极为恶劣，因此，传感器能否精确可靠地工作至关重要。
在该领域中，理论研究及材料应用发展迅速，半导体和金属膜技术研究及材料应用技术发展迅速，半导体和金属膜技术、陶瓷烧结技术等得到迅猛发展。
智能化、集成化和数字化将是传感器的未来发展趋势。
传感器通常由敏感元件、转换元件及测量电路组成。
敏感元件是指能直接感受被测量的部分。
转换元件是指能将非电量转换成电量的部分。
有些敏感元件可以直接输入电量。
测量电路是指将转换元件输入的电量经过处理，以便进行显示、记录和控制的部分。
测量电路中较多的使用电桥电路。
比如后面要讲到的热线式空气流量计。
传感器的种类比较多，像我们一般碰到的传感器一般有：温度传感器（冷却水温度传感器THW进气温度传感器THA; 流量传感器（空气流量传感器，燃油流量传感器）；进气压力传感器MAP 节气门位置传感器TPS 发动机转速传感器车速传感器SPD 曲轴位置传感器（点火正时传感器;氧传感器爆震传感器（KNK;传感器的特征参数也有很多，且不同类型的传感器，其特征参数的定义和要求也各有差异。
下面我们来介绍一些主要的、通用的静态特性参数指标的定义。
1、灵敏度概念：灵敏度是指温态时传感器输出量y 与输入量x 之比，或者是传感器输出量y 的增量与输入量x 的增量之比。
灵敏度用K表示为K=dy/dx，线性传感器的灵敏度为一常数，而非线性的传感器的灵敏度是随输入量变化的。
2、分辨率概念：传感器在规定的测量范围内能够检测出的被测量的最小变化量。
由于分辨率要受到嘈声的限制，我们就用相当于嘈声电平N若干倍C的被测量表示分辨率，即M=CN/K式中，M为最小检测量；C取1-5。
3、测量范围和量程在允许的误差范围内，被测量的下限到上限之间的范围称为测量范围。
汽车电控发动机传感器和执行器的功能
汽车电控发动机传感器和执行器的功能、安装位置、构造、工作原理、电路图、检测方法以及结果分析等内容。
其中传感器包括空气流量传感器、冷却液温度传感器、进气温度传感器、进气歧管压力传感器、大气压力传感器、节气门位置传感器、曲轴位置传感器与凸轮轴位置传感器、爆震传感器、氧传感器、EGR位置传感器和发动机其他传感器与开关信号等；执行器主要包括喷油器、点火控制模块、怠速控制阀、各种继电器、电动燃油泵以及各种电磁阀等。
（可选其中几个进行论述）建议用故障案例将各种元件检测串联起来。
注：①最好选择自己实习单位业务范围内车型；车型要求为最近几年生产。
②图文并茂，无文字错误，注意格式随着世界汽车保有量的迅速增长，日益严重的环境污染和能源危机迫使人们对汽车进行越来越严格的排放控制和提出更高的节能要求，化油器式汽油机在动力性、经济性以及排放指标等方面都达不到这些要求，电控发动机取代化油器式发动机后，提高了发动机的动力性、燃油经济性，降低了排放污染，改善了发动机的加减速性能和起动性能，发动机故障发生率大大降低。
随着汽车电子化发展，自动化越高，对传感器执行器的依赖程度也就越大。
传感器和执行器作为汽车电子控制系统的信息源与执行元件，是汽车电子控制系统的关键部件，对汽车的性能影响很大，所以我们要研究它。
与此同时，也随着人们生活水平的提高，对汽车的舒适性和安全性要求越来越高。
汽车电控发动机传感器和执行器的功能、安装位置、构造、工作原理、电路图、检测方法以及结果分析等内容。
其中传感器包括空气流量传感器、冷却液温度传感器、进气温度传感器、进气歧管压力传感器、大气压力传感器、节气门位置传感器、曲轴位置传感器与凸轮轴位置传感器、爆震传感器、氧传感器、EGR位置传感器和发动机其他传感器与开关信号等；执行器主要包括喷油器、点火控制模块、怠速控制阀、各种继电器、电动燃油泵以及各种电磁阀等。
（可选其中几个进行论述）建议用故障案例将各种元件检测串联起来。
传感器与执行器的解析
传感器与执行器的解析传感器和执行器是自动化系统中的两个重要组成部分，它们通过感知和控制物理量来实现系统的自动化控制。
传感器负责将现实世界的物理量转化为可测量的电信号，而执行器则负责将电信号转化为控制信号，控制相应的物理设备。
下面将详细解析传感器和执行器。
一、传感器1.定义：传感器是指将机械量、热量、光量、电量、化学量等非电信号的物理量转化为与之对应的电信号输出的设备。
2.分类：按信号类型可分为模拟传感器和数字传感器；按工作原理可分为电磁式传感器、电容式传感器、电阻式传感器、光电传感器、温度传感器、压力传感器等。
3.工作原理：不同类型的传感器工作原理各不相同，但大致上可以分为以下几种基本原理：(1)电磁感应原理：利用电磁感应现象将非电信号转化为电信号，如电压互感器、电流互感器等。
(2)变压原理：利用物理量与电阻、电容、电感等电性质之间的关系，将非电信号转化为电信号，如温度传感器、压力传感器等。
(3)光电效应原理：利用半导体光敏材料对光能的吸收和光电效应的特性，将光信号转化为电信号，如光敏电阻、光电二极管等。
(4)化学反应原理：利用化学反应或物理变化的特性，实现非电信号到电信号的转化。
4.应用：传感器广泛应用于工业自动化、环境监测、医疗设备、智能家居、机器人等领域，用于测量温度、湿度、压力、流量、光强等物理量，并将其转化为电信号供系统分析和控制。
二、执行器1.定义：执行器是指将电信号转化为机械位移、转动力矩、流量等物理作用的设备。
2.分类：按功能可分为执行力、执行位移和执行速度三种类型的执行器；按工作原理可分为阀门、电动机、泵、液压缸、气缸等。
3.工作原理：不同类型的执行器工作原理各不相同，但大致上可以分为以下几种基本原理：(1)电动执行原理：利用电动机将电能转化为机械能，实现力、位移或速度的控制，如直流电动机、交流电动机等。
(2)液压执行原理：利用液体的流动和压力变化实现力、位移或速度的控制，如液压缸、液压马达等。
汽车制动系统的传感器及执行元件的选型和计算
汽车制动系统的传感器及执行元件的选型和计算
汽车制动系统的传感器主要包括刹车踏板传感器、车速传感器、压力传感器和角度传感器等。
执行元件主要包括刹车液压装置和ABS控制器等。
选型时需要考虑以下因素：
1. 适用性：传感器和执行元件应能够适应特定车辆型号和制动系统的要求。
2. 精度：传感器和执行元件的精度应足够高，能够准确测量和执行相应的参数。
3. 可靠性：传感器和执行元件应具有高可靠性，能够在恶劣环境下正常工作。
4. 抗干扰性：传感器和执行元件应具有良好的抗干扰能力，能够有效抵抗外界干扰信号。
5. 成本：选型时还需要考虑传感器和执行元件的成本，确保满足性价比要求。
计算方面，常见的计算包括刹车踏板力的计算、车速计算、刹车液压压力的计算等。
这些计算通常需要根据具体的传感器和执行元件规格以及制动系统的工作原理来进行。
涉及到的公式和计算方法可以根据实际需求进行分析和推导，或者参考相关的技术资料和标准。
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2. 传感器与执行器2.1 传感器有了形式各样的传感器，车载控制模块才能监控整个电气系统的工作状况，获得它想要得到的信息，并对系统的工作状况进一步作出有必要的调整。
传感器可以用来监测不同的物理属性值，比如：位置、速度、压力、温度等。
这些属性值最终均以电信号的形式与其他数据流一起，传送至控制网络。
2.1.1 信号1.信号的类型1）按照信号的波形图特征，传感器信号可以分为数字信号（Digital Signal）和模拟信号（Analog Signal）。
（1）数字信号 Digital Signal图2-1 数字信号波形图由于车载控制单元的基础是单片机，所有能接受的数字信号也是二进制信号，如图2-1所示。
二进制信号是电压信号，也叫方波信号，最大的特点是，随着时间的变化，电压值只在两个域值之间瞬间切换，并不存在过渡区，每一个电压值代表着一种状态。
（例如：Vmax表示开，Vmin表示关）。
虽然开关并不属于传感器，但开关信号是最简单的数字信号的例子，开关的状态无非有两种，打开和关闭；对应的电压信号值，就是12V（或5V）和0V。
（2）模拟信号 Analog Signal图2-2 模拟信号波形图模拟信号与电压信号最大的不同在于，随着时间的变化，输入的电压值是连续变化的，如图2-2所示。
在某一时刻的电压值，具体指的是什么状态，控制单元无法识别出来。
最简单的例子就是温度传感器：测量的时间不同，物体不同，那么测量的结果就是电压值在0―5V之间的任意值。
2）按照传感器类型的不同，传感器信号可以分为：电阻信号（Resistive Signal）、开关信号（Switches Signal）、和感应电压信号（Voltage Generating）。
（1）电阻信号 Resistive Signal随着机械位置发生改变，电阻值也跟着变化，这一类的传感器称为电阻传感器。
传感器的阻值发生变化，那么传感器上的电压也会随之变化。
控制模块通过监测传感器上的电压值变化，并与参考标志电压相比较，就可以知道测量值所代表的状态。
（2）开关信号 Switches Signal开关本身不是传感器，但其可以用作信号输入，最简单的例子就是制动踏板开关。
（3）感应电压信号 Voltage Generating正如字面意义所透露的，该类型的传感器可以产生感应电压信号。
不同的信号电压值表示不同的机械状况，控制模块通过感应电压信号值，就可以知道其对应的机械状况。
2. 信号利用车载控制模块的基础是只能识别二进制信号的单片机，所以能够直接使用数字信号，因为数字信号只有两个阈值信号（0V或5V），要么有、要么没有，但不能识别模拟信号。
所以模拟信号必须要经过转换，才能被控制模块所识别、理解其所包含的信号含义。
2.1.2 传感器的类型按照核心元件工作原理不同，传感器可以分为电阻型、感应电压型和开关型传感器。
1. 电阻型传感器电阻型传感器是一类传感器，根据电阻元件物理特性的不同，分为电位计（Potentiometer）、热敏电阻（Thermistors）传感器、压敏电阻（Piezo resistive）传感器三种类型。
1）电位计Potentiometer电位计本质上是一个用作信号输入的滑片电阻器。
一般用3个端子：供电极，接地以及可变电压反馈端子。
可变电压反馈端子一般与机械臂相连，随着机械臂位置或角度的变化，对外输出的电压也随之变化，如图2-3所示。
图2-3 典型的电位计示意图电位计通常用于以下部件中：（1）自动空调系统（HVAC）空气分配风门（2）节气门体（3）电子加速踏板（4）车身高度传感器2）热敏电阻 Thermistors热敏电阻传感器的典型特点是对温度敏感，不同的温度下表现出不同的电阻值。
热敏电阻分为正温度系数电阻（PTC ，Positive Temperature Coefficient）和负温度系数电阻（NTC ,Negative Temperature Coefficient）。
如图2-4所示，PTC热敏电阻传感器器在温度越高时电阻值越大，NTC热敏电阻传感器在温度越高时电阻值越低，它们同属于半导体器件。
（a）负温度系数关系（b）正温度系数关系图2-4 温敏电阻的阻值与温度的关系如图2-5所示，热敏电阻传感器有两个接线端子，一个端子接地，通常是进入控制模块，在控制模块内部接地；另一个端子是参考电压端，与控制模块内部的一个分压电阻相接，形成两个串联电阻。
控制模块监测参考电压端，也就是热敏电阻与分压电阻的连接段的输出电压值V out的变化。
图2-5 热敏电阻传感器接线示意图外界温度发生变化，那么R2阻值就会改变，通过公式可知，输出V out也会随之发生变化。
V out =R2/（R1+R2）×Vin热敏电阻传感器一般用于测量以下参数：（1）发动机冷却液温度（2）进气温度（3）变速箱油温（4）空调出风口温度3）压敏电阻传感器 Piezo resistive压敏电阻传感器的核心部分，是一个薄膜弹性硅片。
薄膜弹性硅片最大的特点是，遇到压力不仅会发生形变，而且内阻阻值也会发生变化。
所以，这种类型的传感器一般用来测量外界压力的变化，比如说进气歧管绝对压力传感器（MAP，manifold absolute pressure sensor）。
1-真空 2-支架 3-硅晶片 P-薄膜压力 R1-压敏电阻（压缩） R2-压敏电阻（伸长）图2-6 压敏电阻传感器在MAP传感器内，进气歧管内的真空度的改变，会引起薄膜以及与薄膜相连的硅晶片发生形变。
发生形变的硅晶片的内阻也会相应的发生变化。
最后通过惠斯通电桥（Wheatstone bridge）回路，将这种电阻波动转化为电压信号，如图2-6所示。
压力传感器有三个端子：供电、接地以及反馈电压端子。
2. 感应电压型传感器按照感应电压产生的方式不同，感应电压型传感器分为压电式（Piezo Electric）、二氧化锆（Zirconia Dioxide）式氧传感器、电磁效应式（Magnetic Inductance）三种类型。
1）压电式 Piezo Electric在某种晶体，比如石英晶体上，施加压力，就会在晶体两端产生电势差。
爆震传感器就是根据此原理制造而成，在传感器内的石英晶片发生扭曲或震动时，就会产生交流电压，如图2-7所示。
爆震传感器产生的信号用来推出点火时间以阻止发动机爆震，爆震传感器接线端如图2-8所示。
A-压敏元件稳定状态 B-压敏元件收到压迫 C-压敏元件开始伸张图2-7 压敏元件工作原理图图2-8 爆震传感器2）氧传感器（Oxygen Sensor）二氧化锆型氧传感器，用来监测尾气中氧气的含量，其结构如图2-9所示。
1-外部支架 2-陶瓷管 3-导线 4-带插槽的引导管 5-主动陶瓷 6-传感器层 7-触片保护罩 8-加热丝9-加热丝接口 10-弹簧垫片图2-9 氧传感器结构示意图1-排气管 2-废气 3-带自加热的陶瓷传感器 4-传感器输出电压 5-传感器接触面 6-多孔陶瓷外套图2-10 二氧化锆型氧传感器工作原理图二氧化锆氧传感器有一个二氧化锆球茎，内外壁皆包裹有铂金膜。
球茎的内侧与外界大气接触，球茎的外侧表面暴露在排气管内，与废气接触，如图2-10所示。
在外界温度上升到300℃时，开始在二氧化锆球茎外层的铂金薄膜上富集游离的氧离子，氧传感器才开始进入工作状态。
如果外层铂金薄膜上的氧离子达到一定数量，那么就会在内外两层薄膜之间产生电势差。
废气中含有的氧分子越少，产生的电势差越大；废气中含有的氧分子越多，产生的电势差越小。
也就是说，混合气的越稀，空燃比越大，产生的电压越大；混合气越浓，空燃比越小，产生的电压越小。
3）感应电压式 Magnetic Inductance当感应型传感器在做切割磁力线运动时，就会在内部产生感应电压，如图2-11所示。
A-移动方向 1-导体 2-永久磁铁 3-磁场图2-11 感应电压产生原理图在带有铁芯的永久磁铁外围用导线缠绕，形成带有永久磁铁的螺旋线圈，就是电磁效应式传感器的核心部分。
永久磁铁可以静止不动，也可以发生移动。
当磁铁发生移动时，在磁铁周围的磁力线也跟着移动，在磁力线经过螺旋线圈而被切割时，感应电压就产生了。
磁力线是有方向的，永远只会从南极出发，进入磁铁的北极。
在磁铁运动过程中（绕螺旋线圈作旋转运动），南极和北极在不停的互换。
所以在螺旋线圈内产生的电压就是交流电压。
如果磁铁旋转的速度越快，那么信号电压的频率也越高。
当磁铁静止时，磁铁一般位于螺旋线圈的内部。
如图2-12所示，如果一个转子与磁铁保持很小的距离不停的旋转，那么转子外圈的齿就会切割磁力线，在螺旋线圈上的磁场就会时弱时强。
由于有了这种磁场周期性的强弱变化，那么在螺旋线圈内，就产生了感应电压。
这种类型的传感器通常用于ABS系统与发动机曲轴位置传感器，来确定转动的角速度。
1-永久磁铁 2-螺旋线圈 3-磁场 4-外层有齿转子 5-空气间隙 6-传感器线束图2-12 电磁式传感器工作原理图3. 开关型传感器开关型传感器主要有光敏晶体管、弹簧片开关、开关等几种类型。
1）光敏晶体管光敏晶体管或是光电管是通过光激发而工作的传感器，如果再加上一个边缘多孔的圆盘以及一个LED 光源，光电传感器就可以用来给控制模块监测旋转速度，如图2-13所示。
1- LED光束 2-光信号收发器 3-多孔圆盘图2-13 光电传感器示意图LED光束垂直照射在多孔圆盘上，光束被打断的次数与圆盘转动的快慢直接关联。
每次光柱透过小孔，照射在多孔圆盘下方的光信号接收器上，接收器就打开，就相当于开关闭合。
光信号接收器打开，就控制与控制模块相连的线束接地，这样控制模块接收到的就是0V电压信号。
控制模块计算单位时间内0V信号脉冲次数，并将它转换成转动的角速度值。
这种类型的传感器用于：（1）转向柱转向角度传感器（2）行驶高度监测（3）行驶速度信号2）弹簧片开关弹簧片开关普遍用于液位高度的监测。
在这种开关里面有一个永久磁铁，磁铁向弹簧片方向移动，弹簧片开关就会因为磁铁的吸力而结合。
如图2-14所示，弹簧片被密封在一个小管内部，磁铁与弹簧片本身并不接触。
1-液位正常 2-液位低于正常值 3-环形磁铁 4-簧片开关闭合 5-浮子 6-簧片开关打开图2-14 液位高度传感器工作原理图当液位下降到正常值以下时，浮子也跟着下降，在浮子里面有一块磁铁，在磁铁的吸力下，簧片开关闭合，形成一个完整的回路。
这种类型的开关同样也可以用于转速传感器。
当磁铁在旋转时，磁铁的南极与北极不停的变化，那么簧片也会跟着打开与关闭。
簧片开关的一个端子与控制模块相连，每次簧片闭合，控制模块就收到一个0V 电压，通过计算脉冲次数，控制模块就可以换算出转动速度。