汽车传感器与检测技术电子教案：角位传感器-光电式转角传感器.docx

《汽车传感器与检测技术》教案

知识点

角位传感器-光电式转角传感器

学时

0.5学时

教学内容

光电式转角传感器的简介、工作原理、安装位置以及检测方法。

教学重点

光电式转角传感器的安装位置

教学难点

光电式转角传感器的及检测方法

光电式转角传感器的及检测方法

参考资料

一、光电式转角传感器的简介

光电式转角传感器通常安装在转向轴管上，用于检测转向盘的中间位置、转动方向、转动角度和转动速度，即转向轮的偏转方向和偏转角度等转向信息，供控制单元对相关执行器进行控制。这类传感器再车辆稳定控制系统、电子悬架系统、电子控制电动助力转向系统中均有应用。

图1光电式转角传感器外观

二、工作原理

光电式转角传感器的工作原理如图2所示。该传感器的工作原理是利用带有槽的转向圆盘的转动，使圆盘一侧的发光二极管发出的光线透过圆盘的小槽或被圆盘挡住，从而使圆盘另一侧的光电晶体管导通与截至进而使电路导通与截止，产生“ON”或“OFF”电压信号。

转角传感器根据光电晶体管的导通、截止速度可检测出转向器的速度，根据检测到的脉冲信号的相位差可判断转向盘的转动方向。

图2光电式转角传感器的工作原理

光电式转角传感器的电路如图3所示

从图2中可以看出，光电晶体管在遮光盘的作用下，或者导通产生ON信号，或者截止产生OFF信号，根据电晶体管的导通、截止速度，可以检测出转向器的速度。在设计时使两个光电耦合元件（晶体管Tr1和Tr2）之间的导通与截止的相位差定在90°，根据先导通的脉冲信号（波形下降）可以检测出转向器的旋转方向。如当汽车直线行驶时，信号A处于OFF状态（高电位）的中间位置，转向时，根据信号A下降沿处信号B的状态，即可判断出转向的方向。当信号A由OFF状态变为ON状态（低电位）时，如果信号B为ON状态，则为左转向，如果信号B为OFF状态，则为右转向，如图4所示。

三、安装位置

光电式转角传感器的结构与安装位置如图3所示。转向圆盘（遮光盘）安装在转向轴上，圆盘的圆周上均匀的开有很多小槽，圆盘随着转向主轴的旋转而旋转。加在圆盘两侧的是两组光电元件（由发光二极管和光电晶体管组成），光电元件套在转向柱管上。

图5光电式转角传感器在车里中的位置

四、检测方法

1）输出信号检测。

接通点火开关，用跨接线SST连接诊断连接器上的TS与E1端子，如图6a所示，转动转向盘，若转角小于45°，仪表板上的NORM灯亮，说明转向信号输出正常。

转角传感器信号是否输入悬架ECU的检查方法是，接通点火开关，慢慢转动转向盘，如图6b所示，在转动的同时分别用万用表测量ECU的SS1、SS2端子与搭铁间的电压，应为0～5V，否则说明转角传感器信号未输入悬架ECU或转角传感器信号出现故障。

2）转角传感器故障诊断与排除。

对于转角传感器未输入信号故障，诊断方法为：拆下传感器连接器，接通点火开关，测量连接器1号端子和2号端子间电压，如图6c所示，正常值应为蓄电池电压，否则应检查悬架ECU的IG熔丝是否良好，转角传感器与熔丝盒之间的连线是否存在断路、短路

转角传感器故障排除方法

拆下传感器连接器，在转角传感器1号、2号端子间施加蓄电池电压，在慢慢转动转向盘时，用万用表测量传感器的10号、11号端子和2号端子间的电阻，正常值应在0～8之间变化，否则说明转角传感器存在故障，应当更换。

图6光电式转角传感器的检测