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相对于轮速传感器来说,它的主要作用就是监测汽车的车轮自身的转速的一个装置。下面是我为大家带来的关于轮速传感器工作原理的知识,欢迎阅读。
轮速传感器介绍
轮速传感器是用来测量汽车车轮转速的传感器。对于现代汽车而言,轮速信息是必不可少的,汽车动态控制系统(VDC)、汽车电子稳定程序(ESP)、防抱死制动系统(ABS)、自动变速器的控制系统等都需要轮速信息。所以轮速传感器是现代汽车中最为关键的传感器之一。
轮速传感器分类及特点
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。
磁电式轮速传感器
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
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。
轮速传感器工作原理
对于它的工作原理,我们可以这样的来讲解。首先磁电式轮速传感器这个装置的组成部件有永磁性磁芯还有线圈这两个部件。相对于磁力线来说,它是通过磁芯一端出来,透过它的齿圈以及相应的空气,进入到该磁芯另外一端。
对于磁芯而言,它周围布满了线圈,都是圈绕而成包围在磁芯的外面。也正是因为这样的.结构,因此磁力线完全可以通过该线圈。一旦汽车的车轮开始高速旋转的时候,由于齿圈是跟车轮进行同步旋转的,因此它相应的齿以及间隙会顺序的迅速通过传感器相应的磁场,这样就会改变相应磁路对应的磁阻。
轮速传感器的作用
而霍尔式轮速传感器利用霍尔效应原理制成,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:输出信号电压振幅值不受转速的影响;频率响应高;抗电磁波干扰能力强。霍尔式轮速传感器利用霍尔效应原理,即在半导体薄片的两端通以控制电流,在薄片的垂直方向上施加磁场强度为B的磁场,则在薄片的另两端便会产生一个大小与控制电流、磁感应强度B的乘积成正比的电势,这就是霍尔电势。
轮速传感器,它是用来检测每个轮子转动的频率信号(其实也可以说是转速信号),然后把这个信号传给ABS电脑。当车速达到40KM/h时(其实轮速传感器检测车轮的转速频率也是40KM/h),你紧急刹车制动,ABS系统就开始工作。当ABS电脑控制车轮一刹一松时,轮速传感器就把检测到轮胎由刹死到旋转时转动的距离信号传入ABS电脑,从而让ABS控制刹车达到最佳刹车距离。
轮速传感器故障案列分析
故障现象1:一辆2007年产别克凯越轿车,故障现象与故障1相同。虽维修过2次,更换了2前轮轮速传感器,但故障依旧。
检查分析:故障码与故障1相同。维修人员在查看轮速数据的同时,晃动空滤器下方的传感器插接器和熔丝盒下方的插接器C111,均未出现轮速数据跳变现象。断开ABS控制单元插接器,使用万用表从ABS控制单元插接器的线束侧测量轮速传感器电阻为1680Ω,晃动整个线束,当晃动空滤器下方插接器延伸至车身线束部分时,出现了电阻的跳变,看来是前车身线束内部出现了断路。
故障排除:更换前车身线束后故障排除。
回顾总结:线路中的间歇性断路状况不足以在故障诊断仪上显示出异常的轮速数据跳变,所以,不能单凭看数据这一种手段来判断故障。对于确实存在的故障,一种手段不足以判断故障时,那么就要使用另一种手段。使用万用表监测电阻的方法,对于捕捉线路间歇性断路故障,不失为行之有效的方法。
故障现象2:一辆2007年产别克凯越轿车,用户反映该车行驶中有时ABS灯点亮。
检查分析:维修人员接车时,该车ABS故障灯点亮,但重新起动后,故障灯熄灭。用故障诊断仪检测有故障码C0045——左后轮轮速传感器电路故障,为历史性故障码。清除故障码后试车故障重现,查看4轮轮速数据没发现异常,即使是在ABS故障灯重新点亮时也没有发现4轮轮速数据异常。用故障诊断仪将2后轮轮速传感器的数据以波形显示。试车发现,当故障重现时,左后轮轮速传感器波形出现尖峰。维修人员将后轮的2个轮速传感器线束对调,试车发现故障还在左后轮,这说明故障点不在外部线束上。查看电路图发现2个后轮轮速传感器线束均经过插接器C101,位置在熔丝盒处。拆下熔丝盒,找到C101,发现左后轮轮速传感器车内线束因与车身接触已被磨破,对车身存在短路可能。
故障现象3:一辆2006年产别克凯越轿车,用户反映该车ABS故障灯和制动警告灯(驻车警告灯)同时点亮。
检查分析:维修人员检查制动液,没有发现缺少,且制动系统没有发现漏油的地方。仔细检查,发现曾经做过大事故维修的痕迹。用故障诊断仪检测,发现ABS控制单元内有故障码C0035——左前车轮轮速传感器电路功能失效,C0040——右前车轮轮速传感器电路失效,C0041——右前车轮轮速传感器电路范围失效,C0281——动态后轮制动比例分配DRP终止。综合上述故障码进行分析,推断引起ABS故障灯点亮的原因是前3个故障码,引起驻车灯点亮的是最后一个故障码。
试车发现,右前轮速传感器有信号断续的现象,根据此车做过大事故维修的情况,维修人员着重检查线束是否破损,果然发现在水箱框架下部的前车身线束破损且有维修过的痕迹,氧传感器插接器也被烧焦了。
DRP就是我们熟知的EBD电子制动力分配功能。如果同轴2个车轮轮速传感器同时出现故障,控制单元就会关闭DRP功能,点亮制动警告灯,因为后轮的制动比例分配没有了,这会影响到基本制动,所以不允许继续行驶。
故障排除:修理线束后,排除故障。
故障现象4:一辆2006年产凯越轿车,用户反映该车ABS故障灯点亮。
检查分析:维修人员试车时未发现用户所反映的故障现象,用故障诊断仪进行检测,发现一个历史性故障码C0040——右前轮速传感器电路性能故障。维修人员检查半轴齿圈未见损坏,轮速传感器外观及间隙也正常。断开轮速传感器插接器,测量轮速传感器电阻,阻值为1700Ω(正常)。转动右前轮,同时测量其交流电压,电压为120~200mV(正常),断开ABS控制单元插接器及插接器C111,测量线路无搭铁及短路现象。此时晃动轮速传感器插接器,万用表上显示的电阻有微小的变化。紧固插接器后试车,ABS故障灯再次点亮,故障码依旧。
维修人员查看ABS数据,当车速低于10km/h时,右前轮速传感器显示为0km/h,当车速高于10km/h时,右前轮速传感器显示正常。重新测量轮速传感器线路的电阻,发现当晃动线束弯曲部分时,线路出现断路。
故障排除:因传感器线束与传感器本体不可分离,所以更换右前轮速传感器,试车故障消失。
编辑总结:这虽然只是汽车中的一个小小部分,但他所出现的问题确足以导致一场车祸的发生,不能因为一点小小的失误而酿成大错。虽然只有简单的四点,但足以让你重视起来,对于自己的爱车,一定要小心使用,注意对车辆的保养和维修,定期检查车辆问题,以保证车辆在行驶过程中的安全,最大程度延长车的使用寿命。
一、轮速传感器主要有:磁电式轮速传感器、霍尔式轮速传感器。
二、检测方法:
(1)通过示波器或计数器来检测轮速传感器感应转动齿轮所产生的电压信号,以此来判断传感器好坏,即无上位机软件。
(2)用单片机做下位机、LabVIEW或其他软件做上位机对轮速传感器进行检测。
(3)用LabVIEW和数据采集卡对轮速传感器进行检测,但功能单一,只能对单一信号类型的传感器进行检测。
扩展资料:
轮速传感器种类介绍:
1、磁电式轮速传感器;
电磁感应式车速传感器安装在自动变速器输出轴附近的壳体上,用于检测自动变速器输出轴的转速。电控单元ECU根据车速传感器的信号计算车速,作为换挡控制的依据。
车速传感器由永久磁铁和电磁感应线圈组成,它被固定安装在自动变速器输出轴附近的壳体上,输出轴上的停车锁定齿轮为感应转子,当输出轴转动时,停车锁定齿轮的凸齿,不断地靠近或离开车速传感器,使线圈内的磁通量发生变化,从而产生交流电,车速越高。
输出轴转速也越高,感应电压脉冲频率也越高,电控组件根据感应电压脉冲的大小计算汽车行驶的速度。用万用表测导通,阻值还有有没有电压信号。
磁电式轮速传感器是利用电磁感应原理设计的。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。
2、霍尔式轮速传感器:
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。
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。霍尔式轮速传感器利用霍尔效应原理制成,
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。
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。
光电式车速传感器检测时拔下车速传感器连接器接头用万用表测量传感器两接线端子间电阻。不同车型自动变速器的这种车速传感器感应线圈的电阻值不同,一般为几百欧到几千欧。
将车支起,用手转动悬空的驱动车轮,同时用万用表测量车速传感器的两接线端子间有无脉冲感应电压。若万用表指针有摆动,说明传感器有输出脉冲电压,传感器工作正常。
否则,说明传感器有故障,应进一步检查传感器转子及感应线圈是否脏污,若脏污,应进行清洁,再进行测试。若传感器仍无脉冲电压产生,确认传感器已经损坏,应进行更换。车速传感器脉冲电压测量。单件检测。
拆下车速传感器,测量传感器输出脉冲电压。具体操作是,用一根铁棒或一块磁铁迅速靠近或者离开传感器,同时用万用表测量传感器两接线端子间有无脉冲电压产生。如果没有感应电压或感应电压很微弱,说明传感器有故障,应进一步检查,再试验,确认有故障后,再进行更换。
4、磁阻元件式车速传感器:
可变磁阻式车速传感器主要由磁阻元件、转子、印刷电路板和磁环等组成。可变磁阻式车速传感器的工作原理,当齿轮带动传感器轴旋转时,与轴连在一起的多级磁环也同时旋转,磁环旋转引起磁通的变化,是集成电路内的磁阻元件的电阻值也发生变化。
当流向磁阻元件MRE的电流方向与磁力线方向平行时,其电阻值最大;电流方向与磁力线方向垂直时,其电阻值最小。
在磁环上N极与S极交替排列,随着磁环的回转使其磁力线方向不断的变换,伴随每一回转,在内置磁阻元件(MRE)的集成电路(IC)中发出20个脉冲信号,该信号即车速信号,送入速度表。磁通量的变化与磁环转速成正比,这样可以利用磁阻元件电阻值的变化检测出磁环旋转引起的磁通变化,将电压的变化输入到比较器中进行比较,再由比较器输出的信号控制晶体管的导通和截止,这样就可以检测出车速。
可变磁阻式车速传感器在检测时,可用手转动传感器轴,在转动的同时,用万用表测量传感器两端子间输出的电压信号,若有脉冲电压信号输出,说明传感器良好,若无脉冲信号产生,则说明传感器已经损坏,应当更换。
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