در دهه های اخیر، سرعت سنج های مکانیکی خودرو با سیستم های اندازه گیری سرعت الکترونیکی جایگزین شده اند که سنسورهای سرعت نقش مهمی در آن ایفا می کنند.همه چیز در مورد سنسورهای سرعت مدرن، انواع، طراحی و عملکرد آنها و همچنین انتخاب و جایگزینی صحیح آنها - در این مقاله بخوانید.
سنسور سرعت چیست؟
سنسور سرعت (سنسور سرعت خودرو، DSA) یک عنصر حساس از سیستم الکترونیکی اندازه گیری سرعت خودرو است.یک سنسور تماسی یا غیر تماسی که سرعت زاویه ای شفت را در جعبه دنده یا در گیربکس محور محرک اندازه گیری می کند و نتایج اندازه گیری را به کنترل کننده سرعت یا سرعت سنج خودرو منتقل می کند.
لطفاً توجه داشته باشید: مقاله فقط DSA را برای اندازه گیری سرعت خودرو مورد بحث قرار می دهد.درباره سنسورهای سرعت چرخ که به عنوان بخشی از سیستم های ایمنی فعال (ABS و سایرین) عمل می کنند، که در مقالات دیگر در وب سایت ما توضیح داده شده است.
سنسورهای سرعت می توانند بخشی از سیستم های مختلف یک وسیله نقلیه مدرن باشند:
● سرعت سنج - برای اندازه گیری و نشان دادن سرعت فعلی حرکت و مسافت طی شده (با استفاده از کیلومتر شمار).
● تزریق، احتراق و سایر سیستم های موتور - برای اصلاح حالت های عملکرد واحد قدرت، بسته به سرعت خودرو و تغییرات آن (در هنگام شتاب گیری و ترمز).
● سیستم های امنیتی و هشدار فعال - برای اصلاح سرعت و مسیر حرکت خودرو در حالت های مختلف، هشدار از موقعیت های بالقوه خطرناک و غیره.
● در برخی خودروها - فرمان برقی و سیستم های راحتی.
DSA، مانند محرک کابلی سنتی سرعت سنج، بر روی جعبه دنده، جعبه انتقال یا گیربکس محور محرک نصب می شود و سرعت زاویه ای شفت ثانویه یا میانی را ردیابی می کند.اطلاعات دریافتی از سنسور به صورت سیگنال های الکتریکی به کنترل کننده سرعت یا مستقیماً به سرعت سنج ارسال می شود.ویژگی‌های سیگنال‌های تولید شده و روش‌های اتصال/یکپارچه‌سازی حسگرها با وسایل الکترونیکی خودرو به نوع، طراحی و اصل عملکرد آنها بستگی دارد.این باید با جزئیات بیشتر توضیح داده شود.
کارکرد، انواع، طراحی و اصل عملکرد سنسورهای سرعت
سنسورهای سرعت، صرف نظر از نوع و طراحی، سیگنال هایی تولید می کنند که می توانند مستقیماً به سرعت سنج یا به کنترل کننده موتور و واحدهای کنترل الکترونیکی مرتبط ارسال شوند.در حالت اول، سنسور فقط برای تعیین بصری سرعت وسیله نقلیه استفاده می شود.در حالت دوم، داده ها توسط الکترونیک خودرو برای کنترل موتور و سایر سیستم ها استفاده می شود و سیگنال به سرعت سنج از کنترل کننده تغذیه می شود.در وسایل نقلیه مدرن، روش دوم اتصال به طور فزاینده ای استفاده می شود.
اندازه گیری سرعت با DSA بسیار ساده است.سنسور یک سیگنال پالس (معمولاً مستطیلی شکل) تولید می کند که در آن نرخ تکرار پالس به سرعت چرخش شفت و بر این اساس به سرعت ماشین بستگی دارد.اکثر سنسورهای مدرن بین 2000 تا 25000 پالس در هر کیلومتر تولید می کنند، اما رایج ترین استاندارد مورد استفاده 6000 پالس در کیلومتر است (برای سنسورهای تماسی - 6 پالس در هر چرخش روتور آنها).بنابراین، اندازه‌گیری سرعت به محاسبه توسط کنترل‌کننده نرخ تکرار پالس‌هایی که از DSA در واحد زمان می‌آیند کاهش می‌یابد و ترجمه این مقدار به کیلومتر در ساعت برای ما قابل درک است.
سنسورهای سرعت به دو گروه بزرگ تقسیم می شوند:
● مستقیماً توسط شفت یا تماس هدایت می شود.
● بدون تماس.
نصب سنسور سرعت تماس در گیربکس
گروه اول شامل سنسورهایی است که گشتاور از شفت، محور یا جعبه انتقال گیربکس با استفاده از یک چرخ دنده محرک و یک کابل فولادی انعطاف پذیر (یا یک شفت سفت و سخت کوتاه) به آنها منتقل می شود.سنسور دستگاهی را فراهم می کند که چرخش زاویه ای شفت را می خواند و آن را به تکانه های الکتریکی تبدیل می کند.سنسورهای این نوع به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند، زیرا می توانند به جای درایو سرعت سنج مکانیکی (که به شما امکان می دهد وسایل نقلیه قدیمی را بدون هزینه اضافی ارتقا دهید) نصب می شوند و بسیار قابل اعتماد هستند.
شماره گیری اصلی سنسور سرعت غیر تماسی
گروه دوم شامل سنسورهایی است که تماس مستقیم با محور چرخان ندارند.برای اندازه گیری سرعت چنین سنسورهایی، یک دستگاه کمکی روی شفت نصب می شود - یک دیسک اصلی یا روتور.دستگاه های بدون تماس روز به روز محبوب تر می شوند، آنها بر روی بسیاری از مدل های فعلی خودروهای داخلی نصب می شوند.
همه سنسورها بر اساس اصول فیزیکی مختلف کار می کنند.در دستگاه‌های تماسی، اثر هال و اثر مغناطیسی مقاومتی (MRE) و همچنین کوپلرهای نوری (جفت‌های الکترونیک نوری) بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرند.در قلب سنسورهای غیر تماسی، اثر هال بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد و خیلی کمتر از MRE استفاده می شود.طراحی و اصل عملکرد هر نوع سنسور در زیر توضیح داده شده است.
سنسورهای تماس بر اساس اثر هال
حسگرهای این نوع بر اساس اثر هال هستند: اگر یک هادی مسطح که از دو طرف مخالف آن جریان مستقیم عبور می‌کند، در میدان مغناطیسی قرار گیرد، ولتاژ الکتریکی در طرف مقابل دیگر آن ایجاد می‌شود.در قلب DSA یک تراشه هال قرار دارد که در آن یک ویفر (معمولاً از آلیاژ دائمی) و یک مدار تقویت کننده از قبل یکپارچه شده است.در سنسورها، ریزمدار و آهنربا ثابت می مانند و تغییر در میدان مغناطیسی به دلیل چرخش "پرده" - یک حلقه با شکاف ها انجام می شود.حلقه به یک کابل درایو یا شفت متصل است که از آن چرخش دریافت می کند.سیگنال خروجی از DSA از طریق یک کانکتور استاندارد به سرعت سنج یا کنترل کننده ارسال می شود که از طریق آن برق به تراشه هال تامین می شود.
حسگرهای غیر تماسی بر اساس اثر هال
DSA غیر تماسی بر اساس همان اثر است ، اما هیچ قسمت متحرکی در آن وجود ندارد - در عوض ، یک روتور یا دیسک پالس با بخش های مغناطیسی روی شفت واحد (گیربکس ، گیربکس محور) قرار دارد.یک شکاف کوچک بین قسمت حساس سنسور (دارای تراشه هال) و روتور وجود دارد، هنگامی که روتور می چرخد، سیگنال پالسی در میکرو مدار تولید می شود که از طریق یک کانکتور استاندارد به کنترل کننده ارسال می شود.
طرح عملکرد سنسور سرعت غیر تماسی
سنسورهای تماس بر اساس اثر مغناطیسی مقاومتی
طراحی سنسور سرعت با عنصر مغناطیسی
این نوع DSA بر اساس اثر مغناطیسی مقاومتی است - خاصیت برخی از مواد برای تغییر مقاومت الکتریکی خود در هنگام قرار گرفتن در یک میدان مغناطیسی.چنین حسگرهایی شبیه به سنسورهای هال هستند، اما از تراشه‌هایی با عنصر مغناطیسی مقاومتی یکپارچه (MRE) بر اساس مواد نیمه‌رسانا استفاده می‌کنند.بیشتر اوقات ، این سنسورها دارای یک درایو مستقیم هستند ، تغییر میدان مغناطیسی با چرخش آهنربای چند قطبی حلقه انجام می شود ، سیگنال تولید شده از طریق یک اتصال دهنده استاندارد (که از طریق آن منبع تغذیه ریز مدار با MRE ارائه شده است).
سنسورهای تماس نوری
این DSA ها از نظر طراحی ساده ترین هستند، اما نسبت به مواردی که در بالا توضیح داده شد، حساسیت کمتر و اینرسی بیشتری دارند.سنسور مبتنی بر یک اپتوکوپلر - یک LED و یک ترانزیستور نوری است که بین آنها یک دیسک با شکاف های متصل به شفت درایو وجود دارد.هنگامی که دیسک می چرخد، شار نوری بین LED و فوتوترانزیستور به طور دوره ای قطع می شود، این وقفه ها تقویت شده و به صورت یک سیگنال پالس به کنترل کننده ارسال می شود.
طراحی سنسور سرعت نوری
نحوه انتخاب و تعویض سنسور سرعت مناسب
یک سنسور سرعت معیوب در یک وسیله نقلیه مدرن می تواند منبع مشکلات مختلفی باشد - از از دست دادن داده ها در مورد سرعت حرکت و مسافت طی شده (سرعت سنج و کیلومترشمار از کار نمی افتند)، تا اختلال در واحد قدرت (بیکار ناپایدار، افزایش مصرف سوخت، از دست دادن قدرت)، فرمان برق و سیستم های امنیتی.بنابراین در صورت خرابی DSA باید در اسرع وقت تعویض شود.
برای تعویض، باید فقط سنسوری را که قبلاً روی خودرو بوده است بردارید، یا از دستگاه هایی از میان آنهایی که خودروساز توصیه کرده است استفاده کنید.در برخی موارد، می توان یک DSA "غیر بومی" را انتخاب کرد، اما اغلب این غیرممکن است - سنسور یا در جای خود قرار نمی گیرد یا در حین نصب خوانش های نادرستی می دهد.بنابراین، آزمایشات با انتخاب DSA باید فقط در موارد شدید متوسل شوند.
تعویض سنسور مطابق با دستورالعمل این وسیله نقلیه خاص (یا جعبه دنده، محور یا جعبه انتقال) انجام می شود.DSAهای درایو مستقیم معمولاً دارای یک نخ و شش ضلعی هستند (اما نه همیشه - برخی از محصولات دارای یک حلقه با راه راه عرضی هستند)، بنابراین تعویض آنها به بیرون آوردن دستگاه قدیمی و پیچاندن دستگاه جدید منجر می شود.سنسورهای غیر تماسی معمولاً با یک یا دو پیچ (پیچ) که از طریق سوراخی در فلنج رزوه می شوند، متصل می شوند.در همه موارد، تمام کارها باید با ترمینال خارج شده از باتری انجام شود، قبل از جدا کردن سنسور، لازم است کانکتور برق را جدا کنید و قبل از نصب کانکتور جدید، محل نصب آن را تمیز کنید.
تعویض روتور سنسورهای غیر تماسی دشوارتر است - برای این کار لازم است تا قسمتی از واحد (جعبه، پل) جدا شود و سپس طبق دستورالعمل کار تعمیر انجام شود.
با انتخاب صحیح و تعویض سنسور سرعت، سرعت سنج و سیستم های مختلف خودرو (از جمله موتور) بلافاصله شروع به کار می کنند.در آینده، DSA عملکرد ایمن و راحت خودرو را تضمین خواهد کرد.
زمان ارسال: ژوئیه-12-2023