輪速傳感器（VSS）是一種類型的轉速表。它是用于讀取車輪旋轉速度的發送器設備。它通常由齒環和拾音器組成。

車輪速度傳感器最初用于替換從車輪到速度計的機械連桿，從而消除了電纜斷裂，并通過消除了運動部件來簡化了儀表的結構。這些傳感器還產生數據，使自動駕駛輔助系統（如ABS）發揮作用。

最常見的輪速傳感器系統由鐵磁齒磁阻環（音輪）和傳感器（可以是被動或主動）組成。

音輪通常由鋼制成，可以是露天設計，也可以是密封的（如在組合軸承組件的情況下）。選擇齒數作為低速感測/精度和高速感測/成本之間的權衡。更大數量的齒將需要更多的加工操作，并且（對于無源傳感器而言）會產生更高頻率的輸出信號，該信號在接收端可能不那么容易理解，但具有更好的分辨率和更高的信號更新率。在更先進的系統中，齒的形狀可以不對稱，以允許傳感器區分車輪的正向和反向旋轉。

無源傳感器通常由鐵磁桿組成，該鐵磁桿的方向是從音調輪徑向伸出，在另一端帶有xxx磁鐵。桿上繞有細線，當齒干擾磁場時，當音輪旋轉時，細線會承受感應的交流電壓。無源傳感器輸出正弦信號，其幅度和頻率隨車輪速度而增加。

無源傳感器的一種變型沒有支持它的磁體，而是由交變磁極組成的音輪產生交變電壓。該傳感器的輸出趨向于類似于方波，而不是正弦波，但隨著車輪速度的增加其幅度仍會增加。

有源傳感器是一種無源傳感器，其內置有信號調理電路。這種信號調理可能會放大信號的幅度。將信號形式更改為PWM、方波或其他形式；或在傳輸之前將該值編碼為通信協議（例如CAN）。

車速傳感器（VSS）可以是但并非總是真實的車輪速度傳感器。例如，在福特?AOD變速箱中，VSS安裝在尾軸加長殼體上，并且是獨立的音環和傳感器。盡管這不會給出車輪速度（因為帶有差速器的車軸中的每個車輪都能夠以不同的速度轉動，并且兩個車輪的最終速度都不完全取決于驅動軸），但在典型的駕駛條件下，它足夠接近以提供車速表信號，并在1987年用于后輪ABS系統以及較新的福特F系列，這是xxx批采用ABS的皮卡。

車輪速度傳感器在防抱死制動系統中

鐵路機車中的許多子系統（例如機車或多個單元）都依賴可靠而精確的轉速信號，在某些情況下，它是衡量速度或速度變化的指標。這尤其適用于牽引力控制，也適用于車輪滑行保護、對位、列車控制、門控制等。這些任務由在車輛各個部分中發現的許多轉速傳感器執行。

速度傳感器故障很常見，主要是由于鐵路車輛遇到的極端惡劣的工作條件。相關標準規定了詳細的測試標準，但是在實際操作中，遇到的條件通常甚至更加極端（例如沖擊/振動，尤其是電磁兼容性（EMC）。

盡管鐵路車輛偶爾會使用不帶傳感器的驅動器，但大多數調速器系統仍需要轉速傳感器。最常見的類型是兩通道傳感器，它掃描電機軸或齒輪箱上的齒輪，該傳感器可能專用于此目的，或者可能已經存在于驅動系統中。

這種類型的現代霍爾效應傳感器利用磁場調制原理，適用于模塊在m = 1和m = 3.5（DP = 25到DP = 7）之間的鐵磁目標輪。牙齒的形狀是次要的。可以掃描具有漸開線或矩形齒的目標輪。根據車輪的直徑和輪齒，每轉可能獲得60到300個脈沖，這對于驅動較低和中等牽引性能的驅動器是足夠的。

這種類型的傳感器通常包括兩個霍爾效應傳感器，一個稀土磁體和適當的評估電子設備。磁鐵的磁場由經過的目標齒調制。該調制由霍爾傳感器記錄，由比較器級轉換為方波信號，并在驅動器級進行放大。

不幸的是，霍爾效應隨溫度變化很大。因此，傳感器的靈敏度以及信號偏移不僅取決于氣隙，還取決于溫度。這也xxx減少了傳感器和目標輪之間的xxx允許氣隙。在室溫下，對于模塊m = 2的典型目標輪而言，可以容忍2到3 mm的氣隙，但是在?40°C至120°C的所需溫度范圍內，有效信號記錄的xxx間隙下降到1.3毫米。模塊m = 1的較小間距目標輪通常用于獲得更高的時間分辨率或使結構更緊湊。在這種情況下，xxx可能的氣隙僅為0.5至0.8毫米。

對于設計工程師而言，傳感器最終的可見氣隙主要是特定機器設計的結果，但要受制于記錄轉速所需的任何約束。如果這意味著可能的氣隙必須在很小的范圍內，那么這也將限制電動機外殼和目標輪的機械公差，以防止在運行期間信號丟失。這意味著在實踐中可能會出現問題，尤其是模塊m = 1的較小傾斜目標輪以及公差和極端溫度的不利組合。從電動機制造商的角度，甚至從操作員的角度出發，因此，xxx尋找具有更大氣隙范圍的速度傳感器。

霍爾傳感器的主要信號會隨著氣隙的增加而急劇下降。對于霍爾傳感器制造商來說，這意味著他們需要為霍爾信號的物理感應失調漂移提供xxx可能的補償。這樣做的常規方法是測量傳感器的溫度并使用該信息補償偏移量，但這失敗有兩個原因：首先是因為漂移不會隨溫度線性變化，其次是因為甚至沒有溫度漂移的跡象。所有傳感器的漂移都相同。

現在，某些傳感器提供了一個集成的信號處理器，該處理器試圖校正霍爾傳感器信號的偏移和幅度。該校正使得速度傳感器處的xxx允許空氣間隙更大。在模塊m = 1的目標輪上，這些新傳感器可以承受1.4 mm的氣隙，該氣隙比模塊m = 2的目標輪上的傳統速度傳感器的氣隙寬。在模塊m = 2的目標輪上，新的速度傳感器可以承受2.2 mm的間隙。還可以顯著提高信號質量。面對波動的氣隙和溫度漂移，兩個通道之間的占空比和相移都至少穩定三倍。此外，盡管電子設備復雜，但也有可能增加平均故障間隔時間新速度傳感器的系數是三到四倍。因此，它們不僅提供更精確的信號，而且信號的可用性也顯著提高。

帶有齒輪的霍爾效應傳感器的替代方法是使用[磁阻]的傳感器或編碼器。由于目標輪是一個有源的多極磁體，因此氣隙甚至可以更大，xxx可達4.0毫米。由于磁阻傳感器對角度敏感且對幅度不敏感，因此在波動間隙應用中，信號質量比霍爾傳感器要高。信號質量也更高，可以在傳感器/編碼器內或通過外部電路進行[內插]。

不帶集成軸承的霍爾傳感器可達到的脈沖數是有限制的：對于直徑為300 mm的目標輪，通常每轉不能超過300個脈沖。但是，許多機車和電氣多單元（EMU）需要更多數量的脈沖以使牽引變流器正常運行，例如，在低速時對牽引調節器有嚴格的限制時。

此類霍爾效應傳感器的應用可能會受益于內置軸承，由于與實際的傳感器相比，與電動機軸承相比，實際傳感器上的游隙xxx減少，因此內置軸承可以忍受小數個數量級的氣隙。這樣就可以為測量刻度選擇較小的螺距，直到模塊m = 0.22。同樣，當在帶有集成軸承的電機編碼器中實現時，磁阻傳感器比霍爾傳感器提供更高的分辨率和精度。

為了獲得更高的信號精度，可以使用精密編碼器。

兩種編碼器的功能原理相似：多通道磁阻傳感器掃描具有256齒的目標車輪，生成正弦和余弦信號。反正切插值用于從正弦/余弦信號周期生成矩形脈沖。精密編碼器還具有幅度和偏移校正功能。這使得可以進一步改善信號質量，從而xxx改善牽引力調節。

在鐵路車輛的幾乎每個輪對中都可以找到無軸承速度傳感器。它們主要用于防滑保護通常由防滑保護系統的制造商提供。這些傳感器需要足夠小的氣隙并且需要特別可靠。用于車輪防滑保護的轉速傳感器的一項特殊功能是其集成的xxx功能。電流輸出為7 mA / 14 mA的兩線制傳感器用于檢測電纜斷裂。其他設計一旦信號頻率降到1 Hz以下就提供大約7 V的輸出電壓。所使用的另一種方法是，當電源以50 MHz周期性調制時，檢測來自傳感器的50 MHz輸出信號。兩通道傳感器具有電氣隔離的通道也是很常見的。

有時有必要在牽引電動機上獲取防滑保護信號，然后輸出頻率對于防滑保護電子設備通常過高。對于此應用，可以使用帶有集成分頻器或編碼器的速度傳感器。

鐵路車輛，特別是機車，具有眾多子系統，這些子系統需要單獨的，電隔離的速度信號。通常，沒有足夠的安裝位置，也沒有足夠的空間可安裝單獨的脈沖發生器。法蘭安裝在輪對的軸承殼或蓋上的多通道脈沖發生器提供了一種解決方案。

可以實現一個到四個通道，每個通道都具有一個光電傳感器，該傳感器可以掃描插槽磁盤上最多兩個信號軌道之一。經驗表明，通過這種技術可獲得的可能通道數量仍然不夠。因此，許多子系統都必須處理來自車輪防滑保護電子裝置的環通信號，因此，盡管單獨的速度信號可能會具有一些優點，但它們不得不接受例如可用的脈沖數。

光學傳感器的使用在工業中是廣泛的。不幸的是，它們的確存在兩個基本弱點，多年來一直使它們很難可靠地工作，這是很困難的，即–光學組件極易受灰塵污染，以及–光源老化太快。

甚至灰塵的痕跡都極大地減少了穿過鏡頭的光量，并可能導致信號丟失。因此，這些編碼器必須密封良好。在通過露點的環境中使用脈沖發生器時，還會遇到其他問題：透鏡起霧且信號經常中斷。

所使用的光源是發光二極管（LED）。但是LED總是會老化，這在幾年內導致光束明顯減少。試圖通過使用逐漸增加通過LED的電流的特殊調節器來補償這種情況，但是不幸的是，這進一步加速了老化過程。

磁性掃描鐵磁測量尺所使用的原理沒有表現出這些缺陷。在使用磁性編碼器的多年經驗中，有時會出現密封失效的情況，并且發現脈沖發生器完全被厚厚的剎車灰塵和其他污垢層所覆蓋，但是這種脈沖發生器仍然可以正常工作。

從歷史上看，磁傳感器系統的成本要高于光學系統，但這種差距正在迅速縮小。磁性霍爾和磁阻傳感器系統可以嵌入塑料或灌封材料中，從而提高機械可靠性并消除水和油脂的損害。

車輪速度傳感器也可以包含磁滯現象。這樣可以在車輛靜止時抑制任何多余的脈沖。

客戶通常希望每轉的脈沖數多于在可用空間中使用最小模塊m = 1可獲得的脈沖數。為了實現此目標，可以使用提供插值的傳感器。它們提供的輸出是目標輪上原始齒輪齒數或磁極數的2-64X。精度取決于傳感器輸入的質量：霍爾傳感器成本較低，但精度較低，磁阻傳感器成本較高，但精度較高。