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

Что такое датчик скорости

Что такое датчик скорости

Здесь датчик скорости получает от контролера специальный частотно-импульсный сигнал. При этом частота передачи такого сигнала напрямую зависит от скорости движения автомобиля. Одним словом, датчик скорости — это деталь которая определяет точную скорость движения автомобиля.

Принцип работы датчика движения основывается на вычислении временного интервала между переданными сигналами за каждый пройденный километр. Каждый километр датчик передает контролеру 6 тысяч импульсов.

Когда автомобиль ускоряется, частота передачи импульсов начинает пропорционально возрастать. Рассчитав точное время передачи импульсов, мы без труда сможем получить точную скорость движения своего транспортного средства.

Еще одной функцией датчика скорости является возможность экономии топлива когда авто движется «накатом». Несмотря на всю простоту работы этого датчика, если возникает его поломка, это сразу сказывается на работе двигателя автомобиля.

Влияние датчика скорости на двигатель

После передачи импульсного сигнала от датчика скорости контролеру, последний перенаправляет его в электронный блок управления машинного двигателя. Полученные данные служат основой для проведения расчета необходимого количества топлива.

В случае же, если водитель уменьшает скорость движения (снижает уровень нажима педали газа) количество направляемого в двигатель топлива снижается. Такой подход позволяет получать рациональное использование топлива и обеспечивать его существенную экономию.

Если же датчик неисправен, блок управления такой информации не получает, и топливо подается равномерно вне зависимости от нажатия на газовую педаль.

В итоге расход топлива начинает резко увеличиваться, а сама работа двигателя, особенно в условиях повышения нагрузки, становится прерывистой (можно ощутить некоторые рывки двигателя) из-за отсутствия необходимого количества топлива.

Специалисты подсчитали, что с работающим датчиком скорости автомобиль при езде по городу может экономить до 2 литров горючего на каждые 100 км пробега.

Важно также понимать, что в некоторых последних моделях современных автомобилей повреждение датчика скорости может стать причиной нарушения работы электроусилителя руля. В случае, если стрелки спидометра либо же тахометра начинают непроизвольно передергиваться, целесообразно сразу проверить устройство и ведущие к нему тросики.

Причины поломок датчика скорости

Одной из самых распространенных проблем работы устройства такого типа считается сбой работы электрооборудования. Поэтому начало диагностики, особенно если вы делаете это самостоятельно, следует осуществлять с тщательного осмотра проводов и контактов. Делается это визуально, а также с использованием тестера. Наиболее уязвимыми местами считаются окончание пластикового разъема и вблизи выпускного коллектора.

Прежде всего, контакты разъединяются и проверяются каждый в отдельности. Обычно влажная и соленая среда становится причиной быстрого их окисления. А это обеспечивает прерывания электрической цепи.

В случае обнаружения закисленных контактов следует их очистить от образовавшегося налета и смазать специально предназначенной для этих целей смазкой. Дальше нужно осмотреть в каком находится состоянии тросик спидометра.

Из-за длительной эксплуатации тут часто образуются небольшие разрывы, что существенно изменяет корректную работу устройства. В качестве профилактического средства для тросика периодически целесообразно смазывать его маслом.

Основными признаками, сигнализирующими о неисправности датчика, обычно становятся такие:

— расход топлива в авто стремительно увеличился без видимых на то причин;

— на холостом ходу двигатель работает с некоторыми перебоями;

— некорректно работает (либо вообще не работает) спидометр;

— при вдавливании педали газа для набора скорости двигатель начинает терять мощность.

Обычно поврежденный датчик скорости не подлежит ремонту, а его попросту меняют на новый.
Понятное дело, как любая друга участь автомобиля, находящаяся в процессе постоянного влияния различных внешних и внутренних фактов, датчик импульса скорости может выходить из строя достаточно быстро, либо же служить больше отведённого нормативного срока, если автовладелец будет соблюдать несколько нехитрых правил.

Прежде всего, избегайте ненужной быстрой езды. Из-за этого тросик повреждает имеющийся в датчике пластиковый хвостик, что ускоряет «кончину» устройства. Сам же тросик следует своевременно обрабатывать машинным маслом, чтобы на нем отсутствовали расслоения.

Всегда обеспечивайте плотное крепление пластикового хвостика датчика с тросиком – это снижает риск разбалтывания гнезда крепления в процессе эксплуатации автомобиля. Своевременно очищайте контакты от окисления, чтобы не спровоцировать, кроме прочего, короткое замыкание.

Принцип действия и устройство датчиков измерения скорости

Аэрометрические датчики измерения скорости (приборной)

Принцип действия датчика скорости основан на измерении динамического (скоростного) напора полностью заторможенного потока воздуха.

рдин = рпол – рст

Рис. 10.4. Схема датчика динамического давления

1 – манометрическая коробка;2 – плунжер 1;3 – индуктивный преобразователь;4 – усилитель;5 – электродвигатель;6 – кулачок;7 – плунжер 2;8 – корректор;9– щетка (ползунок); 10 – выходной потенциометр.

атчик скорости (динамического давления) состоит из чувствительного элемента – манометрической коробки 1 и преобразователя 3, которые размещены в общем корпусе.

В корпус датчика от приемника статического давления по трубопроводам подается статическое давление. От приемника полного давления по трубопроводам в манометрическую коробку подается полное давление. Манометрическая коробка 1, прогибаясь, перемещает плунжер 2 и тем самым изменяет взаимную индуктивность обмоток индуктивного преобразователя 3. Возникшая е.д.с. подается на усилитель 4, выходной, сигнал которого передается далее потребителю (заставляет вращаться электродвигатель 5.) Электродвигатель с помощью кулачка 6 перемещает плунжер 7 до тех пор, пока результирующая е.д.с. вторичных обмоток индуктивных датчиков не уменьшится до нуля. Каждому положению плунжера 2 датчика соответствует определенное положение плунжера 7.

С осью электродвигателя 5 через корректор 8, наличие которого позволяет уменьшить инструментальные погрешности датчика, связана щетка выходного потенциометра 10. Перемещение щетки 9 пропорционально перемещению подвижного центра манометриче­ской коробки 1, а положение ее соответствует по величине измеряемому динамическому давлению дин = рп – рст).

Линейная зависимость между uвых и рдин достигается благодаря определенной форме кулачка 6 и тщательной регулировке лекального механизма корректора 8.

Как известно, аэродинамические силы, действующие на самолет в полете, также пропорциональны скоростному напору. Поэтому для поддержания равновесия сил, действующих на самолет, при пилотировании важно знать не истинную воздушную, а приборную скорость полета.

Измеритель приборной скорости может использоваться не только как пилотажный прибор, но и как навигационный для определения истинной воздушной скорости. При этом в показания ИУ вводится ряд поправок.

Измерители вертикальной скорости

ИУ, предназначенные для измерения вертикальной скорости ВС, т.е. скорости подъема или снижения, называются вариометрами.

Известно несколько методов измерения вертикальной скорости полета самолета. Наиболее распространенным является метод, основанный на непосредственном дифференцировании статического давления, однозначно связанного с высотой полета. Этот метод реализуется в вариометрах с пневмомеханическим дифференцирующим устройством – вариометрах манометрического типа.

Действие манометрического вариометра основано на измерении избыточного давления (разрежения), которое создается при изменении высоты полета внутри замкнутого объема, сообщающегося с атмосферой через капиллярную трубку.

Принципиальная схема манометрического вариометра показана на рис. 10.5.

Рис.10.5. Принципиальная схема вариометра

нутренняя полость герметичного корпуса1 ИУ сообщается через стеклянный капилляр 2 с окружающей самолет атмосферой. Вариометр, так же как и высотомер, должен воспринимать невозмущенное статическое давление воздуха вне самолета на высоте полета. Поэтому капилляр 2 вариометра соединяется через штуцер с приемником статического давления. Внутри герметичного корпуса 1 установлен чувствительный механический манометр, измеряющий разность между давлением внутри корпуса и статическим дав­лением на данной высоте.

Манометр состоит из манометрической коробки 3, внешняя поверхность которой воспринимает давление, действующее внутри корпуса 1; внутренняя полость коробки находится под действием атмосферного давления, подводимого внутрь коробки 3 при помощи трубки 4. Таким образом, коробка 3 воспринимает разность между давлением в корпусе и атмосферным давлением. Перемещение центра коробки 3 передается стрелке 9 через передаточно-множительный механизм (тяга 5, кривошип 6, сектор 7, трибка 8).

Вариометр работает следующим образом. Когда самолет летит горизонтально, давление внутри корпуса 1 равно атмосферному. При этом разность давлений внутри и вне коробки 3 равна нулю и стрелка 9 указывает нуль.

При подъеме самолета атмосферное давление непрерывно уменьшается и воздух из корпуса 1 вытекает через капилляр 2 наружу, в результате чего давление в корпусе падает. Однако из-за сопротивления капилляра давление внутри корпуса не успевает стать равным атмосферному давлению, и внутри корпуса образуется избыточное давление, величина которого тем больше, чем быстрее самолет набирает высоту. Под влиянием образовавшейся разности давлений манометрическая коробка 3 сжимается и передвигает через передаточно-множительный механизм стрелку 9 вверх от нуля. Как только подъем самолета прекратится, атмосферное давление перестает меняться, давление внутри корпуса сравняется с атмосферным давл5нием и стрелка возвратится на нуль. При снижении самолета стрелка вариометра отклоняется вниз от нулевой отметки шкалы.

Датчик скорости

В современных автомобилях за впрыск горючей смеси на разных режимах работы двигателя отвечает электронный блок управления и разные датчики, в том числе и датчик скорости toyota. ЭБУ, анализируя состояние авто по многим факторам, оперативно проводит расчеты, четко дозирует количество горючей смеси и определяет время, на которое открывается форсунка определенного цилиндра двигателя в необходимый момент времени.

Контроллер должен получать информацию от датчиков автомобиля:

  • про скорость движения;
  • о положении дроссельной заслонки;
  • о положении коленчатого вала двигателя;
  • температуре воздуха и охлаждающей жидкости;
  • о наличии детонации и другие данные.

Назначение

Датчик скорости предназначен для информирования электронного блока управления о скорости движения автомобиля. Кроме этого, на него возложена также информационная функция – показания спидометра на панели управления.

Режимы работы двигателя, которые связанные с отсеканием подачи топлива в случае закрывания дроссельной заслонки, когда автомобиль находится в движении, а также плавность перехода двигателя на режим холостого хода, зависят от оборотов двигателя и скорости движения. Блок управления, получив необходимые импульсы, подстраивает или меняет параметры режимов работы двигателя. Поэтому, при движении автомобиля на высокой скорости холостые обороты поддерживаются чуть выше, чем при движении на малой скорости или на стоящем авто.

Принцип работы

Принцип работы достаточно простой и основан на эффекте Холла. Во время движения автомобиля от датчика к электронному блоку управления передаются импульсы напряжения, частота которых прямо пропорциональна скорости вращения ведущих колес автомобиля. Задача устройства сгенерировать определенное количество частотных импульсов за один оборот колеса автомобиля. Эти импульсы являются своего рода частотным сигналом контроллеру для проведения необходимых расчетов. Каждый автомобиль при проектировании рассчитывается на колеса определенных размеров. Поэтому, в случае установки на машину колес другого не предусмотренного изготовителем типоразмера, скоростные показания автомобиля могут несколько измениться.

Датчик скорости за каждый пройденный километр генерирует приблизительно 6004 импульса. Контроллер по временным интервалам между импульсами определяет скорость движения автомобиля. Данные о скорости движения после вычисления отображаются также на спидометре в удобной для водителя форме.

Последствия выхода устройства из строя

Электронная система авто регулярно диагностирует все датчики, установленные на автомобиле, в том числе и датчик скорости. Система диагностики определяет неисправность какого-либо датчика по отсутствию от него сигнала.

Если от неисправного датчика движения отсутствует сигнал, электронный блок управления автомобиля не может определить состояние автомобиля: движется он или стоит на месте. И только когда двигатель начнет работать на больших оборотах при повышенной нагрузке и соответственно увеличивается расход потребляемого воздуха, система определяет, что автомобиль находится в движении. Если при таких условиях от устройства по-прежнему нет сигналов (импульсов), то электронный блок управления выдает ошибку CHECK ENGINE.

Неисправность датчика скорости влияет в первую очередь на поддержание и регулирование оборотов холостого хода во время движения автомобиля. Так при резком отпускании педали акселератора или при выключении передачи коробки переключения передач (резкое понижение нагрузки на двигатель), двигатель может заглохнуть. При резком нажатии на акселератор, например для динамичного разгона, существенно будет чувствоваться потеря динамических характеристик двигателя при разгоне. Двигатель будет останавливаться (глохнуть) при движении автомобиля накатом или при переключении передач.

Замена датчиков

Причинами выхода из строя датчиков скорости бывает короткое замыкание в проводке при соприкосновении проводов с выпускным коллектором, которые от высокой температуры начинают плавиться.

Заказать и купить датчик скорости, который по характеристикам точно подходит для вашего автомобиля можно по следующим каталожным номерам (в зависимости от модели Тойоты): например 89411-33010 (для двигателей 1MZ-FE, 2AZ-FE), 89413-08020 (для двигателя 2GR-FE).

Сайт о внедорожниках УАЗ, ГАЗ, SUV, CUV, кроссоверах, вездеходах

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.

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.

Проверка датчика скорости ВАЗ, для чего нужен и как устроен

Измерение скорости автомобиля уже давно осуществляется не механическим способом. За это отвечает датчик скорости, принцип работы которого основан на эффекте Холла. Этот датчик подает в контроллер электромагнитные импульсы, на основе которых последний вычисляет скорость движения машины.

Измерение скорости автомобиля происходит следующим образом. Датчик за каждый километр пройденного пути посылает контроллеру фиксированное количество импульсов – 6004. Чем быстрее движется машина, тем выше частота передачи. Таким образом, контроллер вычисляет скорость по временному интервалу между импульсами.

Помимо своей основной функции, этот датчик косвенным образом помогает автовладельцу экономить топливо. Когда автомобиль движется накатом со скоростью свыше 20 км/ч, контроллер, основываясь на показаниях датчика, не открывает подачу горючего.

Датчик скорости ВАЗ 2114, как и на всех остальных автомобилях семейства ВАЗ, в том числе ВАЗ-2109, Калине, Приоре, стоит на коробке передач, а точнее, на механизме привода спидометра. Чтобы его обнаружить, нужно залезть под капот, желательно снять адсорбер, чтобы открыть себе пространство (можно обойтись и без снятия, но добраться до датчика скорости будет сложнее). Со стороны правого внутреннего ШРУСа нужно найти провод, который идет к КПП, он-то и подключается в разъем датчика скорости.

  1. Признаки неисправности датчика скорости
  2. Причины неисправности датчика скорости
  3. Как проверить датчик скорости на ВАЗ-2109
  4. Первый способ
  5. Второй способ (без демонтажа)
  6. Третий способ (без мультиметра)
  7. Замена датчика скорости на ВАЗ-2109

Признаки неисправности датчика скорости

При неисправности датчика скорости, становится невозможным измерить скорость машины, но это еще не все. Хуже то, что при этом возникают перебои в работе мотора. Наиболее часто встречаются следующие признаки, свидетельствующие о неисправности, и устранить которые поможет только его замена:

  • спидометр не работает или дает неверные показания;
  • нестабильный холостой ход;
  • повышенный расход горючего;
  • мотор перестает развивать полную мощность.

По статистике, чаще всего о неисправности говорит остановка мотора на холостом ходу, когда автомобиль движется накатом, либо когда водитель выжимает сцепление, чтобы переключить передачу. Обычно на панели приборов загорается индикатор Check engine, а если автомобиль оснащен бортовым компьютером, он выдает код ошибки «24».

Если неисправен датчик скорости на «Калине», к числу симптомов добавляется неработающий электроусилитель руля, и повышенная чувствительность указателя уровня топлива к уровню бензина в баке.

Причины неисправности датчика скорости

Чаще всего неисправности возникают при обрыве электрической цепи, поэтому диагностику следует начинать с проверки проводов и контактов. Окислившиеся или загрязненные контакты необходимо зачистить и покрыть какой-нибудь смазкой, например «Литолом».

Возможный обрыв проводов следует искать возле разъема. В этом месте они изгибаются и нередко перетираются. Также нужно проверить целостность изоляции проводов в районе выпускного коллектора. Она может оплавиться, после чего возникает замыкание.

Причиной неисправности датчика может стать изношенный трос спидометра. На нем со временем появляются разрывы и заусенцы, которые впоследствии приводят датчик к выходу из строя.

Как проверить датчик скорости на ВАЗ-2109

Проверка датчика скорости начинается с того, что выясняется, подается ли 12 В на его контакты. Поскольку принцип его работы основан на эффекте Холла, контакт, через который проходят импульсные сигналы, можно проверить только при кручении. Напряжение при этом изменяется в диапазоне от 0,5 В до 10 В.

Проверить устройство можно тремя способами, для двух первых нужен мультиметр.

Первый способ

  1. датчик снимается;
  2. при помощи мультиметра нужно выяснить, за что отвечает каждый контакт, нужно найти импульсный;
  3. плюсовой щуп соединяется с импульсным контактом, а минусовой – с кузовом или двигателем автомобиля;
  4. на ось датчика надевается кусок трубки и вращается с небольшой скоростью, мультиметром при этом измеряется напряжение: чем выше скорость вращения, тем выше частота импульсов и напряжение.

Второй способ (без демонтажа)

  • при помощи домкрата вывешивается одно из передних колес машины;
  • мультиметр соединяется с проводами датчика;
  • необходимо вращать колесо и контролировать, появляются ли импульсы (если да – устройство нормально работает).

Третий способ (без мультиметра)

При отсутствии измерительного прибора, проверка может быть выполнена с помощью контрольной лампы или обычной 12-вольтовой лампочки. Порядок действий аналогичен второму способу.

  1. от датчика отсоединяется импульсный провод;
  2. при включенном зажигании при помощи контрольной лампы нужно найти «плюс» и «минус»;
  3. вывешивается колесо;
  4. контрольная лампа соединяется с сигнальным проводом, колесо вращается (если на контрольке загорается «минус» — датчик работает).

Если контрольной лампы под рукой не оказалось, можно использовать 12-вольтовую (например, из поворотника). Проводом соединяется плюс аккумулятора и сигнальный контакт. Если датчик работоспособный, лампочка будет моргать.

Если проверка показала, что устройство исправно, нужно проверить, как работает его привод. Для этого вывешивается переднее колесо. На ощупь необходимо отыскать привод датчика. Затем ногой нужно вращать колесо, а рукой контролировать, есть ли вращение в приводе и стабильно ли оно.

Замена датчика скорости на ВАЗ-2109

Неисправный датчик скорости ремонту не подлежит. Замена производится быстро и не сложно. Для работы понадобятся ключи «10» и «21». Прежде всего, от бортовой сети отключается аккумуляторная батарея, затем отключается разъем датчика скорости.

После этого откручивается сам датчик. Если сломается его шток, придется демонтировать привод. Делать это нужно аккуратно, чтобы не уронить сломанный шток внутрь коробки передач.

Монтаж производится в обратном порядке. Шток привода вставляется во втулку датчика, резиновое уплотнительное кольцо смазывается маслом, после чего устройство прикручивается на место.

После того, как была произведена замена, необходимо обнулить ошибки ЭБУ, иначе он по-прежнему будет считать датчик скорости неисправным, и замена не даст должного эффекта.

Как проверить датчик скорости — 3 простых способа

Скорость автомобиля надо знать не только для информирования водителя. Многочисленные электронные системы используют значение скорости в качестве входного параметра для правильного управления подопечными агрегатами. Есть несколько способов определения данной величины, чаще всего используется отдельный датчик в трансмиссии.

Назначение и место расположения ДС

Датчик скорости автомобиля (ДС) выполняет несколько системных функций:

  • выдаёт сигнал на приборную панель для информирования водителя в легко считываемом цифровом или стрелочном формате;
  • сообщает скорость блоку управления двигателем;
  • предоставляет значение скорости в общую информационную шину автомобиля для использования системами помощи водителю.

Параллельно информация о скорости может сниматься с датчиков частоты вращения колёс системы ABS, данные будут сравниваться электронными блоками.

Располагается ДС на одном из элементов трансмиссии, это может быть коробка передач или раздатка. Иногда использовался прямой привод от одного из колёс.

Принцип работы датчика скорости

Фактически ДС замеряет не скорость, а частоту вращения той детали, на которой имеется зубчатый венец. Преобразовать это значение в скорость можно механическим или электронным способом, поскольку в трансмиссии имеется однозначная и известная связь частоты со скоростью при штатном размере колёс.

Установка шин или дисков иного размера ведёт к появлению ошибки замера скорости. Как и доработка трансмиссии с изменением передаточных чисел после ДС.

Датчики могут быть механическими и электронными. Механический ДС уже не применяется, раньше он состоял из устройства редукторного типа, заканчивающегося тросиком в оболочке. Вращение тросика передавалось на приборную панель, где к ней была подсоединена магнитная система.

Переменное магнитное поле индуцировало токи в катушках, которые измерялись стрелочным миллиамперметром, проградуированном в величинах скорости.

Получившийся спидометр обычно совмещался с механическим счётчиком оборотов – одометром, фиксирующим общий и суточный пробеги автомобиля.

Электронные датчики могут использовать в работе различные принципы:

  • оптический, когда луч проходит через прорези во вращающемся диске;
  • магниторезистивный, вращающийся многополюсный магнит вызывает изменение электрических параметров чувствительного элемента;
  • индукционный, металлические детали циклически изменяют поле постоянного магнита, что вызывает переменный ток в измерительной катушке;
  • на эффекте Холла, переменное магнитное поле фиксируется магниточувствительным полупроводниковым кристаллом, после чего формирователь создаёт последовательность удобных для работы принимающих блоков импульсов.

Чаще всего в современной технике применяются приборы с эффектом Холла и встроенным магнитом, способные «считать» проходящие мимо зубья любого металлического венца.

Признаки неисправности

При отказе ДС, электроника сразу это заметит, дело не ограничится отсутствием показаний на приборном щитке. Будет высвечена ошибка с выдачей соответствующего кода, блок перейдёт в аварийный режим, что сразу скажется на работе.

Мотор начнёт глохнуть на нейтрали в движении, увеличится расход и снизится мощность. Откажет электроусилитель руля, использующий информацию о скорости. Перестанет работать бортовой маршрутный компьютер.

3 способа проверки датчика скорости

Прежде всего стоит проверить подводящую питание и сигнальную проводку. Здесь наиболее часто встречается окисление контактов, нарушение заделки проводов в разъёмы, коррозия и механические повреждения проводов. После чего переходят к проверке самого датчика.

С помощью тестера (мультиметра)

Сигнал на выходе ДС по принципу Холла должен меняться при вращении приводной шестерни датчика. Если подключить мультиметр в режиме вольтметра и вращать шестерню, то можно заметить изменение показаний (импульсный сигнал) в рабочем диапазоне конкретного датчика.

  • снять датчик с автомобиля;
  • подсоединить разъём и проверить наличие плюса питания и контакта с массой;
  • подключить вольтметр к сигнальному проводу и раскручивая привод наблюдать за сменой показаний.

Всё то же можно проверять на разъёме панели приборов или контроллера двигателя, так будет проверена и проводка.

Без снятия контроллера

ДС можно и не снимать, приведя во вращение его привод естественным способом. Для этого вывешиваются ведущие колёса автомобиля, запускается двигатель, после чего на малой скорости можно определить наличие или отсутствие сигнала по показаниям, подключенного вольтметра.

Проверка контролькой или лампочкой

Выход датчика обычно представляет собой схему типа «открытый коллектор». Если подключить контрольный индикатор со светодиодом или маломощной лампочкой между плюсом питания и сигнальным контактом датчика, то после раскрутки, как было описано выше, можно проверить наличие мигания контрольного индикатора.

Как проверить привод ДС

Часто приводные шестерни ДС выполняются из пластмассы, что приводит к износу зубьев. Если датчик электрически исправен, то необходимо проверить наличие зацепления.

Это можно заметить визуально при осмотре зубьев, или прокручивая вывешенное приводное колесо, наблюдать за наличием вращения ротора датчика.

Инструкция по замене

Замена датчика сложностей не представляет, обычно он закреплён в корпусе коробки передач винтом за фланец. Открутив этот винт и сняв разъём, датчик можно извлечь и установить новый.

Для уплотнения используется штатная прокладка или герметик. После замены надо сбросить текущие ошибки сканером или кратковременным снятием клеммы с аккумулятора.

Перед проведением операции надо тщательно очистить корпус коробки вокруг датчика, чтобы избежать попадания абразивов в картер. Прилегающие поверхности протираются от загрязнений, масла и окислов.

Принцип действия датчика скорости

Датчик скорости автомобиля установлен на коробке передач

Принцип действия датчика основан на эффекте Холла.

По импульсам, вырабатываемым датчиком, ЭБУ рассчитывает скорость автомобиля.

При вращении ведущих колес датчик скорости вырабатывает 6 импульсов на 1 м пробега автомобиля, а ЭБУ определяет скорость движения автомобиля по частоте подачи импульсов.

Сигнал с датчика поступает также на спидометр.

При отказе датчика возможно ухудшение динамических качеств автомобиля в режимах с использованием максимальной мощности (приемистость двигателя во время разгона).

Для выполнения работы потребуется мультиметр (в режиме вольтметра).

Снятие и проверка

Снимаем клемму «минус» от аккумулятора.

Освободив фиксатор, отсоединяем колодку жгута проводов от датчика скорости автомобиля.

Подсоединяем «минусовой» щуп вольтметра к «массе» (к двигателю).

Включив зажигание, вольтметром измеряем напряжение питания на выводе «1» колодки жгута проводов (обозначение вывода выполнено на датчике).

Напряжение на выводе должно быть не меньше 12 В.

Если напряжение не поступает на колодку или оно меньше 12 В, значит, разряжена аккумуляторная батарея, неисправна цепь питания или неисправен ЭБУ.

Головкой на 10 мм отворачиваем гайку крепления датчика.

Вынимаем датчик скорости.

Устанавливаем датчик в последовательности, обратной снятию.

Убедиться в неисправности датчика скорости можно, заменив его заведомо исправным.

Так выглядит датчик скорости автомобиля с механической коробкой передач

Автомобиль с автоматической коробкой передач

Подготавливаем автомобиль для выполнения задания

Выключаем зажигание и отсоединяем минусовую клемму аккумулятора

Очищаем прилегающие поверхности от загрязнений

Отсоединяем колодку 1, жгута проводов от датчика 4 скорости автомобиля

Головкой на 13 откручиваем болт 2 крепления и снимаем датчик 4 скорости

Устанавливаем датчик в обратном порядке

Устанавливаем на датчик скорости новую прокладку 3 и смазываем ее маслом, которое заливаем в АКП

Импульсный датчик скорости

Импульсный датчик скорости и направления вращения преобразует скорость и направление вращения деталей механизма в один электрический сигнал для последующего измерения и индикации параметров работы. Системы автоматического управления могут использовать датчик для включения в петлю обратной связи. Информация, поступающая от датчика, необходима для формирования управляющих сигналов в системах регулирования и стабилизации параметров перемещения механических узлов автоматизированного объекта. Применения такого датчика требует контроль оборотов выходных валов редукторов, определение направления вращения двух и более синхронизируемых механизмов, учет расхода жидкости и многие другие приборы. Датчик использует всего три провода, с помощью которых подается питание и передается сигнал частоты и направления вращения в прибор системы автоматического управления. Датчик предназначен для применения в системах автоматизации поточных линий, транспортных системах и в других системах автоматического управления.

Техническая характеристика датчика

Измеряемая скорость вращения ….. 0,3…3000 об/мин
Температура эксплуатации ………… –25…+60 °С
Напряжение питания ……………….6,5…18 Вольт

Краткое описание работы

В основе работы датчика лежит преобразование перемещения в электрический сигнал которое выполняет компонент использующий эффект Холла – микросхема SS526DT производства компании Honeywell.

Микросхема содержит два полупроводниковых элемента, генерирующих разность потенциалов при воздействии магнитного поля. Она позволяет определить скорость и направление вращения. Информация об этих параметрах поступает от микросхемы SS526DT в схему датчика с двух соответствующих выходов в цифровом виде: скорости движения соответствует частота импульсов с выхода Speed (далее Скорость), направлению соответствует логический уровень на выходе Direction (далее Направление).

Конструкция датчика скорости и направления оборотов

Вращательное перемещение воспринимает вал датчика через закрепленную на нем шестерню. На валу расположен диск, в котором установлены постоянные магниты. Применение неодимовых магнитов (самых сильных постоянных магнитов) позволяет уместить на диске достаточное количество малогабаритных магнитов. Свойство неодимовых магнитов при малых габаритах создавать магнитное поле достаточной напряженности делает их оптимальными для применения в этой конструкции. Установлены магниты таким образом, что полюса магнитов чередуются, что необходимо для работы микросхемы SS526DT. Внутренняя схема SS526DT, имеющая в своем составе триггер, определяет направление движения благодаря смене полярности магнитного поля, которое создается постоянными магнитами. Чем больше магнитов установлено на диске, тем выше дискретность и, следовательно, увеличивается возможность регистрации медленных перемещений, т.е. чувствительность датчика становится выше. Микросхема SS526DT устанавливается на небольшой печатной плате, соединенной проводами с основной схемой датчика, элементы которой расположены на второй печатной плате большего размера. Перемещение полюсов магнитов происходит вдоль корпуса микросхемы SS526DT. Все элементы заключены в металлический защитный экранирующий кожух.

Схема электрическая принципиальная

С выхода датчика скорости и направления поступает сигнал, передающий информацию о скорости оборотов с помощью частоты импульсов, а информация о направлении вращения передается с помощью полярности импульсов.

Благодаря наличию в схеме датчика источника двуполярного напряжения питания выходной сигнал размахом 5 вольт может иметь отрицательную или положительную полярность.

Функциональная схема датчика скорости и направления оборотов:

Электрическая схема преобразует сигнал от датчика Холла в выходной сигнал датчика скорости и направления вращения, обеспечивая достаточную нагрузочную способность по току. Для минимизации помех, воздействующих на кабель импульсного датчика, сопротивление приёмника сигнала должно быть небольшим. Нужно, чтобы выходной ток датчика был достаточен для принимающего прибора в целях уменьшения влияния помех, искажающих передаваемую информацию. Питание датчика подается по двум проводам. Третий провод используется для передачи сигнала, полярность которого изменяется относительно общего провода питания. Датчик Холла формирует сигнал, несущий информацию о направлении вращения, который управляет переключателем К1. В зависимости от уровня сигнала переключатель К1 подает на переключатель К2 положительное или отрицательное напряжение. Сигнал скорости датчика Холла управляет переключателем К2. Частота сигнала Скорость, сформированного переключателем К2, соответствует половине количества магнитов, размещенных на диске датчика скорости и направления вращения.

Упрощенная схема датчика и принимающего прибора:

Логические элементы усиливают сигнал Направление, поступающий от датчика Холла. Логические элементы управляют светодиодами оптронов, один из которых работает на замыкание, а другой на размыкание. При низком логическом уровне сигнала Направление светодиоды оптронов не светятся. Также замкнуты контакты оптрона работающего на размыкание, на контакты оптрона сигнала Скорость подано напряжение + 5 вольт от встроенного двухполярного импульсного источника питания. При высоком логическом уровне сигнала Направление через светодиоды оптронов, управляющих полярностью выходного сигнала датчика скорости и направления вращения, проходит ток, положение контактов оптронов таково, что выходной оптрон подключается к напряжению минус 5 вольт. Сигнал Скорость через усиливающий логический элемент поступает на управление выходным оптроном. Под действием сигнала скорость с выхода датчика поступают импульсы, полярность которых задана сигналом Направление. Применение оптрона на выходе датчика позволяет увеличить нагрузочную способность, что дает возможность передавать сигнал увеличенным током для повышения помехоустойчивости.

На входе принимающего устройства сигнал дешифруется перед измерением частоты. С помощью сдвоенного оптрона в принимающем приборе сигнал, несущий информацию о скорости вращательного перемещения направляется на один из проводов, соответствующий направлению перемещения. Провода “Скорость вращения по часовой” и “Скорость вращения против часовой” подключаются к частотоизмерительным контурам схемы принимающего прибора. В зависимости от того, на каком проводе появляется сигнал, схема распознает направление перемещения. При включении светодиодов как указано на схеме работать будет только один оптрон в зависимости от полярности импульсов входящего сигнала Скорость/направление. Для увеличения помехозащищенности параллельно светодиодам можно подключить резисторы, увеличивающие ток, протекающий по проводу “Скорость/направление”.

Электрическая схема датчика скорости и направления оборотов:

Рассмотренный порядок работы реализован в электрической схеме датчика скорости и направления вращения. Сигнал Направление поступает с выхода D микросхемы, использующей эффект Холла, DA2. Высокий логический уровень сигнала Направление преобразуется инвертором, входящим в состав микросхемы DD1, в низкий на выводе 12. Светодиод оптрона VK1.2 получает возможность работать при появлении высокого логического уровня на выводе 10 микросхемы DD1. Одновременно с этим запрещается работа светодиода оптрона VK1.1, так как на анод светодиода подано напряжение низкого логического уровня. Таким образом, благодаря соединению светодиодов оптронов с логическим элементом как изображено на схеме сигнал Направление устанавливает, через какой из оптронов будет проходить сигнал, поступающий с вывода 10 микросхемы DD1. Сигнал скорости оборотов поступает с выхода S микросхемы DA2 на вход инвертора микросхемы DD1. Высокий уровень импульсов, поступающих с вывода 10 микросхемы DD1, заставляет течь ток через резистор R4 и светодиод оптрона VK1.2. Функции оптронов разделяются следующим образом: оптрон VK1.1 формирует сигнал положительной полярности на контакте 3 клеммы XT1, оптрон VK1.2 – отрицательной. В схему датчика входит источник питания, преобразующий однополярное напряжение питания в двухполярное питание схемы. Конденсаторы, входящие в схему датчика, сглаживают помехи, уменьшая их влияние на формирование выходного сигнала. Резисторы R1, R2 задают выходной ток нашего импульсного датчика. Их номинал может быть переопределен в зависимости от входной цепи приёмника для их согласования. Схема использует один сдвоенный оптрон VK1, что позволяет сократить площадь печатной платы и сформировать сигналы Скорость и Направление вращения, используя один компонент.

Радиодетали в схеме

Параметры импульсного датчика во многом обуславливают примененные компоненты его электрической схемы. Диапазон изменения напряжения питания, при котором способен работать датчик скорости и направления вращения обуславливает преобразователь напряжения DA1. Верхний предел измерения скорости вращения зависит от быстродействия оптрона VK1. Применение конденсаторов с наименьшим тангенсом угла потерь сочетание конденсаторов с различными типами диэлектрика использование последних разработок в области конденсаторов позволяет добиться наиболее высоких результатов. При чрезмерном увеличении емкости существует опасность “перегрузить” преобразователь напряжения DA1, что приведет к срабатыванию защиты по току в момент подачи питания и схема “не будет подавать признаков жизни”. При выборе типа оптореле VK1 оценивается его быстродействие и частота импульсов, поступающих на вход оптореле. Правильный выбор VK1 позволит уменьшить стоимость датчика. Микросхема DD1 выполняет функцию простейшего усилителя по току и может быть заменена другой микросхемой. Клемма XT1 предназначенная для монтажа на печатную плату, может быть заменена на другой элемент разъемного соединения.

C1…C3 Конденсатор EMR 47 мкФ 50 В ф. Hitano

C4…C6 Конденсатор SMD 0805 2,2 мкФ 16 В

DA1 Преобразователь напряжения TMR 3-1221WI ф. Traco power

DA2 Микросхема SS526DT ф. Honeywell

DD1 Микросхема КР1533ЛН1

R1, R2 Резистор 300 Ом ±5%

R3, R4 Резистор 180 Ом ±5%

VK1 Оптореле 249КП10АР

ХТ1 Клемма LMI 107 203 51

Модифицирование импульсного датчика в зависимости от скорости вращения

Для различных применений требуется измерять различные диапазоны изменения скорости вращения, меняются требования к скорости определения смены направления вращения. Возможно применение датчика для скоростей 1 оборот в минуту и менее. При таких скоростях нужно увеличивать количество магнитов на диске, применять магниты с наименьшими габаритами и уменьшать зазор между микросхемой DA2 и плоскостью диска. Если скорости 5000 и более оборотов в минуту количество магнитов можно уменьшить. При этом наибольшая измеряемая скорость ограничена только конструктивными особенностями датчика. При уменьшении количества магнитов уменьшаются требования к наивысшей рабочей частоте компонентов схемы.

Принцип действия датчика скорости ЭСУД автомобиля

Принцип действия датчика скорости автомобиля с электронной системой управления двигателем (ЭСУД) основан на эффекте Холла (если через проводник или полупроводник пропустить электрический ток и воздействовать на него магнитным полем, то в нем возникает определенное выходное напряжение). В случае с датчиком скорости если изменять магнитное поле пропорционально скорости движения автомобиля, то ее можно вычислить.

Порядок работы и принцип действия датчика скорости

На примере датчика скорости автомобилей ВАЗ 21083, 21093, 21099 с инжекторным двигателем и системой управления (ЭСУД).

Датчик скорости автомобилей ВАЗ 21083, 21093, 21099 с электронным спидометром состоит из вала (привода) от шестерни в коробке передач и собственно датчика (элемент Холла, экран с прорезями и магнит). Экран вращается вместе с валом датчика. За экраном расположен магнит, создающий магнитное поле. Снаружи экрана расположен элемент Холла, состоящий из полупроводника и повышающих напряжение элементов.

На датчик скорости с блока управления (ЭБУ) ЭСУД подается напряжение равное (или чуть ниже) напряжению бортовой сети автомобиля. При движении автомобиля вал датчика вращается со скоростью пропорциональной скорости движения автомобиля. При этом экран вращается вокруг неподвижного магнита, своими зубцами прерывая создаваемое им магнитное поле. Всего зубцов шесть и прорезей шесть. При прохождении зубца между магнитом и элементом Холла на ЭБУ с датчика подается минимальное напряжение, равное 1v.

Датчик скорости не работает

При прохождении прорези — равное 5v. Создаются так называемые прямоугольные импульсы. Всего 6000 импульсов на 1 км пути (6 импульсов – 1 метр или один оборот колеса, или один оборот вала датчика). Исходя из количества импульсов в единицу времени, ЭБУ рассчитывает скорость автомобиля, а электронный спидометр в щитке приборов показывает ее водителю.

Датчик Холла работает

Блок управления (ЭБУ) на основе данных полученных с датчика скорости определяет — стоит автомобиль или движется. Так же параметр скорости движения учитывается им при расчете угла опережения зажигания, величины и продолжительности впрыска, силы искрового разряда на свечах зажигания.

Электронный спидометр в щитке приборов автомобиля на основе частоты импульсов с датчика скорости отклоняет стрелку в ту или иную сторону. Чем больше импульсов в единицу времени, тем выше напряжение, тем большее значение скорости показывает спидометр.

Примечания и дополнения

— На автомобилях с карбюраторными двигателями устанавливается механический датчик скорости имеющий иной принцип действия и порядок работы. Подробнее: «Датчик скорости автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099 с карбюраторным двигателем».

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector