Что такое датчик частоты вращения? как устроен, где применяется

Что такое датчик частоты вращения? как устроен, где применяется?

До определенного момента эта форма дат­чика позволяет измерять мгновенную скорость в точках на окружности и, соот­ветственно, регистрировать очень мелкие угловые доли.

Примерами относительной частоты враще­ния являются частота вращения коленчатого или распределительного вала двигателя, частота вращения кулачкового вала топлив­ного насоса высокого давления дизеля, ча­стота вращения колес автомобиля (ABS, TCS, ESP). Измерения в основном выполняются с помощью системы инкрементных датчиков, состоящей из шестерни и датчика частоты вращения.

Формы датчиков скорости

Используются различные формы датчиков (рис. «Различные формы датчиков» ): стержневые, вильчатые и кольцевые (внутренние и внешние). Благодаря простоте монтажа, самым распространенной формой датчика является стержневая. Стержневой датчик размещается рядом с ротором, зубья которого приближаются к нему и проходят в непосредственной близости. Однако датчики такой формы имеют самую низкую чувстви­тельность измерений. В некоторых случаях допускается использование вильчатых датчи­ков, нечувствительных к осевому и радиаль­ному люфту. В установленном состоянии этот датчик должен быть примерно совмещен с ротором. Тип датчика, в котором датчик окру­жает вал ротора в форме кольца, уже практи­чески не используется.

Требования к новым датчикам скорости

Во многих отношениях более ранние тра­диционные датчики индуктивного типа по­казывают очень неудовлетворительные ре­зультаты. Они выдают амплитуду, зависимую от частоты вращения, и поэтому непригодны для низких оборотов, допускают лишь от­носительно небольшие допуски воздушного зазора, и большей частью неспособны отли­чить колебания зазора от импульсов частоты вращения. По крайней мере, конец датчика- из-за своей близости к тормозу (в случае с датчиками скорости вращения колес), дол­жен быть стойким к высоким температурам. Эти недостатки находятся позади дополни­тельных функций, на которые нацелено но­вое поколение датчиков:

• Статическое определение (т.е. при нуле­вой скорости: сверхмалые обороты колен­чатого вала или частота вращения колес);
• Эффективное измерение в больших зазорах (не совмещенный монтаж с зазорами> 0);
• Небольшой размер;
• Эффективная работа независимо от колебаний зазора;
• Термостойкость до 200 °С;
• Определение направления (опция для системы навигации);
• Определение опорной метки (зажигание).

Магнитостатические датчики (датчики Холла, магниторезисторы, AMR) очень хорошо отвечают первым двум требованиям. И, как правило, они также обеспечивают соответствие второму и третьему требованиям.

На рис. «Схема расположения датчиков, нечувствительных к колебаниям воздушного зазора» показаны три, в принципе, прием­лемые формы датчиков, обычно нечувстви­тельные к колебаниям зазора. Здесь следует различать датчики с радиальным и танген­циальным считыванием. Это означает, что, независимо от зазора, магнитостатические датчики всегда смогут отличить северный и южный полюса магнитноактивного полюс­ного колеса или роторного кольца. В случае с магнитнопассивными роторами знак выход­ного сигнала уже не будет зависеть от зазора при регистрации напряженности тангенци­ального поля (хотя тот факт, что зазор часто увеличивается из-за ротора, является здесь недостатком). Однако часто используются также радиально измеряющие градиентные датчики, которые по сути лишь регистрируют градиент радиального поля, изменяющий свой знак не при изменении зазора, а только при изменении угла поворота.

Роторы

Ротор имеет ключевое значение для измере­ния скорости вращения; однако он обычно поставляется автопроизводителем, в то время как сам датчик приходит от постав­щика. До недавних пор почти исключительно использовались магнитнопассивные роторы, состоящие из магнитомягкого материала, обычно железа. Они дешевле магнитотвер­дых полюсных колес и проще в обращении, поскольку не намагничиваются, и нет опас­ности взаимного намагничивания (например, во время хранения). Как правило, при оди­наковых инкрементной ширине и выходном сигнале, внутренний магнетизм полюсного колеса (полюсное колесо определяется как магнитноактивный ротор) допускает значи­тельно больший зазор.

Неисправный датчик скорости: симптомы и признаки

Не работает ДС при появлении следующих симптомов и признаков:

1. Холостой ход нестабилен.
2. Спидометр не работает вообще или работает с ошибками.
3. Расход топлива выше положенного.
4. Тягучесть двигателя уменьшилась (в гору едет не как раньше, с прицепом тоже тяжело идет).
5. При наличии бортового компьютера (БК), он может сигналить о том, что не получает данные от датчика скорости автомобиля (ДСА).

А вот как выглядит датчик скорости

Обычно, неполадки с автомобильным датчиком скорости возникают в результате нарушения цепи. Поэтому при обнаружении признаков и симптомов, следует провести диагностику на разрыв цепи.

Сначала отсоединяем питающие провода, затем осматриваем контакты. Если контакты окислены, их нужно зачистить и смазать, например, Литолом 24. Цепь частенько обрывается около штекера.

Если все провода целы, то измеряем сопротивление в цепи заземления. Исправный датчик скорости автомобиля должен показывать сопротивление 1 Ом.

После проведения мелких ремонтных работ своими руками надо проверить, работает ли ДС. В конструкции семейства автомобилей ВАЗ и других популярных машинах ставят датчик скорости, который работает как датчик Холла, то есть передает 6 импульсов за один оборот. Существуют датчики скорости индукционного и язычкового типов.

Виды датчиков скоростей:

• на эффекте Холла;
• индуктивный датчик скоростей;
• язычковый датчик скорости авто.

Датчик работающий по принципу работы датчика Холла имеет 3 контакта: заземление, напряжение и сигнал импульсов.

Устройство и принцип работы

Задачей данного приспособления является передача сигнала в контроллер, который затем данные текущей скорости направляет в электроблок управления мотором.

Принцип работы датчика скорости заключается в вычислении временного интервала сигналов, которые были переданы за каждый километр пути. Проехав этот километраж, приспособлением передаётся 6000 импульсов.

Датчики скорости: на что они влияют?

Предназначение устройства заслуживает отдельного рассмотрения. Выделяют два основных:

• Сообщение водителю о том, с какой скоростью движется авто. Благодаря этому проще полностью соблюдать правила дорожного движения.

• Вторая функция – тоже передача информации, но только не водителю. Её получают другие узлы, функционирующие внутри авто. Информация представляет особую важность для редуктора ГБО, карбюратора, инжектора. У этих двигателей есть электроника, которая на основе полученных сведений регулирует работу мотора, когда он движется по инерции, либо поддерживает холостой ход.

От того, исправен ли датчик скорости, зависит двигатель, как можно увидеть из предыдущих пунктов. Например, если заметен перерасход топлива – причиной вероятнее всего служит и неисправный датчик.

Потому можно ответить и на вопрос о том, на что влияют любые виды датчиков скорости, стабильно дающие показания:

• Правильность, стабильность работы автомобиля.
• Безопасное дорожное движение.0

На что влияет датчик скорости движения

Теперь, когда устройство и принципы работы скоростных определителей детально освещены, не лишним будет ответить на часто задаваемый вопрос, а именно – «На что влияет датчик скорости?». Для ответа на него, в первую очередь, стоит рассмотреть основное предназначения данного устройства. На сегодняшний день предназначений у него несколько, а точнее 2 основных:

• Первое – это, несомненно, информирование водителя о скорости движения транспортного средства, чтобы тот мог полностью соблюдать ПДД. Тут, пожалуй, объяснений не требуется;
• Второе – также информирование, но уже не водителя, а других узлов машины о текущей скорости движения автомобиля. Наиболее важна эта информация для топливнораспределительных узлов машины: инжектора, карбюратора или редуктора ГБО. Именно основываясь на показателях датчика скорости, электроника этих деталей организует работу мотора на холостом ходу или при его движении по инерции. Из этого можно сделать вполне логичный вывод – от исправности скоростного идентификатора зависит правильность работы двигателя. То есть, при перерасходе топлива вполне можно грешить и на неисправности датчика скорости. Такая вот странная причина известной многим проблемы, а ведь при её появлении многие автомобилисты начинают проверять инжекторы, карбюраторы или другие топливные узлы, совершенно забывая о рассматриваемом сегодня устройстве.

Отвечая на вопрос по поводу того, на что влияет датчик скорости, можно дать два совершенно точных ответа:

1. На безопасность дорожного движения;
2. На правильность и стабильность работы автомобиля.

Зная об этом, наверное, каждый водитель перестанет пренебрежительно относиться к ситуациям, когда датчик скорости неисправен, и будет стараться вовремя принимать соответствующие меры.

На что обратить внимание

Перед началом процедуры по замене датчика скорости нужно отключить зажигание, поскольку наличие в цепи напряжения при подключении вольтметра может привести к замыканию и выходу из строя остальных элементов.
Для того чтобы при снятии датчика скорости не столкнуться с дефектами штока, необходимо осуществить демонтаж привода спидометра. Для его снятия используется обычный гаечный ключ. Процедуру следует проводить очень аккуратно, доставая привод из корпусной части коробки передач, при этом важно не упустить шток в месте МКПП.

Скоростной идентификатор в конструкции автомобиля

Ремонт любого рода или замена датчика скорости – процедура несложная, но требующая чёткого понимания его устройства в конструкции автомобиля. Не зная подобную информацию, ответить на вопросы по типу:

• Как проверить датчик скорости на правильность функционирования?
• Где находится датчик скорости?
• Как снять датчик скорости?
• Какова схема подключения датчика скорости?
• Как заменить датчик скорости?

и многие другие будет невозможно.

Для начала повторимся, что расположение датчика скорости практически на всех автомобилях предполагает его вмонтирование в привод спидометра (нередко называемый приводом датчика). Зачастую чтобы найти скоростной идентификатор достаточно найти провод, идущий от одного из передних колёс, и проследовать до места его следующего подключения. Устройство, к которому он подошёл, и есть датчик скорости, который нередко располагается на КПП. Выглядит деталь практически всегда аналогично представленным ниже изображениям:

Ответив на вопрос о том, где расположен идентификатор, можно уже задуматься и о том, что представляет собой распиновка датчика скорости. Типовой вариант предполагает использование проводов, идущих на:

• сам датчик от привода спидометра;
• непосредственно на спидометр;
• главное реле;
• «землю»;
• контроллер;
• в некоторых случаях – иные узлы машины.

Нередко схема контактов датчика скорости соответствует следующей картинке:

Как видите, в плане расположения и подсоединения устройства особых сложностей не имеется. Более детально о том, как проводится проверка и снятие датчика скорости, читайте ниже.

Основные причины неисправности ДС автомобиля

К наиболее распространенным проблемам с этим устройством, можно отнести обрыв электрической цепи, поэтому самостоятельную диагностику оптимально начинать с контроля электрических контактов и самих проводов. Они прозваниваются тестером и проверяются визуально. Часто можно наблюдать их облом сразу после пластикового разъема, а также в области выпускного коллектора.

Все контакты необходимо разъединить и проверить. Как правило, влага и соль способствуют быстрому окислению контактов, что приводит к прерыванию электрической цепи. При обнаружении такой ситуации контакты зачищаются и смазываются смазкой. Обязательно следует проверить трос спидометра – при длительной эксплуатации на нем появляются разрывы, препятствующие нормальной работе датчика. Чтобы избежать проблем с тросиком, его необходимо периодически смазывать моторным маслом. Чтобы самостоятельно заподозрить о неисправности датчика скорости, следует обратить внимание на следующие признаки:

• отказ или некорректная работа спидометра;
• отсутствие стабильности работы двигателя на холостом ходу;
• внезапно увеличившийся расход топлива;
• двигатель резко теряет мощность.

Часто о проблемах с датчиком может свидетельствовать самостоятельная остановка двигателя, работающего в режиме холостого хода при движении накатом, либо при нажатии педали сцепления для переключения передачи. Как правило, при обнаружении вышеперечисленных проблем требуется замена прибора.

Проверка ДСА тестером

Распиновка датчика скорости разная для каждого автомобиля или, по крайней мере, для группы моделей. Контактов, как правило, три: питание, масса и сигнальный.

Основных способов проверки два:

1. С демонтажем прибора. Сложность в том, что потребуется снять и диск. Именно его вращение генерирует импульсы. Просто подаем питание на датчик, вращаем диск и фиксируем наличие (отсутствие) напряжения.
2. Без демонтажа. Придется вывесить ведущие колеса на домкрат, и установить селектор коробки передач на нейтраль. При вращении колеса приводной вал коробки передач также крутится, и датчик скорости генерирует импульсы. Если известна распиновка, наличие сигнала можно зафиксировать мультиметром или увидеть с помощью простого осциллографа.

Важно! Неисправные датчики достаточно сложно восстанавливать, поэтому проще купить и установить новый электронный элемент.