Систем против блокирања точкова (АБС) прати параметре кретања возила према очитањима сензора инсталираних на једном или више точкова.Сазнајте шта је АБС сензор и зашто је потребан, које су врсте, како функционише и на којим принципима се заснива његов рад - сазнајте из чланка.
Шта је АБС сензор
АБС сензор (такође и сензор брзине аутомобила, ДСА) је бесконтактни сензор брзине ротације (или брзине) точка возила опремљених разним електронским системима активне безбедности и помоћним системима управљања.Сензори брзине су главни мерни елементи који обезбеђују рад система против блокирања точкова (АБС), система контроле стабилности (ЕСЦ) и контроле проклизавања.Такође, очитавања сензора се користе у неким системима управљања аутоматским мењачем, мерењу притиска у гумама, адаптивном осветљењу и другим.
Сви савремени аутомобили и многа друга возила на точковима опремљена су сензорима брзине.На путничким аутомобилима сензори се уграђују на сваки точак, на комерцијалним возилима и камионима сензори се могу уградити и на све точкове и у диференцијале погонске осовине (по један по осовини).Тако антиблокирајући кочиони системи могу да прате стање свих точкова или точкова погонских осовина, и на основу ових информација врше промене у раду кочионог система.
Врсте АБС сензора
Сви постојећи ДСА су подељени у две велике групе:
• Пасивно – индуктивно;
• Активни — магнеторезитивни и засновани на Холовим сензорима.
Пасивни сензори не захтевају екстерно напајање и имају најједноставнији дизајн, али имају ниску тачност и низ недостатака, па су данас од мале користи.Активним АБС сензорима је потребна снага за рад, нешто су сложенији у дизајну и скупљи, али дају најтачнија очитавања и поуздани су у раду.Стога су данас активни сензори инсталирани на већини аутомобила.
ДСА свих типова има две верзије:
• Право (крај);
•Угао.
Директни сензори имају облик цилиндра или шипке, на чијем је једном крају уграђен сензорски елемент, на другом - конектор или жица са конектором.Сензори угла су опремљени угаоним конектором или жицом са конектором, а имају и пластични или метални носач са рупом за вијак.
Дизајн и рад АБС индуктивних сензора
Ово је најједноставнији сензор брзине у дизајну и раду.Заснован је на индукторској намотаној танкој бакарној жици, унутар које се налази прилично моћан трајни магнет и гвоздено магнетно језгро.Крај завојнице са магнетним језгром налази се наспрам металног зупчаника (пулсног ротора), чврсто постављеног на главчину точка.Зуби ротора имају правоугаони профил, растојање између зуба је једнако или нешто веће од њихове ширине.
Рад овог сензора заснива се на феномену електромагнетне индукције.У мировању нема струје у завојници сензора, пошто је окружен константним магнетним пољем - нема сигнала на излазу сензора.Док се аутомобил креће, зупци пулсног ротора пролазе близу магнетног језгра сензора, што доводи до промене магнетног поља које пролази кроз калем.Као резултат, магнетно поље постаје наизменично, које, према закону електромагнетне индукције, генерише наизменичну струју у калему.Ова струја варира по закону синуса, а учесталост промене струје зависи од брзине ротације ротора, односно од брзине аутомобила.
Индуктивни сензори брзине имају значајне недостатке - почињу да раде тек када се савлада одређена брзина и формирају слаб сигнал.Ово онемогућава АБС-у и другим системима да раде при малим брзинама и често доводи до грешака.Стога, пасивни ДСА индуктивног типа данас уступају место напреднијим активним.
Дизајн и рад сензора брзине на бази Холовог елемента
Сензори засновани на Холовим елементима су најчешћи због своје једноставности и поузданости.Засновани су на Холовом ефекту – појави попречне разлике потенцијала у равном проводнику постављеном у магнетно поље.Такав проводник је квадратна метална плоча смештена у микроколо (Холово интегрисано коло), које такође садржи процењивачко електронско коло које генерише дигитални сигнал.Овај чип је уграђен у сензор брзине.
Структурно, ДСА са Холовим елементом је једноставан: заснован је на микроколу, иза којег се налази трајни магнет, а око њега се може налазити метална плоча-магнетно језгро.Све ово се налази у кућишту, у чијем задњем делу се налази електрични конектор или проводник са конектором.Сензор се налази насупрот импулсног ротора, који се може направити у облику металног зупчаника или прстена са магнетизованим деловима, импулсни ротор је чврсто монтиран на главчину точка.
Принцип рада Холовог сензора је следећи.Интегрисано коло Хола константно генерише дигитални сигнал у облику квадратних импулса одређене фреквенције.У мировању, овај сигнал има минималну фреквенцију или је потпуно одсутан.На почетку кретања аутомобила, магнетизовани делови или зупци ротора пролазе поред сензора, што повлачи за собом промену струје у сензору - ову промену прати круг за процену, који генерише излазни сигнал.Фреквенција импулсног сигнала зависи од брзине ротације точка, коју користи систем против блокирања точкова.
ДСА овог типа је лишен недостатака индуктивних сензора, они вам омогућавају да мерите брзину ротације точкова буквално од првих центиметара кретања аутомобила, тачни су и поуздани у раду.
Дизајн и рад анизотропних магнеторезистивних сензора брзине
Магнеторесивни сензори брзине су засновани на анизотропном магнеторезитивном ефекту, који представља промену електричног отпора феромагнетних материјала када се њихова оријентација промени у односу на константно магнетно поље.
Осетљиви елемент сензора је „слојни колач“ од две или четири танке пермалојске плоче (посебна легура гвожђе-никл), на које се наносе метални проводници који на одређени начин распоређују линије магнетног поља.Плоче и проводници су смештени у интегрисано коло, у коме се такође налази коло за процену за формирање излазног сигнала.Овај чип је уграђен у сензор који се налази насупрот импулсног ротора - пластични прстен са магнетизованим деловима.Прстен је чврсто постављен на главчину точка.
Рад АМР сензора се своди на следеће.У мировању, отпор феромагнетних плоча сензора остаје непромењен, тако да се излазни сигнал који генерише интегрисано коло такође не мења или је потпуно одсутан.Док се аутомобил креће, магнетизовани делови пулсног прстена пролазе поред сензорског елемента, што доводи до промене смера линија магнетног поља.Ово изазива промену отпора плоча од пермалоја, што се прати помоћу кола за процену - као резултат, на излазу сензора се генерише пулсни дигитални сигнал чија је фреквенција пропорционална брзини аутомобила.
Треба напоменути да магнеторезитивни сензори омогућавају да пратите не само брзину ротације точкова, већ и правац њихове ротације и тренутак заустављања.Ово је могуће због присуства импулсног ротора са магнетизованим секцијама: сензор прати не само промену смера магнетног поља, већ и редослед проласка магнетних полова поред сензорног елемента.
ДСА овог типа су најпоузданији, обезбеђују високу тачност у мерењу брзине ротације точкова и ефикасног рада активних система безбедности возила.
Општи принцип рада сензора брзине као дела АБС и других система
Системи против блокирања кочница, без обзира на сензоре уграђене у њих, имају исти принцип рада.АБС контролна јединица прати сигнал који долази од сензора брзине и упоређује га са унапред израчунатим показатељима брзине и убрзања возила (ови индикатори су индивидуални за сваки аутомобил).Ако се сигнал са сензора и параметри снимљени у контролној јединици поклапају, систем је неактиван.Ако сигнал са једног или више сензора одступа од пројектних параметара (то јест, точкови су блокирани), онда је систем укључен у кочиони систем, спречавајући негативне последице блокирања точкова.
Више информација о раду антиблокирања и других активних система безбедности аутомобила можете пронаћи у другим чланцима на сајту.
Време поста: 24.08.2023