二、磁电感应式曲轴位置传感器结构和工作原理

1. 磁电感应式曲轴传感器结构

磁电感应式曲轴位置传感器，又称为磁脉冲式传感器、可变磁阻式传感器，主要由导磁材料制成的信号转子、软磁铁芯、信号线圈等组成，传感器的位置是固定的，软磁铁芯与信号转子齿间必须保持一定间隙，如图4-27所示。

图4-27　磁电感应式曲轴位置传感器结构

传感器插头接线形式主要有两线制和三线制两种。两线制的两根线为信号回路线，信号正负交替变化，三线制中多出的一根线为屏蔽线。

2. 磁电感应式曲轴传感器的工作原理

（1）当信号转子凸齿靠近传感器时，磁头与齿间隙逐渐缩小，磁路中的磁阻逐渐减小，传感器的磁场便开始产生集中的现象，磁场强度增大，磁通量的变化率也逐渐增大，因此产生一个逐渐增大的正的感应电动势，磁场的变化越大，则感应出的电压也越强。凸齿在由如图4-28（a）所示位置转动至如图4-28（b）所示位置过程中，磁通量和感应电动势的变化如图4-29的ab段所示。

图4-28　磁电式传感器的工作原理

图4-29　磁通量和感应电动势的变化

（2）当凸齿继续靠近磁头时，磁通量仍在增大，但磁通量的变化率减小，因此产生一个正的、逐渐减小的感应电动势。凸齿在由如图4-28（b）所示位置转动至如图4-28（c）所示位置过程中，磁通量和感应电动势的变化如图4-29的bc段所示。

（3）当信号转子凸齿与传感器尖端对齐成一直线时，磁头与齿间隙最小，磁路中的磁阻最小，磁场强度最强，磁通量最大。但在该点磁场强度没有变化，磁场变化率为0，所以感应电压和电流强度为0。其相对位置如图4-28（c）所示；磁通量和感应电动势的变化如图4-29的c点所示。

（4）信号转子凸齿继续转动，该过程中其相对位置由如图4-28（c）所示位置转动至如图4-28（d）所示位置，凸齿远离磁头准备离开传感器，二者间隙逐步变大，磁路中的磁阻逐渐增大，磁通量逐渐减小，但磁通量的变化率仍逐渐增大，所以产生一个负的但绝对值逐渐增大的感应电动势，如图4-29的cd段所示。

（5）当凸齿继续转动离开磁头时，磁路中的磁阻继续增大。磁通量继续减小，但磁通量的变化率也逐渐减小，因此产生一个负的绝对值逐渐减小直至为0的感应电动势，该过程中其相对位置由如图4-28（d）所示位置转动到如图4-28（e）所示位置，磁通量和感应电动势的变化如图4-29的de段所示。