Электротехнический интернет-журнал Electrik.info

"Электрик Инфо" - онлайн журнал про электричество. Теория и практика. Обучающие статьи, примеры, технические решения, схемы, обзоры интересных электротехнических новинок. Уроки, книги, видео. Профессиональное обучение и развитие. Сайт для электриков и домашних мастеров, а также для всех, кто интересуется электротехникой, электроникой и автоматикой.
 


Схемы подключения | Принципиальные схемы | Электроснабжение
Розетки и выключатели | Автоматы защиты | Кабель и провод | Монтаж электропроводки Ремонт электротехники | Молодому электрику

Электрик Инфо » Автоэлектрика » Как устроены и работают электронные датчики скорости для автомобилей
Количество просмотров: 9634
Комментарии к статье: 2


Как устроены и работают электронные датчики скорости для автомобилей


Автомобильные спидометры уже давно не ограничиваются в своем функционировании лишь механикой. Сегодня для измерения скорости применяются электронные датчики скорости, считающие электрические импульсы при помощи оптоэлектронной или магниторезистивной схем. Таким образом, современные датчики скорости — это датчики двух типов — оптоэлектронные и бестросовые (на базе магниторезистивного элемента).

Как устроены и работают электронные датчики скорости для автомобилей

К оптоэлектронному датчику механическое вращение передается от так называемого «тросика спидометра», идущего от коробки передач автомобиля, а уже внутри самого датчика, при помощи блока фотопрерывания, скорость вращения тросика преобразуется в электрические импульсы соответствующей частоты. Что же касается датчика бестросового, то его магниторезистивный элемент просто устанавливается в трансмиссию, поэтому тросик ему вообще не нужен.

Итак, оптоэлектронный датчик приводится в действие вращающимся тросом, идущим от ведомого вала коробки передач. На рисунке вы можете видеть конструкцию такого датчика.

Оптоэлектронный датчик скорости

Здесь вращающийся от приводного троса диск с прорезями пересекает рабочую зону фотопрерывателя, а электронная схема при этом считает импульсные сигналы, каждый из которых вырабатывается при прохождении очередной прорези диска через детектор. Очевидно, частота сигналов пропорциональна скорости вращения приводящего троса.

Принцип работы датчика скорости

На схеме оптоэлектронного датчика видно, что импульсы снимаются с коллектора транзистора Tr1, причем данный транзистор будет открыт тогда, когда на фототранзистор в его базовой цепи сквозь прорезь будет попадать свет от светодиода.

Если же прорезь диска уйдет со своего места, и фототранзистор окажется отделен от светодиода зубцом, то транзистор Tr1 закроется, хотя светодиод по прежнему будет излучать свет. Так генерируются впадины и вершины импульсов на коллекторе транзистора Tr1, - это и есть сигналы, которые далее подсчитываются.

На этом рисунке приведена конструкция датчика на основе магниторезистивного элемента.

Датчик скорости на основе магниторезистивного элемента

Приводная ось такого датчика сопрягается с ведомым валом коробки передач посредством шестерни. На данной оси закреплен многополюсный кольцевой магнит, формирующий при своем вращении изменяющийся с определенной скоростью магнитный поток для детектора.

Изменяющийся магнитный поток от вращающегося на оси магнита действует на измерительную схему, а именно — на ее магниторезистивный элемент, сопротивление которого изменяется под действием магнитного поля.

Принцип работы датчика

Изменяющееся сопротивление фиксируется мостовой схемой, в итоге за один оборот получается 20 импульсов. Поскольку резистивный элемент устроен так, что его сопротивление зависит от внешнего магнитного потока, то получается следующая схема работы элемента.

Когда магнитный поток, пронизывающий элемент под прямым углом, максимален — сопротивление резистивного элемента минимально и значит ток через него максимален, а когда направление магнитного потока параллельно току через элемент — сопротивление резистивного элемента максимально, и ток через него минимален.

Принцип работы датчика

Компаратор фиксирует разность падений напряжения на измерительном мосте, соответственно выходной транзистор закрывается и открывается при каждой смене полюсов магнита, вращающегося на оси датчика. Сигналы снимаются с коллектора выходного транзистора, их частота далее подсчитывается цифровой схемой.

Датчики того и другого типов при скорости 60 км/ч получают 637 оборотов в минуту, причем на каждый оборот приходится по 20 импульсов. Нетрудно подсчитать, что при скорости 80 км/ч оборотов у датчика будет 849,333 в минуту, и соответственно частота импульсов окажется равной 283,111 Гц. Так с помощью датчика скорости и измеряется скорость движения транспортного средства.

Электрооборудование автомобиля - состав, устройство и принцип действия

Андрей Повный

Популярные публикации:

Надеюсь, что эта статья была для вас полезной. Смотрите также другие статьи в категории Автоэлектрика

Подписывайтесь на канал в Telegram про электронику для профессионалов и любителей: Практическая электроника на каждый день



Поделитесь этой статьей с друзьями:


Другие статьи с сайта Электрик Инфо:

  • Как определить скорость вращения электродвигателя
  • Датчики давления Honeywell
  • Как напряжение преобразуется в ток
  • Эффект Холла и датчики на его основе
  • Три простые схемы датчиков освещенности
  • Как настроить датчик движения
  • Чем отличаются аналоговые и цифровые датчики
  • Тензометрические датчики в системах автоматизации
  • Акустический датчик работы механизма
  • Аналоговые датчики: применение, способы подключения к контроллеру
  • Категория: Автоэлектрика

    Андрей Повный – все статьи

      Комментарии:

    #1 написал: Иван |

    Датчик скорости автомобиля расположен на коробке передач, к которой крепится корпус. Ротор рабочего колеса, соединенный с коробкой передач, генерирует определенное количество импульсов в зависимости от скорости, с которой набор постоянных магнитов вращается на роторе. Эти импульсы передаются по кабелю на спидометр. Количество импульсов, генерируемых датчиком скорости, пропорционально линейной скорости автомобиля. 

      Комментарии:

    #2 написал: Дмитрий Коновалов |

    Магниторезистивные датчики – это датчики, принцип действия которых основан на эффекте магнетосопротивления, т. е. изменении электрического сопротивления материала при воздействии на него магнитного поля. По принципу действия выделяют следующие наиболее распространенные типы таких датчиков, имеющих величину магниторезистивного эффекта более 1 %: анизотропные магниторезистивные датчики (АМР-датчики или АМС- датчики), датчики на основе эффекта гигантского магнетосопротивления (ГМС-, или ГМР-датчики) и датчики на основе эффекта туннельного магнетосопротивления (ТМС-, или ТМР-датчики). Датчики на основе анизотропного магниторезистивного эффекта представляют собой тонкопленочные резистивные элементы на основе сплавов Ni–Co, Ni–Fe (пермаллой) и некоторых других. Чаще всего используются пленки пермаллоя. Явление анизотропии сопротивления образца тонкопленочного магнитного материала заключается в том, что его электрическое сопротивление зависит от взаимной ориентации внешнего магнитного поля, приложенного к образцу, и направления тока. Если ток протекает параллельно направлению приложенного магнитного поля, то электрическое сопротивление на несколько процентов больше, чем при взаимно-перпендикулярной ориентации направлений тока и магнитного поля. 

    Присоединяйтесь к нам в социальных сетях:

    ВКонтакте | Facebook | Одноклассники | Электрик Инфо на Яндекс Дзен

     

    Популярные разделы сайта:

    Электрика дома  Электрообзоры  Энергосбережение
    Секреты электрика Источники света Делимся опытом
    Домашняя автоматика Электрика для начинающих
    Практическая электроника Электротехнические новинки
    Андрей Повный - все статьи автора



    Copyright © 2009-2024 Электрик Инфо - Electrik.info, Андрей Повный
    Вся информация на сайте предоставлена в ознакомительных и познавательных целях.
    За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет.
    Перепечатка материалов сайта запрещена.