15 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Датчик скорости автомобиля

Датчик скорости автомобиля

При эксплуатации автомобилей возникает необходимость получения различной информации. Перечень видов датчиков может занять целую страницу. Большинство из них не являются самодостаточными: для контроля работы машины используется совокупность информации. Исключение составляет самый востребованный прибор, выдающий данные — датчик спидометра. С его помощью измеряются два важных параметра: текущая скорость движения и пробег. Для определения ресурса работающего двигателя, износ измеряется не в моточасах, а по пробегу автомобиля.

Итак, основные задачи датчика измерения скорости:

  • Собственно замер скорости движения. Водитель видит параметр на спидометре, придерживается правил дорожного движения и обеспечивает нормальные условия работы двигателя и коробки передач. Даже если не следовать пунктуально дорожным знакам ограничения, можно выбирать безопасную скорость в зависимости от условий движения. Кроме того, ДКС дает информацию электронным модулям, обеспечивающим активную безопасность: ABS, ESP, системам предотвращения опрокидывания и помощи спуска с горы. Датчик привода спидометра работает в реальном времени (вывод на приборную панель) и запоминает показания при наличии продвинутой электронной системы управления.
  • Фиксация пробега. Параметр отвечает за соблюдение межсервисных сроков обслуживания и обеспечение экономайзера: измерителя расхода топлива. Датчик привода спидометра выдает информацию о пробеге непосредственно на приборную панель и сохраняет ее в электронных модулях. Благодаря этим данным можно выяснить реальное состояние автомобиля при покупке со вторых рук.

На что влияет датчик скорости? В современном автомобиле он участвует в работе нескольких систем:

  • на движущемся автомобиле также регулируются заданные обороты холостого хода;
  • отсечка топлива при закрытой дроссельной заслонке: сигналы подают датчик оборотов коленчатого вала и датчик скорости автомобиля;
  • блок управления автоматической коробкой передач синхронизирует обороты первичного и выходного валов, получая данные о скорости и нагрузке.

Принципы работы и устройство датчика скорости

Принципы работы всех транспортных средств с течением времени всерьёз улучшались. Так, механические определители скорости, основанные на анализе вращения специальных тросов, канули в лету, а на смену им пришли цифровые датчики скорости. Как работает обычный представитель подобных устройств? Крайне просто, по эффекту Холла, то есть посредством анализа электрических импульсов, поступающих от вращающегося колеса. Если быть точнее, то типовой датчик скорости автомобиля (в сокращении – ДСА) представляет собой небольшой элемент привода спидометра и располагается, как правило, в области КПП двигателя.

Сегодня принято выделять три вида датчиков:

  • язычковые;
  • индуктивные;
  • основанные на эффекте Холла (современные электронные датчики скорости).

«Холловские» идентификаторы являются наиболее используемыми в современном автомобилестроении и применяются в конструкции большинства машин. Подобный датчик измерения скорости движения машины работает на основе явления Холла, которое предполагает определение некоторых физических показателей (в нашем случае именно скорости движения) за счёт анализа частоты электромагнитных импульсов. Рассматривая принцип работы устройства более детально, стоит выделить следующие основные этапы его функционирования:

  1. Импульсный датчик скорости монтируется в привод спидометра, который отслеживает частоту вращения одного из колёс, и вместе с ним формирует единую электроцепь;
  2. Определитель скорости сделан так, что в процессе своего функционирования на 1 километр продвижения автомобиля передаёт специальному контроллеру 6004 электронных импульсов. Частота передачи импульсов пропорционально увеличивается с увеличением скорости движения машины;
  3. Анализируя данное изменение, раннее отмеченный контроллер электронным «мозгом» высчитывает точную скорость движения автомобиля в данный момент времени и передаёт полученные показатели на управляющие блоки некоторых узлов транспортного средства (инжектор, карбюратор, ГБО и т.п.), а также – водителю через спидометр. Отметим, что сопротивления датчик практически не имеет, поэтому его физическая конструкция ни капли не влияет на получаемую в итоге скорость.

В целом, разобраться с современными датчиками, измеряющими скорость движения машины, очень просто. По сути, работают подобные устройства по принципу датчиков Холла, которые уже были детально рассмотрены в одной из статей на нашем ресурсе.

Более подробное описание

В современном автомобилестроении наибольшее распространение получили именно приборы с эффектом Холла. Этапы функционирования в этом случае имеют следующее описание:

  • Датчики монтируют внутри приводов спидометра. После этого начинается отслеживания частоты вращения у одного из колёс. Формируется единая электрическая цепь.
  • Изучаем определитель скорости. Специальному контроллеру передают до 6004 импульсов через каждый километр пути, пока устройство функционирует. Увеличение показателя пропорциональное. Импульсы передаются с большей частотой по мере того, как увеличивается скорость движения.
Читать еще:  Датчик засоренности масляного фильтра

  • Ранее отмеченный измеритель анализирует результаты приёма и передачи импульсов. После этого считается, с какой скоростью автомобиль точно движется в настоящее время. Полученные результаты идут на блоки, отвечающие за контроль р. Водитель через спидометр тоже получает интересующую его информацию.

Одна из особенностей датчика – практически полное отсутствие сопротивления. Итоговая скорость от конструкции не зависит.

Не составит труда разобраться с принципами работы любых современных датчиков.

Сайт о внедорожниках, SUV, автомобилях повышенной проходимости

В датчиках скорости электронных спидометров автомобилей используется эффект Холла, названный в честь американского физика Э. Холла, открывшего это явление еще в 1879 году.

Принцип действия датчиков скорости электронных спидометров.

Если к проводнику или полупроводнику приложено напряжение Uп и его пронизывает под прямым углом магнитное поле, обладающее индукцией B, то возникает «напряжение Холла» Uн, перпендикулярное направлению тока от источника питания Iп и направлению магнитного поля :

Uн = Kн Iп B/h, где : Kн — постоянная Холла; Iп — ток от источника питания; B — магнитная индукция; h — толщина проводника или полупроводника.

Из выражения следует, что величина напряжения Uн пропорциональна магнитной индукции B. Если магнитное поле B изменять с частотой, пропорциональной скорости движения автомобиля, то и частота изменения выходного напряжения Uн тоже будет пропорциональна скорости автомобиля. На практике магнитное поле создается неподвижным магнитом, а его изменение — специальным вращающимся экраном с прорезями.

При вращении экрана его сегменты и прорези поочередно проходят между магнитом и датчиком Холла. Когда между магнитом и датчиком Холла проходит сегмент экрана, магнитное поле перекрывается и на выходе датчика напряжение минимально (Uн min). При прохождении между магнитом и датчиком Холла прорези экрана на датчик поступает максимальный магнитный поток, и на выходе напряжение становится максимальным (Uн max)

Таким образом, при вращении экрана со скоростью, пропорциональной скорости движения автомобиля, на выходе датчика Холла появляются импульсы напряжения Uн, частота следования которых пропорциональна скорости автомобиля.

Устройство и работа датчиков скорости и электронных спидометров.

Принцип действия электронных спидометров основан на измерении частоты импульсов от датчика скорости, расположенного на коробке передач или раздаточной коробке. На выходе датчика скорости при движении автомобиля появляются прямоугольные импульсы, нижний уровень которых должен быть не более 1 Вольт, а верхний уровень — не менее 5 Вольт.

В соответствии с международными стандартами датчик скорости вырабатывает 6000 прямоугольных импульсов за 1 километр пути. Эти импульсы преобразуются электронной схемой спидометра в электрический ток, измеряемый магнитоэлектрическим прибором, причем величина тока зависит от числа поступающих импульсов в единицу времени, то есть будет пропорциональна скорости движения автомобиля.

Кроме того, электронная схема путем подсчета поступающих импульсов обеспечивает работу шагового электродвигателя, который вращает барабанчики счетчиков пройденного пути : итогового и суточного, или отображает их на жидкокристаллическом дисплее. Показания суточного счетчика спидометра могут быть сброшены.

Проверка исправности датчиков скорости электронных спидометров.

При поиске неисправностей в электрических цепях электронных спидометров непосредственно на автомобиле можно руководствоваться схемой, изображенной ниже. При этом датчик проверяется в комплекте с указателем. Для осуществления проверки потребуется тестер.

Читать еще:  Датчик фаз ваз 2109 инжектор
Алгоритм и схема поиска неисправностей на примере датчика скорости и электронных спидометров 45.3802 или 56.3802.

Для проверки датчика электронного спидометра снятого с автомобиля, нужно собрать схему изображенную ниже.

Схема проверки датчика скорости электронных спидометров 45.3802 или 56.3802.

За один оборот валика исправного датчика скорости, светоодиод должен загораться шесть раз.

Как правильно подобрать и заменить датчик скорости

Неисправный датчик скорости в современном транспортном средстве может стать источником различных проблем — от потери данных о скорости движения и пройденном расстоянии (перестают работать спидометр и одометр), до нарушения работы силового агрегата (нестабильный холостой ход, повышение расхода топлива, потеря мощности), ГУР и систем безопасности. Поэтому при поломке ДСА следует как можно скорее заменить.

На замену следует брать только тот датчик, который стоял на автомобиле ранее, либо использовать устройства из числа рекомендованных автопроизводителем. В некоторых случаях возможен подбор «неродного» ДСА, однако чаще всего это невозможно — датчик либо не встает на место, либо при установке дает неверные показания. Поэтому к экспериментам с подбором ДСА следует прибегать лишь в крайних случаях.

Замена датчика выполняется в соответствии с инструкцией к данному конкретному транспортному средству (либо КПП, мосту или раздаточной коробке). ДСА с прямым приводом обычно имеют резьбу и шестигранник под ключ (но не всегда — на некоторых изделиях выполнено кольцо с поперечным рифлением), поэтому их замена сводится к выворачиванию старого устройства и вворачиванию нового. Бесконтактные датчики обычно крепятся одним или двумя винтами (болтами), продетыми через отверстие во фланце. Во всех случаях все работы необходимо выполнять при снятой с АКБ клемме, перед демонтажем датчика необходимо отсоединить электрический разъем, а перед установкой нового очистить место его установки.

Сложнее выполняется замена ротора бесконтактных датчиков — для этого необходимо выполнять частичную разборку агрегата (коробки, моста), а затем производить ремонтные работы в соответствии с инструкцией.

При верном подборе и замене датчика скорости спидометр и различные системы автомобиля (в том числе и двигатель) сразу начинают работать. В дальнейшем ДСА будет обеспечивать безопасную и комфортную эксплуатацию транспортного средства.

Проверка работоспособности

Перед тем, как проверить датчик скорости специалисты настоятельно советуют узнать о поступлении в контакты напряжения. Так как работа прибора основана на эффекте Холла, контакт, который передаёт импульсы, может проверяться только во время кручения, когда отсутствует напряжение. Проверяя его значение мультиметром, оно должно составить 0,5-10 В.

Водитель самостоятельно может протестировать датчик, прибегая к определённым методам, которых всего три:

  1. Прибор предварительно демонтируется в условиях выключенного зажигания, иначе существует большая вероятность порчи контакта. Далее используется цифровой мультиметр, позволяющий определить контакт, через который осуществляется импульсная передача. Плюсовой щуп замыкают на ДСА, а минусовой присоединяют к корпусу транспортного средства. Затем ось ДСА слегка начинают вращать, при этом на мультиметре будет указываться небольшое напряжение, возрастающее параллельно со скоростью вращения.
  2. Данный метод не предусматривает снятие ДС, но необходимо иметь под рукой домкрат, с помощью которого будет поднято одно ведущее колесо машины. После чего щупы мультиметра следует замыкать с контактами датчика и начать вращение колеса рукой. На устройстве должна появиться информация о напряжении в контактах. При отсутствии показаний, принято считать о неисправности датчика.
  3. Этот способ используют при отсутствии мультиметра. Вместо него берут контрольную лампу 12 В, сама процедура проверки идентична второму методу. Исправность датчика показывает загоревшаяся лампочка, что происходит во время вращения колеса.

Прибегая к последним двум методам, водителю стоит осуществить проверку также привода прибора. Его необходимо найти на ощупь, и выполняя вращение колеса оценить стабильность его вращения.

Как проверить ДС?

Для начала проверяем на наличие заземления и напряжения 12 В в контактах. Такие контакт проверяются прозвонкой. А контакт импульсных сигналов проверяется при кручении.

Читать еще:  Замена датчика положения дроссельной заслонки калина

Напряжение между выводом и «массой» рабочего датчика скоростей находится в значении от 0,5 В до 10 В.

Существуют несколько способов, как можно проверить датчик скоростей автомобиля:

  • №1 С помощью вольтметра.
  • №2 Не демонтируя датчик с автомобиля.
  • №3 С помощью лампочки или контролки.

Проверка вольтметром:

  1. Снять датчик.
  2. Подсоединить один контакт к клемме импульсных сигналов. Второй контакт подсоединяем на «массу» автомобиля.
  3. Далее крутим датчик скорости и смотрим, подаются ли сигналы при работающем цикле и измеряем выходное напряжение ДС. Чтобы вращать ось датчика своими руками, надо надеть трубочку на ось датчика и крутить со скоростью до 5 км/час. Чем быстрее вращать ось датчика, тем больше напряжение покажет вольтметр.

Не демонтируя датчик с автомобиля

  1. Ставим автомобиль на домкрат (поддомкрачиваем одно колесо).
  2. Подсоединяем вольтметр к контактам автомобильного датчика скоростей.
  3. Крутим приподнятое колесо и смотрим, появилось ли напряжение. Исправный датчик должен показывать напряжение и частоту (Герц).

С помощью лампочки или контрольки

  1. Провод передачи импульсных данных отсоединяем от датчика.
  2. Поднимаем домкратом одно колесо.
  3. Включаем зажигание и ищем контролькой «+» и «-«.
  4. Контролькой подсоединить провод «Сигнал» и крутим колесо рукой. При исправно работающем датчике контролька должна показывать сигнал «-» (минус).

При отсутствии контрольки, диагностику можно провести с помощью обычной 12 В лампочкой и куском провода:

  1. Берем провод и подсоединяем один конец на «плюс» аккумулятора. Второй конец соединяем к контакту «Сигнал».
  2. Затем крутим приподнятое колесо. Лампочка должна моргать, если датчик скоростей машины рабочий.

Оказывается, у многих водителей возникают трудности с настройкой брелка сигнализации. Настройка брелка Starline A91 или любого другого, принцип один и тот же.

Современные датчики скорости

Гоадиентные датчики

Содержат постоянный магнит, полюс ко­торого обращен к зубчатому колесу. Его поверхность гомогенезирована тонкой ферромагнитной пластиной, на которой расположены два гальваномагнитных эле­мента на расстоянии примерно половины зубчатого интервала. Таким образом, один из элементов всегда находится напротив межзубного промежутка, а другой — напротив зуба. Измеряется различие в напряженности поля в двух смежных местоположениях на окружности. Выходной сигнал приблизи­тельно пропорционален отклонению силы поля как функции угла на окружности, поэ­тому полярность не зависит от зазора.

Тангенциальные датчики

Тангенциальные датчики отличаются от их аналогов градиентного типа способом по­лучения вариаций в полярности и напря­женности магнитного поля, в компонентах, расположенных касательно к окружности ро­тора. Варианты конструкции включают тон­копленочную технологию AMR (вытянутые резисторы с поперечными полосками) или резисторы из одного сплава, по полу- или полной мостовой схеме. В отличие от гради­ентных датчиков, их не требуется адаптиро­вать к конкретному шагу зубьев ротора, и они могут выполнять считывание в данной точке. Требуется локальное усиление, хотя их изме­рительный эффект на 1-2 порядка выше, чем у кремниевых датчиков Холла (рис. «Датчик оборотов AMR в виде датчика тангенциального поля» ).

При использовании интегрированного в подшипник датчика частоты вращения коленчатого вала, на общей рамке с вы­водами устанавливаются тонкопленочный анизотропный магниторезистивный датчик (AMR-датчик) и монолитная интегральная схема, производящая вычисления. С целью экономии пространства и защиты от влияния температуры, интегральная схема устанавли­вается под углом 90°.

Другие виды датчиков скорости: с язычковым переключателем и датчик индукционного типа

Хотя такие датчики используются намного реже ДС на эффекте Холла, на некоторых авто встречаются именно такие решения. По этой причине необходимо учитывать некоторые особенности.

  1. Датчик с язычковым переключателем подают сигналы в виде прямоугольных импульсов с циклом 40-60%, при этом переключение осуществляется от 0 до 5В или от 0 до напряжения АКБ 12В.
  2. Что касается индукционного датчика, сигнал от вращения колес похож на волновое колебание (волновой импульс). В результате напряжение изменяется с учетом скорости вращения. Сам принцип похож на работу датчика угла поворота коленвала.
Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector