Indukcyjne czujniki prędkości obrotowej składają się z trzech podstawowych elementów: stałej cewki, elementu wykonanego z miękkiego żelaza i magnesu trwałego. Jednym z rozwiązań pozwalających obliczać kąt wyprzedzenia zapłonu jest stosowanie tarczy zębatej z poszerzonym wrębem (a więc z brakującym jednym zębem) umieszczonej na tłumiku drgań lub kole pasowym wału korbowego. Czujnik indukcyjny z płaskim rdzeniem w tym przypadku mierzy zarówno prędkość obrotową, jak i punkt odniesienia (szerszy wrąb uzębienia na kole zamachowym określa położenia wału korbowego). Sygnały wysyłane z czujnika przetwarzane są w urządzeniu sterującym.

Rodzaje charakterystyk czujników: X – wielkość mierzona, Y – sygnał wyjściowy, 1 – charakterystyka ciągła liniowa, 2 – charakterystyka ciągła nieliniowa, 3 – charakterystyka nieciągła wielostopniowa, 4 – charakterystyka nieciągła dwustopniowa.

Powszechnie stosowane czujniki magnetyczne składają się z magnesu prętowego z magnetycznie miękkim trzpieniem biegunowym i cewki indukcyjnej z dwoma przyłączami. Obrót ferromagnetycznego koła impulsowego lub wirnika wskutek zmian strumienia magnetycznego powoduje indukowanie w cewce napięcia o przebiegu zbliżonym do sinusoidy. Do elektrycznego wykrywania strefy oznakowanej stromym przejściem przez „0” wykorzystuje się maksymalną wartość strumienia magnetycznego. Zgodnie z prawami indukcji magnetycznej amplituda sygnału we wszystkich fazach jest wprost proporcjonalna do prędkości obrotowej.

Zasadniczą wadą czujników indukcyjnych jest duża wartość napięcia wyjściowego przy znacznych prędkościach obrotowych (wartość ta może przekroczyć 100 V), co w praktyce stanowi utrudnienie podczas obróbki elektronicznej. Przykładowo: gdy zbyt wysokie napięcie zostanie odcięte przez diodę Zenera z powodu związanej z tym zmiany impedancji resztkowej czujnika, szybko pojawią się znaczące błędy kątowe, co w przypadku czujnika położenia wału korbowego bądź wałków rozrządu jest niepożądane. Dlaczego? Ponieważ w takich przypadkach wymaga się dokładności wyznaczania kąta wynoszącej około 0,2°. Ponadto może dochodzić do skrajnych przypadków, gdzie przy dużych prędkościach obrotowych nastąpi wytwarzanie się tzw. przedimpulsów od pola resztkowego magnetycznego i ich wartości zaczną przekraczać wartości progowe dyskryminatora. A to spowoduje wystąpienie jeszcze większych błędów pomiarowych. Dlatego wartości progowe układu wejściowego lokalizuje się w sterowniku, gdzie są one w sposób dynamiczny dopasowywane do każdej prędkości obrotowej. Obliczanie prędkości obrotowej odbywa się na podstawie wartości napięcia, którego amplituda jest proporcjonalna do prędkości. Istotną wartością podczas wykonywania pomiarów jest wymiar szczeliny powietrznej przy zwykłych kołach zębatych czujników wału korbowego. Jego wartości powinny znajdować się w przedziale 0,8–1,5 mm.

Podstawowymi zaletami stosowania czujników indukcyjnych do pomiarów prędkości obrotowej i położenia wału korbowego są: nieczułość na zmiany wartości napięcia stałego w przypadku dynamicznej zasady pomiaru, szeroki zakres temperatury pracy, niskie koszty wytwarzania, duża odporność na zakłócenia elektromagnetyczne wynikająca z mniejszej statycznie rezystancji wewnętrznej, a także brak elektroniki w obrębie miejsca pomiaru, co wyklucza stosowanie dodatkowej ochrony przed ewentualnymi zakłóceniami. Natomiast do zasadniczych wad należy zaliczyć: wrażliwość na wahania zmiany grubości szczeliny powietrznej (wymiar szczeliny powietrznej we wszystkich magnetycznych przebiegach przyrostowych określa relacja dL ≤ λ(2-3), gdzie λ jest odległością zębów), bezużyteczność w przypadku pomiarów ruchów quasi-statycznych i statycznych (zależność sygnału wyjściowego od prędkości obrotowej silnika) i technologicznie ograniczoną możliwość zmniejszania wymiarów przy tradycyjnym wykonaniu cewki.

Czujniki te oprócz wykorzystania w przypadku pomiarów prędkości obrotowej oraz położenia wału korbowego stosuje się także do pomiarów np. wzniosu iglicy wtryskiwacza silnika ZS, identyfikacji numeru cylindra oraz prędkości obrotowej kół. Do pomiarów prędkości obrotowych i określania położenia wału korbowego oprócz czujników indukcyjnych stosuje się również czujniki magnetostatyczne (bramki hallotronowe, płytowe czujniki Halla) i czujniki gradientowe (styczne i magnetorezystacyjne).

Diagnostyka czujnika indukcyjnego i hallotronowego prędkości obrotowej i położenia wału korbowego
Przystępując do diagnostyki czujnika indukcyjnego położenia wału korbowego, po zapoznaniu się z wartościami serwisowymi należy najpierw wymontować go z silnika. Następnie trzeba wykonać czynności organoleptyczne, wykluczając ewentualne uszkodzenia mechaniczne i chemiczne. Potem należy przeprowadzić pomiar rezystancji, porównując otrzymane wartości z wartościami podawanymi przez producenta danego pojazdu. Typowe wartości rezystancji w przypadku czujników indukcyjnych położenia wału korbowego wynoszą 200–1500 Ω. Należy przy tym pamiętać, że nie zawsze wartość rezystancji mieszcząca się w przedziale podawanym przez producenta będzie oznaczać, że czujnik jest sprawny. Dlatego należy przystąpić do pomiaru sygnału czujnika.

Sygnał czujnika indukcyjnego prędkości obrotowej silnika: Y – wartość napięcia wyjściowego [V], X – czas [ms], 1 – sygnał na zębie, 2 – sygnał przejścia przez wrąb międzyzębny, 3 – sygnał znaku odniesienia.

Sygnał najłatwiej sprawdza się przy użyciu oscyloskopu. Minimalna wartość amplitudy napięcia sygnału prądu przemiennego powinna sięgać około 4–5 V. Odczytany sygnał należy przeanalizować i sprawdzić pod kątem tego, czy wszystkie wartości szczytowe są równe (nawet kilka niższych wartości szczytowych może świadczyć o braku lub uszkodzeniu występu w czujniku). Następnie rozłączamy złącze czujnika położenia wału korbowego lub złącze sterownika. Podłączamy woltomierz prądu przemiennego między dwa styki prowadzące do czujnika (w przypadku trzech styków jeden jest ekranem). Włączamy rozrusznik: wartość napięcia prądu przemiennego nie powinna być mniejsza niż 0,7 V. W przypadku sprawnych czujników wartość wytwarzanego skutecznego napięcia prądu przemiennego jest dwukrotnie wyższa. Odczytana przy użyciu woltomierza wartość skutecznego napięcia prądu przemiennego informuje nas jedynie o tym, że czujnik wytwarza sygnał – dlatego nie możemy stwierdzić jednoznacznie, czy nie nastąpiły jakieś deformacje sinusoidy sygnału. Niektóre stosowane czujniki indukcyjne położenia wału korbowego są ekranowane, by wyeliminować przekłamania sygnału. Następnie dokonuje się następujących czynności: odnajdujemy złącze czujnika lub odłączamy złącze sterownika, podłączamy końcówkę pomiarową omomierza do jednego ze styków czujnika, podłączamy drugą końcówkę pomiarową do styku ekranu – omomierz powinien wskazywać nieskończoność (w przypadku podłączenia końcówki poprzednio przyłożonej do styku ekranu do masy omomierz powinien również wskazać nieskończoność). Podczas każdorazowej diagnostyki należy korzystać ze schematów elektrycznych w celu sprawdzenia sposobu podłączania czujnika. W niektórych systemach ekran czujnika położenia wału korbowego może być podłączany do masowego przewodu powtórnego – w takim wypadku omomierz pokaże ciągłość obwodu. Będzie to wynik prawidłowy.

Zmiany napięcia i strumienia pola magnetycznego: w przypadku pojedynczego magnetycznego znakowania co obrót lub o okresowym charakterze przyrostowym. 1 – ząb, 2 – wrąb, 3 – progi przełączania,
4 – rozpoznawane miejsce zerowe, 5 – zbocze przygotowawcze, 6 – zbocze.

Podczas diagnostyki czujnika hallotronowego położenia wału korbowego i prędkości obrotowej czynności sprawdzające wykonuje się w przypadku, gdy silnik nie daje się uruchomić z powodu braku iskry bądź nie pojawił się sygnał lub współczynnik wypełniania impulsu. Większość czujników hallotronowych znajduje się w rozdzielaczu, ale mogą one mogą być też zlokalizowane na kole zamachowym. W przypadku braku iskry należy dokonać podstawowych czynności sprawdzających: odłączyć środkowy przewód wysokiego napięcia od półki rozdzielacza i podłączyć go do głowicy cylindrów przez iskrownik, odłączyć złącze czujnika od rozdzielacza, odnaleźć zaciski sygnału, zasilania i masy, a następnie przez chwilę zmostkować styki „0” i „–” w złączu czujnika hallotronowego. Jeśli wystąpi przeskok iskry pomiędzy iskrownikiem a głowicą, będzie to oznaczać, że cewka i wzmacniacz działają prawidłowo, a uszkodzeniu uległ czujnik hallotronowy w rozdzielaczu. W celu sprawdzenia czujnika hallotronowego należy podłączyć ujemną końcówkę pomiarową woltomierza do masy, odnaleźć zaciski sygnału, zasilania i masy, podłączyć dodatnią końcówkę woltomierza do przewodu sygnału czujnika hallotronowego, uruchomić silnik i zmierzyć napięcie skuteczne, które powinno wynosić 7–8 V. W przypadku braku napięcia należy wyłączyć silnik i zdjąć kopułkę rozdzielaczą. Gdy złącze czujnika jest podłączone i jest włączony zapłon, należy podłączyć dodatnią końcówkę pomiarową woltomierza do zacisku sygnału. Następnie należy powoli obracać wałek korbowy silnika – napięcie powinno zmieniać wartość pomiędzy 10–12 V oraz 0 V (na skutek przemieszczania się skrzydełka czujnika w szczelinie powietrznej). W przypadku braku sygnału napięcia należy odłączyć złącze czujnika hallotronowego od rozdzielacza, sprawdzić dodatnią końcówkę pomiarową woltomierza na zacisku wyjściowym „2”, a w przypadku braku napięcia sprawdzić ciągłość połączeń elektrycznych między zaciskiem sygnału czujnika a zaciskiem sterownika. Sprawdzić też trzeba napięcie na styku sterownika – jego brak po uprzednim sprawdzeniu masy i przewodów zasilających sterownik oznacza awarię sterownika. Kolejnym krokiem jest sprawdzenie wartości napięcia zasilającego na zacisku „1” (+) czujnika hallotronowego. Jeśli jest nieprawidłowe (nie mieści się w przedziale 10–12 V), należy ponownie sprawdzić ciągłość połączeń elektrycznych między czujnikiem hallotronowym a sterownikiem (gdy sterownik jest wymieniony) i sprawdzić połączenie zacisku „3” (–) czujnika hallotronowego do masy. Jeśli napięcie zasilające i masa są prawidłowe, z pewnością uszkodzeniu uległ czujnik hallotronowy w rozdzielaczu.

Powyższe czynności sprawdzające odwołują się głównie do sprawdzenia sygnału wyzwalającego pracę pierwotnego obwodu zapłonu.