Jak rozmieszczone i działają elektroniczne czujniki prędkości w samochodach

Prędkościomierze samochodowe od dawna nie były ograniczone do mechaniki. Obecnie do pomiaru prędkości wykorzystywane są elektroniczne czujniki prędkości, które zliczają impulsy elektryczne za pomocą obwodów optoelektronicznych lub magnetoopornych. Dlatego współczesne czujniki prędkości to dwa rodzaje czujników - optoelektroniczny i bezprzewodowy (oparty na elemencie magnetoopornym).

Obrót mechaniczny przekazywany jest do czujnika optoelektronicznego z tak zwanego „kabla prędkościomierza” pochodzącego ze skrzyni biegów samochodu, a już w samym czujniku, za pomocą zespołu foto-przerwania, prędkość obrotowa kabla jest przekształcana na impulsy elektryczne o odpowiedniej częstotliwości. Jeśli chodzi o czujnik bez kabla, jego element magnetooporny jest po prostu zainstalowany w skrzyni biegów, więc w ogóle nie potrzebuje kabla.

Tak więc czujnik optoelektroniczny napędzany jest przez obrotowy kabel wychodzący z napędzanego wału skrzyni biegów. Na rysunku widać konstrukcję takiego czujnika.

W tym przypadku dysk szczelinowy obracający się z kabla napędowego przecina obszar roboczy przerywacza foto, a obwód elektroniczny zlicza następnie impulsowe sygnały, z których każdy jest generowany, gdy przez szczelinę przechodzi inna szczelina dyskowa. Oczywiście częstotliwość sygnałów jest proporcjonalna do prędkości obrotu kabla napędowego.

Schemat czujnika optoelektronicznego pokazuje, że impulsy są usuwane z kolektora tranzystora Tr1, a ten tranzystor zostanie otwarty, gdy do fototranzystora w obwodzie podstawowym światło z diody LED przechodzi przez szczelinę.

Jeśli szczelina dysku opuści swoje miejsce, a fototranzystor zostanie oddzielony od diody LED zębem, tranzystor Tr1 zamknie się, chociaż dioda LED nadal będzie emitować światło. Tak więc doliny i wierzchołki impulsów są generowane na kolektorze tranzystora Tr1 - są to sygnały, które są dalej liczone.

Ten rysunek pokazuje konstrukcję czujnika opartego na elemencie magnetoopornym.

Oś napędowa takiego czujnika jest połączona z wałkiem napędzanym skrzyni biegów za pomocą koła zębatego. Na tej osi zamocowany jest wielobiegunowy magnes pierścieniowy, który podczas obrotu tworzy strumień magnetyczny zmieniający się dla detektora z określoną prędkością.

Zmieniający się strumień magnetyczny z magnesu obracającego się na osi działa na obwód pomiarowy, a mianowicie na jego element magnetorezystancyjny, którego rezystancja zmienia się pod wpływem pola magnetycznego.

Zmieniająca się rezystancja jest ustalana przez obwód mostkowy, w wyniku czego w jednym obrocie uzyskuje się 20 impulsów. Ponieważ element rezystancyjny jest zaprojektowany w taki sposób, że jego rezystancja zależy od zewnętrznego strumienia magnetycznego, uzyskuje się następujący obwód elementu.

Gdy strumień magnetyczny penetrujący element pod kątem prostym jest maksymalny, rezystancja elementu rezystancyjnego jest minimalna, a prąd przez niego maksymalny, a gdy kierunek strumienia magnetycznego jest równoległy do ​​prądu przez element, rezystancja elementu rezystancyjnego jest maksymalna, a prąd przez niego minimalny.

Komparator naprawia różnicę spadków napięcia na mostku pomiarowym odpowiednio na wyjściu tranzystor zamyka się i otwiera przy każdej zmianie bieguna magnesu obracającego się na osi czujnika. Sygnały są usuwane z kolektora tranzystora wyjściowego, a ich częstotliwość jest następnie obliczana przez obwód cyfrowy.

Czujniki obu typów z prędkością 60 km / h otrzymują 637 obrotów na minutę, z 20 impulsami na obrót.Łatwo obliczyć, że przy prędkości 80 km / h czujnik będzie miał 849,333 obroty na minutę, a zatem częstotliwość impulsów będzie równa 283,111 Hz. Więc używając czujnika prędkości i zmierzyliśmy prędkość pojazdu.

Elektryczny sprzęt samochodowy - skład, urządzenie i zasada działania