汽车电工电子课件：光电式转速传感器

汽车电工电子基础

光电式转速传感器任务导入学习任务知识准备边学边做考核与评价12345知识拓展6光电式转速传感器汽车转速传感器是汽车计算机系统的输入装置，它把汽车运行中各种工况信息，如车速、各种介质的温度、发动机运转工况等，转化成电讯号输给计算机，以便发动机处于最佳工作状态。光电耦合器简称光耦，是一种典型的电→光→电转换器件，通常用作速度、频率传感器，在汽车上的应用也非常广泛。本任务主要通过实例讲解，理论与实操相结合，对光电式转速传感器原理、作用、应用进行学习。任务导入光电式转速传感器1.理解光电耦合的工作原理；2.了解光电耦合的结构与作用；3.掌握万用表检测光耦方法。任务点１光电耦合器的原理及应用学习任务知识准备光电耦合器是以光为媒介传输电信号的一种电→光→电转换器件。它由发光源和受光器两部分组成。把发光源和受光器组装在同一密闭的壳体内，彼此间用透明绝缘体隔离。发光源的引脚为输入端，受光器的引脚为输出端，常见的发光源为发光二极管，受光器为光敏二极管、光敏三极管等。光电耦合器的种类较多，常见有光电二极管型、光电三极管型、光敏电阻型、光控晶闸管型、光电达林顿型、集成电路型等（外形有金属圆壳封装，塑封双列直插等）。图4-1是光敏元件电子积木板。一、光电耦合器图4-1光敏元件电子积木板知识准备一、光电耦合器知识准备光耦合器亦称光电隔离器或光电耦合器，简称光耦。它是以光为媒介来传输电信号的器件，通常把发光器（红外线发光二极管LED）与受光器（光敏半导体管）封装在同一管壳内。当输入端加电信号时发光器发出光线，受光器接受光线之后就产生光电流，从输出端流出，从而实现了“电→光→电”转换。以光为媒介把输入端信号耦合到输出端的光电耦合器，由于它具有体积小、寿命长、无触点，抗干扰能力强，输出和输入之间绝缘，单向传输信号等优点，在数字电路上获得广泛的应用。二、光耦的原理及特点知识准备对于开关电路，往往要求控制电路和开关电路之间要有很好的电隔离，这对于一般的电子开关来说是很难做到的，但采用光电耦合器就很容易实现了。图4-2a）所示电路就是用光电耦合器组成的简单开关电路。在图中，当无脉冲信号输入时，三极管BG处于截止状态，发光二极管无电流流过不发光，则a、b两端电阻非常大，相当于开关“断开”。当输入端加有脉冲信号时，BG导通，发光二极管发光，则a、b两端电阻变得很小，相当于开关“接通”。故称无信号时开关不通，为常开状态。三、光耦开关的应用电路知识准备图4-2b）所示电路则为“带闭”状态，因为无信号输入时，虽BG截止，但发光二极管有电流通过而发光，使a、b两端处于导通状态，相当于开关“接通”。当有信号输入时，BG导通，由于BG的集电结压降在0.3V以下，远小于发光二极管的正向导通电压，所以发光二极管无电流流过不发光，则a、b两端电阻极大，相当于开关“断开”，故称“常闭”式。在汽车传感器中光耦通常用来测量转速和频率。三、光耦开关的应用电路知识准备任务导入图4-2光电耦合器开关应用电路三、光耦开关的应用电路光电式转速传感器１.通过以上学习，具备了一定的理论知识，下面将进行实训。首先准备实训需要使用的积木、器材，见表4-1。边学边做光电式转速传感器２.实训步骤:光电耦合器的测量（表4-2）边学边做光电式转速传感器２.实训步骤:光电耦合器的测量（表4-2）。边学边做续上表光电式转速传感器1.了解光电式转速传感器的结构；2.理解光电式转速传感器的原理及应用；3.掌握示波器测量光电式传感器波形方法。任务点２光电式转速传感器结构与原理学习任务１.光电式转速传感器结构图4-3所示为光电式转速传感器。光电式转速传感器装在组合仪表内，由带切槽的转子和光电耦合器组成。带切槽的转子由转速表转轴驱动，当转子转动时，盘齿间断遮住发光二极管光源，使光敏三极管的输出电压发生变化。转轴转一圈，输出20个脉冲，经分频后变成4个脉冲，送给ECU。图4-3车速表的电路图知识准备一、光电式转速传感器结构与工作原理如图4-４所示，光源(发光二极管)经随车轮传动的光栅盘变为断续光，致使光断续器中的光敏三极管通断运行，经电路的放大整形后，输出与转速成比例的方波脉冲列。图４-４光电式转速传感器的工作原理２.光电式转速传感器工作原理知识准备一、光电式转速传感器结构与工作原理图４-５所示为一个车速表，光电式转速传感器的作用是将输出与转速成比例的方波脉冲列经过信号处理后，在汽车车速表上显示出当前车速。图４-５车速表的电路图知识准备二、光电式转速传感器在汽车上的应用光电式转速传感器１.通过以上学习，具备了一定的理论知识，下面将进行实训。首先，准备实训需要使用的积木、器材，见表4-3。边学边做光电式转速传感器２.实训步骤:光电式传感器波形检测（表4-4）。边学边做光电式转速传感器２.实训步骤:光电式传感器波形检测（表4-4）。边学边做续上表光电式转速传感器考核与评价(１)每小组对应一套电子积木板、一张实训工作台。(２)检查实训任务:真实、完整、有效。(３)按各实例知识讲解及实训进行自评、互评。一、考核方式光电