基础知识

一、作用

光敏式转角传感器用于检测转向盘的中间位置、转动方向、转动角度和转动速度，即转向轮的偏转方向和偏转角度，并将所检测的信号输入给电子控制悬架系统ECU，使电子悬架控制装置ECU根据转角传感器输入的信号和车速传感器输入的车速信号，判断汽车转向时侧向力的大小，对车身的侧倾进行控制。

二、安装位置

光敏式转角传感器一般安装在转向轴管上，如图4-107所示。

三、结构

光敏式转角传感器应用在汽车的电子控制悬架系统中，其结构如图4-108所示。转向圆盘（遮光盘）安装在转向轴上，圆盘的圆周上均匀地开有很多小槽，圆盘随着转向主轴的旋转而旋转。加在圆盘两侧的是两组光电元件（发光二极管和光敏晶体管），光敏元件套在转向柱管上。

图4-107 光敏式转角传感器的安装位置

图4-108 光敏式转角传感器的结构

四、工作原理

光敏式转角传感器的工作原理如图4-109所示。

光敏式转角传感器的工作原理是利用带有槽的转向圆盘的转动，使圆盘一侧的发光二极管发出的光线透过圆盘的小槽或被圆盘挡住，从而使圆盘另一侧的光敏晶体管导通与截止，进而使电路导通与截止，产生ON或OFF电压信号。转角传感器根据光敏晶体管的导通、截止速度，检测出转向器的速度，根据检测到的脉冲信号的相位差来判断转向盘的转动方向。光敏式转角传感器的电路如图4-110所示。

图4-109 光敏式转角传感器的工作原理图

图4-110 光敏式转角传感器的电路图

由图4-111可知，光敏晶体管在遮光盘的作用下，或者导通，产生ON信号，或者截止，产生OFF信号，根据光敏晶体管的导通、截止速度，则可以检测出转向器的速度。在设计时使两个光敏耦合元件（晶体管Tr₁和Tr₂）之间的导通与截止的相位差定位在90°，根据先导通的脉冲信号（波形下降）可以检测出转向器的旋转方向。如当汽车直线行驶时，信号A处于OFF状态（高电位）的中间位置。转向时，根据信号A下降沿处于信号B的状态，即可判断出转向的方向。信号A由OFF状态变为ON状态（低电位）时，如果信号B为ON状态，则为左转向；如果信号B为OFF状态，则为右转向，如图4-111所示。

图4-111 光敏耦合元件输出端的动作状态