汽车传感器的原理与应用-2.ppt

朱明工作室 汽车传感器的原理与应用-2 主讲: 朱明 高级技师、经济师、工程师 高级技能专业教师 汽车维修高级考评员 朱明工作室 VOLVO S80车速传感器 當脈動輪旋轉時，感知器產生一脈衝電流(方波)，其強度 取決於脈動輪的位置。來自車輪 感知器線圈的訊號於是受到一個磁阻元件的影響，該元件 所產生的電流在7 mA 和14 mA 之間變化， 朱明工作室 车速传感器-E38、E39 n新的宝马采用电子型式的车速 传感器，传感器为二线式（搭 铁线为车身搭铁），其中一条 线为电脑输出8V电压。车速 传感器切割安装于轮心轴承中 的切割齿，切割盘上安装有 48个切割齿，产生信号波形 电压为0.75-2.5V的脉冲方波 信号。 n新的宝马后轮车速传感器切割 齿安装于轮心轴承内。 nASC/DSC电脑将车速信号D- BUS传输至IKE仪表电脑。 朱明工作室 车速传感器 朱明工作室 E65/E66/E60车速传感器 n新的宝马735i/745i车上采用车速传感器为三组 霍尔晶体，监测车轮静止、前进、后退的车速 变化。经电子机构放大后输出脉冲信号。电脑 通过监测信号波形的脉宽，起始时刻制出车辆 是在静止状态及例车状态或前进状态的车速大 小。 朱明工作室 压力传感器 基本原理，介质压力通过隔离膜片 和封入液，将压力传递给测 量 膜片，膜片随两侧压差作正反两方 向位移。其位移量与压差成正比 ，最大位移6080，用 电子线路将差动电容变化量变成与 之成正比电压信号或420mA电 输出。 当单项冲击压力到来时，除测 量膜片移动外，浮动膜片和浮动 膜盒也发生位移，快速将隔 离膜片与变送器本体间的封入液吸入 体内，从而保护测量膜片，不产 生过大的位移，以实现过 压保护。 朱明工作室 VW侧向加速度传感器 安装位置：转向柱下方偏右侧，与横摆角速度传感 器一体。 任务：确定侧向力 失效影响：没有G200信号，无法识别 车辆状态，ESP失效 测量精度：1.2V/g 测量范围：+-1.7g(加速度） 信号：0-2.5V VW侧向加速度传感器 朱明工作室 VW侧向加速度传感器 结构原理 按电容器原理工作：两个串联电容，中间极片可 在作用力下运动。电容可吸收一定量电荷。 只要没有侧向力作用在中间极片上，则两电容间 隙保持恒定，电容相等。 中间电极在侧向力作用下，其中一个电容间隙增 加，另一个减小，串联电容值也随之改变。最终 ，电荷的改变决定了侧向力的大小和方向。 VW侧向加速度传感器 朱明工作室 BMW刹车压力传感器 n输出电5V电源；一条搭铁；另一条为信号线电压为 0.54.5V。压力正常时输出0.5-1V左右直流电压。 监测刹车液压系统最大压力与最小压力，监测范围为0-250bar。 朱明工作室 BENZ刹车压力传感器 电容式刹车压力传感器数据分析说明 朱明工作室 VW 制动压力传感器 G201 安装位置：在主缸上 为最大限度的保证安全，有些系统采用了2 个传感器（双重保障，实际1个就够用，本 车采用1个） 功能：计算制动力，控制预压力 朱明工作室 信号失效影响：ESP功能不起作用。 最大测量值：170bar 最大能量消耗：10mA 5V 制动压力传感器 G201VW制动压力传感器 朱明工作室 光电-声波传感器 n转向角度传感器 n倒车距离检测传感器 n室内防盗传感器 n轮胎压力监测 朱明工作室 倒车距离检测传感器 超声波传感器工作时会发出嘀、嘀响声，可以用耳朵贴近听见，说 明传感器有工作。 朱明工作室 室内监测传感器 室内监测传感器超声波监测驾驶室，当正常工作时发射 超声波，并经室内物体反射后，探测障碍物信号，并将 此时位置记忆。当反射探测到有物体位置改变时，则会 引起防盗系统作用，防盗喇叭工作。 朱明工作室 轮胎压力检测系统 朱明工作室 轮胎压力监控装置 nBENZ传感器 朱明工作室 安装位置：转向柱上，转向开关与方 向盘之间，与安全气囊时钟弹簧集成 为一体。 任务：向带有EDL/TCS/ESP的ABS控制 单元传递方向盘转角信号。测量范围 为+-720度，4圈 测量精度：1.5度 分辨速度：1-2000度/秒 VW方向盘转角传感器 朱明工作室 方向盘转角传感器G85 结构原理 利用光栅原理测量角度。传感器构成如下： -a 光源；-b 编码盘；-c+d光学传感器；-e整圈计数 器 我们将结构简化一下，如左图：带孔模板1和模板2， 光源在两板之间，光学传感器在两板之外。 我们将结构简化一下，如左图：带孔模板1和模板2， 光源在两板之间，光学传感器在两板之外。 光束通过孔隙照到传感器上，产生电压信号。如果光 线被挡住，电压消失。 朱明工作室 移动模板产生2个不同的电压序列。 其中一个模板因孔隙间隔一致，产生 的电压信号也是规则信号。 另一块模板因不规则间隙生成不规则信号 。比较2个信号，系统可以计算出模板移动 的距离。由不规则板确定运动的起始点。 方向盘转角传感器G85 朱明工作室 侧向加速度传感器G200 安装位置：转向柱下方偏右侧，与横摆角速度传感 器一体。 任务：确定侧向力 失效影响：没有G200信号，无法识别 车辆状态，ESP失效 测量精度：1.2V/g 测量范围：+-1.7g(加速度） 信号：0-2.5V 朱明工作室 侧向加速度传感器G200 结构原理 按电容器原理工作：两个串联电容，中间极片可 在作用力下运动。电容可吸收一定量电荷。 只要没有侧向力作用在中间极片上，则两电容间 隙保持恒定，电容相等。 中间电极在侧向力作用下，其中一个电容间隙增 加，另一个减小，串联电容值也随之改变。最终 ，电荷的改变决定了侧向力的大小和方向。 朱明工作室 汽车新型传感器的机构原理与应用 (二） 朱明工作室 光电-声波传感器 n转向角度传感器 n倒车距离检测传感器 n室内防盗传感器 n轮胎压力监测 朱明工作室 倒车距离检测传感器 超声波传感器工作时会发出嘀、嘀响声，可以用耳朵贴近听见，说 明传感器有工作。 朱明工作室 室内监测传感器 室内监测传感器超声波监测驾驶室，当正常工作时发射 超声波，并经室内物体反射后，探测障碍物信号，并将 此时位置记忆。当反射探测到有物体位置改变时，则会 引起防盗系统作用，防盗喇叭工作。 朱明工作室 轮胎压力检测系统 朱明工作室 轮胎压力监控装置 nBENZ传感器 朱明工作室 安装位置：转向柱上，转向开关与方 向盘之间，与安全气囊时钟弹簧集成 为一体。 任务：向带有EDL/TCS/ESP的ABS控制 单元传递方向盘转角信号。测量范围 为+-720度，4圈 测量精度：1.5度 分辨速度：1-2000度/秒 VW方向盘转角传感器 朱明工作室 方向盘转角传感器G85 结构原理 利用光栅原理测量角度。传感器构成如下： -a 光源；-b 编码盘；-c+d光学传感器；-e整圈计数 器 我们将结构简化一下，如左图：带孔模板1和模板2， 光源在两板之间，光学传感器在两板之外。 我们将结构简化一下，如左图：带孔模板1和模板2， 光源在两板之间，光学传感器在两板之外。 光束通过孔隙照到传感器上，产生电压信号。如果光 线被挡住，电压消失。 朱明工作室 移动模板产生2个不同的电压序列。 其中一个模板因孔隙间隔一致，产生 的电压信号也是规则信号。 另一块模板因不规则间隙生成不规则信号 。比较2个信号，系统可以计算出模板移动 的距离。由不规则板确定运动的起始点。 方向盘转角传感器G85 朱明工作室 侧向加速度传感器G200 安装位置：转向柱下方偏右侧，与横摆角速度传感 器一体。 任务：确定侧向力 失效影响：没有G200信号，无法识别 车辆状态，ESP失效 测量精度：1.2V/g 测量范围：+-1.7g(加速度） 信号：0-2.5V 朱明工作室 侧向加速度传感器G200 结构原理 按电容器原理工作：两个串联电容，中间极片可 在作用力下运动。电容可吸收一定量电荷。 只要没有侧向力作用在中间极片上，则两电容间 隙保持恒定，电容相等。 中间电极在侧向力作用下，其中一个电容间隙增 加，另一个减小，串联电容值也随之改变。最终 ，电荷的改变决定了侧向力的大小和方向。 朱明工作室 旋转加速、横向加速传感器 旋转的铁心由惯性运动 经电子机构放大输出信号 横向加速传感器 朱明工作室 横摆角速度传感器G202 安装位置：转向柱下方偏右侧，与侧向加速 度传感器一体。 任务：G202感知作用在车辆上的扭矩，识别 车辆围绕垂直于地面轴线方向的旋转运动。 失效影响：没有此信号，控制单元不能识别 车辆是否发生转向，ESP功能失效。 VW横摆角速度传感器 朱明工作室 结构原理 其基本工作原理简化成左图双调节叉结构， 1激励叉，1测量叉 双叉经过匹配，使得激励叉在11千赫时共振 ，而测量叉在11.33千赫时产生共振，向双 叉施加11千赫的交变电压，在激励叉上发生 共振，而测量叉上不出现。 发生共振的调节叉对于外力的反应，要比没 有发生共振的调节叉运动响应慢。 VW横摆角速度传感器G202 朱明工作室 这意味着，车辆的角加速度使得测量叉与车 辆同步运动，而共振叉滞后于车辆的运动。 结果，双叉发生