车速传感器与轮速传感器介绍
ABS传感器车轮速度传感器解析
1、什么是制动防抱死系统 ABS( Antilock Braking System )：汽车制动防抱死
系统。 2、ABS的发展和现状 (1)ABS最早在飞机和火车上使用。 (2) 上个世纪五十年代，福特公司将飞机的ABS移
置在林肯 (Lincoln)轿车上 。 (3)上个世纪八十年，ABபைடு நூலகம்开始在欧美普及。 (4)现在ABS是车辆的标配，技术更成熟。
转速传感器的优、缺点比较
电磁式轮速传感器
优点： 结构简单、成本低
缺点： 1.其输出信号的幅值随转速的变化而变化。 若车速过慢，其输出信号低于1V，电控单元就无法检测。
2.响应频率不高。当转速过高时，传感器的频率响应跟不上。 3.抗电磁波干扰能力差。 目前，国内外ABS系统的控制速度范围一般为15～160km/h，今后要求控制速 度范围扩大到8～260km/h以至更大，显然电磁感应式轮速传感器很难适应。
霍尔轮速传感器
优点： 1.输出信号电压幅值不受转速的影响。 2.频率响应高。其响应频率高达20kHz，相当于车速为 1000km/h时所检测的信号频率。 3.抗电磁波干扰能力强。
霍尔传感器不仅广泛应用于ABS轮速检测，也广泛应用于其控制系统的转 速检测。
车轮转速传感器需要的特点
1．精度要求高。它的精度要求位于家电和计测之间，要求1
％或1％以下的 精度。汽车要求传感器在．40。C～+120℃ 的范围内长期工作，抗振为159 (150～2000Hz)，冲击：从1米 高处落在混凝土上而不引起精度的下降，抗电 磁干扰、耐腐蚀。
2．使用环境恶劣。有来自发动机产生的热、振动、汽油和油
的蒸汽，以及 轮胎的污泥、飞溅的水花，可概括为温度、湿度 等气候条件，振动冲击等机 械条件；电源、电磁干扰等电气条 件，或简单地归纳为温度、湿度、振动等物理环境、过电压电磁 波等电气环境。
防滑系统工作原理
防滑系统工作原理
防滑系统是一种汽车安全装置，旨在提高行驶时的牵引力和稳定性，以减少车辆在湿滑或冰雪路面上的打滑和失控风险。
防滑系统的工作原理主要包括以下几个方面：
1. 轮速传感器：防滑系统通过安装在车轮上的传感器，实时监测车轮的转速。
每个车轮都配备有一个传感器，能够精确测量车轮的旋转速度。
2. 控制单元：防滑系统的控制单元位于车辆内部，接收来自轮速传感器的信号。
控制单元根据传感器所提供的数据，分析车轮的转速差异，以确定是否出现打滑情况。
3. 刹车压力调节器：当防滑系统检测到某个车轮出现打滑或即将出现打滑的迹象时，它将向该车轮施加适度的制动力，通过调节刹车油压来减缓车轮的转速，增加轮胎与地面之间的摩擦力。
4. 车速和加速度传感器：防滑系统还包括车速和加速度传感器，用于测量车辆的速度和加速度。
这些传感器提供的数据能够帮助控制系统更好地了解车辆的运动状态，从而更准确地控制刹车压力调节器。
5. 反馈控制：防滑系统的控制单元通过不断监测轮速和车速等数据，能够实时调整刹车压力调节器施加到每个车轮上的力度。
该控制过程是一个反馈循环，通过不断优化刹车力度，使车辆保持在最佳的牵引力范围内，以确保安全的行驶。
通过以上的工作原理，防滑系统能够减少车辆在湿滑或冰雪路面上的打滑现象，提高车辆的稳定性和操控性。
它给驾驶员带来了更好的操控感受，并大大降低了车辆失控的风险，提高了行车安全性。
轮速传感器分类
一般来说，所有的转速传感器都可以作为轮速传感器，但是考虑到车轮的工作环境以及空间大小等实际因素，常用的轮速传感器主要有：磁电式轮速传感器、霍尔式轮速传感器。
图1 磁电式轮速传感器图2 霍尔式轮速传感器磁电式轮速传感器是利用电磁感应原理设计的，其主要部件如下图所示。
它具有结构简单、成本低、不怕泥污等特点，在现代轿车的ABS防抱死制动系统中得到广泛应用。
但是磁电式轮速传感器也有一些缺点：（1）频率响应不高。
当车速过高时，传感器的频率响应跟不上，容易产生误信号；（2）抗电磁波干扰能力差，尤其是输出信号振幅值较小时。
霍尔式轮速传感器利用霍尔效应原理制成，如下图所示。
霍尔式轮速传感器在汽车上也获得了较多应用。
霍尔式轮速传感器具有如下特点：（1）输出信号电压振幅值不受转速的影响；（2）频率响应高；（3）抗电磁波干扰能力强。
（二）原理磁电式轮速传感器（1）结构图3 磁电式轮速传感器安装图图4 磁电式轮速传感器极轴形状磁电式轮速传感器一般由磁感应传感头和齿圈组成，传感头由永磁铁、极轴、感应线圈等组成。
齿圈是一个运动部件，一般安装在轮毂上或轮轴上与车轮一起旋转。
轮速传感头是一个静止部件，传感头磁极与齿圈的端面有一定间隙。
如下图所示。
汽车车轮转速传感器通常安装在车轮处，但在有些车型上则设置在主减速器或变速器中。
极轴根据形状的不同分为凿式、柱式、菱形三种类型，如下图所示。
不同形状的传感头相对于齿圈的安装方式也不同。
菱形极轴车速传感器头一般径向垂直于齿圈安装；凿式极轴车速传感器头轴向相切于齿圈安装；柱式极轴车速传感器头轴向垂直于齿圈安装。
安装时应牢固，为避免水、灰尘对传感器工作的影响，在安装前须将传感器加注润滑脂。
磁电式轮速传感器是由永磁性磁芯和线圈组成。
磁力线从磁芯的一极出来，穿过齿圈和空气，返回到磁芯的另一极。
由于传感器的线圈圈绕在磁芯上，因此，这些磁力线也会穿过线圈。
当车轮旋转时，与车轮同步的齿圈（转子）随之旋转，齿圈上的齿和间隙依次快速经过传感器的磁场，其结果是改变了磁路的磁阻，从而导致线圈中感应电势发生变化，产生一定幅值、频率的电势脉冲。
汽车传感器与检测技术课件 6速度传感器
如图6-28a所示，如果没有加速度作用在这个系统上，那么测 出来的两个电容器的电荷量C1和C2是相等的。如图6-28b所 示，若作用有横向加速度，那么可移动质量就会因惯性而作 用到中间板上，即它顶着固定板并逆着加速度方向移动。于 是两板之间距离就改变了，相应的分电容器的电荷量也增加 了。
霍尔式轮速传感器，可用检测其输出电压信号的方法来判断 其工作好坏。关闭点火开关，将车支起，使每个轮胎离地 10cm左右，然后拔下轮速传感器的导线连接器插头，并用导 线将线吏插头与轮速传感器插头的电源端子相连，用万用表 （打开交流电压挡）的两表笔分别搭在轮速传感器的信号输 出端子间，测量传感器的输出电压。接通点火开关，用手转 动车轮，万用表应显示7~12V范围内波动的交流电压，若电 压不在此范围内，应检查传感器与齿圈之间的间隙，标准值 应在0.2~0.5mm范围内，否则应进行调整。
ABS ECU通过识别传感器发来交流信号的频率来确定车轮的转速， 如果ECU发现车轮的减速度急剧增加，滑移率达到20％时，它立刻 给执行器发出指令，减小或停止车轮的制动力，以免车轮抱死。
3．轮速传感器的缺点 电磁感应式轮速传感器的缺点主要有以下几个方面： 1）电磁感应式轮速传感器向ABS ECU输送的电压信号的强弱
（1）线路导通性检测 关闭点火开关，断开轮速传感器连接 器和制动防滑控制ECU连接器，用万用表测量左前速度传感 器S4的2号端子与防滑ECU的18号端子、左前速度传感器S4的 1号端子与防滑ECU的4号端子之间的电阻值，其阻值应小于 1Ω。
汽车中的各种传感器与作用
汽车中的各种传感器与作用
1.曲轴转速传感器用于检测发动机转速和判定一(四)缸上止点。
2.凸轮轴位置传感器用于区分一（四）缸压缩上止点。
3.节气门位置传感器用于检测发动机的节气门位置（也是用于提供发动机负荷信号）。
4.爆震传感器用于检测发动机是否发生爆震。
5.水温传感器用于检测发动机冷却液温度（提供发动机温度信号）。
6.进气温度传感器用于检测进气温度。
7.进气歧管绝对压力传感器用于检测进气管内的进气压力。
8.空气流量计用于检测进气空气的质量。
9.加速踏板位置传感器用于检测加速踏板位置。
10.轮速传感器用于检测轮速。
11.车速传感器用于检测车速。
此外还有风速传感器、雨量传感器、光照强度传感器、车身高度传感器、燃油液位传感器、燃油温度传感器、机油压力传感器、喷油器升程传感器等等。
汽车测速原理
汽车测速原理汽车测速原理，就是通过一定的传感器和数据采集系统，对汽车的速度进行准确的测量，从而保证驾车安全和道路通畅。
传统的汽车测速方法是通过测量车轮旋转的圈数来计算车速，但是这种方法非常容易出现误差，而且只能作为一种大致估计的方法。
现代汽车测速系统采用了更加精确的测速计算原理，下面来进行详细介绍。
1. 车速传感器车速传感器是汽车测速系统中最重要的一个组成部分，它能够实时感知车轮的速度，并将这些信息传输给控制模块进行处理。
常用的车速传感器有两种，一种是利用车轮旋转时产生的电磁信号进行测速，另一种是通过轮轴和车轮之间的机械连接来实现测速。
2. 数据采集系统数据采集系统是汽车测速系统的核心部分，它能够收集和处理车速传感器发出的数据，并进行计算和分析，最终输出准确的车速值。
数据采集系统通常由控制模块、计算机、传输线路等组成，其中控制模块的主要功能是将车速传感器发出的信号转化成数字信号，然后传输给计算机进行处理。
3. GPS定位系统GPS定位系统是一种与车速传感器相辅相成的测速技术，它能够通过卫星定位方式来计算车速。
GPS定位系统的优点是精度高、误差小，不受天气、路况等因素的影响。
但是它的缺点也很明显，就是需要在开车时打开定位功能，而且获取卫星信号的时间和精度也存在一定的局限性。
因此，在实际应用中，GPS定位系统往往作为备用测速方式，进行与车速传感器的双重测量，以保证测速的准确性。
4. 操作系统与显示屏操作系统和显示屏是汽车测速系统中的可视化部分，它们能够将测速数据以数字、图形、报表等形式呈现给驾驶员，方便他们及时掌握车速情况。
现代汽车测速系统一般采用液晶显示屏和触摸按键，用户可以通过触摸屏幕调整测速系统的设置和参数，以获得更加个性化的驾驶体验。
综上所述，汽车测速系统是现代汽车智能化的重要组成部分，它能够实现快速、准确、可靠的测速，对于保证道路安全和交通通畅具有重要作用。
随着科技不断进步，汽车测速系统也将不断更新迭代，为驾驶员提供更加智能化、便捷化的应用体验。
汽车自动驾驶技术中的车速传感器原理及使用方法
汽车自动驾驶技术中的车速传感器原理及使用方法随着科技和工程领域的不断发展，汽车自动驾驶技术已经成为了当今汽车行业的热门话题。
在实现完全自动驾驶之前，我们需要先了解和掌握各种传感器技术，包括车速传感器。
本文将重点介绍汽车自动驾驶技术中的车速传感器的原理及使用方法。
首先，让我们来了解一下车速传感器的原理。
车速传感器被安装在车辆的轮毂或传动系统中，用于测量车辆的速度并将信息传送给自动驾驶系统。
车速传感器通常采用磁电传感技术，即利用磁场感应来测量车辆速度。
车速传感器原理的核心是利用霍尔效应。
霍尔效应是指当电流通过一个导体时，在该导体两侧产生一个垂直于电流方向的电场，并且该电场的方向与施加的磁场的方向成直角。
传感器中通过将霍尔元件与一个永久磁铁相组合，当车辆运动时，传感器会检测到磁场的变化，从而测量车辆的速度。
了解了车速传感器原理后，接下来我们将介绍一些车速传感器的使用方法。
首先，安装车速传感器时，需要确保传感器与车辆的轮毂或传动系统紧密连接。
这有助于确保传感器能够准确地感应到磁场的变化。
其次，使用车速传感器时，需要对传感器进行校准。
校准的目的是使传感器能够准确地测量车辆的速度。
校准车速传感器可以通过以下步骤完成：首先，安装车速传感器后，运行车辆并记录车辆在不同速度下的实际速度。
然后，将这些实际速度与传感器测得的速度进行比较，并根据差异调整传感器的输出值，直到传感器的测量值与实际速度一致。
另外，车速传感器还需要定期进行维护和保养。
与其他传感器一样，车速传感器也需要定期检查和清理，以确保其正常工作。
传感器表面可能会附着灰尘、油污等物质，这些物质会影响传感器的感应效果。
定期维护保养车速传感器可以延长其使用寿命并确保其准确测量车辆的速度。
在汽车自动驾驶技术中，车速传感器发挥着重要的作用。
它不仅对车辆的速度进行测量，还可以与其他传感器进行数据融合，进一步提高自动驾驶系统的精确性和可靠性。
通过准确测量车辆的速度，自动驾驶系统可以更好地掌握车辆的行驶状况，做出更准确的决策和动作。
【 汽车传感器结构原理及典型故障案例】1_第三章 掌握速度和减速度传感器的
1)关闭点火开关。
2)将车支起，使四个轮胎离地10cm左右。
3)拔下轮速传感器的导线插接器插头并用导线将线束插头与轮 速传感器插头的电源端子相连。
4)将万用表(用交流电压档)的两表笔分别搭接在轮速传感器的 信号输出端子(注意+、-极性)，测量传感器的输出电压。
5)打开点火开关，用手转动车轮，万用表应显示交流电压在7～ 14V范围。
二、霍尔效应式轮速传感器
1.结构原理
图3-6 霍尔效应式轮速传感器的磁路 a)磁场较弱时 b)磁场较强时
2.检测方法
1)关闭点火开关。 2)将车支起，使四个轮胎离地10cm左右。 3)拔下轮速传感器的导线插接器插头并用导线将线束插头与轮 速传感器插头的电源端子相连。 4)将万用表(用交流电压档)的两表笔分别搭接在轮速传感器的 信号输出端子(注意+、-极性)，测量传感器的输出电压。 5)打开点火开关，用手转动车轮，万用表应显示交流电压在7～ 14V范围。
1)检测传感器的电源电压。
2)检测传感器线束的导通性。
图3-15 检测传感器线束的导通性
1.结构原理 2.检测方法
三、光敏式车速传感器
1.结构原理
图3-16 光敏式车速传感器 a)结构示意图 b)实物图
1.结构原理
图3-17 光敏式车速传感器的工作原理 1—遮光板 2—光敏晶体管
1.结构原理
3.检测举例
图3-5 轮速传感器与ECU的连接电路
1)检测传感器的信号电压。
表3-1 各轮速传感器信号电压的标准值
2)检测传感器的电阻值。
表3-2 各轮速传感器电阻值的标准值
3)检测传感器与齿圈的气隙。
表3-3 轮速传感器与齿圈的间隙
4)检测传感器线束的电阻值。
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车速传感器
车速传感器检测电控汽车的车速，控制电脑用这个输入信号来控制发动机怠速，自动变速器的变扭器锁止，自动变速器换档及发动机冷却风扇的开闭和巡航定速等其它功能。
车速传感器的输出信号可以是磁电式交流信号，也可以是霍尔式数字信号或者是光电式数字信号，车速传感器通常安装在驱动桥壳或变速器壳内，车速传感器信号线通常装在屏蔽的外套内，这是为了消除有高压电火线及车载电话或其他电子设备产生的电磁及射频干扰，用于保证电子通讯不产生中断，防止造成驾驶性能变差或其他问题，在汽车上磁电式及光电式传感器是应用最多的两种车速传感器，在欧洲、北美和亚洲的各种汽车上比较广泛采用磁电式传感器来进行车速(VSS)、曲轴转角(CKP)和凸轮轴转角(CMP)的控制，同时还可以用它来感受其它转动部位的速度和位置信号等，例如压缩机离合器等。
1)磁电式车速传感器磁电式车速传感器是一个模拟交流信号发生器，它们产生交变电流信号，通常由带两个接线柱的磁芯及线圈组成。
这两个线圈接线柱是传感器输出的端子，当由铁质制成的环状翼轮(有时称为磁组轮)转动经过传感器时，线圈里将产生交流电压信号。
磁组轮上的逐个齿轮将产生一一对应的系列脉冲，其形状是一样的。
输出信号的振幅(峰对峰电压)与磁组轮的转速成正比(车速)，信号的频率大小表现于磁组轮的转速大小。
传感器磁芯与磁组轮间的气隙大小对传感器的输入信号的幅度影响极大，如果在磁组轮上去掉一个或多个齿就可以产生同步脉冲来确定上止点的位置。
这会引起输出信号频率的改变，而在齿减少时输出信号幅度也会改变，发动机控制电脑或点火模块正是靠这个同步脉冲信号来确定触发电火时间或燃油喷射时刻的。
测试步骤可以将系统驱动轮顶起，来模拟行驶时的条件，也可以将汽车示波器的测试线加长，在行驶中进行测试。
波形结果车轮转动后，波形信号在示波器显示中心处的零伏平线上开始上下跳动，并随着车速的提高跳动越来越高。
波形显示与例子十分相似，这个波形是在大约30英里/小时的速度下记录的，它又不像交
流信号波形，车速传感器产生的波形与曲轴和凸轮轴传感器的波形的形状特征十分相似的。
通常，波形在零伏线上下的跳变是非常对称的，车速传感器的信号的振幅随车速增加。
速度越快波形幅值就越高，而且车速增加，波形频率也将增加，示波器将显示有较多的波形震荡。
确定振幅、频率和形状等关键的尺度是正确的、可重复的、有规则的、可预测的。
这是指波峰的幅值正常，两脉冲间的时间不变，形状是不变的且可预测的，尖峰高低不平是因传感器的磁芯与磁组轮相碰所引起的，这可能是有传感器的轴衬或传动部件不圆造成的，尖峰丢失是损坏缺点的磁组轮造成的。
不同型式的传感器，其波形的峰值电压和形状有轻微的差异，另外由于传感器内部是一个线圈，所以故障是与温度有关的，在大多数情况下波形会变得短很多，变形也很大，同时还可能设定故障码(DTC)，故障在示波器上显示的摇动线束，这可以更进一步确定磁电式传感器是造成故障的根本原因，车速传感器信号输出最常见的故障是根本不产生信号，但如果驾驶汽车时波形是齐直的直线，那么应该先检查示波器和传感器的连线，确定电路有没有对地搭铁，确认零部件能否转动(塑料齿轮有没有咬死等)确认传感器气隙是否正常，然后再断定传感器。
2)霍尔式车速传感器霍尔效应传感器(开关)在汽车应用中是十分特殊的，这主要是由于变速器周围空间位置冲突，霍尔效应传感器是固体传感器，它们主要应用在曲轴转角和凸轮轴位置上，用于开关点火和燃油喷射电路触发，它还应用在其它需要控制转动部件的位置和速度控制电脑电路中。
霍尔效应传感器或开关，由一个几乎完全闭合的包含永久磁铁和磁极部分的磁路组成，一个软磁铁叶片转子穿过磁铁和磁极间的气隙，在叶片转子上的窗口允许磁场不受影响的穿过并到达霍尔效应传感器，而没有窗口的部分则中断磁场，因此，叶片转子窗口的作用是开关磁场，使霍尔效应象开关一样地打开或关闭，这就是一些汽车厂商将霍尔效应传感器和其它类似电子设备称为霍尔开关的原因，该组件实际上是一个开关设备，而它的关键功能部件是霍尔效应传感器。
测试步骤将驱动轮顶起模拟行使状态，也可
以将汽车示波测试线加长进行行驶的测试。
波形结果当车轮开始转动时，霍尔效应传感器开始产生一连串的信号，脉冲的个数将随着车速增加而增加，与图例相像，这是大约30英里/小时时记录的，车速传感器的脉冲信号频率将随车速的增加而增加，但位置的占空比在任何速度下保持恒定不变。
车速传感器越高，在示波器上的波形脉冲也就越多。
确认从一个脉冲到另一个脉冲的幅度，频率和形状是一致的，这就是说幅度够大通常等于传感器的供电电压，两脉冲间隔一致，形状一致，且与预期的相同。
确定波形的频率与车速同步，并且占空比决无变化，还要观察如下内容：观察波形的一致性，检查波形顶部和底部尖角。
观察幅度的一致性：波形高度应相等，因为给传感器的供电电压是不变的。
有些实例表明波形底部或顶部有缺口或不规则。
这里关键是波形的稳定性不变，若波形对地电位过高，则说明电阻过大或传感器接地不良。
观察由行驶性能问题的产生和故障码出现而诱发的波形异常，这样可以确定与顾客反映的故障或行驶性能故障产生的根本原因直接有关信号问题。
虽然霍尔效应传感器一般设计能在高至150℃温度下运行，但它们的工作仍然会受到温度的影响，许多霍尔效应传感器在一定的温度下(冷或热)会失效。
如果示波器显示波形不正常，检查被干扰的线或连接不良的线束，检查示波器和连线，并确定有关部件转动正常(如：输出轴、传感器转轴等)。
当示波器显示故障时，摇动线束，这可以提供进一步判断，以确认霍尔效应传感器是否是故障的根本原因。
3)光电式车速传感器光电式车速传感器是固态的光电半导体传感器，它由带孔的转盘两个光导体纤维，一个发光二极管，一个作为光传感器的光电三极管组成。
一个以光电三极管为基础的放大器为发动机控制电脑或点火模块提供足够功率的信号，光电三极管和放大器产生数字输出信号(开关脉冲)。
发光二极管透过转盘上的孔照到光电三极管上实现光的传递与接收。
转盘上间断的孔可以开闭照射到光电三极管上的光源，进而触发光电三极管和放大器，使之像开关一样地打开或关闭输出信号。
从示波器上观察光电式车速传感器输出波形的方法与霍尔式车速传感器完全一样，只是光电
传感器有一个弱点即它们对油或脏物在光通过转盘传递的干涉十分敏感，所以光电传感器的功能元件通常被设计成密封得十分好，但损坏的分电器或密封垫容器在使用中会使油或赃物进入敏感区域，这会引起行驶性能问题并产生故障码。
轮速传感器
现代汽车的ABS系统中都设置有电磁感应式的轮速传感器，它可以安装在主减速器或变速器中，轮速传感器的组成和工作原理如图所示。
它是由永久磁铁、磁极、线圈和齿圈组成。
齿圈5在磁场中旋转时，齿圈齿顶和电极之间的间隙就以一定的速度变化，则使磁路中的磁阻发生变化。
其结果是使磁通量周期地增减，在线圈1的两端产生正比于磁通量增减速度的感应电压，并将该交流电压信号输送给电子控制器。
轮速传感器的组成及工作原理
1-线圈；2-磁铁；3磁极；4-磁通；5-齿圈。