Hvordan elektroniske hastighedssensorer til biler er arrangeret og fungerer

Automobilhastighedsmålere har ikke været begrænset i deres drift til mekanik i lang tid. I dag bruges elektroniske hastighedssensorer til at måle hastighed, tælle elektriske impulser ved hjælp af optoelektroniske eller magnetoresistive kredsløb. Således er moderne hastighedssensorer to typer sensorer - optoelektroniske og kabelløse (baseret på et magnetoresistivt element).

Den mekaniske rotation overføres til den optoelektroniske sensor fra det såkaldte “speedometerkabel”, der kommer fra bilens gearkasse, og allerede inde i selve sensoren ved hjælp af fotoafbrydelsesenheden konverteres kabelens rotationshastighed til elektriske impulser med den tilsvarende frekvens. Hvad angår sensoren uden et kabel, er dens magnetoresistive element simpelthen installeret i transmissionen, så den behøver ikke et kabel overhovedet.

Den optoelektroniske sensor drives således af et roterende kabel, der kommer fra gearkassens drevne aksel. På figuren kan du se designet til en sådan sensor.

Her krydser en slidset disk, der roterer fra drevkablet, arbejdsområdet for fotoafbryderen, og det elektroniske kredsløb tæller derefter pulserede signaler, der hver genereres, når den næste diskplads passerer gennem detektoren. Naturligvis er frekvensen af ​​signalerne proportional med omdrejningstallet for drivkablet.

Diagrammet over den optoelektroniske sensor viser, at pulserne fjernes fra samleren af ​​transistoren Tr1, og denne transistor vil være åben, når til fototransistor i basiskredsløbet kommer lys fra LED ind gennem åbningen.

Hvis skiven på disken forlader sin plads, og fototransistoren er adskilt fra LED'en med en tand, lukker transistoren Tr1, selvom LED'en stadig udsender lys. Så dalen og hjørnene på pulsen genereres på samleren af ​​transistoren Tr1 - det er de signaler, der tælles yderligere.

Denne figur viser designet af sensoren baseret på det magnetoresistive element.

En sådan sensors drivakse er parret med gearkassens drevne aksel ved hjælp af et gear. En multipolær ringmagnet er fastgjort på denne akse, som under dens rotation danner en magnetisk flux, der skifter for en detektor med en bestemt hastighed.

Den skiftende magnetiske flux fra en magnet, der roterer på aksen, virker på målekredsløbet, nemlig på dets magnetoresistive element, hvis modstand ændres under påvirkning af et magnetfelt.

Skiftemodstanden fastgøres af brokredsløbet, som et resultat opnås 20 impulser i en omdrejning. Da det resistive element er konstrueret således, at dets modstand afhænger af den eksterne magnetiske flux, opnås følgende kredsløb af elementet.

Når den magnetiske flux, der trænger ind i elementet i rette vinkler, er maksimal, er modstandselementets modstand minimal, og strømmen igennem det er maksimal, og når retningen af ​​magnetfluxen er parallel med strømmen gennem elementet, er modstanden for det resistive element maksimal, og strømmen gennem det er minimal.

komparator fastlægger forskellen i spændingsfald på målebroen henholdsvis output transistor den lukkes og åbnes med hver polskift af en magnet, der roterer på sensorens akse. Signalerne fjernes fra udgangstransistorens samler, deres frekvens beregnes yderligere af et digitalt kredsløb.

Sensorer af begge typer med en hastighed på 60 km / t får 637 omdrejninger pr. Minut med 20 impulser pr. Omdrejning.Det er nemt at beregne, at sensoren har en hastighed på 80 km / h 849.333 omdrejninger pr. Minut, og følgelig er pulsfrekvensen lig med 283.111 Hz. Så ved hjælp af en hastighedsføler og målte køretøjets hastighed.

Elektrisk biludstyr - sammensætning, enhed og driftsprincip