第二章 位置（行程和角度）传感器
第一节 概述
位置传感器检测不同形式的行程位置和角度位置，它是汽车车用传感器中应用最为广泛的。
位置传感器是一种非紧凑型传感器，其结构尺寸与测量参数有关。按位置分级标准，将只移动几微米（如膨胀）的测量参数归入如力、转矩、加速度等的另外一些参数中。在这里，主要讨论测量较大行程（≥1mm）和较大角度（≥1°）的位置传感器。
一、测量参数
较大行程和较大角度的位置传感器在汽车上得到大量应用。位置是传感器的真正的、直接的测量参数。表2-1为直接测量行程、角度位置的参数一览表。
表2-1 直接测量行程、角度的参数
在另外一些场合，测量行程、角度则代表另外一些参数，如表2-2所示。
表2-2 直接测量行程、角度的参数
在实际中也常把增量式传感器当作角度传感器，如用于测量转速，但它本身不是角度传感器，它只测量位移角，即测量角度增量，然后再累加起来。使用这样的角度传感器测量转速受到很大的限制，因为计数器读数易受干扰脉冲的影响而出错。固定的、可检出的基准位置标记可减少计数器上的这种差错。在切断蓄电池电压时，角度测量系统也不能保持它的绝对位置，因为大多数角度位置在断开状态会发生机械变化，采用不易失的终值状态存储器可解决这一问题。
二、工作原理
1.节气门位置传感器
节气门位置传感器将节气门开度的变化转换成电信号输入电控单元ECU，ECU根据节气门位置信号判定发动机的运转工况。它有线性输出型和开关型两种。
2.曲轴位置传感器
曲轴位置传感器是控制发动机点火正时、确认曲轴位置的信号源。曲轴位置传感器用于检测活塞上止点信号和曲轴转角信号，它也是测量发动机转速的信号源。曲轴位置传感器的结构形式有磁感应式、光电式和霍尔式三种。它们安装在曲轴前端、凸轮轴前端、分电器内或飞轮上。
3.凸轮轴位置传感器
凸轮轴位置传感器检测配气凸轮轴的位置，并将信号输入ECU，以便ECU识别第一缸活塞处于压缩上止点的位置，它是控制发动机喷油系统、点火时间和爆燃的信号源。常用的凸轮轴位置传感器有光电式、磁感应式和霍尔式三种。
4.液位传感器
液位传感器用于测定制动液液位、洗涤液液位、散热器冷却液液位、燃油液液位等，当液位减少到一定值时，产生类似于开关的接通、断开的转换，它主要有浮筒簧片开关式、电极式、热敏电阻式、滑动电阻式四种。
5.车高与转向传感器
车高传感器是把车身高度的变化转换成传感器轴的旋转，并检测出其旋转角度，将其转换成电信号输入到ECU中，可随时对车身高度进行调节；转向传感器是用来检测轴的旋转方向及旋转速度，并提供给ECU，由ECU来调节汽车悬架系统的侧倾刚度。
6.座椅位置传感器
座椅位置传感器用于电控单元控制的动力座椅上，它是通过霍尔元件将旋转永久磁铁的变化位置引起的磁通密度变化检测出来，并转换成电压，作为脉冲信号的形式送入电控单元。
7.方位传感器
方位传感器是车辆的导航系统中非常重要的一种传感器，它是利用地磁产生电信号而进行检测的传感器，以指示方向的偏差。
8.溢流环位置传感器
溢流环位置传感器应用在电控柴油机燃油喷射系统中，用来检测溢流环的位置，实现电子控制喷油量。
除了上述的这些传感器之外，还有其他的位置、角度传感器，如EGR位置传感器、方向盘角度传感器与油门踏板传感器等。