時間 : 2024-11-21
位置傳感器的應用范圍非常廣泛,位置傳感器的類型也比較多,位置傳感器不斷發展,應用不斷擴大,已經成為生活中不可缺少的得力助手。人們也正在慢慢的把位置傳感器的應用進行擴大,使位置傳感器更加智能化,更加現代化,但有很多都是在預想中,并沒有實例。下面就介紹一下位置傳感器的應用實例,看看在生活中的哪方面有位置傳感器的身影。
1.曲軸和凸輪軸位置傳感器
曲軸位置傳感器(Crankshaft Position Sensor,CPS)又稱為發動機轉速與曲軸轉角傳感器,其功用是采集曲軸轉動角度和發動機轉速信號,并輸入電子控制單元(ECu),以便確定點火時刻和噴油時刻。
2.光電式曲軸與凸輪軸位置傳感器
結構特點
日產公司生產的光電式曲軸與凸輪軸位置傳感器是由分電器改進而成的,主要由信號盤(即信號轉子)、信號發生器、配電器、傳感器殼體和線束插頭等組成。
3.磁感應式曲軸與凸輪軸位置傳感器
磁感應式傳感器的工作原理,磁力線穿過的路徑為永久磁鐵N極一定子與轉子間的氣隙一轉子凸齒一轉子凸齒與定子磁頭間的氣隙一磁頭一導磁板一永久磁鐵S極。當信號轉子旋轉時,磁路中的氣隙就會周期性地發生變化,磁路的磁阻和穿過信號線圈磁頭的磁通量隨之發生周期性變化。根據電磁感應原理,傳感線圈中就會感應產生交變電動勢。
捷達、桑塔納轎車磁感應式曲軸位置傳感器
1)曲軸位置傳感器結構特點:捷達AT和GTX、桑塔納2000GSi型轎車的磁感應式曲軸位置傳感器安裝在曲軸箱內靠近離合器一側的缸體上,主要由信號發生器和信號轉子組成,如圖2-25所示。
信號發生器用螺釘固定在發動機缸體上,由永久磁鐵、傳感線圈和線束插頭組成。傳感線圈又稱為信號線圈,永久磁鐵上帶有一個磁頭,磁頭正對安裝在曲軸上的齒盤式信號轉子,磁頭與磁軛(導磁板)連接而構成導磁回路。
捷達AT和GTx、桑塔納2000GSi型轎車磁感應式曲軸位置傳感器信號轉子上大齒缺產生的信號為基準信號,ECU控制噴油時間和點火時間是以大齒缺產生的信號為基準進行控制的。當ECu接收到大齒缺產生的信號后,再根據小齒缺信號來控制點火時間、噴油時間和點火線圈一次電流接通時間(即導通角)。
3)豐田轎車TCCS磁感應式曲軸與凸輪軸位置傳感器
豐田計算機控制系統(1FCCS)采用的磁感應式曲軸與凸輪軸位置傳感器由分電器改進而成,由上、下兩部分組成。上部分為檢測曲軸位置基準信號(即氣缸識別與上止點信號,稱為G信號)發生器;下部分為曲軸轉速與轉角信號(稱為Ne信號)發生器。
4.霍爾式曲軸與凸輪軸位置傳感器
霍爾式傳感器的結構與工作原理
霍爾式曲軸與凸輪軸位置傳感器及其他形式的霍爾式傳感器都是根據霍爾效應制成的傳感器。
霍爾效應:霍爾效應(Hall Effect)是美國約翰?霍普金斯大學物理學家霍爾博士(Dr.E.H.Hall)于1879年首先發現的。他發現把一個通有電流I的長方體形白金導體垂直于磁力線放入磁感應強度為B的磁場中時(見圖2-27),在白金導體的兩個橫向側面上就會產生一個垂直于電流方向和磁場方向的電壓UH,當取消磁場時,電壓立即消失。該電壓后來稱為霍爾電壓,UH與通過白金導體的電流I和磁感應強度B成正比,即(見下頁)
利用霍爾效應制成的元件稱為霍爾元件,利用霍爾元件制成的傳感器稱為霍爾式傳感器。利用霍爾效應不僅可以通過接通和切斷磁場來檢測電壓,而且可以檢測導線中流過的電流,因為導線周圍的磁場強弱與流過導線的電流成正比關系。20世紀80年代以來,汽車上應用的霍爾式傳感器與日劇增,主要原因在于霍爾式傳感器有兩個突出優點:一是輸出電壓信號近似于方波信號;二是輸出電壓高低與被測物體的轉速無關。霍爾式傳感器與磁感應式傳感器不同的是需要外加電源。
(2)捷達、桑塔納轎車霍爾式凸輪軸位置傳感器
差動霍爾式曲軸位置傳感器
切諾基(Cherokee)吉普車與紅旗CA7220E型轎車采用了差動霍爾式曲軸位置傳感器,其凸輪軸位置傳感器均為普通霍爾式傳感器。
5.差動霍爾式傳感器結構特點
差動霍爾式傳感器又稱為雙霍爾式傳感器,其結構與磁感應式傳感器相似,如圖2-30a所示。它由帶凸齒的信號轉子和霍爾信號發生器組成。差動霍爾式傳感器的工作原理與普通霍爾式傳感器相同。根據霍爾式傳感器的工作原理。當發動機飛輪上的齒缺與凸齒轉過差動霍爾電路的兩個探頭時,齒缺或凸齒與霍爾探頭之間的氣隙就會發生變化,磁通量隨之變化,在傳感器的霍爾元件中就會產生交變電壓信號,如圖2-30b所示。其輸出電壓由兩個霍爾信號電壓疊加而成。因為輸出信號為疊加信號,所以轉子凸齒與信號發生器之間的氣隙可以增大到(1±0.5)mm(普通霍爾式傳感器僅為0.2~0.4mm),因而便可將信號轉子制成像磁感應式傳感器轉子一樣的齒盤式結構,其突出優點是信號轉子便于安裝。在汽車上,一般將凸齒轉子裝在發動機曲軸上或將發動機飛輪作為傳感子。
器的信號轉
(2)切諾基吉普車差動霍爾式曲軸位置傳感器
1)結構特點:切諾基吉普車2.5L(四缸)、4.0L(六缸)電子控制燃油噴射式發動機采用了差動霍爾電路的霍爾式曲軸位置傳感器。它安裝在變速器殼體上。該傳感器向ECu提供發動機轉速與曲軸位置(轉角)信號,作為計算噴油時刻和點火時刻的重要依據之一。
(3)切諾基吉普車霍爾式凸輪軸位置傳感器
結構特點:切諾基吉普車發動機控制系統的氣缸判別信號由霍爾式凸輪軸位置傳感器提供,該傳感器又稱為同步信號傳感器,安裝在分電器內,主要由脈沖環(信號轉子)、霍爾信號發生器組成。
脈沖環上制有凸起的葉片,占180。分電器軸轉角(相當于360。曲軸轉角)。沒有葉片的部分也占180。分電器軸轉角(360。曲軸轉角)。脈沖環安裝在分電器軸上,隨分電器軸一同轉動。
(4)紅旗CA7720E型轎車差動霍爾式曲軸位置傳感器
紅旗CA7220E型轎車CA488.3型發動機上裝備的SIMOS4S3型電子控制燃油噴射系統采用的差動霍爾式曲軸位置傳感器由信號轉子與信號發生器組成。信號轉子為齒盤式,安裝在變速器殼體前端,它與捷達AT、GTX型轎車用磁感應式曲軸位置傳感器轉子相似,在其圓周上均勻間隔地制作有58個凸齒、 57個小齒缺和一個大齒缺。大齒缺輸出基準信號,對應于發動機氣缸1或氣缸4壓縮上止點前一定角度。大齒缺所占的弧度相當于兩個凸齒和三個小齒缺所占的弧度。因為信號轉子隨曲軸一同旋轉,曲軸旋轉一圈(360。),信號轉子也旋轉一圈(360。),所以信號轉子圓周上的凸齒和齒缺所占的曲軸轉角為 360。,每個凸齒和小齒缺所占的曲軸轉角均為3。(58×3。+57×3。=345。),大齒缺所占的曲軸轉角為15。(2×3。+3×3。= 15。),
位置傳感器的應用及應用原理在上文中已經明確的解釋清楚,希望小兔的解釋是您要的內容。位置傳感器在現在生活水平逐步提高的大背景下,位置傳感器也慢慢地被提出來用到智能交通、檢測燃油能效、地上建設等領域,雖然這些大部分都還在設想中,但是位置傳感器的應用一定會慢慢擴大。以上就是小兔介紹的全部關于位置傳感器應用的內容,希望對您有所幫助。
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