Como os sensores de velocidade eletrônicos para carros são organizados e funcionam

Os velocímetros de automóveis não são limitados em sua operação à mecânica há muito tempo. Hoje, sensores eletrônicos de velocidade são usados ​​para medir a velocidade, contando pulsos elétricos usando circuitos optoeletrônicos ou magnetoresistivos. Assim, os sensores de velocidade modernos são dois tipos de sensores - optoeletrônicos e sem cabo (baseados em um elemento magnetoresistivo).

A rotação mecânica é transmitida ao sensor optoeletrônico a partir do chamado "cabo do velocímetro" proveniente da caixa de velocidades do carro, e já dentro do próprio sensor, usando a unidade de fotointerrupção, a velocidade de rotação do cabo é convertida em pulsos elétricos da frequência correspondente. Quanto ao sensor sem cabo, seu elemento magnetoresistivo é simplesmente instalado na transmissão, portanto, não precisa de um cabo.

Assim, o sensor optoeletrônico é acionado por um cabo rotativo proveniente do eixo acionado da caixa de engrenagens. Na figura você pode ver o design desse sensor.

Aqui, um disco com fenda girando a partir do cabo da unidade atravessa a área de trabalho do fotointerruptor, e o circuito eletrônico conta os sinais pulsados, cada um dos quais é gerado quando o próximo slot do disco passa pelo detector. Obviamente, a frequência dos sinais é proporcional à velocidade de rotação do cabo de acionamento.

O diagrama do sensor optoeletrônico mostra que os pulsos são removidos do coletor do transistor Tr1, e esse transistor será aberto quando para fototransistor em seu circuito base, a luz do LED entrará pelo slot.

Se o slot do disco sair do lugar e o fototransistor for separado do LED por um dente, o transistor Tr1 será fechado, embora o LED ainda emita luz. Portanto, os vales e os vértices dos pulsos são gerados no coletor do transistor Tr1 - esses são os sinais que são contados posteriormente.

Esta figura mostra o design do sensor com base no elemento magnetoresistivo.

O eixo de acionamento desse sensor é acoplado ao eixo acionado da caixa de engrenagens por meio de uma engrenagem. Um ímã de anel multipolar é fixado neste eixo, que forma durante sua rotação um fluxo magnético que muda para um detector a uma determinada velocidade.

A mudança do fluxo magnético de um ímã girando no eixo atua no circuito de medição, ou seja, em seu elemento magnetoresistivo, cuja resistência muda sob a influência de um campo magnético.

A resistência à mudança é fixada pelo circuito da ponte, como resultado, 20 pulsos são obtidos em uma rotação. Como o elemento resistivo é projetado para que sua resistência dependa do fluxo magnético externo, é obtido o seguinte circuito do elemento.

Quando o fluxo magnético que penetra no elemento em ângulo reto é máximo, a resistência do elemento resistivo é mínima e a corrente através dele é máxima, e quando a direção do fluxo magnético é paralela à corrente através do elemento, a resistência do elemento resistivo é máxima e a corrente através dele é mínima.

Comparador corrige a diferença de queda de tensão na ponte de medição, respectivamente transistor fecha e abre com cada troca de pólo de um ímã girando no eixo do sensor. Os sinais são removidos do coletor do transistor de saída e sua frequência é calculada posteriormente por um circuito digital.

Os sensores de ambos os tipos, a uma velocidade de 60 km / h, recebem 637 rotações por minuto, com 20 pulsos por rotação.É fácil calcular que, a uma velocidade de 80 km / h, o sensor terá 849.333 rotações por minuto e, portanto, a frequência de pulso será igual a 283,111 Hz. Então, usando um sensor de velocidade e mediu a velocidade do veículo.

Equipamento elétrico para automóveis - composição, dispositivo e princípio de operação