Последњих деценија механичке брзиномере аутомобила заменили су електронски системи за мерење брзине, у којима сензори брзине играју важну улогу.Све о савременим сензорима брзине, њиховим типовима, дизајну и раду, као и њиховом правилном избору и замени - прочитајте у овом чланку.
Шта је сензор брзине
Сензор брзине (сензор брзине возила, ДСА) је осетљиви елемент електронског система за мерење брзине возила;Контактни или бесконтактни сензор који мери угаону брзину вратила у мењачу или у мењачу погонске осовине и преноси резултате мерења на регулатор брзине или брзиномер возила.
Имајте на уму: чланак говори само о ДСА за мерење брзине аутомобила.О сензорима брзине точкова који раде као део система активне безбедности (АБС и други), описано у другим чланцима на нашој веб страници.
Сензори брзине могу бити део различитих система модерног возила:
● Брзиномјер - за мерење и индикацију тренутне брзине кретања и пређеног пута (помоћу километраже);
● Системи убризгавања, паљења и других мотора - за исправљање режима рада агрегата, у зависности од брзине аутомобила и његових промена (при убрзању и кочењу);
● Активни сигурносни и алармни системи – за корекцију брзине и путање аутомобила у различитим режимима, упозоравање на потенцијално опасне ситуације и сл.;
● У неким аутомобилима - серво управљач и комфорни системи.
ДСА, као и традиционални кабловски погон брзиномера, монтира се на мењач, кутију преноса или мењач погонске осовине, пратећи угаону брзину секундарне или средње осовине.Информације примљене од сензора у облику електричних сигнала шаљу се на регулатор брзине или директно на брзиномер.Карактеристике генерисаних сигнала и начини повезивања/интегрисања сензора са електроником возила зависе од њиховог типа, дизајна и принципа рада.Ово треба детаљније описати.
Функционалност, врсте, дизајн и принцип рада сензора брзине
Сензори брзине, без обзира на тип и дизајн, генеришу сигнале који се могу послати или директно на брзиномер или на контролер мотора и повезане електронске управљачке јединице.У првом случају, сензор се користи само за визуелно одређивање брзине возила.У другом случају, аутомобилска електроника користи податке за контролу мотора и других система, а сигнал брзиномера се доводи из контролера.На савременим возилима се све више користи други начин повезивања.
Мерење брзине помоћу ДСА је прилично једноставно.Сензор генерише импулсни сигнал (обично правоугаоног облика), у коме брзина понављања импулса зависи од брзине ротације осовине и, сходно томе, од брзине аутомобила.Већина савремених сензора производи од 2000 до 25000 импулса по километру, али најчешће коришћени стандард је 6000 импулса по километру (за контактне сензоре - 6 импулса по обртају њиховог ротора).Тако се мерење брзине своди на израчунавање од стране контролера брзине понављања импулса који долазе из ДСА у јединици времена, а превод ове вредности у км/х нам је разумљив.
Сензори брзине су подељени у две велике групе:
● Директно покретан осовином или контактом;
● Бесконтактно.
Инсталирање контактног сензора брзине на мењачу
У прву групу спадају сензори на које се обртни момент са вратила мењача, осовине или преносног кућишта преноси помоћу погонског зупчаника и савитљиве челичне сајле (или кратке круте осовине).Сензор обезбеђује уређај који очитава угаону ротацију осовине и претвара је у електричне импулсе.Сензори овог типа имају широку примену, јер се могу инсталирати уместо погона механичког брзиномера (који омогућава надоградњу старих возила без додатних трошкова) и веома су поуздани.
Бесконтактни главни точкић сензора брзине
У другу групу спадају сензори који немају директан контакт са ротирајућим вратилом.За мерење брзине таквих сензора, помоћни уређај је инсталиран на осовини - главни диск или ротор.Бесконтактни уређаји постају све популарнији, уграђени су на многе актуелне моделе домаћих аутомобила.
Сви сензори раде на различитим физичким принципима.У контактним уређајима најчешће се користе Холов ефекат и магнеторезитивни ефекат (МРЕ), као и оптокаплери (оптоелектронски парови).У срцу бесконтактних сензора, Халов ефекат се највише користи, а много ређе МРЕ.Дизајн и принцип рада сваког типа сензора је описан у наставку.
Контактни сензори на основу Холовог ефекта
Сензори овог типа су засновани на Холовом ефекту: ако се раван проводник, кроз чије две супротне стране пролази једносмерна струја, стави у магнетно поље, онда се на његовим другим супротним странама јавља електрични напон.У срцу ДСА је Холов чип, у који су плочица (обично направљена од пермалоја) и коло појачала већ интегрисани.У сензорима, микроколо и магнет остају непомични, а промена магнетног поља се врши захваљујући ротирајућој "завеси" - прстену са прорезима.Прстен је повезан са погонским каблом или осовином, од којих добија ротацију.Излазни сигнал из ДСА се шаље до брзиномера или контролера преко стандардног конектора, преко којег се напајање напаја Холовом чипу.
Бесконтактни сензори засновани на Холовом ефекту
Бесконтактни ДСА је заснован на истом ефекту, али у њему нема покретних делова - уместо тога, ротор или пулсни диск са магнетизованим секцијама налази се на вратилу агрегата (мењач, осовински мењач).Између осетљивог дела сензора (са Холовим чипом) и ротора постоји мали размак, када се ротор ротира, у микроколу се генерише импулсни сигнал који се преко стандардног конектора шаље на контролер.
Шема рада бесконтактног сензора брзине
Контактни сензори засновани на магнеторезитивном ефекту
Дизајн сензора брзине са магнетоотпорним елементом
Ова врста ДСА заснована је на магнеторезитивном ефекту - својству неких материјала да мењају свој електрични отпор када се ставе у магнетно поље.Такви сензори су слични Холовим сензорима, али користе чипове са интегрисаним магнеторезитивним елементом (МРЕ) на бази полупроводничких материјала.Најчешће, ови сензори имају директан погон, промена магнетног поља се врши ротирањем прстенастог вишеполног магнета, генерисани сигнал се доводи до контролера преко стандардног конектора (кроз који се напајање микро кола са МРЕ је обезбеђен).
Оптоелектронски контактни сензори
Ови ДСА-и су најједноставнији у дизајну, али су мање осетљиви и инерцијски од горе описаних.Сензор је заснован на оптоцоуплер-у - ЛЕД-у и фототранзистору, између којих се налази диск са уторима спојеним на погонско вратило.Када се диск ротира, светлосни ток између ЛЕД-а и фототранзистора се периодично прекида, ови прекиди се појачавају и шаљу у контролер у облику импулсног сигнала.
Дизајн оптоелектронског сензора брзине
Како одабрати и заменити одговарајући сензор брзине
Неисправан сензор брзине у савременом возилу може бити извор разних проблема - од губитка података о брзини кретања и пређеној удаљености (брзиномер и километража престају да раде), до поремећаја погонског агрегата (нестабилан рад у празном ходу, повећана потрошња горива, губитак снаге), серво управљач и сигурносни системи.Стога, ако се ДСА поквари, треба га заменити што је пре могуће.
За замену, требало би да узмете само сензор који је раније био на аутомобилу или користите уређаје међу онима које препоручује произвођач аутомобила.У неким случајевима могуће је изабрати "не-материјал" ДСА, али најчешће је то немогуће - сензор или не долази на своје место, или даје погрешна очитавања током инсталације.Стога, експериментима са селекцијом ДСА треба прибегавати само у екстремним случајевима.
Замена сензора се врши у складу са упутствима за конкретно возило (или мењач, осовину или кутију).ДСА са директним погоном обично имају навој и шестоугао по принципу кључ у руке (али не увек - неки производи имају прстен са попречним набором), тако да се њихова замена своди на искључивање старог уређаја и увртање новог.Бесконтактни сензори се обично причвршћују са једним или два завртња (завртња) увучена кроз рупу на прирубници.У свим случајевима, сви радови морају бити обављени са уклоњеним терминалом из акумулатора, пре демонтаже сензора потребно је одвојити електрични конектор, а пре уградње новог очистити место његове уградње.
Теже је заменити ротор бесконтактних сензора - за то је потребно делимично раставити јединицу (кутију, мост), а затим извршити поправке у складу са упутствима.
Са правилним одабиром и заменом сензора брзине, брзиномер и разни системи аутомобила (укључујући и мотор) одмах почињу да раде.У будућности, ДСА ће обезбедити сигуран и удобан рад возила.
Време поста: Јул-12-2023