Датчики измерения скорости, виды датчиков и их устройство
Вращающийся тросик давно считается одним из устаревших методов измерения скорости. Сейчас отдают предпочтение другим устройствам, чья работа основана на принципе Холла. Такие приспособления упрощают эксплуатацию транспортного средства. И позволяют быстрее принимать решения по восстановлению нормальной работоспособности тех или иных узлов, которыми снабжаются датчики скорости, виды датчиков и их устройство подробно опишем далее.
Информация общего характера
От колёс в процессе вращения исходят импульсы электрической энергии – на их анализе и построена работа приборов. Суть типовых датчиков – в том, что они выглядят как элементы небольших размеров внутри привода. Они располагаются в том же месте, что и КПП.
На сегодняшний день основными видами датчиков признают следующие:
- Электронные современные модели.
- Индуктивные.
- Язычковые.
Более подробное описание
В современном автомобилестроении наибольшее распространение получили именно приборы с эффектом Холла. Этапы функционирования в этом случае имеют следующее описание:
- Датчики монтируют внутри приводов спидометра. После этого начинается отслеживания частоты вращения у одного из колёс. Формируется единая электрическая цепь.
- Изучаем определитель скорости. Специальному контроллеру передают до 6004 импульсов через каждый километр пути, пока устройство функционирует. Увеличение показателя пропорциональное. Импульсы передаются с большей частотой по мере того, как увеличивается скорость движения.
- Ранее отмеченный измеритель анализирует результаты приёма и передачи импульсов. После этого считается, с какой скоростью автомобиль точно движется в настоящее время. Полученные результаты идут на блоки, отвечающие за контроль р. Водитель через спидометр тоже получает интересующую его информацию.
Одна из особенностей датчика – практически полное отсутствие сопротивления. Итоговая скорость от конструкции не зависит.
Не составит труда разобраться с принципами работы любых современных датчиков.
Датчики скорости: на что они влияют?
Предназначение устройства заслуживает отдельного рассмотрения. Выделяют два основных:
- Сообщение водителю о том, с какой скоростью движется авто. Благодаря этому проще полностью соблюдать правила дорожного движения.
- Вторая функция – тоже передача информации, но только не водителю. Её получают другие узлы, функционирующие внутри авто. Информация представляет особую важность для редуктора ГБО, карбюратора, инжектора. У этих двигателей есть электроника, которая на основе полученных сведений регулирует работу мотора, когда он движется по инерции, либо поддерживает холостой ход.
От того, исправен ли датчик скорости, зависит двигатель, как можно увидеть из предыдущих пунктов. Например, если заметен перерасход топлива – причиной вероятнее всего служит и неисправный датчик.
Потому можно ответить и на вопрос о том, на что влияют любые виды датчиков скорости, стабильно дающие показания:
- Правильность, стабильность работы автомобиля.
- Безопасное дорожное движение.0
Неисправность прибора: по каким причинам возникает?
Обрыв электрической сети относят к проблемам, которые встречаются чаще всего у таких узлов. Если диагностика проводится самостоятельно – рекомендуется начинать с проверки электрических контактов, основной части проводов. Проверку проводят визуально, обязательно прозвание при помощи тестера.
Обломы часто наблюдают сразу после пластиковых разъёмов, в области, где расположен выпускной коллектор.
Разъединение и проверка обязательны для каждого из контактов. Быстрое окисление происходит, если на эти места воздействуют влага с солью. Из-за этого потом прерываются электрические цепи. Если обнаружилась такая проблема – надо зачистить поверхность, использовать качественную смазку.
Трос спидометра тоже предполагает дополнительную проверку. Если его длительно эксплуатируют – велика вероятность появления обрывов, мешающих нормальной работе проводов и целой системы. Тросик рекомендуется периодически смазывать маслом, чтобы проблем было меньше. Следующие признаки должны настораживать водителей:
- Двигатель резко меняет мощность.
- Расход топлива, который внезапно увеличился.
- Отсутствие стабильной работы при сохранении холостого хода.
- Проблемы с работой спидометра, отражение ложной информации.
С большой вероятностью проблемы привязаны к датчику, если при холостом ходе двигателя авто внезапно останавливается. То же самое касается ситуации при движениях накатом. Остановка может произойти, и когда нажимают педаль сцепления, переключая передачи. Когда обнаруживаются подобные проблемы, в большинстве случаев без замены прибора не обойтись. Вид устройства не играет роли.
Проведение самостоятельных тестирований
Перед проверкой счётчика водителю советуют отдельно убедиться в том, что напряжение с электричеством поступает ко всем контактам. Главное – помнить, что функционирование прибора опирается на эффект Холла. Контакт, отвечающий за передачу импульсов, проверяют только во время кручения. Если кручения нет, то и напряжение на прибор не передаётся.
0,5-10 В – норма по показателям, когда проводят проверку мультиметром. Существует три способа для самостоятельной проверки датчика.
- С предварительным демонтажем устройства.
Мультиметр используют, чтобы найти тот контакт, через который ведётся подача импульсов. Минусовой щуп замыкают на корпус авто, а плюсовой – на сам измерительный прибор. Следующий этап включает вращение самого датчика, с сохранением малой скорости. Следующий этап – появление небольшого напряжения у мультиметра. Чем выше скорость вращения прибора – тем больше напряжение, с которым работает датчик.
Датчик демонтируется, только если зажигание выключено. Иначе велика вероятность перегорания устройств в момент разъединения контактов.
- При втором способе можно не снимать приспособление.
Используем домкрат, приподнимая одно из ведущих колёс. У мультиметра щупы зажимают на контактах прибора. После этого колесо начинают вручную вращать. Тогда на контактах появится напряжение, тут же отображённое в мультиметре. Увеличение скорости приводит к большему напряжению. Если ничего не происходит – велика вероятность, что датчик придётся заменить, поскольку он неисправен.
- Ещё один вариант – когда мультиметра нет, но проверку провести необходимо.
В этом случае для использования подходит контрольная лампочка, на 12 В. Действия проводятся в таком же порядке, что и для второго метода. К устройству подсоединяют лампочки, а не контакты мультиметра. Лампочка загорится, когда колесо начнут вращать, если с прибором всё в порядке.
Когда выбирают второй и третий варианты проверки, одновременно рекомендуется изучать и привод устройства. Его легко отыскать на ощупь. Стабильность привода легко проверить, когда одно из колёс вращается.
Самостоятельная замена датчиков скорости
Перед заменой устройства выполняются все действия по диагностике, описанные выше. Только после этого целесообразной будет сама замена, если обнаружены какие-либо проблемы. При покупке нового устройства надо обратить внимание на качество. Отечественные или европейские модели станут оптимальным выбором, а вот от Китая лучше отказываться.
У отечественных изделий при помощи специального лака заливают все контакты, взаимодействующие с окружающей средой. Благодаря этому срок эксплуатации продлевается.
Хвостовик лучше брать не пластиковый, а металлический. Износ у пластиковых вариантов более быстрый. Особенно – для тех, кому нравятся высокие скорости, агрессивные стили езды. Использование подъёмников и специальных ям упрощает процесс замены. Место расположения датчиков скорости у конкретных машин описано в эксплуатационном руководстве.
Когда датчик найден – выключают зажигание, очищают прибор от всех загрязнений. Устройство надо выкрутить, отсоединив нужные клеммы. Не рекомендуется прикладывать слишком серьёзные усилия, даже когда с первого раза не получается. Лучше выбрать состав WD-40 для обработки места крепления, немного подождать.
Когда демонтаж завершён – переходят к установке нового прибора. Все разъёмы соединяются, подключают питание на АКБ.
В электронном блоке управления вручную проводят обнуление ошибки, когда монтаж нового датчика завершён. Иначе индикатор по неисправностям продолжит работать, только запутывая водителя ещё больше.
Заключение
Все современные автомобили оснащаются датчиками, измеряющими скорость. Задача этих устройств – не только в самом измерении, но и в передаче информации как самому водителю, так и другим блокам, связанным с управлением автомобилем. Обороты холостого хода легко контролировать на основе информации, полученной от устройства. То же самое касается количества подаваемого воздуха, других параметров, оказывающих прямое влияние на двигатель и его работу. Частота передаваемых сигналов увеличивается по мере увеличения скорости движения транспорта.
Источник
Датчики вращения колес — для чего они, как они работают и каковы признаки их отказа?
Сегодня каждый новый автомобиль должен быть оснащен системой стабилизации, которая, в свою очередь, основана, среди прочего. на информацию из системы ABS. Это стандартно для всех автомобилей уже более десятка лет, и в принципе сегодня трудно купить подержанную машину без ABS. Читая описание работы системы ABS или ESP, мы всегда узнаем о загадочных датчиках, которые рассчитывают скорость колес автомобиля. Сегодня вы узнаете, что это за датчики, как они работают, почему они выходят из строя и каковы симптомы и последствия их отказа.
Основной задачей датчиков скорости вращения колес является сбор информации о скорости движения колес для системы ABS, контролирующей тормозное усилие. Когда скорость колеса падает ниже определенного значения, АБС включается и уменьшает тормозное усилие, чтобы колеса не скользили. Система ABS связывается с другими электронными системами, такими как система контроля тяги (TC) и система стабилизации (ESP), посылая им информацию о скорости отдельных колес. Это, в свою очередь, позволяет управлять другими компонентами, чтобы предотвратить боковое или продольное скольжение автомобиля. Вот и все, что касается цели и задач датчиков.
Датчики вращения колес делятся на пассивные и активные по принципу действия. На практике различие может быть определено таким образом, что пассивным датчикам не требуется внешнее питание для генерации выходного сигнала, а активным необходимо.
Пассивные датчики скорости вращения колес
Пассивные датчики взаимодействуют с кольцом или зубчатым диском, размещенным на ступице колеса или внешнем приводном валу, и чтобы было понятно — подсчитывает количество зубьев этого диска, посылая сигнал о количестве зубьев, которые его пропускают в данную единицу времени. Его рабочий элемент — это сердечник с обмоткой и магнитом, создающий поле, достигающее упомянутой стойки. Движение зубчатого колеса и зубьев, проходящих мимо датчика, и промежутки между ними вызывают изменения в магнитном поле датчика, что приводит к индукции напряжения в датчике. Значение этого напряжения считывается управляющим компьютером, который преобразует его в требуемую информацию.
Активные датчики скорости вращения колеса
Активные датчики работают совершенно по-другому, хотя они также взаимодействуют с диском, расположенным на колесе. Здесь, однако, мы имеем дело с многополярным магнитным кольцом, на поверхности которого имеются магнитные поля. Его можно визуализировать как колесо рулетки, на котором вместо черных и красных полей с числами у нас есть полярные поля N и S. В датчике, взаимодействующем с таким кольцом, есть полупроводниковые элементы, которые распознают изменяющееся магнитное поле, создаваемое кольцо. Это создает сигнал, который читается контроллером.
Датчики, использующие эффект Холла, являются более новым и определенно более популярным решением, так же как и датчик положения коленчатого вала. Здесь для взаимодействия с датчиком используются активный датчик с магнитом и импульсный экран. Когда колесо вращается, возникает небольшое напряжение и изменение магнитного поля, и эта информация поступает на контроллер. Датчики этих типов допускают больший зазор между циферблатом и датчиком.
Почему активные датчики — лучшее решение?
Прежде всего, они посылают сигналы в том числе и при гораздо меньшей скоростью вращения колес, чем пассивные датчики, что в сегодняшних стандартах работы систем, управляющих колеей автомобиля, имеет большое значение. Пассивные датчики реагируют только с минимальной скорости 3 км / ч, а активные — практически с 0,1 км / ч. Эти системы более чувствительны и работают более точно. Датчики, работающие с эффектом Холла, являются единственными, которые могут распознать, в каком направлении вращается колесо. Их эксплуатация позволяет упростить конструкцию ступиц колес или узлов привода. Кроме того, они меньше, легче, более устойчивы к температурам и вибрациям, менее чувствительны к помехам, а расстояние между датчиком и вращающимся элементом не влияет на правильную работу.
Симптомы отказа датчиков скорости колеса
Симптом, который указывает на неисправность датчиков скорости вращения колес — загораются ABS , ESP или TC (в зависимости от названия производителя, также VSC или DSC и др.), а иногда загорается контрольный двигатель, что означает, что в блоке управления двигателем сохранена ошибка. В этой ситуации также естественно, что АБС работает со сбоями.
Первым признаком повреждения датчиков скорости колеса является индикатор АБС или другие системы противоскольжения.
Причины выхода из строя датчиков скорости вращения колеса
Для начала вам нужно знать, что сам датчик не всегда отвечает за помехи в работе системы ABS, потому что точно такие же симптомы появятся, когда один из проводов поврежден. Также при езде на запасном колесе меньшего диаметра загорается соответствующий индикатор на приборной панели. Датчик или диск часто пачкаются, особенно зимой, когда на дорогах есть соль. Датчик не будет работать должным образом, когда есть люфт подшипника колеса. Зачастую причиной неполадок являются прозаические, например, слишком низкое давление в одной из шин или изменение размера шин на одной из осей. Иногда датчики не работают должным образом, когда аккумулятор находится в плохом состоянии или поврежден предохранитель, отвечающий за системы ABS и ESP. Сильно деформированные тормозные диски будут генерировать не только вибрации, но и ошибочные сигналы для датчиков. Бывает и так, что при замене подшипника на декодирующий диск он был установлен вверх ногами.
Сами датчики чрезвычайно надежны, и чаще всего происходит внутреннее короткое замыкание или механическое повреждение датчика. Чтобы убедиться, что проблема действительно вызвана датчиком вращения колеса, после тщательного осмотра и визуальной оценки датчиков и кабелей проверьте напряжение, подаваемое на датчик и его сигналы, с помощью соответствующих устройств (осциллограф или мультиметр). Если виновником сбоя является сам датчик, остается только его заменить. При замене обратите особое внимание на провода и их прокладку и убедитесь, что они надежно закреплены.
После замены запасного колеса на другое, может появиться сообщение о неисправности системы ABS
Источник