按工作原理分类，曲轴和凸轮轴位置传感器可以分为磁电感应式（也称为磁脉冲式）、霍尔式和光电式。光电式传感器只能安装在分电器内，而磁电感应式和霍尔式的传感器一般安装在分电器内、曲轴前端及凸轮轴前端。有的V形发动机凸轮轴位置传感器有两个，分别是进气凸轮轴位置传感器和排气凸轮轴位置传感器。

1.磁电感应式传感器的原理

磁电感应式曲轴位置传感器由永久磁铁、信号转子和感应线圈等组成，其结构如图2-34所示，电路如图2-35所示。该传感器分为上、下两部分，上部分产生的信号称为G信号，下部分产生的信号称为Ne信号。都是利用带有信号齿的转子旋转，使信号发生器感应线圈内的磁通变化，从而在感应线圈处产生交变的感应电动势，将此信号放大后，送入ECU。

图2-34 安装在分电器内的磁电感应式曲轴位置传感器的结构

图2-35 磁电感应式曲轴位置传感器的电路

Ne信号由固定在下部等间隔的24个信号齿的转子（2号正时转子）及固定在其对面的感应线圈产生。就转子上的一个信号齿而言，当转子旋转时，信号齿与感应线圈的凸缘部（磁头）的空气间隙发生变化，导致通过感应线圈的磁场变化而产生感应电动势。因信号齿靠近及远离磁头时，将产生一次增减磁通的变化，所以，每一个信号齿通过磁头时，将在感应线圈处产生一个完整的交流电压信号。2号正时转子上有24个齿，故转子转动一圈，感应线圈将产生24个交流信号，其中一个周期的脉冲相当于30°曲轴转角（720°/24=30°）。更精细的转角检测，是利用30°曲轴转角时间，由ECU再分成30等份，即产生1°曲轴转角信号。同理，发动机转速的检测，由ECU依照Ne信号的两个脉冲（60°曲轴转角）所经过的时间为基准计算发动机转速。

G信号的作用是判别气缸及检测活塞上止点位置。G信号由G转子（1号正时转子）及其对面对称的两个感应线圈G₁和G₂产生。G信号的产生原理与Ne信号相同，曲轴每转两圈（分电器轴转一圈），G₁和G₂感应线圈各产生一个脉冲信号，只要G转子凸齿在1缸位于上止点时与G₁或G₂感应线圈靠近，ECU即可根据G₁和G₂确定1缸上止点位置，并以此为基准，根据Ne信号和各缸工作顺序确定其他缸的工作位置。

捷达AT、GTX、桑塔纳2000CSi型轿车磁电感应式曲轴位置传感器的结构如图2-36所示，它安装在曲轴箱内靠近离合器的缸体上。

图2-36 捷达轿车磁电感应式曲轴位置传感器的结构

1—缸体 2—信号发生器 3—信号转子 4—大齿缺（基准标记）

传感器信号转子为齿盘式，在其圆周上间隔均匀地制作有58个齿（57个小齿缺和1个大齿缺）。大齿缺输出基准信号，对应于发动机1缸或4缸压缩上止点前一定角度。当ECU接收到宽脉冲信号时，便可知道1缸或4缸活塞即将到达上止点位置，至于即将到来的是1缸还是4缸活塞，则需根据凸轮轴位置传感器输入的气缸识别信号来确定。

2.霍尔式传感器的原理

如图2-37所示，霍尔效应原理是指给一个半导体元件（霍尔基片）通电流，同时在垂直于电流的方向施加磁场，这时就会在霍尔基片的两侧（垂直于电流和磁场方向）产生电压信号。霍尔式传感器由触发叶轮（触发叶轮的齿数与发动机的缸数相同）、霍尔基片和带导板的永久磁铁组成，如图2-38所示。霍尔式传感器的安装位置有：分电器内，曲轴前端，飞轮壳上，凸轮轴前、后端等。(www.daowen.com)

霍尔式传感器的工作原理如图2-38所示。A、B是霍尔基片通电流方向，C、D是产生电信号方向，触发叶轮转动，当叶轮齿对准永久磁铁和霍尔基片时，磁力线被旁通，霍尔基片上的磁场消失，霍尔基片不产生感应电压；当气隙对准永久磁铁和霍尔基片时，磁力线通过霍尔基片，霍尔基片产生感应电压。

霍尔式传感器的应用情况：

1）叶轮齿等宽式。这类传感器一般只用来检测发动机的转速信号，所以还必须再配以曲轴位置传感器。

图2-37 霍尔效应原理

图2-38 霍尔式传感器的工作原理

1—霍尔基片 2—信号转子叶片 3—永久磁铁

2）叶轮齿不等宽式。这类传感器可用来检测转速和曲轴位置信号，其特点是有一个齿与其他的齿不等宽，用其测发动机1缸上止点信号。

3.光电式传感器的原理

光电式传感器一般安装在分电器内，主要由发光二极管、光敏二极管、遮光盘和控制电路等组成，如图2-39所示。

图2-39 光电传感器的结构与原理

a）实物外形图 b）六缸发动机用 c）结构原理图

发光二极管、光敏二极管和控制电路都装在固定底板座上，发光二极管与光敏二极管位置相对，分别位于遮光盘的两侧。遮光盘固定在凸轮轴上，与凸轮轴一同转动。遮光盘边缘刻有360条缝隙，每转过1条缝隙对应凸轮轴1°转角。在遮光盘边缘还刻有表示1缸上止点位置的缝隙和60°（六缸机）或90°（四缸机）间隔的缝隙。当遮光盘挡住发光二极管的光线时，光敏二极管截止，控制电路输出低电压。当缝隙对准发光二极管与光敏二极管时，光线照射到光敏二极管上，控制电路输出高电压。凸轮轴转一周，由360条缝隙所控制的电路将输出360个脉冲信号，每个脉冲信号对应于凸轮轴1°转角（曲轴2°转角），此信号作为向ECU输入的转速信号（Ne信号）。由缝隙较宽的1缸上止点位置标记和60°（或90°）间隔缝隙所控制的电路将向ECU输入1缸上止点位置信号和缸序判别信号（G信号）。