汽车速度传感器简介
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。
速度传感器计算公式
速度传感器计算公式1. 引言在现代化的机械工程中，速度的精确测量对于优化生产过程、提高产品质量以及保障生产安全具有至关重要的作用。
速度传感器作为一种有效的速度测量工具，已被广泛应用于各种不同的领域，如汽车、航空、工业自动化等。
本文将详细介绍速度传感器的计算公式，帮助读者深入理解其工作原理和性能特点。
2. 速度传感器的工作原理速度传感器的主要工作原理是转换机械运动为电信号。
它通过敏感元件感受机械运动的速度，并将此运动转换成电信号输出。
电信号可进一步被处理和解析，以获取精确的速度读数。
根据不同的敏感元件和转换原理，速度传感器有多种类型，如光电式、电磁式和压电式等。
3. 速度传感器的计算公式速度传感器的计算公式通常基于其敏感元件的物理特性。
例如，对于光电式速度传感器，其计算公式通常基于光敏元件的响应时间和光强变化。
而对于电磁式速度传感器，其计算公式则基于电磁感应原理和磁场变化。
以下是两种常见的速度传感器计算公式：3.1 光电式速度传感器：v = d/Δt，其中v为速度，d为光敏元件间距，Δt为光敏元件响应时间。
3.2 电磁式速度传感器：v = f/Δt，其中v为速度，f为电磁频率，Δt为磁场变化时间。
4. 速度传感器的性能特点速度传感器的性能特点主要包括测量范围、分辨率、精度、响应时间和抗干扰能力等。
这些特点直接影响了速度传感器的使用效果和应用范围。
例如，测量范围决定了传感器能够测量的最大和最小速度，而精度则决定了测量结果的准确性。
响应时间则反映了传感器对速度变化的响应速度，这对于实时监测和控制尤为重要。
此外，抗干扰能力也是衡量速度传感器性能的重要指标，尤其是在复杂和恶劣的环境中。
5. 速度传感器的应用实例速度传感器在许多领域都有广泛的应用，如汽车、航空、工业自动化等。
在汽车领域，速度传感器被用于检测车辆的速度、发动机转速等关键参数。
在航空领域，速度传感器则被用于测量飞机的飞行速度和发动机转速。
在工业自动化领域，速度传感器则被用于控制生产线上的机械运动速度，提高生产效率。
汽车传感器工作原理
汽车传感器工作原理汽车传感器是一种用于检测和监测车辆及其环境参数的装置。
它们基于不同的原理，可以测量和转换物理量，将其转化为电信号，并传送给车辆的电控系统进行处理。
1. 温度传感器：温度传感器通常采用热电偶或热电阻原理来测量发动机和排气系统的温度。
它们将温度转化为电压信号，车辆的电子控制单元（ECU）可以根据这些信号来调整燃油供给和点火时机。
2. 湿度传感器：湿度传感器用于测量车内和车外的湿度。
它们使用电容测量或电阻测量原理，将湿度转换为电阻或电容值，并将其输入到车辆的控制系统中。
这可以帮助调整空调系统的工作状态，以提供舒适的环境。
3. 气压传感器：气压传感器用于测量大气压力，以及轮胎的胎压。
它们使用压阻、电容或微机机械系统（MEMS）原理进行测量，并将结果输入到车辆的ECU中。
车辆控制系统可以根据这些数据来调整燃油喷射量和排气控制。
4. 加速度传感器：加速度传感器常用于车辆动态性能监测和车辆稳定性控制。
它们使用压阻、电容或压电原理来测量车辆加速度的变化，并将结果输入到车辆的ECU中。
这可以帮助实现敏感的车辆动态响应和车身稳定性控制。
5. 摄像头传感器：摄像头传感器通常用于辅助驾驶功能和倒车辅助系统。
它们使用光传感器和图像处理器，可以感知和分析车辆周围的物体和交通状况。
这些数据可以用于自动刹车、车道保持和自适应巡航控制等功能。
6. 距离传感器：距离传感器主要用于倒车辅助系统和自动泊车系统。
它们利用超声波、激光或雷达原理来测量车辆与其他物体之间的距离。
这些数据可以帮助驾驶员避免碰撞和更精确地停车。
总之，汽车传感器利用各种物理原理来测量和转换车辆及其环境参数，以提供准确的数据给车辆的控制系统。
这些数据对于车辆性能、安全性和舒适性至关重要。
汽车传感器的工作原理
汽车传感器的工作原理
汽车传感器是用来感知车辆周围环境的装置。
它们能够检测并测量各种参数，从而帮助汽车控制系统做出相应的决策。
其中，最常见的汽车传感器包括以下几种：
1. 距离传感器：这类传感器用来测量车辆与前方障碍物之间的距离。
它们通常采用超声波或雷达技术。
当距离接近危险水平时，传感器会向驾驶员发出警报。
2. 光传感器：这类传感器用来检测周围光线的强度和方向。
它们可以帮助车辆控制系统自动调节车灯的亮度和方向，以适应不同的行驶条件。
3. 温度传感器：这类传感器用来测量车辆不同部件的温度。
它们可以帮助发动机管理系统监测和控制发动机的工作温度，以确保最佳性能和燃油效率。
4. 气体传感器：这类传感器用来检测车辆尾气中的有害气体排放。
它们可以帮助汽车排放控制系统监测和调节排放水平，以遵守环境保护法规。
5. 压力传感器：这类传感器用来测量车辆不同系统的压力。
它们可以帮助制动系统监测和调节制动液的压力，以确保安全和可靠的制动效果。
6. 速度传感器：这类传感器用来测量车辆的速度。
它们通过检
测车轮旋转的速度来计算车辆的行驶速度，从而帮助车辆稳定控制系统做出适当的调整。
这些传感器通常通过电子电路将感知到的信号转化为数字信号，并将其传输到车辆的计算机系统中进行处理。
计算机系统根据传感器提供的数据进行分析和决策，以实现汽车的自动化控制和安全性能的提升。
汽车传感器的种类与应用
汽车传感器的种类与应用传感器是一种可以感知、转换并输出相关物理量的装置，被广泛应用于汽车行业。
汽车传感器可以帮助车辆感测周围环境和车辆状态信息，实现自动驾驶、安全控制和故障诊断等功能。
本文将介绍汽车传感器的种类和应用。
1. 发动机传感器发动机传感器被广泛应用于汽车发动机控制系统中，用于感测发动机的参数和状态，如进气压力、进气温度、曲轴位置、氧气含量、油温等，并将这些信息转换成电信号输出给发动机控制单元(ECU)。
根据功能，主要有以下类型的传感器：(1) 进气量传感器：感测空气流量，用于计算发动机所需燃料量。
(2) 氧气传感器：用于感测汽车废气中氧气含量，帮助ECU实现燃油喷射量的控制。
(3) 温度传感器：感测发动机的温度，并将温度值转换成电信号输出，用于发动机故障诊断和节能控制。
(4) 压力传感器：感测进气压力和油路压力等参数，用于确定燃油喷射量和测量机油压力。
2. 车身传感器车身传感器是一类用于感测车辆位置、运动状态和驾驶环境的传感器。
根据功能和位置，车身传感器主要有以下类型：(1) 转向角速度传感器：感测车辆的横向加速度和转向角速度，用于控制车辆的稳定性和安全性。
(2) 驻车传感器：感测车辆的位置并传递给车辆控制单元，用于控制自动驻车和自动开关引擎等功能。
(3) 距离传感器：感测车辆与前方物体的距离，用于自动泊车和智能避让碰撞等功能。
(4) 视觉传感器：利用摄像头、激光雷达等设备感测车辆周围环境，用于识别道路标志、行人、车辆等物体，实现全息视频、导航和交通安全等功能。
3. 制动控制系统传感器制动控制系统是汽车的重要安全控制系统之一，主要通过感测车辆的速度、状态和驾驶者的操作，对制动装置进行控制。
根据用途不同，制动控制系统传感器主要有以下几类：(1) 制动液压传感器：感测制动液压系统的压力变化，并将结果转换成电信号输出。
(2) 刹车离合器开关：感测制动踏板和离合器踏板的操作状态，用于控制SCM电子控制模块对制动装置的控制和刹车信号的输出。
速度传感器的测量历史发展概况
速度传感器的测量历史发展概况本文将介绍速度传感器的重要性以及在不同领域中的应用，以便对速度传感器的测量历史发展进行概述。
速度传感器是一种重要的测量工具，用于测量物体或系统的速度。
通过准确测量速度，我们可以获得许多有用的信息，并应用于各种领域。
例如，在工程领域中，速度传感器可以用于监测机器设备的运行速度，以保障生产的效率和质量。
在交通运输领域，速度传感器则被用于汽车和火车等交通工具上，以检测并控制其速度，提升安全性和性能。
速度传感器在许多不同领域中都有广泛的应用。
以下是一些常见的应用领域：工业领域在工业自动化中，速度传感器可以用于监测和控制工业设备的运行速度，例如机械设备、电机和输送带等。
通过测量速度，可以及时发现设备故障或异常情况，并采取相应的措施，以避免生产中断或事故的发生。
汽车工业在汽车制造和汽车运输领域，速度传感器是必不可少的组件。
它们可以用于测量车辆的速度，并提供给车辆控制系统，以便进行速度调节、碰撞预警和车辆稳定性控制等功能。
速度传感器还可以用于测量发动机输出轴的转速，帮助监测发动机性能和调整机车的运行状态。
航空航天领域在航空航天领域，速度传感器在飞机、火箭和等飞行器中扮演重要角色。
它们可以测量飞行器的速度和加速度，并提供给导航系统，以实现飞行控制和导航导引。
速度传感器的准确性和可靠性对于航空航天行业来说至关重要，因为任何测量误差都可能导致严重的后果。
运动领域在运动训练和运动研究领域，速度传感器可以用于测量运动员的运动速度和加速度。
这有助于教练员和运动员了解和改善运动技术，并进行训练和竞争性分析。
速度传感器还可以用于跑步机和其他运动器材中，提供准确的速度和距离测量，以指导和监测锻炼过程。
以上是速度传感器在不同领域中的一些应用。
随着科技的不断进步和创新，速度传感器的测量能力将继续提升，为各行各业带来更多的应用和便利。
速度传感器的测量历史发展概况早期速度传感器早期的速度传感器主要是通过机械方式进行测量。
智能汽车传感器技术--智能汽车及传感器概述
智能汽车传感器技术--智能汽车及传感器概述智能汽车传感器技术智能汽车及传感器概述在当今科技飞速发展的时代，智能汽车正逐渐成为道路交通的新宠。
智能汽车的出现，不仅改变了我们的出行方式，更引领着未来交通的发展方向。
而在智能汽车的众多关键技术中，传感器技术无疑扮演着至关重要的角色。
它就像是智能汽车的“眼睛”和“耳朵”，让汽车能够感知周围的环境，从而实现安全、高效的行驶。
智能汽车，简单来说，就是具备了一系列智能化功能的汽车。
这些功能包括自动驾驶、自动泊车、自适应巡航控制、车道保持辅助等等。
与传统汽车相比，智能汽车能够更加自主地感知、决策和控制，从而为驾驶者提供更加舒适、便捷和安全的出行体验。
那么，智能汽车是如何实现这些智能化功能的呢？这就要归功于各种先进的传感器了。
传感器是一种能够将物理量、化学量或生物量等转换为电信号的装置。
在智能汽车中，传感器的种类繁多，常见的有以下几种：首先是摄像头传感器。
摄像头就像是汽车的“眼睛”，它可以拍摄车辆周围的图像，并通过图像处理技术来识别道路标志、交通信号灯、行人和其他车辆等。
摄像头传感器通常安装在汽车的前后保险杠、后视镜和挡风玻璃等位置，能够提供较为直观和丰富的视觉信息。
其次是毫米波雷达传感器。
毫米波雷达能够发射和接收毫米波频段的电磁波，并根据反射波的时间和频率变化来测量目标的距离、速度和角度等参数。
毫米波雷达具有测距精度高、测速范围广、不受天气和光照条件影响等优点，因此在智能汽车的自适应巡航控制、自动紧急制动等功能中得到了广泛应用。
激光雷达传感器也是智能汽车中不可或缺的一部分。
激光雷达通过发射激光束，并测量激光束从发射到接收的时间间隔，来精确计算目标的距离和形状。
激光雷达具有测量精度高、分辨率高、能够生成三维点云图等优点，对于智能汽车的环境感知和障碍物识别具有重要意义。
不过，激光雷达的成本相对较高，目前在一些高端智能汽车中应用较多。
除了以上几种传感器，智能汽车还会配备超声波传感器、惯性测量单元（IMU）、全球定位系统（GPS）等。
汽车发动机传感器简介
简介汽车发动机上的传感器简介汽车发动机上的传感器发动机管理系统(Engine Man-agement System)简称EMS，采用各种传感器，将发动机吸入空气量、冷却水温度、发动机转速与加减速等状况转换成电信号，送入控制器。
控制器将这些信息与储存信息比较、精确计算后输出控制信号。
EMS不仅可以精确控制燃油供给量，以取代传统的化油器，而且可以控制点火提前角和怠速空气流量等，极大地提高了发动机的性能。
通过喷油和点火的精确控制，可以降低污染物排放50%；如果采用氧传感器和三元催化转化器，在λ=1的一个狭小范围内可以降低排放达90%以上。
在怠速调节范围内，由于采用了怠速调节器，怠速转速降低约100转/分到150转/分，使油耗下降3%～4%。
如果采用爆震控制，在满负荷范围内可提高发动机功率3%～5%，并可适应不同品质的燃油。
汽车维修者之家随着世界范围内排放法规的日益严格，采用EMS系统已成为不可阻挡的潮流，在推进中国汽车工业现代化的进程中，具有广阔的应用前景。
控制系统ME7原理：通过安装在加速踏板上的踏板传感器，将踏板信息传递到电子控制器中的节气门控制模块，节气门控制模块通过一定的处理程序计算出节气门的开度并驱动直流电机完成节气门进气通道面积的调整，从而控制进气量，满足发动机不同工况下的进气需求。
特点：-取消了机械传动装置，更易于模块化和标准化。
-系统具有自学习功能，可实现巡航控制。
-怠速进气可通过控制模块驱动节气门体完成，而不需旁通通道和怠速调节器。
-由于进气精确可控，故可实现低排放控制。
-驾驶性能更优。
爆震传感器KS功能：检测发动机缸体振动情况，以供电子控制器识别发动机爆震工况。
原理：爆震传感器是一种振动加速度传感器。
它装在发动机气缸体上，可装一只或多只。
传感器的敏感元件为一压电晶体，发动机爆震时，发动机振动通过传感器内的质块传递到晶体上。
压电晶体由于受质块振动产生的压力，在两个极面上产生电压，把振动转化为电压信号输出。
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将一块已知质量的磁铁固定在一个适当刚度的弹性体上，使磁铁和霍尔器件保持适当间隙并按运动方向布置，当汽车的加速度变化时，磁铁会对弹性体产生相应拉力或压力使弹性体发生相应变形，通过霍尔器件的信号可以反映磁铁和霍尔器件的间隙变化，即可测量汽车的加速度。
霍尔元件是一种基于霍尔效应的磁传感器，已发展成一个品种多样的磁传感器产品族，并已得到广泛的应用。
用它们可以检测磁场及其变化，可在各种与磁场有关的场合中使用。
霍尔器件以霍尔效应为其工作基础。
霍尔器件具有许多优点，它们的结构牢固，体积小，重量轻，寿命长，安装方便，功耗小，频率高，耐震动，不怕灰尘、油污、水汽及盐雾等的污染或腐蚀。
霍尔器件和工作磁体间的运动方式霍尔线性器件的精度高、线性度好；霍尔开关器件无触点、无磨损、输出波形清晰、无抖动、无回跳、位置重复精度高。
取用了各种补偿和保护措施的霍尔器件的工作温度范围宽。
按照霍尔器件的功能可将它们分为：霍尔线性器件和霍尔开关器件。
前者输出模拟量，后者输出数字量。
在霍尔器件背面放置磁体按被检测的对象的性质可将它们的应用分为：直接应用和间接应用。
前者是直接检测出受检测对象本身的磁场或磁特性，后者是检测受检对象上人为设置的磁场，用这个磁场来作被检测的信息的载体，通过它，将许多非电、非磁的物理量例如力、力矩、压力、应力、位置、位移、速度、加速度、角度、角速度、转数、转速以及工作状态发生变化的时间等，转变成电量来进行检测和控制。
结构结构原理和静态特性曲线在Hall加速度传感器中使用“弹性”固定的弹簧——质量系统。
Hall加速度传感器有一个竖放的带状弹簧，一端夹紧，另一端固定着永久磁铁，以作为震动质量。
在永久磁铁上面是带有信号处理集成电路的Hall传感器，在下面有一块铜阻尼板。
工作原理电路工作如果传感器感受到横向加速度，则传感器的弹簧质量系统离开它的静止位置而便宜。
便宜程度与加速度大小有关。
运动的磁铁在Hal元件中产生Hall电压，经过信号处理电路处理后输出信号电压，它随加速度增加而线性增加。
加速度范围约在±1g，传感器频率很低，只有几赫兹，并由点动力阻尼作用。
工作原理该设计能实时地将所测的速度与累计里程数显示出来，主要是将传感器输入到单片机的脉冲信号的频率（传感器将不同车速转变成不同频率的脉冲信号）实时地测量出来，考虑到信号的衰减、干扰等影响，在信号送入单片机前应对其进行放大整形，然后通过单片机计算出速度和里程，再将所得的数据存储到串口数据存储器，并由LED显示模块交替显示所测速度与里程。
本设计的里程数的算法是一种大概的算法（假设在一定时间内自行车是匀速行进，平均速度与时间的乘积即为里程数）。
设计时，应综合考虑测速精度和系统反应时间。
本设计用测量脉冲频率来计算速度，因而具有较高的测速精度。
在计算里程时取了自行车的理想状态。
实际中，误差控制在几米之内，相对于整个里程来说不是很大。
为了保证系统的实时性，系统的速度转换模块和显示数据转BCD码模块都采用快速算法。
另外，还应尽量保证其他子模块在编程时的通用性和高效性。
本设计的速度和里程值采用6位显示，并包含两个小数位。
系统的硬件设计1.脉冲发生源本设计采用了ST1101红外光电传感器，进行非接触式检测。
当有物体挡在红外光电发光二极管和高灵敏度的光电晶体管之间时，传感器将会输出一个低电平，而当没有物体挡在中间时则输出为高电平，从而形成一个脉冲。
该系统在自行车后轮的轴处保持着与轮子旋转切面平行的方向延伸附加一个铝盘，在这个铝盘的边沿处挖出若干个圆形过孔，把传感器的检测部分放在圆孔的圆心位置。
每当铝盘随着后轮旋转的时候，传感器将向外输出若干个脉冲。
把这些脉冲通过一系列的波形整形成单片机可以识别的TTL电平，即可算出轮子即时的转速。
铝盘的圆孔的个数决定了测量的精度，个数越多，精度越高。
这样就可以在单位时间内尽可能多地得到脉冲数，从而避免了因为两个过孔之间的距离过大，而车子正好在过孔之间或者是在下个过孔之前停止了，造成较大的误差。
本设计在铝盘过孔的设计上采用11个过孔，从而留下了10个同等的间距。
这样在以后的软件设计中能够较为方便的计算出速度里程。
脉冲发生源的硬件结构图如图2所示。
图2 脉冲发生源硬件结构图（左为正视图，右为侧视图）2.信号预处理电路如图3所示，系统的信号预处理电路由二级电路构成，第一级是由开关三极管组成的零偏置放大器，采用开关三极管可以保证放大器具有良好的高频响应。
当输入信号为零或负电压时，三极管截止，电路输出高电平；而当输入信号为正电压时，三极管导通，此时输出电压随着输入电压的上升而下降，这使得速度里程表既可以测量任意方波信号的频率，也可以测量正弦波信号的频率。
由于放大器的放大功能降低了对待测信号的幅度要求，因此，系统能对任意大于0.5V的正弦波和脉冲信号进行测量。
预处理电路的第二级采用带施密特触发器的反相器DM74LS14 来把放大器生成的单相脉冲转换成与COMS电平相兼容的方波信号（如图4所示），同时将输出信号加到单片机的P3.4口上。
图3 信号预处理电路图图4 施密特触发器对脉冲的整形利用施密特触发器状态转换过程中的正反馈作用，可以把边沿变化缓慢的周期性信号变换为边沿很陡的矩形脉冲信号。
输入的信号只要幅度大于VT+，即可在施密特触发器的输出端得到同等频率的矩形脉冲信号。
从传感器得到的矩形脉冲经传输后往往发生波形畸变。
当传输线上的电容较大时，波形的上升沿将明显变坏；当传输线较长，而且接受端的阻抗与传输线的阻抗不匹配时，在波形的上升沿和下降沿将产生振荡现象；当其他脉冲信号通过导线间的分布电容或公共电源线叠加到矩形脉冲信号时，信号上将出现附加的噪声。
无论出现上述的那一种情况，都可以通过用施密特反相触发器整形而得到比较理想的矩形脉冲波形。
只要施密特触发器的VT+和VT-设置得合适，均能受到满意的整形效果。
磁阻效应支持汽车内的多种传感器应用。
磁阻传感器主要用来测量机械系统的速度和角度。
这样，磁阻传感器就成为电气元件、磁性元件和机械元件所组成的复杂系统的一部分。
因为所有元件都会影响系统的反应，所以在规划系统及其操作时要非常重视对整个系统的仿真。
下面重点讨论这种系统的建模和仿真。
电子技术的应用日益广泛，对汽车的发展具有决定性的促进作用。
未来的进一步发展也会在很大程度上由不断创新的电子元件驱动。
传感器技术可检测车辆及其周围环境条件，因此具有特殊意义。
有多种传感器系统可用于此类目的，例如加速度传感器、温度传感器或转矩传感器等。
磁场测量传感器在汽车内尤其常见，主要用于机械变量的非接触式检测。
通常这种传感器通过霍尔元件，或者基于各向异性磁阻 (AMR) 效应实现。
与使用霍尔效应的解决方案相比，AMR 传感器有许多优点，例如抖动更少、灵敏度更高。
但在提高准确性或降低整体系统成本方面，二者不分伯仲。
除了在电子罗盘中利用磁阻传感器测量地球磁场之外，尤其是借助磁场指示机械系统的运动和位置时，可使用磁阻传感器确定角度和速度。
防滑系统、引擎和传送控制都需要这种数据。
产生磁场的永磁体的机械设计和选择会在很大程度上影响测量数据的获取。
因此，在部署整个系统之前使用仿真技术进行深入分析非常重要，以确保达到目标功能并降低成本。
因此，在前期开发过程中建立系统模型，之后用于支持后续产品的开发，对于解决设计过程中产生的这类问题也能发挥重要作用。
下文将探讨新型速度传感器的整体系统建模和仿真。
图 1 AMR 传感器系统包含两个封装图 2 各向异性磁阻效应信号检测现代传感器系统主要由两个元件组成—基本传感器和信号处理专用集成电路 (ASIC)(图 1)。
现已证明，后来由 Lord Klevin 于 1857 年发现的各向异性磁阻效应特别适用于检测磁场。
首先考虑通常具有多种磁畴结构的铁磁性材料。
这些称之为韦斯磁畴的结构，其内部磁化的方向彼此不同。
如果将这种材料平铺为一薄层，那么磁化矢量处于材料层平面方向。
另外，可较精确地假设只存在一个磁畴。
当这种元件暴露于外部磁场中时，后者会改变内部磁化矢量的方向。
如果同时一股电流通过该元件，就会产生电阻(图 2)，这取决于电流和磁化之间的角度。
当电流和磁化方向彼此成直角时，电阻最小，当二者平行时，电阻最大。
电阻变化的大小取决于材料。
铁磁性材料的性质也决定对温度的依赖性。
电阻最大变化为 2.2% 并且对温度变化反应良好的最佳合金是 81% 的镍和 19% 的铁组成的合金。
恩智浦所有传感器系统中的基本传感器都采用这种强磁铁镍合金。
在惠斯登电桥电路中单独配置几个 AMR 电阻，以增强输出信号并改善温度反应特性。
此电路也可在制造过程中进行微调。
图 3 显示如何在裸片上配置 AMR 元件。
确定速度的装置多半由两个组件组成：编码器轮和传感器系统。
编码器轮可以是主动式或被动式。
主动轮已磁化，因此 MR 传感器可检测北极和南极之间的变化。
如果是被动轮，则由一种齿状结构代替磁化。
如图 1 所示，传感器头上也必须有一块用于产生磁场的永磁体。
接下来，我们只讨论因公差极小而著称的被动编码器轮。
当传感器对称地面对一个齿或者被动轮两齿之间的空隙时，这不会使 AMR 元件的磁化矢量产生任何偏斜。
忽略外部噪声场并考虑桥电路时，输出信号获得零值。
然而，如果传感器头处于齿边缘前面，则磁输入信号达到极值。
齿/空隙或空隙/齿切换类型的函数结果与磁输入信号正弦曲线的最小值或最大值非常接近。
信号处理为了确定速度，将磁输入信号编码处理为电脉冲序列，而且通常通过 7/14 mA 协议传送。
在最简单的情况下，可使用比较器产生脉冲序列。
通常会向比较器电路添加磁滞以消除低噪声的影响。
然而，这种施密特触发器在噪声水平较高的条件下不能确保其功能性。
例如，传感器头和编码器轮之间空隙出现显著波动会导致磁输入信号振幅发生波动。
如果振幅变得很小，甚至不再超过或低于磁滞临界值 虿还鼙嗦肫髀值奈恢萌绾危 涑鲂藕哦急３制溆行Чぷ魇钡淖詈笞刺 Ｔ诩觳?ABS 系统中的转速时，传感器和编码器轮之间的距离可能会出现这种变化。
当存在负载变化(例如突然转向动作)，横向作用于轮上的离心力会在轮轴上产生弯曲力矩。
这将改变安装在与传感器相关的轴上的编码器轮的位置，这些传感器是与轮悬架相结合的。
磁位移也会影响系统的正常运转。
例如，噪声场可使实际测量信号加强或减弱，致使施密特触发器的临界值被高估或低估。
然而，位移不仅是由外部场引起的。
被动轮极高的速度可使轮中产生涡流，而这又会产生磁噪声场。
所产生的位移会影响操作的可靠性。
为消除此噪声对输出信号的影响，另一封装中装入了信号处理专用集成电路(ASIC)。
后者也包含一个线路驱动器，以便为信号处理和高电压接口提供电源电压(图 1)。
图 4 所示为信号处理架构。
用于故障排除的中心元件为包括调式放大器、偏移抵消电路和智能比较器。