第二章　位置（行程和角度）傳感器

第一節　概述

位置傳感器檢測不同形式的行程位置和角度位置，它是汽車車用傳感器中應用最為廣泛的。

位置傳感器是一種非緊湊型傳感器，其結構尺寸與測量參數有關。按位置分級標準，將只移動幾微米（如膨脹）的測量參數歸入如力、轉矩、加速度等的另外一些參數中。在這里，主要討論測量較大行程（≥1mm）和較大角度（≥1°）的位置傳感器。

一、測量參數

較大行程和較大角度的位置傳感器在汽車上得到大量應用。位置是傳感器的真正的、直接的測量參數。表2-1為直接測量行程、角度位置的參數一覽表。

在另外一些場合，測量行程、角度則代表另外一些參數，如表2-2所示。

在實際中也常把增量式傳感器當作角度傳感器，如用于測量轉速，但它本身不是角度傳感器，它只測量位移角，即測量角度增量，然后再累加起來。使用這樣的角度傳感器測量轉速受到很大的限制，因為計數器讀數易受干擾脈沖的影響而出錯。固定的、可檢出的基準位置標記可減少計數器上的這種差錯。在切斷蓄電池電壓時，角度測量系統也不能保持它的絕對位置，因為大多數角度位置在斷開狀態會發生機械變化，采用不易失的終值狀態存儲器可解決這一問題。

二、工作原理

1.節氣門位置傳感器

節氣門位置傳感器將節氣門開度的變化轉換成電信號輸入電控單元ECU，ECU根據節氣門位置信號判定發動機的運轉工況。它有線性輸出型和開關型兩種。

2.曲軸位置傳感器

曲軸位置傳感器是控制發動機點火正時、確認曲軸位置的信號源。曲軸位置傳感器用于檢測活塞上止點信號和曲軸轉角信號，它也是測量發動機轉速的信號源。曲軸位置傳感器的結構形式有磁感應式、光電式和霍爾式三種。它們安裝在曲軸前端、凸輪軸前端、分電器內或飛輪上。

3.凸輪軸位置傳感器

凸輪軸位置傳感器檢測配氣凸輪軸的位置，并將信號輸入ECU，以便ECU識別第一缸活塞處于壓縮上止點的位置，它是控制發動機噴油系統、點火時間和爆燃的信號源。常用的凸輪軸位置傳感器有光電式、磁感應式和霍爾式三種。

4.液位傳感器

液位傳感器用于測定制動液液位、洗滌液液位、散熱器冷卻液液位、燃油液液位等，當液位減少到一定值時，產生類似于開關的接通、斷開的轉換，它主要有浮筒簧片開關式、電極式、熱敏電阻式、滑動電阻式四種。

5.車高與轉向傳感器

車高傳感器是把車身高度的變化轉換成傳感器軸的旋轉，并檢測出其旋轉角度，將其轉換成電信號輸入到ECU中，可隨時對車身高度進行調節；轉向傳感器是用來檢測軸的旋轉方向及旋轉速度，并提供給ECU，由ECU來調節汽車懸架系統的側傾剛度。

6.座椅位置傳感器

座椅位置傳感器用于電控單元控制的動力座椅上，它是通過霍爾元件將旋轉永久磁鐵的變化位置引起的磁通密度變化檢測出來，并轉換成電壓，作為脈沖信號的形式送入電控單元。

7.方位傳感器

方位傳感器是車輛的導航系統中非常重要的一種傳感器，它是利用地磁產生電信號而進行檢測的傳感器，以指示方向的偏差。

8.溢流環位置傳感器

溢流環位置傳感器應用在電控柴油機燃油噴射系統中，用來檢測溢流環的位置，實現電子控制噴油量。

除了上述的這些傳感器之外，還有其他的位置、角度傳感器，如EGR位置傳感器、方向盤角度傳感器與油門踏板傳感器等。