Senzorii de viteză a roților
cerere
Senzorii de viteză a roților sunt utilizați pentru a determina viteza de rotație a roților mașinii (numărul de rotații ale roții). Semnalele de viteză sunt transmise prin cablu la unitatea de comandă ABS, ASR sau ESP a autovehiculului, care controlează individual puterea de frânare a fiecărei roți. Această bucle de control împiedică blocarea (cu ABS) sau derularea roților (cu ASR sau ESP) și garantează stabilitatea și controlul autovehiculului. Sistemele de navigație au, de asemenea, nevoie de semnale de viteză a roților pentru a calcula distanța parcursă (de exemplu, în tuneluri sau în absența semnalelor prin satelit).
Principiu de proiectare și funcționare
Semnalele pentru senzorul de viteză al roții sunt formate folosind un senzor de puls de oțel conectat rigid la butucul roții (pentru senzorii pasivi) sau un senzor de impulsuri multipol (pentru senzori activi). Acest senzor de impuls are aceeași viteză de rotație ca și roata și trece suprafața capului senzorului fără contact. Senzorul "citește" fără contact direct printr-un spațiu de aer de până la 2 mm (Figura 2).
Diferența de aer (cu toleranțe mici) servește la asigurarea procesului de obținere a unui semnal fără interferențe. Posibile interferențe cum ar fi vibrațiile, vibrațiile, temperatura, umiditatea, condițiile de instalare pe roată etc. sunt excluse.
Figura nr. 1 Senzori de viteză pasivi (inductivi)
un știft de tăiere (inductor plat)
b Piuliță de contact în formă de diamant (inductor în formă de cruce)
Desenul nr. 2 Desenarea principiului senzorului de viteză pasivă
1 Magnet permanent
2 bobină magnetică
3 Pole pin
4 Roată de impuls din oțel
5 Linii magnetice de câmp
Deoarece condițiile de montare pe roată nu sunt întotdeauna aceleași, există diferite forme de pini de contact pol și diferite opțiuni de montare. Cel mai frecvent incizala pini de contact bolțul (Fig. 1a, de asemenea, numit un inductor plat) și PIN-ul de contact cu diamant (Fig. Lb, de asemenea, cunoscut ca un inductor cruciform). Ambii pini de contact cu polul trebuie să fie direcționați precis către inelul de impuls în timpul instalării.
Figura 3 Tensiunea semnalului de ieșire al senzorului de viteză pasivă
a Senzor de viteză pasiv cu inel de impuls
b Semnalul senzorului la turația constantă a roții
s Semnalul senzorului cu creșterea vitezei roții
Senzor de viteză activ
Elemente senzoriale
În cazul sistemelor de frânare moderne, sunt utilizați senzori de viteză aproape exclusiv activi (figura 4). În mod tipic, ele constau dintr-un microcircuit integrat din siliciu închis ermetic încorporat în capul senzorului.
Împreună cu circuite integrate magnetorezistive (modificarea rezistenței electrice atunci când câmpul magnetic) firma «Bosch» utilizează cantități mari de asemenea elemente Hall senzoriale, care sunt receptive la cea mai mică schimbare în câmpul magnetic și, prin urmare, pot fi utilizate în golurile de aer mai mari decât senzorii de viteză pasive rotație.
Inel activ (impuls)
O roată multipolară este utilizată ca inel de impuls al senzorului de viteză activă. Acestea sunt localizate alternativ cu magneți permanenți aranjați sub forma unui inel pe un suport metalic nemagnetic (fig.6 și fig.7a). Polii nordici și sudici ai acestor magneți îndeplinesc funcția dinților inelului de impuls. Microcircuitul integrat al senzorului este afectat de un câmp magnetic în continuă schimbare. Prin urmare, fluxul magnetic care trece prin microcircuitul integrat se modifică și atunci când inelul multipolar se rotește.
Figura 4 Senzor de viteză activă de rotație
Ca o alternativă la inelul multipolar, se poate folosi o roată din oțel. În acest caz, un magnet este creat pe Hall integrat IC pentru a produce un câmp magnetic constant (figura 7b). În timpul rotirii inelului de impuls, câmpul magnetic permanent existent este expus la "interferență" datorită unei modificări constante a crestăturii. În alte privințe, principiul de măsurare, prelucrarea semnalului și circuitul integrat sunt identice cu cele ale unui senzor fără magnet.
Figura 5 Desenul expunerii cu un senzor de impuls multipol
1 Hub Hub
2 rulment cu bile
3 Inel multipolar
4 senzor de viteză a roții
caracteristicile
Un fenomen tipic pentru senzorul de viteză activă este integrarea elementului de măsură al Hall, amplificatorul de semnal și condiționarea semnalului în microcircuitul integrat (figura 8). Datele privind viteza de rotație sunt transmise sub forma unui curent furnizat sub formă de impulsuri dreptunghiulare (figura 9). Frecvența impulsurilor curente este proporțională cu numărul de rotații ale roții, iar citirea citirilor este posibilă aproape până la oprirea roții (0,1 km / h).
Figura nr. 6. Senzor de viteză rotativă în secțiune
1 element atingeți
2 Inel multipolar cu inel de schimbat
magnetizarea nord-sud
Figura 7 Desenarea principiului de funcționare în determinarea vitezei de rotație
și integrat IC Hollas cu un senzor de impuls multipolar
b Integral Hall IC cu oțel
Inel de impuls și magnet în senzor
1 element atingeți
2 Inel multipolar
3 Magnet
4 Roată de impuls din oțel
Tensiunea de alimentare este între 4,5 și 20 de volți. Nivelul semnalului de ieșire dreptunghiular este de 7 mA (scăzut) și de 14 mA (înalt). Cu această formă de transmisie digitală a semnalelor, de exemplu, o tensiune de interferență inductivă este ineficientă în comparație cu un senzor inductiv pasiv. Comunicarea cu unitatea de comandă se realizează printr-un cablu cu două fire.
Figura nr. 8 Diagrama bloc a halei integrate IC
Designul compact și greutatea redusă permit montarea senzorului de viteză activ pe sau în rulmentul roții (figura 10). În acest scop, sunt adecvate diferite forme standard ale capului senzorului.
Figura nr. 9 Conversia semnalului în hala integrată IC
un semnal sursă
b Semnal de ieșire
0S1 Prag de comutare superioară
US1 Pragul de comutare inferior
Figura nr. 10 Rulmentul roților de la senzorii de viteză
1 senzor de viteză
Procesarea digitală a semnalelor permite transmiterea informațiilor suplimentare codificate utilizând un semnal de ieșire modulat în impuls (Figura 11).
Determinarea direcției de rotație a roților: acest lucru este necesar în mod special pentru funcția de "Hold Hold Control", care împiedică autovehiculul să se rotească înapoi în timpul urcării spre munte. Direcția de rotație este de asemenea folosită pentru navigarea în mașină.
Determinarea stării stop: aceste date sunt, de asemenea, procesate în funcția Hill Hold Control. Procesarea ulterioară a datelor este inclusă în secțiunea de autodiagnosticare.
Calitatea senzorului: puteți trimite date despre calitatea semnalului senzorului. Prin aceasta, șoferul, în caz de eroare, poate primi informații despre nevoia de a apela serviciul pentru clienți în timp util.
Figura 11 Transmisia de date codificată utilizând semnale modulate cu impulsuri
un semnal de viteză atunci când conduceți înapoi
b Semnal de viteză pentru deplasarea în față
cu un semnal când mașina este
d Calitatea semnalului senzorului, autodiagnosticarea
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: