Hoe elektronische snelheidssensoren voor auto's zijn gerangschikt en werken

Snelheidsmeters voor auto's zijn lange tijd niet beperkt gebleven tot mechanica. Tegenwoordig worden elektronische snelheidssensoren gebruikt om de snelheid te meten, die elektrische pulsen tellen met behulp van opto-elektronische of magnetoresistieve circuits. Moderne snelheidssensoren zijn dus twee soorten sensoren: opto-elektronisch en kabelloos (op basis van een magnetoresistief element).

De mechanische rotatie wordt overgebracht naar de opto-elektronische sensor van de zogenaamde "snelheidsmeterkabel" afkomstig van de versnellingsbak van de auto, en reeds in de sensor zelf, met behulp van de foto-onderbrekingsunit, wordt de rotatiesnelheid van de kabel omgezet in elektrische pulsen van de overeenkomstige frequentie. Wat betreft de sensor zonder kabel, het magnetoresistieve element ervan wordt eenvoudig in de transmissie geïnstalleerd en heeft dus helemaal geen kabel nodig.

De opto-elektronische sensor wordt dus aangedreven door een roterende kabel die van de aangedreven as van de versnellingsbak komt. In de figuur ziet u het ontwerp van een dergelijke sensor.

Hier kruist een sleufschijf die roteert van de aandrijfkabel het werkgebied van de foto-onderbreker en het elektronische circuit telt dan gepulseerde signalen, die elk worden gegenereerd wanneer de volgende schijfsleuf door de detector passeert. Het is duidelijk dat de frequentie van de signalen evenredig is met de rotatiesnelheid van de aandrijfkabel.

Het diagram van de opto-elektronische sensor laat zien dat de pulsen worden verwijderd uit de collector van de transistor Tr1 en deze transistor zal open zijn wanneer naar fototransistor in zijn basiscircuit komt het licht van de LED binnen via de sleuf.

Als de sleuf van de schijf zijn plaats verlaat en de fototransistor door een tand van de LED wordt gescheiden, sluit de transistor Tr1, hoewel de LED nog steeds licht uitzendt. Dus de valleien en de hoekpunten van de pulsen worden gegenereerd op de collector van de transistor Tr1 - dit zijn de signalen die verder worden geteld.

Deze figuur toont het ontwerp van de sensor op basis van het magnetoresistieve element.

De aandrijfas van een dergelijke sensor is gekoppeld aan de aangedreven as van de versnellingsbak door middel van een versnelling. Op deze as is een multipolaire ringmagneet bevestigd, die tijdens zijn rotatie een magnetische flux vormt die voor een detector met een bepaalde snelheid verandert.

De veranderende magnetische flux van een op de as roterende magneet werkt op het meetcircuit, namelijk op zijn magnetoresistieve element, waarvan de weerstand verandert onder invloed van een magnetisch veld.

De veranderende weerstand wordt vastgelegd door het brugcircuit, waardoor 20 pulsen worden verkregen in één omwenteling. Omdat het weerstandselement zodanig is ontworpen dat zijn weerstand afhangt van de externe magnetische flux, wordt het volgende circuit van het element verkregen.

Wanneer de magnetische flux die het element loodrecht binnendringt maximaal is, is de weerstand van het weerstandselement minimaal en de stroom erdoorheen maximaal, en wanneer de richting van de magnetische flux evenwijdig is aan de stroom door het element, is de weerstand van het weerstandselement maximaal en is de stroom erdoor minimaal.

comparator fixeert het verschil in spanningsval op de meetbrug, respectievelijk uitgang transistor het sluit en opent met elke poolwisseling van een magneet die om de as van de sensor draait. De signalen worden verwijderd uit de collector van de uitgangstransistor, hun frequentie wordt vervolgens berekend door een digitaal circuit.

Sensoren van beide typen met een snelheid van 60 km / u ontvangen 637 omwentelingen per minuut, met 20 pulsen per omwenteling.Het is gemakkelijk om te berekenen dat bij een snelheid van 80 km / u de sensor 849.333 omwentelingen per minuut zal hebben, en dienovereenkomstig zal de pulsfrequentie gelijk zijn aan 283.111 Hz. Dus met behulp van een snelheidssensor en de snelheid van het voertuig gemeten.

Elektrische auto-uitrusting - samenstelling, apparaat en werkingsprincipe