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磁感应式传感器的基本结构如下图所示。磁感应式传感器主要由信号转子才感应线圈、永久磁铁和磁扼组成。
磁力线穿过的路径:永久磁铁N极→定子与转子间气隙→转子凸齿→转子凸齿与定子磁头间气隙→磁头→导磁板→永久磁铁S极。
当信号转子旋转时,磁路中的气隙会周期性发生变化,磁路的磁阻和穿过感应线圈磁头的磁通量随之发生周期性变化。根据电磁感应原理,感应线圈中就会感应产生交变电动势。
磁感应式传感器电路组成包括信号发生器、滤波电路、放大电路、整形电路以及线束插头等,如上图所示。传感器中的磁通φ和电动势E的波形如下图所示。
1)当信号转子顺时针旋转时,转子凸齿与磁头的气隙减小,磁路的磁阻减小,磁通量φ增多,磁通变化率增大,即gs1,感应电动势为正,即E>0,如图中曲线abc所示。
2)当转了凸齿接近磁头边缘时,磁通量φ急剧增多,磁通变化率最大,即GS2,感应电动势最高(E=Emax),如图曲轴b点所示。转子转过b点后,由于磁通变化率减小,因此感应电动势E降低。
3)当转子旋转到凸齿中心线与磁头中心线对齐时,(如图b),由于磁通变化率为0,因此感应电动势E=0,如图中c点所示。
4)当凸齿离开磁头时,(如图c),凸齿与磁头间气隙增大,磁阻增大,磁通量φ减少,所以感应电动势E变为负值,如图中曲线cda所示。当凸齿即将离开磁头边缘时,磁通量φ急剧减少,磁通变化率达到负向最大值,即GS3感应电动势E也达到负向最大值,如图中曲线d点所示。
5)总之,信号转子每转过一个凸齿,就会在感应线圈中产生一个周期的交变电动势,感应线圈输出端输出一个交变电压信号。当发动机转速变化时,信号转子凸齿转速也随之变化,转速越高,感应电动势也越大,如图b所示。
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