Die afgelope dekades is meganiese motorspoedmeters vervang deur elektroniese spoedmetingstelsels, waarin spoedsensors 'n belangrike rol speel.Alles oor moderne spoedsensors, hul tipes, ontwerp en werking, sowel as hul korrekte keuse en vervanging - lees in hierdie artikel.
Wat is 'n spoedsensor
Spoedsensor (voertuigspoedsensor, DSA) is 'n sensitiewe element van die elektroniese voertuigspoedmetingstelsel;’n Kontak- of nie-kontaksensor wat die hoeksnelheid van die as in die ratkas of in die dryfas-ratkas meet en die meetresultate na die voertuig se spoedbeheerder of spoedmeter oordra.
Neem asseblief kennis: die artikel bespreek slegs DSA vir die meting van die spoed van 'n motor.Oor wielspoedsensors wat as deel van aktiewe veiligheidstelsels (ABS en ander) werk, beskryf in ander artikels op ons webwerf.
Spoedsensors kan deel wees van verskeie stelsels van 'n moderne voertuig:
● Spoedmeter - om die huidige spoed van beweging en die afstand afgelê te meet en aan te dui (met 'n kilometerteller);
● Inspuiting, ontsteking en ander enjinstelsels - om die bedryfsmodusse van die krageenheid reg te stel, afhangende van die spoed van die motor en sy veranderinge (tydens versnelling en rem);
● Aktiewe sekuriteit en alarmstelsels – om die spoed en trajek van die motor in verskeie modusse reg te stel, waarskuwing van potensieel gevaarlike situasies, ens.;
● In sommige motors – kragstuur en geriefstelsels.
Die DSA, soos die tradisionele kabelaandrywing van die spoedmeter, is op die ratkas, oordragkas of dryfas-ratkas gemonteer en volg die hoeksnelheid van die sekondêre of tussenas.Die inligting wat van die sensor ontvang word in die vorm van elektriese seine word na die spoedbeheerder of direk na die spoedmeter gestuur.Die kenmerke van die gegenereerde seine en die metodes om sensors met voertuigelektronika te koppel/integreer hang af van hul tipes, ontwerp en werkingsbeginsel.Dit moet in meer besonderhede beskryf word.
Funksionaliteit, tipes, ontwerp en beginsel van werking van spoedsensors
Spoedsensors, ongeag tipe en ontwerp, genereer seine wat óf direk na die spoedmeter óf na die enjinbeheerder en gepaardgaande elektroniese beheereenhede gestuur kan word.In die eerste geval word die sensor slegs gebruik om die spoed van die voertuig visueel te bepaal.In die tweede geval word die data deur motorelektronika gebruik om die enjin en ander stelsels te beheer, en die sein na die spoedmeter word vanaf die kontroleerder gevoer.Op moderne voertuie word die tweede metode van verbinding toenemend gebruik.
Om spoed met DSA te meet is redelik eenvoudig.Die sensor genereer 'n pulssein (gewoonlik reghoekig van vorm), waarin die pulsherhalingstempo afhang van die spoed van rotasie van die as en, dienooreenkomstig, van die spoed van die motor.Die meeste moderne sensors produseer van 2000 tot 25000 pulse per kilometer, maar die mees gebruikte standaard is 6000 pulse per kilometer (vir kontaksensors - 6 pulse per omwenteling van hul rotor).Dus word die meting van spoed verminder tot die berekening deur die beheerder van die herhalingstempo van pulse wat vanaf die DSA per tydseenheid kom, en die vertaling van hierdie waarde in km/h vir ons verstaanbaar.
Spoedsensors word in twee groot groepe verdeel:
● Direk aangedryf deur die as, of kontak;
● Kontakloos.
Installering van 'n kontakspoedsensor by die ratkas
Die eerste groep sluit sensors in waarna wringkrag vanaf die ratkas-as, as of oordragkas deur middel van 'n dryfrat en 'n buigsame staalkabel (of 'n kort stewige as) oorgedra word.Die sensor verskaf 'n toestel wat die hoekrotasie van die as lees en dit in elektriese impulse omskakel.Sensors van hierdie tipe word wyd gebruik, aangesien hulle in plaas van die aandrywing van 'n meganiese spoedmeter geïnstalleer kan word (wat jou toelaat om ou voertuie teen geen ekstra koste op te gradeer nie) en hoogs betroubaar is.
Nie-kontak spoedsensor hoofskakelaar
Die tweede groep sluit sensors in wat nie direkte kontak met die roterende as het nie.Om die spoed van sulke sensors te meet, word 'n hulptoestel op die as geïnstalleer - 'n meesterskyf of rotor.Kontaklose toestelle word al hoe meer gewild, hulle word op baie huidige modelle van huishoudelike motors geïnstalleer.
Alle sensors werk volgens verskillende fisiese beginsels.In kontaktoestelle word die Hall-effek en die magnetoresistiewe effek (MRE), sowel as optokoppelaars (opto-elektroniese pare), die meeste gebruik.In die hart van nie-kontaksensors word die Hall-effek die meeste gebruik, en baie minder dikwels MRE.Die ontwerp en werkingsbeginsel van elke tipe sensor word hieronder beskryf.
Kontaksensors gebaseer op die Hall-effek
Sensors van hierdie tipe is gebaseer op die Hall-effek: as 'n plat geleier, deur twee teenoorgestelde kante waarvan 'n gelykstroom deurgegee word, in 'n magneetveld geplaas word, dan ontstaan 'n elektriese spanning aan sy ander teenoorgestelde kante.Die kern van die DSA is 'n Hall-skyfie, waarin 'n wafer (gewoonlik van permalloy gemaak) en 'n versterkerkring reeds geïntegreer is.In sensors bly die mikrokring en magneet stilstaande, en die verandering in die magnetiese veld word uitgevoer as gevolg van 'n roterende "gordyn" - 'n ring met gleuwe.Die ring is aan 'n dryfkabel of -as gekoppel, waaruit dit rotasie ontvang.Die uitsetsein van die DSA word na die spoedmeter of kontroleerder gestuur deur 'n standaardaansluiting, waardeur krag aan die Hall-skyfie verskaf word.
Nie-kontak sensors gebaseer op die Hall-effek
Nie-kontak DSA is gebaseer op dieselfde effek, maar daar is geen bewegende dele daarin nie - in plaas daarvan is 'n rotor of pulsskyf met gemagnetiseerde seksies op die as van die eenheid (ratkas, asratkas) geleë.Daar is 'n klein gaping tussen die sensitiewe deel van die sensor (met 'n Hall-skyfie) en die rotor, wanneer die rotor draai, word 'n pulssein in die mikrokring gegenereer, wat deur 'n standaardverbinding na die beheerder gestuur word.
Skema van werking van 'n nie-kontak spoedsensor
Kontak sensors gebaseer op die magnetoresistiewe effek
Spoedsensorontwerp met magnetoresistiewe element
Hierdie tipe DSA is gebaseer op die magnetoresistiewe effek - die eienskap van sommige materiale om hul elektriese weerstand te verander wanneer dit in 'n magnetiese veld geplaas word.Sulke sensors is soortgelyk aan Hall-sensors, maar hulle gebruik skyfies met 'n geïntegreerde magnetoresistiewe element (MRE) gebaseer op halfgeleiermateriale.Dikwels het hierdie sensors 'n direkte aandrywing, die verandering in die magneetveld word uitgevoer deur die ring multi-pool magneet te draai, die gegenereerde sein word aan die beheerder verskaf deur 'n standaard aansluiting (waardeur die kragtoevoer van die mikrokring met MRE word verskaf).
Opto-elektroniese kontaksensors
Hierdie DSA's is die eenvoudigste in ontwerp, maar hulle is minder sensitief en meer traag as dié hierbo beskryf.Die sensor is gebaseer op 'n optokoppelaar - 'n LED en 'n fototransistor, waartussen 'n skyf is met gleuwe wat aan die dryfas gekoppel is.Wanneer die skyf roteer, word die ligvloed tussen die LED en die fototransistor periodiek onderbreek, hierdie onderbrekings word versterk en in die vorm van 'n pulssein na die beheerder gestuur.
Opto-elektroniese spoedsensor ontwerp
Hoe om die regte spoedsensor te kies en te vervang
'n Foutiewe spoedsensor in 'n moderne voertuig kan 'n bron van verskeie probleme wees - van die verlies van data oor die spoed van beweging en die afstand afgelê (die spoedmeter en kilometerteller hou op werk), tot die ontwrigting van die krageenheid (onstabiele luier, verhoogde brandstofverbruik, verlies aan krag), kragstuur en sekuriteitstelsels.Daarom, as die DSA breek, moet dit so gou moontlik vervang word.
Vir vervanging moet jy net die sensor neem wat vroeër op die motor was, of toestelle gebruik van dié wat deur die motorvervaardiger aanbeveel word.In sommige gevalle is dit moontlik om 'n "nie-inheemse" DSA te kies, maar dit is meestal onmoontlik - die sensor val óf nie in plek nie, óf gee verkeerde lesings tydens installasie.Daarom moet daar slegs in uiterste gevalle gebruik gemaak word van eksperimente met die seleksie van DSA.
Die vervanging van die sensor word uitgevoer in ooreenstemming met die instruksies vir hierdie spesifieke voertuig (of ratkas, as of oordragkas).Direkte aangedrewe DSA's het gewoonlik 'n sleuteldraad en seskant (maar nie altyd nie - sommige produkte het 'n ring met dwarsrimpeling), so die vervanging daarvan kom daarop neer om die ou toestel uit te draai en 'n nuwe een in te skroef.Nie-kontaksensors word gewoonlik geheg met een of twee skroewe (boute) wat deur 'n gat in die flens gedraai is.In alle gevalle moet alle werk uitgevoer word met die terminaal verwyder van die battery, voordat die sensor uitmekaar gehaal word, is dit nodig om die elektriese aansluiting te ontkoppel, en voordat 'n nuwe een geïnstalleer word, maak die plek van die installasie daarvan skoon.
Dit is moeiliker om die rotor van nie-kontaksensors te vervang - hiervoor is dit nodig om die eenheid (boks, brug) gedeeltelik uitmekaar te haal en dan herstelwerk volgens die instruksies uit te voer.
Met die korrekte keuse en vervanging van die spoedsensor begin die spoedmeter en verskeie motorstelsels (insluitend die enjin) dadelik werk.DSA sal in die toekoms veilige en gemaklike werking van die voertuig verseker.
Pos tyd: Jul-12-2023