什么是相位传感器 汽车相位传感器概述

汽车相位传感器概述

电控柴油机凸轮轴位置传感器广泛采用霍尔式，也有采用电磁感应式（可变磁阻式），电磁感应式凸轮轴位置传感器与电磁式曲轴位置传感器原理相同，本章介绍霍尔式凸轮轴位置传感器。

电控柴油机的霍尔式凸轮轴位置传感器与电控汽油机的工作原理完全相同。

柴油机的凸轮轴位置传感器为霍尔式，有三个接线端子，CMPS的1＃端子为搭铁线、2＃端子为信号线、3＃端子为电源线（5V）。

霍尔式相位传感器的电路图

相位传感器的工作原理

相位传感器利用霍尔效应原理，感应凸轮轴带轮上的感应铁，以此判定一缸上止点，该传感器由永久磁铁和霍尔元件组成，当发动机运转时，感应铁与传感器的位置发生相对运动，这种变法会引起磁场变化，来自传感器的电压也会发生变化，输出方波信号，系统根据此信号的变化来判定凸轮轴的位置。

相位传感器的工作原理示意图

相位传感器的检修

1、外线路检查

参考下图，用万用表的电阻挡，分别测量1＃端子与A20＃端子、2＃端子与A50＃端子、3＃端子与A11＃端子之间的电阻值，来判断外线路是否存在短路及断路故障。

2、传感器电压值测量

参考下图，关闭点火开关，拔下凸轮轴位置传感器插头，点火开关ON，测量传感器侧插头3#端子与搭铁间的电压应为5V、2#端子与搭铁间的电压应也为5V压，1#端子与搭铁间的电压为0V。

3、传感器检测

1）3#与1#方向电阻

1.16Ω ～1.17Ω

2）1#与2#方向电阻

0.16Ω ～0.26Ω

3）2#与3#之间电阻

无穷大

4、波形检测

可以用故障检测仪测量凸轮轴位置传感器输出波形。

相位传感器信号波

相位传感器失效产生的原因

1、无法测得凸轮轴位置信号

原因：线路断路；传感器内部断路；

2、传送信号错误

原因：1）感应铁安装位置不当，导致与传感器间隙不当，出现错误信号

2）传感器安装方法不当导致传感器与感应铁间隙过大，出现错误信号

相位传感器失效后会产生的故障

1、 相位传感器失效后 发动机无法起动

原因：起动发动机时，系统需采集曲轴位置及凸轮轴位置信号来判定一缸上止点，如失去凸轮轴位置信号，系统无法设定喷油时刻。

2、 相位传感器失效后会 出现故障码 “凸轮轴位置信号错误”

原因：感应铁装备不当，导致感应铁与传感器间隙不当，当发动机运转时，输出的波形电压不稳定，系统检测到此异常时便会出现此故障码 。

试过了各种修车软件，最后还是选择了好好修车，真正的免费修车老师，帮我快速提升修车水平，好东西不私藏，分享给你，好好修车APP已经在“应用宝”“360手机助手”“百度、91、豌豆荚手机助手”“苹果商店”上线啦

什么是振动相位，如何测量应用，以及故障诊断中的实际应用

相位

相位、振幅、频率是振动三要素之一，在振动分析中都是是必不可少的。

相位是在给定时刻，振动部件被测点，相对于固定参考点所处的角位置，单位是度［°］。相位能比较一台机器上，不同位置运动的相对方向，有助于确定机器的不同点与其他点的相对运动情况（通常是不同轴承）

相位是时间t的函数。振动信号的相位，表示振动质点的相对位置。不同振动源产生的振动信号都有各自的相位。相位相同的振动，会引起合拍共振，产生严重的后果；相位相反的振动引起振动互相抵消，起到减振的作用。由几个谐波分量叠加而成的复杂波形，即使各谐波分量的振幅不变，仅改变相位角，也会使波形发生很大变化，甚至变得面目全非。

相位测量分析在故障诊断中有着重要的地位，一般用于谐波分析，动平衡测量，识别振动类型和共振点等许多方面。

1. 相位测量规则

1.1为了说明通常情况下的相位, 需要一个规则， 相位用一个圆360°表示。将相位和表盘指针相比拟: 从1点到12点。相位角是表盘上显示的标志。

1.2因为计算角度是根据振动部件所达到的正弦峰值计算的,所以要得到相位角就必须有振幅峰值。

1.3采集的相位是同一时间同一频率的。比如基频相位，分析者必须说明频率值。

1.4不同频率相位的测量振动频率为 1 倍频，只需要在轴上贴一个反光带标记；振动频率为 2 倍频， 需要对称贴两条反光带（相隔 180°）。如果振动频率是 3 倍频，在轴上要贴 3 条反光带，相互间隔 120°。换句话说，我们能对任何谐波频率和转速的倍频进 行相位分析，这时只需在旋转轴上贴适当数量的反光带便可以。

1.5一旦开始相位分析, 就绝对不能改变所使用的振幅单位，因为速度超前位移1/4周期(90°) 而落后比加速度1/4周期。加速度落后位移1/2周期(180°)

1.6不同测点振动传感器的安装方向应同向, 若感器反向安装。必须在最后读数时必须说明方向。因为两个传感器方向差180° , 必须将测量的相位角中的一个调整180°。一旦做了调整, 相位角就相等了，即轴承为同相运转。

1.7一个轴承不同点的读数是相对值；相邻轴承同一方向的读数是相对值；同一确定点在不同时间的读数是相对值。从这些读数我们可以得到的信息是：部件是如何运动的——即部件之间是如何相对运动的。

1.8振动传感器位置变化引起的相位变化：振动传感器顺转向移动时，由于振动传感器检测到的振动信号滞后，度数相位增大；相位传感器顺转向移动时，则相位度数减小；因实际机组由于垂直和水平方向上油膜和支承动力特性有差异，仪表指示的相位变化与振动传感器移动角度并不严格一致。

2. 相位应用

2.1利用相位可区别不平衡、偏心和弯曲转子的故障

不平衡转子、偏心转子和弯曲转子都能引起较大的振动，这些故障的频谱图非常相似，以振动幅值和谱图很难区分这3种故障，但是若依据振动相位加以区别，就使问题变得相当简单和轻松。　

对于双支承转子，若同一轴承上水平方向与垂直方向振动相位差约90° （±30°），内侧轴承与外侧轴承水平方向振动的相位差接近垂直方向振动的相位差，则转子为不平衡故障；对于悬臂转子，如果支承转子的两轴承的轴向相位近似相等（±30°），则说明悬臂转子不平衡。

偏心转子同一轴承上水平方向与垂直方向振动相位差约为0°或180°。这里所说的偏心转子指的是轴的中心线与转子的中心不重合的转子，也就是说旋转体的几何中心与旋转轴心存在偏心距。　

弯曲轴的两个轴承之间的轴向方向相位变化接近180°，这与弯曲的程度有关。对同一轴承不同点的轴向方向做若干测量，通常会发现在轴承的左侧和右侧测量的相位之间发生接近180°的相位差，在同一轴承的上侧与下侧测量的相位之间也发生接近180°的相位差。

2.2利用相位可诊断联轴器不对中故障

判断不对中故障的最有效的方法是评定联轴器两侧的振动相位，当联轴器两侧的相位差接近 180°（±40°～ 50°）时，则说明是联轴器不对中故障，不对中程度愈严重，相位差愈接近180°。

当联轴器不对中时，支承联轴器任一侧转子的两个轴承径向方向的相位差接近0°或180°（± 30°）；在比较水平方向与垂直方向相位差时，大多数联轴器不对中故障则表现为垂直方向与水平方向之间的相位差接近180°

振动变化在故障诊断中有很重要的作用，同样，在诊断不对中故障时，也要注意相位的变化，可提高诊断的准确率。对于一些需要热补偿的转子，如果设备从室温开始升速，开始时它应该显示不对中的征兆，当设备完全达到运行温度时 不对中征兆便消失，比如，联轴器两侧的相位差开始应该在 150°～180°，最后可降到接近0°～30°。

2.3利用相位可以诊断轴承偏转故障

当轴承不对中或是卡住在轴承上时，可引起大的轴向振动。此时，利用振动幅值或频谱进行诊断往往不能凑效。如果在一轴承彼此间隔90°的 4 个点的轴向方向测量相位，上下或左右的相位差为180°，则说明该轴承偏转或者说是卡住在轴上。

2.4利用相位可以确定转子的实际临界转速

转子在升速或者在降速过程中，利用振动幅值可以确定转子的临界转速，利用振动相位的变化也可以确定转子的临界转速。当机器通过临界转速时，在临界转速处振动相位精确的变化 90°，直到没有更大的放大为止，相位变化继续变到180°。

对于一般设备来说，相位是确定共振的最佳手段。

2.5利用相位可以区别机械松动故障

结构框架或基础松动包括4种不同的故障：一是结构松动或机器底脚、基础平板和混凝土基础弱；二是变形或破碎的砂浆；三是框架或基础变形；四是地脚螺栓松动。这种类型的松动，由于具有与不平衡故障几乎相同的振动频谱，因此，常常被误诊为不平衡，如果仔细观察相位特性，能有效加以区别。

比较每个轴承座的水平和垂直方向相位时，如果振动非常定向，同时相位差为 0 ° 或180 ° ，则可能是松动故障，而不是不平衡。此时，将测量从轴承座下移到底脚、基础平板、混凝土和周围地板上，利用大的相位变化，可能会确定故障所在。

2.6确定转子振型

根据各轴承的振动相位，将各个测量相位连线，可基本确定轴系的振型。对刚性转子，两端轴承振动相位同相为圆柱形振动，反相为圆锥形振动。对挠性转子，两端轴承振动相位同相为一阶振型、三阶振型、…，反相为二阶振型、四阶振型、…。

相位结合频谱、幅值、位置、负荷等其它振动参数的诊断应用在后续章节中加以介绍。

相关问答

相位传感器是凸轮轴位置传感器和曲轴位置传感器的统称,用于发动机点火时刻的判断重要依据。从结构和波形来区分,可分为磁电式和霍尔式,磁电式的传感器为正弦...

相位传感器是凸轮轴位置传感器和曲轴位置传感器的统称,用于发动机点火时刻的判断重要依据。从结构和波形来区分,可分为磁电式和霍尔式,磁电式的传感器为正弦波...

就是:凸轮轴位置传感器和曲轴位置传感器的统称,用于发动机点火时刻的判断重要依据。从结构和波形来区分,可分为磁电式和霍尔式,磁电式的传感器为正弦波输出,...

[最佳回答]相位传感器就是指凸轮轴位置传感器,这个故障应该对凸轮轴位置传感器及线路进行检查,可能是产生了断路或短路故障。相位传感器就是指凸轮轴位置传感...

配气相位传感器的功用是采集配气凸轮轴的位置信号,并输入ECU,以便ECU识别气缸1压缩上止点,从而进行顺序喷油控制、点火时刻控制和爆燃控制。配气相位传感器的...

现在我们就来全面的介绍一下它的作用。相位传感器能否起作用,关键在于配气相位。配气相位的准备与否,对相位传感器是否发挥作用,发挥的效果有直接的影响。最...

相位传感器是凸轮轴位置传感器和曲轴位置传感器的总称,对于判断发动机的点火时间非常重要。从结构和波形上区分,可分为磁电式和霍尔式。磁电式传感器输出正弦...

哈弗相位传感器是一种用于测量发动机曲轴位置和转速的传感器。它通过检测曲轴上的齿轮或标记,确定发动机的相位和转动方向。相位传感器将这些信息传输给发动机...

凸轮轴位置传感器就是相位传感器,是用来取得凸轮轴相位的,以确定喷油、点火时间,发信号给ECU进行实施。凸轮轴位置传感器就是相位传感器,是用来取得凸轮轴相...

气缸相位传感器的意思:1、相位传感器是凸轮轴位置传感器和曲轴位置传感器的统称,用于发动机点火时刻的判断重要依据;2、从结构和波形来区分,可分为...