这些小活动你都参加了吗?快来围观一下吧!>>
电子产品世界 » 论坛首页 » 行业应用 » 汽车电子 » 汽车+磁感应式曲轴位置传感器

共2条 1/1 1 跳转至

汽车+磁感应式曲轴位置传感器

高工
2026-01-04 20:00:24     打赏

磁感应式曲轴位置传感器,也叫磁脉冲式或可变磁阻式传感器,在汽车发动机管理系统中发挥着关键作用。

它主要由信号转子、永久磁铁和信号线圈构成。信号转子由导磁材料制成,一般安装在曲轴上,会随曲轴一同旋转;永久磁铁为传感器提供稳定的磁场;信号线圈则用于感应磁场变化并产生电信号。

其工作原理基于电磁感应定律。当发动机运转,信号转子转动时,转子齿与软磁铁心间的间隙会周期性变化。间隙变化引起磁路磁阻改变,进而使穿过信号线圈的磁通量发生变化。根据电磁感应原理,磁通量变化会在信号线圈中产生感应电动势,其频率和幅值与曲轴转速和转子齿数相关。通过检测这些电信号,就能精准确定曲轴位置和转速,为发动机的点火、喷油等控制提供重要依据。

image.png

传感器插头接线形式主要有二线制和三线制两种。二线制的两根线为信号回路线,信号正负交替变化,三线制中多出的一根线为屏蔽线。


当信号转子凸齿缓缓靠近传感器时,磁头与凸齿之间的间隙逐步缩小。这一变化使得磁路中的磁阻不断减小,原本分散的磁场开始向此处集中,磁场强度随之增大。随着磁场强度的提升,磁通量的变化率也持续攀升。依据电磁感应原理,此时便会产生一个正向且逐渐增大的感应电动势。而且,磁场变化幅度越大,意味着磁通量变化越剧烈,进而感应出的电压也就越强,为后续准确获取曲轴位置等信息提供有力信号支撑。


image.png

磁场的变化越大,则感应出的电压也越强,其相对位置如图a所示;磁通量和感应电动势的变化如图的a-b段所示。


当凸齿继续靠近磁头时,磁通量仍在增大,但磁通量的变化率则减小,因此产生一个正的逐渐减小的感应电动势,其相对位置如图b所示;磁通量和感应电动势的变化如图的b-c段所示。

image.png


在磁感应式曲轴位置传感器的工作过程中,信号转子凸齿与传感器的相对位置变化会引发一系列磁场及电信号的改变。当信号转子凸齿与传感器尖端对齐成一直线时,如图 c 所示,此时磁头与齿间隙达到最小值。这使得磁路中的磁阻也最小,磁场强度最强,磁通量达到最大。然而,在这一特定位置,磁场强度没有发生改变,磁场变化率为 0。依据电磁感应原理,感应电压和电流强度便为 0,磁通量和感应电动势的变化情况如图 的 c 点所示。随后,信号转子凸齿继续转动,当其相对位置如图 d 所示,凸齿开始远离磁头准备离开传感器时,二者间隙逐步变大。这一变化导致磁路中的磁阻逐渐增大,磁通量逐渐减小。但值得注意的是,磁通量的变化率却逐渐增大,进而产生一个负的感应电动势,且其绝对值仍逐渐增大,此阶段磁通量和感应电动势的变化如图  的 c - d 段所示。

当凸齿继续转动进一步离开磁头时,如图 e 所示,磁路中的磁阻持续增大,磁通量持续减小。不过,此时磁通量的变化率逐渐减小,所以会产生一个负的感应电动势,且其绝对值逐渐减小直至为 0,该阶段磁通量和感应电动势的变化如图 的 d - e 段所示。通过这些变化,传感器能够精准地检测曲轴位置和转速等信息。


总结

磁感应式曲轴位置传感器在汽车发动机管理系统中至关重要,由信号转子、永久磁铁和信号线圈构成。其工作基于电磁感应定律,发动机运转时,信号转子转动,转子齿与软磁铁心间隙周期性变化,引起磁路磁阻改变,使穿过信号线圈的磁通量变化,产生与曲轴转速和转子齿数相关的感应电动势,以此确定曲轴位置和转速。传感器插头接线有二线制和三线制。工作过程中,信号转子凸齿与传感器相对位置变化会引发磁场及电信号改变:凸齿靠近时,产生正向且增大的感应电动势;对齐时,感应电压和电流强度为 0;凸齿离开时,先产生负且绝对值增大的感应电动势,后产生负且绝对值减小的感应电动势,从而精准检测曲轴信息。



专家
2026-01-05 08:36:56     打赏
2楼

谢谢楼主分享


共2条 1/1 1 跳转至

回复

匿名不能发帖!请先 [ 登陆 注册 ]