汽车发动机曲轴位置传感器
曲轴位置传感器的分类
曲轴位置传感器的分类
1. 磁电式曲轴位置传感器呀，就像一个敏锐的侦探，时刻捕捉着曲轴的一举一动！比如在汽车发动机里，它能精准地检测曲轴的转速和位置呢。
2. 霍尔式曲轴位置传感器呢，那可是个小机灵鬼，非常可靠哦！像有些高档车就常用它，能稳定地提供准确信息。
3. 光电式曲轴位置传感器啊，就如同一个精确的记录员，丝毫不差地记录曲轴的情况。
想想看，如果没有它，机器的运转能那么顺畅吗？
4. 可变磁阻式曲轴位置传感器，这不就是那个默默奉献的小卫士嘛，总是坚守岗位！在很多工业设备中都有它的身影哟。
5. 还有差动变压器式曲轴位置传感器，它真的很特别呀！就好像一个独特的标识，为设备的运行保驾护航。
6. 电容式曲轴位置传感器可是个小能手呢，能发挥大作用！就如同生活中那些看似不起眼却至关重要的存在。
7. 电感式曲轴位置传感器，也是不可或缺的呀！它就像是一个低调而又厉害的角色，没有它可不行呢！
我觉得呀，这些曲轴位置传感器各有各的特点和用处，它们共同为各种机器的良好运转提供了重要的支持呢！。
阐述霍尔式曲轴位置传感器组成和工作原理
阐述霍尔式曲轴位置传感器组成和工作原理
霍尔式曲轴位置传感器是一种常用于检测发动机曲轴位置的传感器。
它由霍尔元件、磁铁和电路等组成。
1. 霍尔元件：霍尔元件是一种半导体器件，可以测量磁场的变化。
它通常由霍尔效应晶体管组成，能够将磁场强度转换成电压信号。
2. 磁铁：在曲轴上安装一个永磁体（通常是磁铁），它的位置与曲轴角度有关。
当曲轴旋转时，磁铁距离霍尔元件的距离也会发生变化。
3. 电路：传感器的电路通常由两个部分组成：放大电路和输出电路。
放大电路用于放大霍尔元件产生的微弱信号，使其能够被输出电路读取和处理。
输出电路则用于将检测到的曲轴位置转化成电压或数字信号输出给车辆控制系统。
工作原理：
当曲轴旋转时，磁铁会产生磁场，这个磁场的强度和方向变化会影响到附近的霍尔元件。
在霍尔元件中，由于霍尔效应的作用，会产生电荷分离，从而形成一个电压。
这个电压的大小和方向与磁场的强度和方向有关。
根据霍尔元件旁边磁场的变化，输出电路会将电压信号进行相应的处理，从而得到曲轴的准确位置信息。
这个信息可以用于引擎控制系统中的点火、燃油喷射等操作，以确保引擎正常运
行。
总结起来，霍尔式曲轴位置传感器通过测量曲轴旋转时在霍尔元件上产生的磁场变化，从而获得曲轴位置信息。
这种传感器具有快速、精确和可靠的特点，被广泛应用于汽车等领域中。
霍尔式曲轴位置传感器的工作原理
霍尔式曲轴位置传感器的工作原理霍尔式曲轴位置传感器是一种常用的传感器，它可以测量发动机曲轴的位置和转速，是现代汽车电子控制系统中不可或缺的一部分。
本文将从工作原理、结构和应用等方面介绍霍尔式曲轴位置传感器。
一、工作原理霍尔式曲轴位置传感器是利用霍尔效应来测量曲轴位置和转速的。
霍尔效应是指当电流通过一定材料时，会在材料内产生磁场，当磁场与材料内的电子相互作用时，会产生电势差。
这种现象被称为霍尔效应。
霍尔式曲轴位置传感器由霍尔元件、磁铁和信号处理电路组成。
磁铁固定在曲轴上，当曲轴转动时，磁铁也会随之转动。
霍尔元件安装在发动机上，当磁铁靠近霍尔元件时，会产生电势差，信号处理电路会将这个电势差转换成数字信号，从而测量曲轴位置和转速。
二、结构霍尔式曲轴位置传感器的结构比较简单，主要由霍尔元件、磁铁和信号处理电路组成。
1. 霍尔元件霍尔元件是测量曲轴位置和转速的核心部件，它是一种半导体器件，可以将磁场转换成电势差。
霍尔元件通常由铁、硅和铝等材料组成，具有高灵敏度、高精度和高可靠性等特点。
2. 磁铁磁铁是固定在曲轴上的，它的作用是产生磁场，当磁场与霍尔元件相互作用时，会产生电势差。
磁铁通常由永磁体或电磁体组成，具有较强的磁性和稳定性。
3. 信号处理电路信号处理电路是将霍尔元件产生的电势差转换成数字信号的部件，它通常由运算放大器、比较器、滤波器和AD转换器等组成。
信号处理电路可以将电势差转换成数字信号，从而实现曲轴位置和转速的测量。
三、应用霍尔式曲轴位置传感器广泛应用于汽车电子控制系统中，主要用于测量发动机曲轴的位置和转速。
它可以实时监测发动机的运行状态，从而保证发动机的正常工作。
霍尔式曲轴位置传感器还可以应用于其他领域，如工业自动化、航空航天、医疗设备等。
它可以测量旋转物体的位置和转速，从而实现自动控制和监测。
四、总结霍尔式曲轴位置传感器是一种常用的传感器，它可以测量发动机曲轴的位置和转速，是现代汽车电子控制系统中不可或缺的一部分。
检测曲轴位置传感器的方法
检测曲轴位置传感器的方法一、曲轴位置传感器检测前的小知识咱都知道，曲轴位置传感器可是发动机控制系统里超重要的一个部件呢。
就好比人的眼睛对于走路一样重要，它要是出了毛病，那发动机可能就没法好好工作啦。
这传感器主要是用来检测曲轴的转角和转速的，给发动机控制单元提供信号，让发动机能准确喷油和点火。
二、检测曲轴位置传感器的常规方法1. 外观检查先看看传感器的连接线。
就像检查电线有没有破皮、断裂之类的。
要是连接线有问题，那信号可能就传不过去啦。
这就跟咱们打电话，如果电话线断了，就没法通话是一个道理。
再瞧瞧传感器本身有没有明显的损坏，比如说有没有裂缝、有没有被什么东西撞过的痕迹。
有时候在发动机舱里，东西比较多，传感器可能会不小心被碰到呢。
2. 电阻检测这时候就需要用到万用表啦。
找到传感器的引脚，一般传感器会有两根或者三根引脚。
然后用万用表的电阻档去测量引脚之间的电阻值。
不同型号的传感器电阻值会有一个标准范围，如果测量出来的电阻值不在这个范围里，那很可能传感器就有问题了。
比如说，某款车的曲轴位置传感器正常电阻值在500 - 1500欧姆之间，如果测量出来是2000欧姆，那就不太对喽。
3. 信号检测这个检测相对复杂一点。
我们可以用示波器来检测传感器输出的信号。
当发动机转动的时候，传感器应该输出一个特定波形的信号。
如果波形不正常，比如说波形的幅值不对、频率不对或者有杂波，那就说明传感器可能工作不正常。
就像唱歌一样，如果唱出来的音调不对、节奏不对，那肯定是哪里出问题了。
三、特殊情况的检测有时候，传感器在冷车的时候工作正常，热车就不行了。
这种情况可能是传感器内部的电子元件有热稳定性问题。
这时候我们可以模拟热车的环境，比如用热风机给传感器加热到正常工作温度，然后再进行检测。
还有一种情况是传感器受到电磁干扰，在发动机舱里有很多电器设备，它们可能会产生电磁干扰。
我们可以在传感器周围加屏蔽措施，然后再检测看传感器的工作是否恢复正常。
《曲轴位置传感器》课件
05
案例分析与应用
曲轴位置传感器在汽车发动机中的应用
曲轴位置传感器在汽车发动机中主要 用于检测曲轴的转速和位置，从而控 制点火和喷油时刻，实现发动机的精 准控制。
曲轴位置传感器在汽车发动机中的应 用提高了发动机的效率和性能，同时 减少了排放和油耗。
曲轴位置传感器通过与曲轴连接的齿 盘产生信号，传感器接收到信号后将 其传输给发动机控制单元，实现对发 动机的精确控制。
采用更先进的信号处理算 法，提高曲轴位置传感器 的测量精度和稳定性。
应用领域的拓展
新能源汽车
随着新能源汽车市场的不断扩大 ，曲轴位置传感器在混合动力和 纯电动汽车中的应用将更加广泛
。
智能驾驶
在智能驾驶系统中，曲轴位置传感 器可用于监测车辆状态、控制发动 机工作，提高驾驶的安全性和舒适 性。
工业自动化
稳定。
动态调试
在发动机运转过程中， 观察传感器信号变化， 调整传感器参数以获得
最佳性能。
测试与验证
进行发动机性能测试， 确保传感器工作正常且 对发动机性能无不良影
响。
常见故障与排除方法
01
02
03
信号不稳定
检查传感器与曲轴的相对 位置，确保无松动或错位 现象；检查线束连接是否 牢固。
传感器无信号
检查电源供应是否正常； 检查传感器是否损坏，如 有需要更换。
《曲轴位置传感器》ppt课件
目 录
• 曲轴位置传感器概述 • 曲轴位置传感器的类型与特点 • 曲轴位置传感器的安装与调试 • 曲轴位置传感器的发展趋势与展望 • 案例分析与应用
01
曲轴位置传感器概述
定义与作用
定义
曲轴位置传感器是一种用于检测 曲轴转角位置和速度的传感器， 也称为曲轴转角传感器。
曲轴位置传感器 原理
曲轴位置传感器原理
曲轴位置传感器是一种用于测量发动机曲轴位置的装置。
其原理是利用磁场感应或光学原理来检测曲轴的旋转角度和速度。
以下是几种常见的曲轴位置传感器原理：
1. 磁电感应原理：曲轴上安装有一个磁铁，而传感器附近有一个磁场感应装置，当曲轴旋转时，磁铁的位置变化会导致磁场感应装置的输出信号的改变，从而实现对曲轴位置的测量。
2. 霍尔效应原理：曲轴上安装有一个或多个磁铁，传感器附近有一个或多个霍尔传感器，这些传感器可以检测到磁场的变化。
当曲轴旋转时，磁铁的位置变化会导致霍尔传感器的输出信号的改变，从而实现对曲轴位置的测量。
3. 光学原理：曲轴上安装有一个齿轮或光栅，传感器附近有一个光源和光电二极管。
当曲轴旋转时，齿轮或光栅会使光束被挡住或透过，从而改变光电二极管的接收光强度，通过测量光电二极管的输出电压或电流变化来实现对曲轴位置的测量。
总之，曲轴位置传感器通过检测曲轴上的磁场、光学或光栅等物理量的变化来测量曲轴的位置和速度。
这些传感器可以将测量结果发送给控制系统，以实现精确的发动机控制和监测。
曲轴位置传感器的作用
曲轴位置传感器的作用
曲轴位置传感器在内燃发动机的工作过程中起着关键作用。
它的主要作用是监测曲轴的位置和转动速度，以提供准确的引擎转速、点火时机和燃油喷射等信息。
通过曲轴位置传感器，发动机控制单元（ECU）可以实时监测曲轴的转动状态，从而确定引擎的工作状态。
这对于控制燃油和空气的混合物的供给、点火时机的分配以及排放控制都至关重要。
在点火系统中，曲轴位置传感器可以提供准确的点火时机信号，使ECU能够精确控制点火系统的工作。
通过监测每个缸体的
曲轴位置，ECU可以决定何时点火以产生最佳的动力输出和
燃油效率。
此外，曲轴位置传感器还可以监测曲轴的转速，以提供引擎的转速信息。
这对于驾驶员来说，是掌握车辆当前工作状态的重要指标之一。
同时，在某些情况下，如发动机转速过高或过低时，ECU还可以通过曲轴位置传感器提供的信息来进行相应
的控制和保护。
总而言之，曲轴位置传感器的作用是监测曲轴的位置和转速，为发动机控制系统提供关键的引擎工作状态信息，以实现准确的点火、燃油喷射和排放控制。
简述曲轴位置传感器故障的排除步骤
曲轴位置传感器是内燃机中的一个重要部件，它的作用是监测发动机曲轴的位置和转速，并将这些信息反馈给发动机控制单元(ECU)。
它可以帮助引擎更准确地注入燃料和控制点火时机，从而提高发动机的效率和性能。
然而，如果曲轴位置传感器出现故障，就会导致引擎的性能下降，甚至无法正常运转。
及时发现并排除曲轴位置传感器故障至关重要。
针对曲轴位置传感器故障的排除步骤，我们可以从简单到复杂来逐步排查，以确保能够找到故障的根源并进行修复。
1. 检查传感器连接：检查传感器的电气连接是否牢固。
断开电源后，检查传感器插座和电缆连接，确保没有松动或生锈的现象。
还可以利用万用表检查传感器的连接是否正常，检测传感器是否出现断路或短路的情况。
2. 清洁传感器表面：传感器安装在引擎上，可能会受到灰尘、油污和其他杂质的影响。
清洁传感器表面是非常必要的。
可以使用一些专门的清洁剂或者酒精进行清洁，确保传感器能够正常感知曲轴的位置。
3. 检查传感器工作状态：可以借助车载诊断仪或者OBD扫描工具来检查曲轴位置传感器的工作状态。
通过这些工具，可以读取传感器的输出信号，从而判断传感器是否正常工作。
4. 替换传感器：如果经过上述步骤排查后发现传感器仍然存在问题，那么可能需要考虑更换一个新的曲轴位置传感器。
在更换传感器之前，需要确保选用的传感器与原装配的型号相匹配，并严格按照安装要求进行更换。
5. 检查曲轴和齿轮：在排除传感器本身故障之后，还需要检查曲轴和齿轮的状态。
曲轴和齿轮的损坏或者异物堵塞都有可能影响传感器的工作。
在排查故障时，也需要对这些部件进行仔细检查。
在排除曲轴位置传感器故障时，需要耐心和细心。
如果自己无法找到故障原因，可以寻求专业的汽车维修技师来帮助排查和修复。
曲轴位置传感器的故障可能会导致发动机性能下降，甚至直接影响行车安全，因此我们应该重视曲轴位置传感器的维护和排查工作。
以上就是针对曲轴位置传感器故障排除的一些基本步骤，希望对您有所帮助。
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确定曲轴基准位置。分别对应各缸活塞上止点前70º，其
中较宽的一个光孔对应一缸活塞上止点前70º。
《汽油发动机微机控制系统检修》
学习单元2.6 曲轴位置传感器电路的检修
实 践 技 能
2.4.6 故障 2.4.7 检修
《汽油发动机微机控制系统检修》
学习单元2.6 曲轴位置传感器电路的检修 2.4.6故障
霍尔集成电路： 安装在分电器 上，位于触发 叶轮的外测。
《汽油发动机微机控制系统检修》
学习单元2.6 曲轴位置传感器电路的检修 2.4.4霍尔式曲轴位置传感器
原理
叶片进入气隙，磁场被旁路， 霍尔电压为0,输出高电平；
叶片离开气隙， 磁场穿过霍尔元 件，产生霍尔电 压，输出低电平。
发动机不停地运转，产生数字脉冲信号，信号的频率随发动机转 速的增大而增大。
帕萨特B5轿车，装备ANQ发动机，采用博世M3.4.3
务
电喷系统，2002年出厂，行驶里程9万km。
载
体
发动机熄火后， 再也不能起动。
更换曲轴位置传 感器后故障排除。
技能一：故障分析 技能二：检修方法
作用 结构、原理
《汽油发动机微机控制系统检修》
学习单元2.6 曲轴位置传感器电路的检修
学
习 1.掌握传感器故障分析及检修方法。
• 测量传感器电阻：传感器2和3
间的电阻，480Ω～1000Ω。
• 测量屏蔽线：线束端子1与搭
Ω
V
铁间的电阻，应为0Ω。
• 测量间隙：传感器与信号盘凸 齿间隙，约为0.2mm～0.4mm。
信号盘应无缺损。
Ω
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学习单元2.6 曲轴位置传感器电路的检修 2.4.7检修
• 示波器检测
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学习单元2.6 曲轴位置传感器电
光电式
交流信号
霍尔式
数字信号
磁阻式
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学习单元2.6 曲轴位置传感器电路的检修
2.4.3 电磁感应式曲轴位置传感器
结构
永磁铁：安装在信号盘的边缘， 产生永磁场，穿过信号盘、电 磁线圈等。
学习单元2.6 曲轴位置传感器电路的检修
情境2 发动机微机控制燃油系统的检修
学习单元2.1 发动机微机控制燃油系统的认识 学习单元2.2 燃油供给系统的检修 学习单元2.3 喷油器的检修 学习单元2.4 进气流量传感器电路的检修 学习单元2.5 进气压力传感器电路的检修 学习单元2.6 发动机转速传感器和凸轮轴位置传感器电路的检修 学习单元2.7 节气门位置传感器电路的检修 学习单元2.8 温度传感器电路的检修 学习单元2.9 氧传感器电路的检修
如何检测？
知识拓展 1、磁控电阻式曲轴（凸轮轴）位置传感器
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• 频率和幅值随转速的增 大而增大；
• 靠除去触发轮上一个齿 所产生的同步脉冲，可 以确定上止点的信号；
• 波形的形状基本一直， 在0V电位的上下基本对 称；
• 各个峰值电压应相差不 多，若某一个峰值电压 低于其他的峰值电压， 则应检查触发轮是否有 缺角或弯曲。
三看：看数值，看趋势，看形状
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《汽油发动机微机控制系统检修》
学习单元2.6 曲轴位置传感器电路的检修
学 习 小 结
1.曲轴位置传感器的作用是检测发动机转速信号和活塞运行 位置信号，安装在曲轴、凸轮轴、分电器轴上；如果曲轴位置 传感器安装在曲轴上，要判定活塞运行位置就必须安装凸轮轴 位置传感器，其作用是检测基准缸活塞是在压缩上止点还是在
原理
• 信号盘旋转，当信号盘 凸齿接近并对正电磁线 圈时，磁场增强；当信 号盘凸齿离开电磁线圈 时，磁场减弱，在感应 线圈中产生交变的感应 电动势，其频率和幅值 随发动机转速的增大而 增大，根据频率（脉冲 数）计量转速。
• 其中宽齿槽或销钉对正 电磁线圈时，产生频率 不同的信号，用于确认 曲轴基准位置。
要 求
2.理解传感器的作用、结构、原理。
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学习单元2.6 曲轴位置传感器电路的检修
理
论
知
识
2.4.1 作用
2.4.2 类型
2.4.3 电磁感应式曲轴位置传感器 2.4.4 霍尔式曲轴位置传感器 2.4.5 光电式曲轴位置传感器
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学习单元2.6 曲轴位置传感器电路的检修 2.4.1作用
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学习单元2.6 曲轴位置传感器电路的检修
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学习单元2.6 曲轴位置传感器电路的检修
学
习
1
导
航
2
3
任务载体 学习要求 理论知识
4
实践技能
5
案例分析
6
学习小结
7
自主学习
《汽油发动机微机控制系统检修》
学习单元2.6 曲轴位置传感器电路的检修
任
统，2002年出厂，行驶里程9万km。 症状：发动机熄火后，再也不能起动。 诊断：发动机不能起动与曲轴位置传感器有很大的关系。起动发动
机，用万用表检测PCM的56与63脚，无信号电压（正常时应有 0.3～5V的脉冲信号电压），说明曲轴位置传感器损坏。 修复：更换曲轴位置传感器后故障排除。 分析：由于曲轴位置传感器的损坏，PCM在连续几次接收不到它的 信息时，便会中断喷油和点火信号的输出指令，发动机无法起动。
学习单元2.6 曲轴位置传感器电路的检修 2.4.5光电式曲轴位置传感器 结构
• 信号盘（遮光盘）： 安装在分电器轴上， 随分电器轴一起转动， 外围均布有360个光 孔，靠内均布有6个 光孔，其中有一个较 宽的光孔。
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学习单元2.6 曲轴位置传感器电路的检修
2.4.5光电式曲轴位置传感器
1、桑塔纳AJR发动机 电磁感应式凸轮轴 位置传感器
• 安装在凸轮轴前端， 电源线 信号盘有一个缺口 和一个叶片。
信号线
搭铁线
《汽油发动机微机控制系统检修》
学习单元2.6 曲轴位置传感器电路的检修 2.4.7检修
• 万用表检测
• 测量信号电压：将二极管测试 灯接在连接器端子“2”、“3” 间，运行发动机，试灯应闪亮。 断开连接器，点火开关置“Ｏ Ｎ”端子“2”和搭铁间的电 压，应为12V 。
平；当孔离开光源时，光接收器截止，输出低电平。遮光盘不 停旋转，产生脉冲信号。
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2.4.5光电式曲轴位置传感器
原理
请根据传感器结构和原理分析传感器的波形？
• 外圈光孔对应产生2º曲轴转角信号，用于计算发动机转速
和曲轴转角；内圈光孔对应产生120º曲轴转角信号，用于
（1）检测发动机转速， PCM据此计算进气量， 确定喷油量和点火提前角。 （2）检测发动机基准缸（一缸或其他缸）的基 准位置（活塞压缩上止点或压缩上止点前、后一 固定角度），进行缸序判别，进一步确定活塞的 任一位置。 （3）检测曲轴转过的角度，PCM判定活塞运行 的任一位置，确定点火时刻和喷油时刻。 （4）控制喷油和点火之外，还用于怠速控制、 废气再循环控制、燃油蒸发控制等。
结构
传感器体
光源（发光二极 管）：两只发光二 极管通过遮光盘两 圈光孔正对着两只 光敏二极管。
光接收器（光敏二、 三极管）：接收发 光二极管的光信号， 转换为电信号。
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学习单元2.6 曲轴位置传感器电路的检修 2.4.5光电式曲轴位置传感器 原理 • 遮光盘旋转，当外圈孔对准光源时，光接收器导通，输出高电
学习单元2.6 曲轴位置传感器电路的检修
2.4.7检修
故障波形分析
最常见故障是根本不产生信号
传感器的线圈有断路故障
图a所示故障波形为齿槽 中填有异物造成的
图b所示故障波形是传感 器触发轮安装不当造成
波形异常，应更换传感器（含传感器头和触发轮）。
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学习单元2.6 曲轴位置传感器电路的检修 2.4.7检修
存储故障码
曲轴位置传感器失效
不起动，熄火
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学习单元2.6 曲轴位置传感器电路的检修 2.4.7检修
故障现象 数据，故障码 检查曲轴位置传感器
根据经验，怀
疑有故障
步骤6：验证
～ ？！步骤5：排除 步骤4：判断
？ 步骤3：检测
步骤2：分析
步骤1：资料
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障，不同控制系统启动的控制程序不同，一般会使发动机性能
下降。
4.曲轴（凸轮轴）位置传感器检修可以使用故障诊断仪、万
用表、示波器。
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学习单元2.6 曲轴位置传感器电路的检修
自
主
学 习
课下作业 1、 曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器故
障对发动机性能有何影响？
2、曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器故障
学习单元2.6 曲轴位置传感器电路的检修 2.4.7检修
1、桑塔纳AJR发动机 电磁感应式曲轴位 置传感器
• 安装在曲轴后端飞 轮附近，信号盘有 60-2个凸齿。
屏蔽 搭铁
信号
信号
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学习单元2.6 曲轴位置传感器电路的检修 2.4.7检修
• 万用表检测
• 测量信号电压：2和3间应有交 流电压信号，信号电压或频率 随发动机转速的增大而增大。
排气上止点，安装在凸轮轴、分电器轴上。
2.电磁感应式曲轴（凸轮轴）位置传感器产生类似正弦信号
的交流信号，霍尔式、光电式（凸轮轴）产生数字信号，要根