Cómo se organizan y funcionan los sensores electrónicos de velocidad para automóviles

Los velocímetros de automóviles no se han limitado en su funcionamiento a mecánicos durante mucho tiempo. Hoy en día, los sensores electrónicos de velocidad se utilizan para medir la velocidad, contando pulsos eléctricos mediante circuitos optoelectrónicos o magnetorresistivos. Por lo tanto, los sensores de velocidad modernos son dos tipos de sensores: optoelectrónicos y sin cables (basados ​​en un elemento magnetorresistivo).

La rotación mecánica se transmite al sensor optoelectrónico desde el llamado "cable del velocímetro" que viene de la caja de cambios del automóvil, y ya dentro del propio sensor, utilizando la unidad de fotointerrupción, la velocidad de rotación del cable se convierte en impulsos eléctricos de la frecuencia correspondiente. En cuanto al sensor sin cable, su elemento magnetorresistivo simplemente se instala en la transmisión, por lo que no necesita ningún cable.

Entonces, el sensor optoelectrónico es accionado por un cable giratorio que proviene del eje accionado de la caja de engranajes. En la figura puede ver el diseño de dicho sensor.

Aquí, un disco ranurado que gira desde el cable de la unidad cruza el área de trabajo del fotointerruptor, y el circuito electrónico cuenta las señales pulsadas, cada una de las cuales se genera cuando la siguiente ranura del disco pasa a través del detector. Obviamente, la frecuencia de las señales es proporcional a la velocidad de rotación del cable de accionamiento.

El diagrama del sensor optoelectrónico muestra que los pulsos se eliminan del colector del transistor Tr1, y este transistor se abrirá cuando al fototransistor En su circuito base, la luz del LED entrará a través de la ranura.

Si la ranura del disco deja su lugar, y el fototransistor está separado del LED por un diente, entonces el transistor Tr1 se cerrará, aunque el LED aún emitirá luz. Entonces, los valles y los vértices de los pulsos se generan en el colector del transistor Tr1: estas son las señales que se cuentan más.

Esta figura muestra el diseño del sensor basado en el elemento magnetorresistivo.

El eje de accionamiento de dicho sensor está acoplado al eje impulsado de la caja de engranajes por medio de un engranaje. Un imán de anillo multipolar se fija en este eje, que forma durante su rotación un flujo magnético que cambia para un detector a cierta velocidad.

El flujo magnético cambiante de un imán que gira sobre el eje actúa sobre el circuito de medición, es decir, sobre su elemento magnetorresistivo, cuya resistencia cambia bajo la influencia de un campo magnético.

La resistencia cambiante es fijada por el circuito del puente, como resultado, se obtienen 20 pulsos en una revolución. Dado que el elemento resistivo está diseñado para que su resistencia dependa del flujo magnético externo, se obtiene el siguiente circuito del elemento.

Cuando el flujo magnético que penetra en el elemento en ángulo recto es máximo, la resistencia del elemento resistivo es mínima y la corriente que lo atraviesa es máxima, y ​​cuando la dirección del flujo magnético es paralela a la corriente que atraviesa el elemento, la resistencia del elemento resistivo es máxima y la corriente que lo atraviesa es mínima.

Comparador corrige la diferencia en las caídas de voltaje en el puente de medición, respectivamente, transistor se cierra y se abre con cada cambio de polo de un imán que gira sobre el eje del sensor. Las señales se eliminan del colector del transistor de salida, su frecuencia se calcula adicionalmente mediante un circuito digital.

Los sensores de ambos tipos a una velocidad de 60 km / h reciben 637 revoluciones por minuto, con 20 pulsos por revolución.Es fácil calcular que a una velocidad de 80 km / h el sensor tendrá 849.333 revoluciones por minuto y, en consecuencia, la frecuencia del pulso será igual a 283.111 Hz. Entonces, utilizando un sensor de velocidad y midió la velocidad del vehículo.

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