九、感应式节气门位置传感器

感应式节气门位置传感器是一种新型位置传感器，由印制电路板和电子芯片组成，不需额外的磁性材料；不受磁场和电信号的干扰，对制造精度和周围的环境要求较低。它在一个简单、紧凑的空间条件下能够实现角位移的非接触式测量，非接触式传感器替代电压计式传感器代表着技术进步的发展方向。

1.位置与结构

图2-36所示的节气门位置传感器是一个120°的角度传感器，转子直接安装集成在齿轮的轴端上，定子直接安装在壳体上。

2.工作原理

同其他角传感器一样，感应式位置传感器也是由定子和转子组成的。在PCB（印制电路板）上的定子由激励线圈、3个感应接收线圈和其他信号处理电子元件组成，转子是一块简单的冲压金属片，如图2-37所示。

感应耦合原理如图2-38所示。激励线圈中电流产生的电磁场在转子中产生感应电流。第一次感应耦合与角位置无关，其作用仅是通过感应耦合将能量传递给转子。传感器的相关信息是通过转子与接收线圈之间的第二次感应耦合来实现的，第二次感应耦合感应与转子相对于定子的相对位置有关。在第二次感应中，定子上的电压幅值随相对位置而变化，信号处理单元接收线圈的电压信号，进行整流、放大并成对地将其按比例输出。这种将输出电压与角度按比例测量的原理在很大程度上不会受到机械公差（如空气间隙的变化、轴线偏心和倾斜）的影响。同时，电信号和电磁干扰在很大程度上也得到了抑制。

与静电磁场原理不同的是，感应式位置传感器里面没有与温度相关的磁性材料，如铁心、铁氧体或磁铁心，无须设计专门的温度补偿回路，所有因尺寸变化和电信号处理过程中产生的温度漂移都可通过比例测量技术加以消除。

出于安全方面的考虑，电控系统需要冗余的电信号。由于使用处理芯片，其输出可以为模拟信号和脉宽调制信号。