自动驾驶汽车传感器技术与应用
模块二转速与相位传感器技术
■一车轮转速与相位传感器
■二加速与相位传感器
■三光电式转速与相位传感器
■拓展阅读
■技能实训
■思考与练习
一车轮转速与相位传感器
■(一)电磁式转速与相位传感器
(二)霍尔式转速与相位传感器
磁电式转速传感器是利用磁电感应来测量物体转速的，属于非接触式转速测量仪表。
磁电式转速传感器可用于表面有缝隙的物体转速测量，有很好的抗干扰性能。
磁电式转速传感器的感应电势产生的电压大小，和被测对象转速有关，被测物体的转速越快输出的电压也就越大，也就是说输出电压和转速成正比。但是在被测物体的转速超过磁电式转速传感器的测量范围时，磁路损耗会过大，使得输出电势饱甚至是锐减。
(一)电磁式转速与相位传感器
电磁式转速与相位传感器结构
永久磁铁
感应线圈
极轴
电磁式转速与相位传感器结构电磁式车速传感器安装位置
(一)电磁式转速与相位传感器
电磁式转速与相位传感器结构
壳体
在传感器右侧的信号轮有58个凸齿、57个小缺齿和
1个大缺齿。大缺齿所占弧度等于2个凸齿与3个缺齿弧度之和。
车轮每转动一圈，信号轮就能够在传感器的线圈上产生58个信号电压。
根据单位时间内波形可以计算出车轮的转速
(一)电磁式转速与相位传感器
电磁式转速与相位传感器工作原理
1
2
3
1号针脚
搭铁(屏蔽线)
2号针脚
“+”信号线
3号针脚
“-”信号线
(一)电磁式转速与相位传感器
电磁式转速与相位传感器的检修
黑色长方块为线圈
电磁式转速与相位传感器结构
电磁式转速与相位传感器故障主要有感应线圈短路、断路、转子和磁头之间间隙不当，磁场强
度不足，造成信号减弱或者无信号。
用万用表检测
(一)电磁式转速与相位传感器
电磁式转速与相位传感器的检修
检测针脚2与针脚3阻值应该等于规定的线圈值，如果不相等而且阻止很小，说明线圈已经短路。如果阻止无限大则说明内部线圈已经断路。
检测针脚1与2、3之间阻值应该无限大，阻值无限大说明正常，如果导通则说明该传感器
短路。
2、波形分析
1、图a所示故障波形为齿槽中填有异物造成的；
2、图b所示故障波形是传感器触发轮安装不当造成的。
●如果检测出波形异常，应该更换传感器体和触轮
(一)电磁式转速与相位传感器
电磁式转速与相位传感器的检修
低速特性不好。输出信号电压的幅值随转速变化而变化，如果转速过低，其输出信号电压也过低，电控单元无法检测。
响应频率有限制，工作带宽在10~1000Hz之间，如果转速过高和过低就不能检测。
抗电磁波干扰能力差。
虽然电磁式转速传感器研发了磁阻式转速传感器可以检测极低的转速，但是总体性能仍然有局限性，所以霍尔式转速传感器正在逐步替代电磁式转速传感器
(一)电磁式转速与相位传感器
电磁式转速与相位传感器的缺点
电磁式转速与相位传感器不需要工作电源就能自主工作，结构简单，成本低，但存在以下缺点：
霍尔式转速传感器属于霍尔式传感器，
是利用霍尔效应的原理制成的，利用霍尔效应使位移带动霍尔元件在磁场中运动产生霍尔电势，即把位移信号转换成
电势变化信号的传感器。
(二)霍尔式转速与相位传感器
霍尔式转速与相位传感器结构
霍尔IC壳体固定螺栓
轮速传感器齿圈
半轴
轮毂轴承
密封圈连接器
霍尔式转速与相位传感器结构霍尔式车速传感器安装位置
(二)霍尔式转速与相位传感器
霍尔式转速与相位传感器结构
在长方形的导体上通以电流，
沿电流方向施加磁场，就会在与电流和磁场两者垂直的方向上产生电势能，这种现象称为霍尔效应，所产生的电势差称为霍尔电压。
B磁场U电压
(二)霍尔式转速与相位传感器
霍尔式转速与相位传感器工作原理
霍尔车速传感器采用一体式霍尔传感器，封装了霍尔元件、永久磁铁和集成芯片。
ABSECU向霍尔式车速传感器提供12V的工作电压。
每个半轴各安装了一个48齿的齿圈作为信号轮。
半轴没转一圈能在传感器上产生48个幅值基本恒定占空比为50%的方波。
低电压为0.5V,高电压为1V。
频率随车速增大而增大。
(二)霍尔式转速与相位传感器
霍尔式转速与相位传感器工作原理
静小时
行车时
单件检测：
1、测量转速传感器连线对地电阻应该无限大
2、测量传感器与ECU之间的连线电阻应该小于0.5欧姆
在路检测：
1、将跳线盒连接到线束插接器上
2、测量ABS、EC