车速ABS传感器的分类 二线霍尔结构原理及波形分析

车轮转速传感器用于测定汽车车轮转速。通过线束将车轮转速信号传输至汽车上的ABS电控单元，ASR电控单元或ESP电控单元。电控单元分别控制防抱死（配备ABS）或防止车轮空转（配备ASR或ESP），并保证汽车行驶的稳定性）和可操作性。导航系统同样需要车轮转速信号，以计算汽车的行驶路程（例如在隧道中或没有卫星信号时）。

车速传感器主要有这几类：磁电式；霍尔式；磁阻式；光电式（基本上已经淘汰 后面不做详述）；如果按照有源无源来分类的话，可以分无源——磁电式。有源——霍尔式和磁阻式（先进的制动系统无一例外的常用有源车速传感器）。磁电式和霍尔式相信很多技师朋友都很熟悉，现有的资料书里关于这两个类型的车速传感器有大段的描述，所以这篇文章会重点分析磁阻式车速传感器。

磁电式车速传感器：1)其工作的原理就是一个小的发电机，所以无需ECU供电；2）结构简单，传感器主要部分就是线圈加上永磁铁，相对霍尔传感器，成本比较低；3）磁盘和传感器之间的按照间隙，没有霍尔传感器要求高；

图标4：永久磁铁；图标5：线圈。

在发电机启动阶段，磁电式车速传感器输出的交变电压只有0.2v~1v（100r/min~200r/min）;但在高速情况下（5000r/min~6000r/min）,切割磁感应线的速度加快，输出的电压可以达90v(注意示波器和探头调到x10)。总之：其输出的信号电压幅值和频率和转速成正比。

霍尔式车速传感器：（1）结构简单；（2）工作可靠 ；（3）抗干扰能力强（数字信号）。

图标4永久磁铁；图标5霍尔元件

霍尔车速传感器中装有霍尔芯片和永久磁铁，霍尔元件位于被测齿盘和永久磁铁之间，能够检测齿经过传感器时引起的磁通量的变化。霍尔元件的输出经过放大，滞回比较后，由三极管的集电极开路（OC）输送给ECU，在ECU一侧需要将其输出通过电阻上拉到电源。总之：其输出的信号电压幅值不随转速变化（0v~5v）；其频率和转速成正比.

（图12-4-4）这种有源的磁阻式车速传感器，它的脉冲轮是一个多极磁环。它是环形的放在非磁性金属支架上的磁极交替塑料元件。北极N和南极S充当脉冲轮的齿和齿隙。转速传感器的芯片受磁环上不断交替的磁场的变化。在车轮转动时（多极磁环转动），传感器上的芯片上的磁通密度不断变化。

这种有源传感器的典型特征是将Hall测量元件，信号放大器和信号处理电路集成在一个芯片上。转速信号是以矩形脉冲形式记忆电流传输的，电流脉冲信号与车轮转速成正比，并可以检测出几乎静止状态下的车轮转速。

这种传感器的供电电压为4.5v~40v.输出的矩形电流信号幅值为低电平7ma,高电平14ma（高分辨率电流钳）.用示波器看到的是和霍尔车速传感器一样的方波信号，低电平0.6v,高电平1.2v左右。（原始的正弦信号经过转换输出为数字信号）

意瑞半导体的轮速传感器芯片提供了几种不同的输出协议，每种输出协议对应的输出信号都有一些区别，对应不同的应用场景以及程序需求。根据特定情况选取一个合适的轮速传感器输出协议非常重要。（*产品型号尾缀“C”的版本代表内置电容。）

 

表1 轮速传感器芯片输出协议总结

*产品型号尾缀“C”的版本代表内置电容。

 

   　　审核编辑：汤梓红