现代车系车轮转速传感器和加速度传感器的设计
目前大多数车轮转速传感器基本上都是电磁式转速传感器，现代车系也是如此。它是一种由磁通量变化而产生感应电压的装置。现代车系中车轮转速传感器由电磁感应传感头和齿圈两部分组成。传感头是一个静止部件,通常由永久性磁芯、电磁线圈和磁极等构成,用于感测非驱动车轮。多数加速度传感器是根据压电效应的原理来工作的。
第一节 电磁式车轮转速传感器
电磁式车轮转速的传感头都安装在车轮附近不随车轮转动的部件上,如制动底板、转向节、半轴套管等。用于感测驱动车轮转速的传感头通常也安装在车轮处,但有些车型则安装在主减速器上或变速器中。齿圈是一个运动部件,一般安装在随车轮一起转动的部件上,如半轴、轮毂、制动盘等。
传感头的结构如图3-1-1所示，它由永磁体2、极轴5和感应线圈4等组成,极轴头部结构有凿式和柱式两种。
齿圈6旋转时，齿顶和齿隙交替对向极轴。在齿圈旋转过程中，感应线圈内部的磁通量交替变化从而产生感应电动势，此信号通过感应线圈末端的电缆1输入ABS的电控单元。当齿圈的转速发生变化时，感应电动势的频率也变化。ABS电控单元通过检测感应电动势的频率来检测车轮转速。
电磁式车轮转速传感器的工作原理图3-1-2:外配检测齿轮型电磁式转速传感器，通常是将传感器头靠近安装在旋转轴上检测齿轮的齿顶端，当旋转轴带着齿轮旋转时，传感器就会感应出与转速成比例的频率信号。因为传感器是由永久磁铁、线圈和U型磁钢组成的，当磁性物体靠近 U 型磁钢时，线圈内的磁通量就会发生变化，在线圈两端建立起一个其频率与磁通量成比例变化的诱导电压。磁通量随着频率 f = 转速(r/min)×齿数／60(Hz)
内装检测齿轮型电磁式转速传感器，是通过联轴节与旋转机械的轴连接在一起，旋转时产生其频率与转速成比例的信号。 传感器由永久磁铁、检测齿轮、内齿轮等构成，形成一个封闭的检测磁场回路。当检测齿轮随着传感器的轴作旋转运动时，磁通量就发生变化，在线圈两端建立起一个其频率与磁通量成比例变化的诱导电压。磁通量随着频率 f = 转速(r/min)×齿数／60(Hz)
3-1-2 电磁感应式车轮转速传感器的工作原理
电磁式轮速传感器结构简单、成本低，但存在下述缺点：一是其输出信号的幅值随转速的变化而变化。若车速过慢，其输出信号低于1V，电控单元就无法检测；二是响应频率不高。当转速过高时，传感器的频率响应跟不上；三是抗电磁波干扰能力差。目前，国内外ABS系统的控制速度范围一般为15～160km/h，今后要求控制速度范围扩大到8～260km/h以至更大，显然电磁感应式轮速传感器很难适应。
