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汽车电工电子技术:应用光电传感器提升性能

时间:2023-09-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:光电传感器是采用光电元件作为检测元件,首先把被测量的变化转变为信号的变化,然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。光电传感器一般由光源、光学通路和光电元件三部分组成。在汽车上主要应用的是光电式曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器。光电式曲轴位置传感器安装在分电器内,如图7-25 所示。图7-25光电式曲轴位置传感器1—曲轴转角传感器;2—信号盘。图7-27光电式信号发生器的工作原理

汽车电工电子技术:应用光电传感器提升性能

光电传感器是采用光电元件作为检测元件,首先把被测量的变化转变为信号的变化,然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。光电传感器一般由光源、光学通路和光电元件三部分组成。光电检测方法具有精度高、反应快、非接触等优点,而且可测参数多,传感器的结构简单,形式灵活多样,体积小。在汽车上主要应用的是光电式曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器。

光电式曲轴位置传感器安装在分电器内,如图7-25 所示。它由信号发生器和带缝隙、光孔的信号盘组成。信号盘安装在分电器轴上,随分电器轴一起转动,它的外围均布有360 条缝隙,这缝隙即是光孔,产生1°信号。对于六缸发动机,在信号盘外围稍靠内的圆上,间隔60°分布6 个光孔,产生120°曲轴转角信号,其中有一个较宽的光孔是产生第一缸上止点对应的120°信号缝隙,如图7-26 所示。

图7-25 光电式曲轴位置传感器

1—曲轴转角传感器;2—信号盘。

信号发生器安装在分电器壳体上,它由两只发光二极管、两只光敏二极管和电子电路组成。两只发光二极管分别正对着两只光敏二极管,信号盘在发光二极管和光敏二极管之间。发动机曲轴运转时,带动分电器轴和信号盘转动。因为信号盘上有孔,所以产生透光和遮光的交替变化,使信号发生器输出表征曲轴位置和曲轴转角的脉冲信号。

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图7-26 信号盘的结构

1—120°信号孔(第1 缸);2—1°信号孔;3—120°信号孔。

当发光二极管的光束照射到光敏二极管上时,光敏二极管感光产生电压;当发光二极管的光束被遮挡时,光敏二极管产生的电压为零。将光敏二极管产生的脉冲电压输入电子电路经放大整形后,向ECU 输入曲轴转角的1°信号和120°信号。由于信号发生器安装位置的关系,120°信号在活塞上止点前70°输出。发动机曲轴转两圈,分电器轴转一圈,1°信号发生器输出360 个脉冲,每个脉冲周期高电位对应1°,低电位也对应1°,表征曲轴转角720°。与此同时,120°信号发生器在各缸压缩行程上止点前70°产生一个脉冲,6 个缸共产生6 个脉冲信号。图7-27 为光电式信号发生器的工作原理。

图7-27 光电式信号发生器的工作原理

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