Wie elektronische Geschwindigkeitssensoren für Autos angeordnet sind und funktionieren

Automobil-Tachometer sind in ihrem Betrieb seit langem nicht mehr auf Mechaniker beschränkt. Heutzutage werden elektronische Geschwindigkeitssensoren verwendet, um die Geschwindigkeit zu messen, die elektrische Impulse unter Verwendung von optoelektronischen oder magnetoresistiven Schaltungen zählen. Moderne Geschwindigkeitssensoren sind daher zwei Arten von Sensoren - optoelektronisch und drahtlos (basierend auf einem magnetoresistiven Element).

Die mechanische Drehung wird vom sogenannten „Tachokabel“, das vom Getriebe des Fahrzeugs kommt, auf den optoelektronischen Sensor übertragen, und bereits im Inneren des Sensors selbst wird die Kabeldrehzahl mithilfe der Lichtunterbrechungseinheit in elektrische Impulse der entsprechenden Frequenz umgewandelt. Der Sensor ohne Kabel wird einfach mit seinem magnetoresistiven Element in das Getriebe eingebaut, sodass er überhaupt kein Kabel benötigt.

Der optoelektronische Sensor wird also von einem rotierenden Kabel angetrieben, das von der angetriebenen Welle des Getriebes kommt. In der Abbildung sehen Sie das Design eines solchen Sensors.

Hier kreuzt eine geschlitzte Scheibe, die sich vom Antriebskabel dreht, den Arbeitsbereich des Fotounterbrechers, und die elektronische Schaltung zählt dann gepulste Signale, von denen jedes erzeugt wird, wenn der nächste Schlitz der Scheibe den Detektor passiert. Offensichtlich ist die Frequenz der Signale proportional zur Drehzahl des Antriebskabels.

Das Diagramm des optoelektronischen Sensors zeigt, dass die Impulse vom Kollektor des Transistors Tr1 entfernt werden und dieser Transistor geöffnet ist, wenn zum Fototransistor In seinem Basisstromkreis tritt Licht von der LED durch den Steckplatz ein.

Wenn der Schlitz der Platte seinen Platz verlässt und der Fototransistor durch einen Zahn von der LED getrennt ist, schließt der Transistor Tr1, obwohl die LED immer noch Licht emittiert. Die Täler und Eckpunkte der Impulse werden also am Kollektor des Transistors Tr1 erzeugt - dies sind die Signale, die weiter gezählt werden.

Diese Abbildung zeigt den Aufbau des Sensors basierend auf dem magnetoresistiven Element.

Die Antriebsachse eines solchen Sensors ist mittels eines Zahnrads mit der angetriebenen Welle des Getriebes verbunden. Auf dieser Achse ist ein multipolarer Ringmagnet befestigt, der während seiner Drehung einen Magnetfluss bildet, der sich für einen Detektor mit einer bestimmten Geschwindigkeit ändert.

Der sich ändernde Magnetfluss eines um die Achse rotierenden Magneten wirkt auf den Messkreis, nämlich auf sein magnetoresistives Element, dessen Widerstand sich unter dem Einfluss eines Magnetfeldes ändert.

Der sich ändernde Widerstand wird durch die Brückenschaltung festgelegt, wodurch 20 Impulse in einer Umdrehung erhalten werden. Da das Widerstandselement so ausgelegt ist, dass sein Widerstand vom externen Magnetfluss abhängt, wird die folgende Schaltung des Elements erhalten.

Wenn der Magnetfluss, der das Element im rechten Winkel durchdringt, maximal ist, ist der Widerstand des Widerstandselements minimal und der Strom durch ihn maximal, und wenn die Richtung des Magnetflusses parallel zum Strom durch das Element ist, ist der Widerstand des Widerstandselements maximal und der Strom durch ihn ist minimal.

Komparator Behebt die Differenz der Spannungsabfälle an der Messbrücke bzw. am Ausgang Transistor es schließt und öffnet sich bei jedem Polwechsel eines Magneten, der sich um die Achse des Sensors dreht. Die Signale werden aus dem Kollektor des Ausgangstransistors entfernt, ihre Frequenz wird dann von einer digitalen Schaltung berechnet.

Sensoren beider Typen mit einer Geschwindigkeit von 60 km / h empfangen 637 Umdrehungen pro Minute mit 20 Impulsen pro Umdrehung.Es ist leicht zu berechnen, dass der Sensor bei einer Geschwindigkeit von 80 km / h 849,333 Umdrehungen pro Minute hat und dementsprechend die Pulsfrequenz 283,111 Hz beträgt. Also mit einem Geschwindigkeitssensor und gemessen die Geschwindigkeit des Fahrzeugs.

Elektrische Ausrüstung des Autos - Zusammensetzung, Gerät und Funktionsprinzip