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

Датчик угловой скорости

Датчик угловой скорости

Да́тчик углово́й ско́рости (ДУС) — устройство, первичный прибор (датчик) для измерения угловой скорости поворота корпуса летательных аппаратов относительно невращающейся инерциальной системы координат. Используется в системах управления различных летательных аппаратов: ракет, самолётов, вертолётов и др. Выходной сигнал устройства обычно электрический, пропорциональный угловой скорости и используется в пилотажных системах летательных аппаратов, в частности, автопилоте, системах стабилизации траектории полёта ракет. Обработка сигнала производится во внешней системе.

Для измерения угловых скоростей по трём перпендикулярным координатным осям почти всегда применяют три по-разному ориентированных датчика — датчики угловой скорости крена, тангажа и рысканья.

Содержание

  • 1 Принцип действия
  • 2 Особенности применения на летательных аппаратах и развитие
  • 3 Применение
  • 4 См. также
  • 5 Литература
  • 6 Ссылки

Принцип действия [ править | править код ]

Принципиально можно вычислить угловые скорости по осям дифференцированием по времени углов поворота гироскопа в кардановом подвесе, но такой метод не даёт достаточной чувствительности и точности. Поэтому широко применяются ДУС с поплавковыми (погружёнными в вязкую жидкость в герметичном кожухе) гироскопами. В таком гироскопе жидкость выполняет роль вязкой демпфирующей среды. При повороте корпуса датчика за счет сил вязкого трения между корпусом и кожухом ротора гироскопа создается демпфирующий момент. В результате гироскопического эффекта происходит прецессия гироскопа, измеряемая внутренними вспомогательными датчиками поворота. Углы поворота преобразуются в электрический информационный сигнал, выдаваемый во внешние электрические цепи.

Особенности применения на летательных аппаратах и развитие [ править | править код ]

Для правильной ориентации при установке на летательный аппарат на корпусе ДУС обязательно указывают ось, вокруг которой он измеряет угловую скорость. Эта ось называется измерительной, на корпусе она обычно маркирована точкой и стрелкой. ДУС, как правило, устанавливают вблизи центра тяжести летательного аппарата.

С развитием многоканальных систем управления получили блочные конструкции, объединяющие в одном корпусе несколько однотипных ДУС. Такие сборки называются блоком демпфирующих гироскопов (БДГ).

Применение [ править | править код ]

Помимо основного применения в системах курсовой устойчивости летательных аппаратов ДУС находят применений в системах курсовой устойчивости автотранспортных средств, стабилизации изображений в цифровых кинокамерах и фотоаппаратах, механических игрушках и др. В этих применениях обычно используются микромеханические гироскопы.

Как выбрать датчик для Arduino

Любая автоматизация начинается с подбора датчиков — именно на основе их показаний строится вся логика управления. Сенсоры помогают решить различные инженерные задачи, чтобы сделать ваш проект ещё точнее и «умнее». Сегодня мы расскажем, какие виды датчиков наиболее часто используются в связке с Arduino-совместимыми контроллерами и одноплатными компьютерами наподобие Raspberry Pi.

Датчики положения

Если вы строите робота, способного самостоятельно перемещаться в пространстве, ему понадобится некая система ориентации, иначе он будет неуклюже упираться в препятствия и требовать вашей помощи. Конечно, на лавры Boston Dynamics мы не претендуем, но дадим пару советов.

Основные параметры, которые можно измерить датчиками положения, — это линейная и угловая скорость перемещения. По ним уже можно составить представление, каково положение нашего детища в пространстве, и что с ним происходит. Для этого используются несколько видов сенсоров.

Датчики пространства

Машинное зрение с распознаванием объектов — это, конечно, хорошо, но мы привыкли искать решения попроще. Задачу ориентирования можно элегантно решить, если свести «зрение» робота к простейшей функции о бнаружения препятствий. Для этого ему понадобится сенсор пространства, который определяет дистанцию до объектов, или хотя бы их наличие поблизости. Тогда он перестанет врезаться и научится строить маршрут в обход препятствий — не без вашей программной помощи.

Тактильные сенсоры

Кнопки, потенциометры и тому подобные штучки — это тактильные сенсоры, которые превращают наши манипуляции в электрический сигнал. Хотите сделать собственный геймпад или микшерный пульт? Вам понадобится целая куча кнопок и других органов управления.

Климатические сенсоры

Климатические сенсоры температуры, влажности и других параметров нужны, например, чтобы построить систему управления климатом умного дома, автоматизированную теплицу или любительский метеозонд. В конце концов, кто не любит наблюдать за красивыми графиками?

Сенсоры света и цвета

Некоторые роботы рождены, чтобы участвовать в гонках, а не ползать. Им главное — мчать по трассе, не сбавляя скорости. Чтобы не сбиваться с намеченного пути, робот обычно считывает трассу, проложенную линией. Для подобных целей тоже существуют особые датчики света и цвета.

Датчики звука

Звуковые волны — полезный источник информации, если знать, что с ними делать. Чуть выше мы уже рассказывали про ультразвуковой дальномер, который использует эхолокацию. С датчиками звука вы можете придумать не менее интересные применения своему проекту.

Датчики механического воздействия

В некоторых электронных системах нужно иметь чёткое представление о физических силах, которые действуют на объект. Неудивительно, что для этого придуманы специальные датчики механического воздействия.

Датчики газа

Собрать газоанализатор на Arduino — вполне реально, если подобрать подходящий датчик газа. Полученная система сможет измерять концентрацию газов и летучих веществ, кроме того, она поможет обнаруживать утечки газа в помещении и создать сигнализацию с детектором дыма. Среди измеряемых субстанций есть как природный газ, угарный / углекислый газ, пропан, бутан, метан, так и более специфичные: водород, аммиак и пары спирта.

Датчики воды

Спасти жилище от затопления, создать систему автоматического полива в теплице или автопоилку для животных невозможно без датчиков воды. Они помогут оценить уровень и расход воды, чтобы вовремя подать управляющие сигналы насосу и другим модулям. А ещё с ними вы точно не забудете закрыть кран дома!

В заключение

Теперь вы познакомились с основными видами датчиков, их возможностями и предназначением. Как видите, с помощью сенсоров контроллер можно научить управлять практически любым процессом, если грамотно учесть специфику проекта и подключить немного фантазии!

  • Выбирайте подходящие модули в разделе датчиков.
  • Найти более глубокую справочную информацию с примерами использования сенсоров вы сможете на нашей Вики.

Как проверить датчик скорости?

Как проверить датчик скорости, какие они бывают и где расположены на автомобилях ВАЗ 2110 (2111, 2112 или 2115).

Для чего нужен датчик скорости.

Электронный датчик скорости (ЭДС) ВАЗ-2110 (2111, 2112 или 2115) — небольшое электронно-механическое устройство, смонтированное на коробке передач. Оно предназначено для определения текущих параметров вращения ведущих колес с последующим преобразованием их величины в пропорциональные электрические импульсы.

Принцип работы датчика скорости

  • Принцип работы, как и назначение, аналогичны датчикам Холла.
  • Электроимпульсы поступают на контроллер (ЭБУ), который корректирует режим двигателя в зависимости от динамики перемещения автомобиля.
  • С учетом того движется машина или стоит, контролер изменяет обороты ХХ путем регулировки подачи воздуха в обход заслонки.

Типы датчиков скорости, их отличия. Где находится датчик скорости.

Электронными 6-импульсными датчиками комплектуются машины с инжекторными моторам, запущенные в серию с 2006 года.

На карбюраторных «Самарах» иногда можно встретить 10-импульсные ЭДС.

  • До 2006 года на ВАЗ-овских автомобилях применялись механические устройства в виде особых вставок между тросами указателей скорости и выходами шестерен КПП.
  • Ключевое отличие различных типов ЭДС в отсутствии проводов и присоединительных разъемах. Например, изделиями с круглыми (овальными) портами оснащаются системы GM или «Янтарь» В то же время для Bosh применяются беспроводные версии с разъемами квадратной формы.

    • На ВАЗ-2110 (2111, 2112) датчики скорости монтируются на корпусах коробок немного правее по ходу непосредственно у щупа контроля масла.
    • Устройство легко найти, посмотрев в район правого шруса.
    • На ВАЗ-2115 электронный прибор смонтирован сверху на передней части КПП (по ходу) непосредственно над дифференциалом. На корпусе коробки изделие с подключенным кабелем зафиксировано одним болтом.

    Неисправности датчика скорости

    Характерными симптомами выхода из строя электронного датчика скорости могут быть:

    • отсутствие электросигналов — код ошибки Р0500;
    • прерывистые электросигналы с ЭДС — код ошибки Р0503;
    • стрелка хаотично перемещается в разные стороны, неверные показания или другие виды некорректной работы указателя скорости;
    • неустойчивая работа мотора на ХХ: перебои, плавающие обороты и пр.;
    • увеличенный расход;
    • провалы мощности, при нажатии на педаль двигатель не «набирает» обороты и пр

    Причин неполадок с Электронного Датчика Скорости также может быть несколько, например:

    • разрыв электроцепи питания,
    • окисление контактов,
    • обрыв соединительных проводов или износ механического привода датчика.

    Как проверить датчик скорости

    Чаще всего выход из строя ЭДС является следствием разрыва электроцепи. Поэтому сначала целесообразно проверить целостность проводки и состояние разъемов (контактов).

    Проверку работоспособности электронного датчика легко выполнить своими руками при наличии мультиметра. Для этого следует предварительно демонтировать изделие. Затем определите контакт, через который передаются электроимпульсы.

    Обычно он расположен посредине колодки.

    1. Соедините его с плюсовым проводом измерительного прибора.
    2. Замкнув минусовый кабель на корпус машины, вращайте шток ЭДС в пределах скорости 5 кмч.
    3. Проверьте показания мультиметра.
    4. При увеличении интенсивности вращения, показания прибора (частота и напряжение) должны пропорционально возрастать.

    Схема датчика скорости ваз / распиновка

    Как заменить и подключить датчик скорости на ваз своими руками, особенности.

    Независимо от типа датчика скорости, его замену и подключение можно выполнить своими руками без наличия особой квалификации или специальных знаний.

    Наиболее сложной эта операция является для ВАЗ-2115, поэтому ее и рассмотрим. Для работы, помимо нового ЭДС, достаточно штатного набора инструментов, который есть у каждого автовладельца, в частности, понадобится ключ на 22.

    • После выключения зажигания, откройте капот машины.
    • Для удобства доступа к датчику демонтируйте адсорбер, предварительно выкрутив гайки.

    • Зажмите крепеж и вытащите разъем вместе с проводами.
    • С помощью ключа на 22 поверните ЭДС против часовой стрелки, пока изделие не «выйдет» из посадочного места.

    • Хорошо зачистите посадочное место от загрязнений, исключая попадание мусора внутрь коробки.
    • Установите новый ЭДС так, чтобы пазы были совмещены со втулками.

    • Закрутите датчик путем вращения по часовой стрелке, а потом соедините разъем.

    Помните, даже малейший перекос датчика при монтаже может привести к повреждению пластиковых зубьев ведущей шестерни. Поэтому в процессе его установки соблюдайте максимальную осторожность.

    За что отвечает датчик скорости АКПП?

    Автоматическая коробка передач отвечает за те же нюансы, что и механика с некоторыми оговорками. Все знают, что у автоматов на одну педаль меньше, благодаря чему упрощается процесс управления автомобилем.

    • Входной детектор
    • Выходной анализатор
    • Как проверить ДС?

    Отличия данной системы от КПП в сразу двух датчиках скорости — входного и выходного. Один из них следит за частотой вращения входного вала, а бортовой компьютер определяет необходимую передачу, основываясь на показаниях данного прибора.

    Второй же анализатор регистрирует обороты выходного вала, благодаря чему производится контроль за работой КПП и правильностью выбора скоростного режима.

    Узнав за что отвечает датчик скорости АКПП, можно с легкостью определить его неисправность и, если вовремя реагировать на признаки и своевременно произвести работы по ее устранению.

    Входной детектор

    Как было сказано выше детектор скорости вращения входного вала отвечает за переключение передач, выбирая — какую из них лучше выбрать системе, когда автомобиль едет с конкретной скоростью в данный момент времени.

    Самой частой причиной выхода из строя такого датчика может стать механическое повреждение корпуса, результатом которого является разгерметизация датчика. В результате этого, длительное воздействие низких температур, пыли, влаги и так далее приводит к тому, что составляющие прибора приходят в негодность.

    Другая причина поломки — окисление контактов из-за воздействия окружающей среды. В таком случае необходимо оценить «масштабы разрушения» и основываясь на этом принимать необходимые меры. Если степень окисления невелика, то достаточно бывает почистить деталь и все снова заработает.

    Но если степень загрязнения значительна, то повреждения с ней связанные могут быть необратимыми. В таком случае придется заменить датчик на новый.

    Выходной анализатор

    Внешне напоминают предыдущий прибор, но отвечает немного за другие процессы. Он регулирует давление масла. От своего собрата он отличается серийным номером, который можно узнать из руководства.

    Какими могут быть признаки неисправности данного прибора?

    Во-первых, стоит обратить на сбои при переключении между первой и второй скоростями.

    Также на панели управления может загореться индикатор “HOLD”, который обозначает аварийный режим работы коробки передач, в результате чего автомобиль просто перестанет ехать.

    В большинстве случаев, данная деталь не подлежит ремонту, что значит — ее нужно заменять при первых признаках выхода из строя.

    Прежде чем грешить на датчики, необходимо убедиться в том, что причиной неисправности не является какая-то другая деталь:

    1. нарушение цепи, обрыв проводки, ослабление изоляции и так далее;
    2. выход из строя устройства, которое управляет положением рычага;
    3. поломки ДТОЖ и других датчиков в системе автомобиля.

    Как проверить ДС?

    Исправность датчика скорости АКПП проверяется по работе шкалы отображения скорости (спидометра).

    Контроль конвейера

    Контроль конвейера или многосвязных конвейерных линий подразумевает кинематический контроль движения ленты конвейера, взаимосвязанной очередности пуска и остановок, появления опасных деформаций и повышенной нагрузки, наличия препятствий и заторов.

    Многообразие задач, выполняемых конвейерной автоматикой, подразумевает функциональное многообразие применяемых датчиков: датчиков кинематических параметров движения ленты и датчиков безопасности конвейера. Контроль кинематических параметров – пуска/останова, скорости перемещения в основном осуществляется датчиками контроля скорости ленты конвейера (ДКС). Условная группа датчиков безопасности конвейера объединяет датчики контроля схода ленты или ДКСЛ, датчики перегруза или наличия препятствий на ленте, датчики заштыбовки/затора в точках перегрузки с одного конвейера на другой, датчики наличия потока сыпучих материалов и датчики экстренной остановки (ДЭК), датчик подпора выдает сигнал переполнения самотека нории.

    Технологический конвейерный транспорт применяется в целом ряде производств в силу его относительной дешевизны и возможности практически полной автоматизации. Всесторонний контроль позволяет обеспечить безаварийную работу конвейера или взаимосвязанных конвейерных линий и избежать значительных материальных и стоимостных потерь при авариях или длительных простоях.

    Модельный ряд датчиков контроля конвейера

    Тип датчикаВыходной сигналТемпература окружающей средСтепень защитыНазначение

    Датчик контроля схода ленты
    INNOLevel BMS
    2 релейных
    выхода
    -40…+75°CIP67Предназначен для активирования аварийного сигнала в случае смещения или схода ленты с опорных роликов.

    Датчик схода конвейерной ленты
    серии SRT
    15А, 125/250В AC; 5А, 30В DC SPDTx2-20…+60°СIP67Предназначено для контроля рабочего процесса в потенциально опасных условиях для активации аварийного сигнала при смещении транспортерной ленты

    Датчик экстренной остановки конвейера
    серии SRS
    15А, 125/250В AC; 5А, 30В DC SPDTx2-20…+60°СIP67Предназначен для отключения питания транспортерной системы при аварийный условиях

    Аварийный тросовый выключатель
    INNOLevel RES
    2 релейных выхода-40…75°CIP67Предназначен для экстренной блокировки привода конвейера при возникновении аварийной ситуации

    Аварийные тросовые выключатели
    IFM
    релейные выходы-25…80°CIP67Предназначены для экстренной остановки механизма в аварийной ситуации

    Датчик провисания конвейерной ленты
    INNOLevel BWS
    10 A, 250 В перем. тока, 2 релейных выхода-40…+75°СIP67Предназначен для сигнализации на пульт перегрузе ленты и тут же останавливает процесс до устранения перегруза

    Датчик наличия препятствия на конвейерной ленте
    INNOLevel BHS
    1 релейный выход-40…+75°СIP67Предназначен для сигнализации о наличии на ленте транспортера препятствия или постороннего предмета

    Датчик наличия перегруза на конвейерной ленте
    INNOLevel BHS-M
    1 релейный выход-40…+75°СIP67Предназначен для сигнализации о наличии перегруза на ленте транспортера, связанного с наличием избыточного количества транспортируемого материала

    Датчики контроля скорости
    ДКС, ДКСЛ
    Аналоговый: 4…20 мA-20…70°СIP65Предназначен для обеспечения измерения широкого диапазона скорости вращения для всех видов вращающихся механизмов, таких как ленточные конвейеры и нории, помпы, мельницы, мешалки и т.д.

    Датчик подпора/ Датчик забивки/ Датчик заштыбовки
    1с релейный контакт 250В AC, 2А/ 1c релейный контакт 30 В DC, 2 А-40…85°СIP65Предназначены для сигнализации о превышении или отсутствии потока, а также прекращении потока по причине затора

    Датчик наличия/ отсутствия потока сыпучих материалов
    Релейный контакт-20…+80°CIP65Предназначен для обнаружения движения твердых материалов в трубопроводах, и в открытых потоках сыпучих материалов

    Микроволновый барьер/ сигнализатор предельного уровня в перегрузочных течках
    1с релейный контакт 250В AC, 2А/ 2 релейных контакта-10…60°С (высокотемпературные исполнения до 600°С)IP65Предназначен для сигнализации о достижении предельного уровня в емкостях

    Применение датчиков контроля конвейера

    Основные области применения:

    • в пищевом, косметическом и фармацевтическом производствах – для контроля конвейерных линий фасовки и упаковки продуктов производства;
    • в производстве строительных и отделочных материалов – на линиях расфасовки и упаковки продукции;
    • в машиностроительных и приборостроительных производствах – на линиях доставки деталей и сборки узлов изделий;
    • в складском хозяйстве и на транспорте – на линиях погрузки/разгрузки бункеров хранения, судов и ж/д состава;
    • в производствах открытых горных разработок – на транспортерных линиях доставки выработанного материала;
    • в шахтном производстве – в линиях транспортировки рудных материалов из забоя, также и в наземной инфраструктуре.

    Назначение датчиков контроля конвейера

    1. Обеспечение совместной работы технологически взаимосвязанных конвейерных линий;
    2. Обеспечение безаварийной работы и минимизации простоев конвейерных линий всей технологической транспортной системы.

    Преимущества применения датчиков контроля конвейера

    1. Высокая степень защищенности – IP65/67, позволяющая автоматике работать в атмосферных условиях и на загрязненных производствах;
    2. Предельная простота конструкции и электрических схем большинства моделей датчиков, обеспечивающая значительный ресурс и простоту обслуживания.

    Принципы работы датчиков конвейерных линий

    Принципы работы датчиков конвейерной безопасности определены их функциональным назначением, местом и способом установки на линии.

    • Датчики контроля скорости ленты конвейера для измерения скорости используют оптоэлектронный импульсный преобразователь и микропроцессор, позволяющий производить необходимый расчет измеряемой величины. Датчик выдает сигнал о величине скорости в виде аналогового токового сигнала стандартного диапазона 4…20 мА, а также релейный сигнал о снижении скорости ниже допустимого предела, остановке или движении в обратном направлении.
    • Датчики наличия потока сыпучих материалов, датчики заштыбовки/затора – это устройства микроволнового принципа действия с использованием эффекта Доплера для обнаружения движущегося потока. Высокая степень проникновения микроволнового излучения позволяет устанавливать датчики без непосредственного контакта с материалом, тем самым избегая повышенного износа рабочей поверхности датчика. Выходной сигнал – релейный.
    • Датчики наличия перегруза или препятствия на ленте конвейера, схода ленты или экстренной остановки конвейера построены по принципу контактного переключающего устройства. Срабатывание переключателя происходит при воздействии на него внешнего навесного элемента особой конструкции, определяемой предназначением и местом установки датчика. Выходной сигнал – релейный.

    Датчик скорости: в основе безопасности и комфорта современного автомобиля

    В последние десятилетия механические автомобильные спидометры вытесняются электронными системами измерения скорости, в которых важную роль играют датчики скорости. Все о современных датчиках скорости, их типах, устройстве и работе, а также об их верном выборе и замене — читайте в данной статье.

    Что такое датчик скорости

    Датчик скорости (датчик скорости автомобиля, ДСА) — чувствительный элемент электронной системы измерения скорости транспортных средств; контактный или бесконтактный датчик, измеряющий угловую скорость вала в коробке передач или в редукторе ведущего моста, и передающий результаты измерений на контроллер измерения скорости автомобиля или на спидометр.

    Обратите внимание: в статье рассматриваются только ДСА для измерения скорости движения автомобиля. О колесных датчиках скорости, работающих в составе систем активной безопасности (АБС и других), рассказано в других статья на нашем сайте.

    Датчики скорости могут входить в состав различных систем современного транспортного средства:

    • Спидометра — для измерения и индикации текущей скорости движения и пройденного расстояния (с помощью одометра);
    • Системы впрыска, зажигания и других систем двигателя — для коррекции режимов работы силового агрегата в зависимости от скорости движения автомобиля и ее изменений (при ускорениях и торможениях);
    • Активных систем безопасности и сигнализации — для коррекции скорости и траектории движения автомобиля на различных режимах, предупреждения о потенциально опасных ситуациях, и т.д.;
    • В некоторых автомобилях — гидроусилителя руля и систем комфорта.

    ДСА, как и традиционный тросовый привод спидометра, монтируется на коробку передач, раздаточную коробку или редуктор ведущего моста, отслеживая угловую скорость вторичного или промежуточного вала. Полученная от датчика информация в виде электрических сигналов поступает на контроллер измерения скорости или непосредственно на спидометр. Характеристики формируемых сигналов и способы подключения/интеграции датчиков с электроникой автомобиля зависят от их типов, конструкции и принципа работы. Об этом необходимо рассказать подробнее.

    Функционал, типы, конструкция и принцип работы датчиков скорости

    Датчики скорости, независимо от типа и конструкции, формируют сигналы, которые могут поступать либо непосредственно на спидометр, либо на контроллер двигателя и связанные электронные блоки управления. В первом случае датчик используется лишь для визуального определения скорости движения транспортным средством. Во втором случае данные используются автомобильной электроникой для управления двигателем и иными системами, а сигнал на спидометр подается от контроллера. На современных транспортных средствах все чаще используется второй способ подключения.

    Измерение скорости с помощью ДСА производится довольно просто. Датчик формирует импульсный сигнал (обычно прямоугольной формы), в котором частота следования импульсов зависит от скорости вращения вала и, соответственно, от скорости движения автомобиля. Большинство современных датчиков вырабатывают от 2000 до 25000 импульсов на километр, но чаще всего используется стандарт 6000 импульсов на километр (для контактных датчиков — 6 импульсов за один оборот своего ротора). Таким образом, измерение скорости сводится к подсчету контроллером частоты следования поступающих от ДСА импульсов за единицу времени, и переводу этого значения в понятные для нас км/ч.

    Датчики скорости делятся на две большие группы:

    • С непосредственным приводом от вала, или контактные;
    • Бесконтактные.

    К первой группе относятся датчики, на которые посредством приводной шестерни и гибкого стального троса (или короткого жесткого вала) передается крутящий момент от вала КПП, моста или раздаточной коробки. В датчике предусмотрено устройство, которое считывает угловое вращение вала и преобразует его в электрические импульсы. Датчики этого типа находят самое широкое применение, так как они могут устанавливаться взамен привода механического спидометра (что позволяет без лишних затрат производить модернизацию старых транспортных средств) и отличаются высокой надежностью.

    Ко второй группе относятся датчики, которые не имеют прямого контакта с вращающимся валом. Для измерения скорости такими датчиками на вал устанавливается вспомогательное устройство — задающий диск или ротор. Бесконтактные устройства становятся все более популярными, устанавливаются они и на многие актуальные модели отечественных автомобилей.

    Все датчики работают на различных физических принципах. В контактных устройствах чаще всего используется эффект Холла и магниторезистивный эффект (МРЭ), а также оптроны (оптоэлектронные пары). В основе бесконтактных датчиков самое широкое применение находит эффект Холла, и значительно реже МРЭ. О конструкции и принципе работы каждого типа датчиков рассказано ниже.

    Контактные датчики на основе эффекта Холла

    В основе датчиков этого типа лежит эффект Холла: если плоский проводник, через две противоположные стороны которого пропущен постоянный ток, поместить в магнитное поле, то на его других противоположных сторонах возникает электрическое напряжение. В основе ДСА лежит микросхема Холла, в которую уже интегрирована пластина (обычно из пермаллоя) и усилительная схема. В датчиках микросхема и магнит остаются неподвижными, а изменение магнитного поля осуществляется за счет вращающейся «шторки» — кольца с прорезями. Кольцо соединено с приводным тросом или валом, от которого получает вращение. Выходной сигнал от ДСА поступает на спидометр или контроллер через стандартный разъем, через него же подается питание на микросхему Холла.

    Бесконтактные датчики на основе эффекта Холла

    Бесконтактный ДСА основан на том же эффекте, однако в нем нет подвижных частей — вместо этого на валу агрегата (КПП, редуктора моста) располагается ротор или импульсный диск с намагниченными участками. Между чувствительной частью датчика (с микросхемой Холла) и ротором предусмотрен небольшой зазор, при вращении ротора в микросхеме образуется импульсный сигнал, поступающий на контроллер через стандартный разъем.

    Контактные датчики на основе магниторезистивного эффекта

    В основе ДСА данного типа лежит магниторезистивный эффект — свойство некоторых материалов изменять свое электрическое сопротивление при помещении в магнитное поле. Такие датчики похожи на датчики Холла, однако в них используются микросхемы с интегрированным магниторезистивным элементом (МРЭ) на основе полупроводниковых материалов. Наиболее часто эти датчики имеют прямой привод, изменение магнитного поля осуществляется вращением кольцевого многополюсного магнита, формируемый сигнал поступает к контроллеру через стандартный разъем (через него же обеспечивается питание микросхемы с МРЭ).

    Оптоэлектронные контактные датчики

    Эти ДСА наиболее просты по конструкции, однако они менее чувствительно и более инерционны, чем описанные выше. В основе датчика лежит оптопара — светодиод и фототранзистор, между которыми располагается связанный с приводным валом диск с прорезями. При вращении диска световой поток между светодиодом и фототранзистором периодически прерывается, данные прерывания усиливаются и в виде импульсного сигнала подаются на контроллер.

    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.

    Другие статьи

    Винты, болты и гайки, разложенные по столу или в пластиковой емкости, легко теряются и повреждаются. Эту проблему при временном хранении метизов решают магнитные поддоны. Все о данных приспособлениях, их типах, конструкции и устройстве, а также о выборе и применении поддонов — читайте в этой статье.

    В подвесках грузовых автомобилей, автобусов и другой техники предусмотрены элементы, компенсирующие реактивный момент — реактивные штанги. Соединение штанг с балками мостов и рамой осуществляется с помощью пальцев — об этих деталях, их типах и конструкции, а также о замене пальцев читайте в статье.

    Многие модели автомобилей МАЗ оснащаются приводом выключения сцепления с пневматическим усилителем, важную роль в работе которого играет клапан включения привода. Все о клапанах включения привода сцепления МАЗ, их типах и конструкции, а также о подборе, замене и ТО данной детали — узнайте из статьи.

    При ремонте поршневой группы двигателя возникают сложности с установкой поршней — выступающие из канавок кольца не позволяют поршню свободно войти в блок. Для решения этой проблемы используются оправки поршневых колец — о данных приспособлениях, их типах, конструкции и применении узнайте из статьи.

    Виды сигналов датчиков угловых скоростей

    Выходные сигналы ДУС

    Датчики угловой скорости (ДУС), разработанные Лабораторией Микроприборов, могут иметь различные типы выходных сигналов, например:

    1. Аналоговый дифференциальный сигнал
    2. Аналоговый несимметричный/псевдо-дифференциальный сигнал
    3. Цифровой сигнал

    Расскажем подробнее, какие бывают выходные сигналы ДУС и в какой продукции используются те или иные сигналы.

    Аналоговый дифференциальный сигнал

    В ТГ-18А используется аналоговый дифференциальный сигнал.

    Особенности: помехозащищенность при передаче на большое расстояние, высокая стойкость к внешним помехам; используется витая пара (количество линий выходного сигнала- два провода).

    На графике:
    U – напряжение питания выходного аналогового тракта, В;
    D – диапазон измеряемых угловых скоростей (в зависимости от исполнения, °/с);
    K – масштабный коэффициент (в зависимости от исполнения: мВ/(°/с) -1 );
    WX+, WY+, WZ+ — неинвертированная линия дифференциального сигнала;
    WX-, WY-, WZ- — инвертированная линия дифференциального сигнала.

    Аналоговый несимметричный и псевдо-дифференциальный сигналы ДУС

    В ТГ-100 используется аналоговый несимметричный/псевдо-дифференциальный сигнал. Сигнал может быть использован и как несимметричный (количество линий выходного сигнала — один провод для передачи), и как псевдо-дифференциальный (количество линий выходного сигнала — два провода).

    D — диапазон измеряемых угловых скоростей, °/с; К – масштабный коэффициент, мВ/(°/с) -1 ; REF — опорный сигнал, примерно 2.4В относительно GND.

    Выходной сигнал RATEOUT изменяется в пределах 0В…5В(VCC) относительно GND в зависимости от измеряемой угловой скорости.

    Измерение может проводиться относительно общего вывода (GND) или относительно опорного сигнала (REF). При измерении относительно опорного сигнала диапазон изменения выходного сигнала составляет ±REF, В.

    Смещение нуля (указанное в таблице): разница между напряжениями выходного сигнала и опорного сигнала (±10мВ) при неподвижном ТГ-100.

    Аналоговый несимметричный сигнал

    В ТГ-19 используется аналоговый несимметричный сигнал.

    Особенности: требует меньше проводов для передачи; количество линий выходного сигнала — один провод.

    График выходного сигнала для ТГ-19 такой же, как на предыдущем рисунке. Выходной сигнал датчика (WX/WY/WZ) измеряется относительно общего вывода (GND). REF – внутренний опорный сигнал, равный выходному напряжению в состоянии покоя.

    Цифровой сигнал

    В ТГ-18 используется цифровой сигнал .

    Особенности: дуплексный (полнодуплексный) режим; количество линий выходного сигнала– два провода.

    График выходного сигнала для ТГ-18 такой же, как на предыдущем рисунке: выходной сигнал в float.

    Как сигналы ДУС зависят от угловой скорости?

    Выходной сигнал ДУС линейно зависит от измеряемой угловой скорости.

    Диапазон измерения ДУС

    Э то интервал значений измеряемой угловой скорости. Во всем диапазоне при измерении угловой скорости выходной сигнал сохраняет линейный (пропорциональный) характер.

    Масштабный коэффициент

    К – масштабный коэффициент – определяет зависимость выходного сигнала от измеряемой угловой скорости.

    Масштабный коэффициент определяется как отношение выходного сигнала к внешнему воздействию (измеряемой угловой скорости): K= выходной сигнал / угловая скорость .

    Например, выходной сигнал 2В (относительно опоры в ДУС с аналоговым несимметричным выходным сигналом или аналоговым дифференциальным выходным сигналом), а измеряемая угловая скорость 100град/с, тогда К=2В/100 град/с= 2000мВ/100град/с=20мВ/(град/с)

    Диаграмма Аллана

    Это график зависимости вариации Аллана от времени корреляции. Вариация Аллана является аналогом дисперсии и служит для описания величины случайной погрешности датчика. Диаграмма Аллана позволяет наглядно оценить характер случайных погрешностей и их величину.

    Датчики тахографов (датчики скорости, пробега)

    В настоящее производители транспортных средств еще на этапе изготовления машин устанавливают цифровые тахографы на произведенные ими автомобили. Также они устанавливают электронные спидометры и датчики скорости, совместимые с устанавливаемыми тахографами. Поэтому, приобретая новый автомобиль, владельцу не стоит беспокоиться о дополнительных тратах по установке тахографов, и совместимыми с ним спидометром и датчиком скорости.

    Но на транспортных средствах, произведенных несколько лет назад, заводы-изготовители устанавливали аналоговые датчики скорости, которые не совместимы с тахографами, одобренными к использованию в Российской Федерации Министерством транспорта. Поэтому при установке тахографа требуется замена и на это оборудование. Для замены датчика нужно обращаться в сертифицированную мастерскую, имеющую лицензию на установку тахографов. Именно в таких мастерских специалисты прошли необходимое обучение и смогут установить устройства качественно и с соблюдением требований по установке оборудования.

    Обычно датчик устанавливают на выходном валу коробки передач. Датчик считывает сигналы от фонического кольца или шестерни при вращении КПП.

    Тахограф принимает от датчика скорости сигналы, импульсы и, в зависимости от настроек, рассчитывает скорость и пробег автомобиля. При установке или замене датчика скорости, а также при калибровке все разъёмы датчика должны быть опломбированы.

    Для российских тахографов СКЗИ подходят датчики с импульсным сигналом. При этом дополнительный датчик движения не требуется, так как тахограф оснащен системой ГЛОНАСС.

    На тахографы ЕСТР подходят цифровые датчики скорости «KITAS», с которых выходит импульсный сигнал и зашифрованный. Произвести замену такого датчика в обычном автосервисе не получится, так его надо программировать в автомастерской с помощью специального оборудования.

    В компании «Уралавтокарт», находящейся в Челябинске, есть все необходимое для установки датчиков скорости оборудование. Также у нас имеется огромный выбор датчиков скорости, поэтому купить датчик в нашей компании не составит труда. Наши консультанты подберут подходящий по цене и требованиям автомобиля датчик, а мастера установят его в самые кратчайшие сроки.

    В компании «Уралавтокарт» имеется выездная бригада специалистов, которые по желанию клиента могут совершить выезд на территорию клиента для установки оборудования. Поэтому мы работаем не только в Челябинске, но и по всей Челябинской области. В этом случае клиенту нужно будет заплатить немного большую цену за установку оборудования, но иногда стоимость выезда на территорию клиента более выгодна, чем приезд к нам в автомастерскую. Купить датчик скорости и другое необходимое к установке оборудование можно будет дистанционно, а наши менеджеры проконсультируют Вас перед покупкой.

    Как проверить датчик скорости автомобиля

    Датчики скорости (ДС) бывают бесконтактного и контактного вида. Большинство автотранспортных средств оснащены бесконтактными спидометрами, так как устойчивы к загрязнениям из вне. Контактные ДС такой особенностью похвастаться не могут, поэтому выдают неточные показатели. Это скорее технологическая ошибка, чем проблема некачественого изделия. Ведь, даже если вы решите масло Repsol купить на нашем сайте, вы можете быть уверенным в его качестве. Мы являемся официальными дистрибъютерами запчастей на большинство автомобильных брендов.

    Принципы действия датчика скорости

    Устройства учета скорости движения, вне зависимости от типа устройства, имеют одинаковую конструкцию. ДС состоит из следующих деталей:

    • корпус;
    • привод спидометра;
    • контроллер.

    В последнем есть разъем, через который спидометр подключается к автомобилю.

    Принцип действия датчика основан на замерах периодичности сигналов, которые поступают с контроллера. Устанавливают контроллер, как правило, на коробке передач, реже на раздаточном коробе. Во время движения на выходе датчика образуются определенные импульсы в диапазоне 1-5 V. Согласно международным стандартам на 1 км пробега контроллер должен выдавать показатель в 6 000 импульсов.

    В процессе движения импульсы переходят в состояние тока, показания которого фиксируются магнитоэлектрическим прибором. Таким образом, значение тока получается прямо пропорциональным скорости движения, за счет числа издаваемых импульсов за определенный промежуток времени.

    Приборная панель оснащена электросхемой, которая ведет подсчет импульсов и обеспечивает работу шагового электродвигателя. Электромотор вращает барабаны счетчиков и выводит на монитор суточный и общий пробег транспортного средства.

    Неисправности спидометра: признаки

    Неисправность ДС приводит к невозможности фиксации данных о скорости транспорта, к тому же могут возникнуть неполадки в работе силового аппарата.

    Датчик скорости неисправен, если:

    • спидометр отображает на экране недостоверные сведения или вообще не фиксирует данные;
    • на холостых оборотах мотор издает нехарактерные звуки;
    • увеличился показатель потребления горючего;
    • двигатель с трудом набирает необходимую скорость;
    • при движении на холостых оборотах двигатель самопроизвольно глохнет;
    • на мониторе компьютера мигает индикатор Check;
    • нарушение работы электроусилителя руля.

    Основная причина неисправности ДС скрывается в вероятном повреждении проводки автомобиля. Также причиной сбоя в работе может быть загрязнение контактов или повреждение тросика спидометра.

    Как проверить датчик скорости автомобиля

    Существует три основных варианта проверки ДС в домашних условиях.

    1. Проверка вольтметром.

    • Демонтируйте устройство учета скорости.
    • Используя вольтметр, присоединитесь к клемме, выдающей импульсы. Заземлите второй контакт прибора на мотор или каркас авто.
    • Вращайте ДС, сделайте замеры напряжения на выходе. Чем больше скорость вращения датчика, тем больше нарастают напряжение и частота в устройстве диагностики.

    2. Проверка без демонтажа.

    • Приподнимите авто домкратом таким образом, чтобы одно колесо оказалось в воздухе.
    • Соедините вольтметр с контактами датчика.
    • Вращайте колесо, и фиксируйте показатель напряжения. Присутствие напряжения и частоты, указывают на рабочее состояние ДС.

    3. Проверка лампочкой.

    • Отсоедините провод импульса.
    • Включите зажигание, и с помощью лампочки определите «+» и «–».
    • Поднимите одно колесо.
    • Вращая колесо вручную, соедините лампочку с проводом «Сигнал». Минус на лампочке говорит об исправности датчика.

    Выбирайте свой способ проверки и контролируйте исправность оборудования. У каждого автомобилиста должен быть свой секрет проверки спидометра. Ваш секрет — это наш ассортимент интернет-магазина «Гараж».

    Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector