Czujniki indukcyjne w samochodzie. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Samochód. Urządzenia elektryczne

 Komentarze do artykułu

Wśród różnorodnych czujników bezdotykowych, ze względu na bezpretensjonalność wobec warunków zewnętrznych, łatwość wykonania i trwałość, najbardziej atrakcyjne są czujniki indukcyjne (lub generatorowe).

Na ich podstawie powstały różne urządzenia – od najprostszych, rejestrujących ruchy liniowe, po złożone, takie jak sterowane cyfrowo układy zapłonowe, układy wtrysku paliwa, układy przeciwblokujące, itp.

Zastanówmy się nad procesem zachodzącym w czujniku generatora. W najprostszym przypadku czujnik składa się z cewki z uzwojeniem, rdzenia z miękkiego żelaza i magnesu. Te trzy elementy tworzą stojan czujnika. Wirnik współpracuje ze stojanem w postaci tarczy zębatej lub zębatki o liczbie zębów określonej przez warunki użytkowania czujnika (rys. 1).

Ris.1

Gdy wirnik się obraca, w uzwojeniu stojana pojawia się napięcie przemienne. Gdy jeden z zębów wirnika zbliża się do uzwojenia, napięcie w nim gwałtownie wzrasta i pokrywając się ze środkową linią uzwojenia osiąga maksimum, następnie po usunięciu zęba szybko zmienia znak i wzrasta w w przeciwnym kierunku do maksimum. Przedstawiony wykres (rys. 2) wyraźnie pokazuje stromość zmiany napięcia, więc przejście między dwoma maksimami może być wykorzystane do sterowania układami elektronicznymi.

Ris.2

Wielkość napięcia generowanego przez czujnik zależy od prędkości wirnika, liczby zwojów cewki oraz wielkości strumienia magnetycznego wytwarzanego przez magnes trwały. Ponieważ dwie ostatnie wartości są stałe, wielkość indukowanego napięcia osiąga maksimum przy maksymalnej prędkości. Przy projektowaniu należy zwrócić szczególną uwagę na wzmocnienie impulsów przy niskiej częstotliwości powtarzania.

Zakres takich czujników jest szeroki, zastanówmy się nad kilkoma przykładami.

Czujnik huśtawki lub wstrząsu (rys. 3)

Mały kawałek magnetycznie miękkiego żelaza jest zamocowany na spiralnej sprężynie wykonanej z cienkiego drutu, który kołysząc się lub popychając oddziałuje ze stojanem czujnika, który wytwarza serię nieokresowych impulsów.

Ris.3

Rotometr (obrotomierz)

W czujniku prędkości wału korbowego silnika (rys. 4) stojan czujnika jest montowany na obudowie koła zamachowego lub na korku włazu inspekcyjnego - w bezpośrednim sąsiedztwie wieńca zębatego koła zamachowego. Urządzenie zapewnia najdokładniejsze określenie prędkości bez ingerencji w obwody układu zapłonowego.

Ris.4

Prędkościomierz

Do pomiaru prędkości pojazdu zamiast wałka giętkiego na wale wyjściowym skrzyni biegów lub na bloku skrzyni biegów montowany jest wirnik zębaty. System pozwala na rezygnację z drogiego obrotomierza lub zawodnego mechanicznie wałka giętkiego (rys. 5).

Ris.5

Drogomierz

Pomiar drogi pojazdu odbywa się za pomocą tarczy zębatej zamontowanej na kole nienapędowym (rys. 6). Podobne czujniki stosuje się również w automatycznym układzie hamulcowym (ABS - AntiBlockSystem), który zapobiega blokowaniu i poślizgowi kół samochodu.

Ris.6

Wiper

Sektor zębaty jest zamocowany na skrzyni biegów. Czytelne impulsy pozwalają płynnie regulować częstotliwość ruchu szczotek w zależności od warunków atmosferycznych.

Układ zapłonowy

Czujnik generatora (rys. 1) stanowi podstawę układu zapłonowego BOSH.

Cyfrowy układ zapłonowy dr Hartiga „Impulse-Technic” wykorzystuje koło zamachowe silnika z dodatkowym zębem do wytworzenia sygnału odniesienia (rys. 7). System ten pozwala na bardzo precyzyjną kontrolę czasu zapłonu.

Ris.7

Wracając do konstrukcji czujnika indukcyjnego, należy zauważyć, że jeżeli parametry mierzonego medium wpływają na prędkość wirnika, to powstaje pytanie o moment hamowania wywierany przez pole magnetyczne magnesu trwałego. W takim przypadku podejmowane są działania mające na celu zwiększenie momentu początkowego (zwiększenie powierzchni wirnika). Jeżeli w warunkach pracy nie jest wymagane sterowanie małą prędkością obrotową, rdzeń może być wykonany z materiału magnetycznie twardego bez dodatkowego magnesu, a dostateczną wartość sygnału można uzyskać dzięki magnetyzmowi szczątkowemu.

Jako przykład możemy przytoczyć parametry czujników, które znalazły zastosowanie w różnych urządzeniach.

Np. rdzeń czujnika wykonany jest ze stali (St1, St2, St3) 03...8 mm (rys. 1). Policzki cewki 012...20 mm są dociskane do rdzenia w odległości 10...15 mm od siebie. Rdzeń pod uzwojeniem jest izolowany folią fluoroplastyczną. Cewka jest nawijana luzem, aż do wypełnienia przestrzeni między policzkami. Drut - PEV-1 00,06 ... 0,1 mm. Liczba zwojów wynosi około 2500 ... 4000.

Długość rdzenia waha się od 12 do 35 mm. Z jednej strony rdzenia znajduje się platforma do mocowania magnesu anizotropowego. Wygodne okazały się magnesy z klawiatur trzcinowych. Wolny koniec rdzenia jest usuwany z obudowy. Obudowa czujnika wykonana jest z materiału niemagnetycznego. Jeśli wymagają tego warunki aplikacji, czujnik jest wypełniany mieszanką.

Wirnik, jeśli ma być specjalnie wykonany, jest wykonany z miękkiego materiału magnetycznego. Liczba zębów jest określana na podstawie warunków pracy. Szczelina między stojanem a wirnikiem powinna być jak najmniejsza.

Sygnał z czujnika podawany jest na wejście prostego układu elektronicznego (rys. 8), który wzmacnia i generuje sygnał do dalszego wykorzystania w postaci analogowej lub cyfrowej.

Ris.8

Należy wspomnieć o jeszcze jednej właściwości takich czujników. Potrafią odczytać nie tylko sygnał ze specjalnego wirnika, mogą to być zęby kół zębatych czy nawet śruby mocujące na obracającej się części.

literatura

1. Bun B. Elektronika w samochodzie. - M.: Transport, 1979.
2. Mikroukłady cyfrowe i analogowe. Informator. - M.: RiS, 1989.
3. 750 elektronicznych obwodów praktycznych. Kolekcja, 1987.

Autor: I.Siemionow; Publikacja: N. Bolszakow, rf.atnn.ru

Zobacz inne artykuły Sekcja Samochód. Urządzenia elektryczne.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach 02.05.2024

We współczesnym rolnictwie postęp technologiczny ma na celu zwiększenie efektywności procesów pielęgnacji roślin. We Włoszech zaprezentowano innowacyjną maszynę do przerzedzania kwiatów Florix, zaprojektowaną z myślą o optymalizacji etapu zbioru. Narzędzie to zostało wyposażone w ruchome ramiona, co pozwala na łatwe dostosowanie go do potrzeb ogrodu. Operator może regulować prędkość cienkich drutów, sterując nimi z kabiny ciągnika za pomocą joysticka. Takie podejście znacznie zwiększa efektywność procesu przerzedzania kwiatów, dając możliwość indywidualnego dostosowania do specyficznych warunków ogrodu, a także odmiany i rodzaju uprawianych w nim owoców. Po dwóch latach testowania maszyny Florix na różnych rodzajach owoców wyniki były bardzo zachęcające. Rolnicy, tacy jak Filiberto Montanari, który używa maszyny Florix od kilku lat, zgłosili znaczną redukcję czasu i pracy potrzebnej do przerzedzania kwiatów. ... >>

Zaawansowany mikroskop na podczerwień 02.05.2024

Mikroskopy odgrywają ważną rolę w badaniach naukowych, umożliwiając naukowcom zagłębianie się w struktury i procesy niewidoczne dla oka. Jednak różne metody mikroskopii mają swoje ograniczenia, a wśród nich było ograniczenie rozdzielczości przy korzystaniu z zakresu podczerwieni. Jednak najnowsze osiągnięcia japońskich badaczy z Uniwersytetu Tokijskiego otwierają nowe perspektywy badania mikroświata. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego zaprezentowali nowy mikroskop, który zrewolucjonizuje możliwości mikroskopii w podczerwieni. Ten zaawansowany instrument pozwala zobaczyć wewnętrzne struktury żywych bakterii z niesamowitą wyrazistością w skali nanometrowej. Zazwyczaj ograniczenia mikroskopów średniej podczerwieni wynikają z niskiej rozdzielczości, ale najnowsze odkrycia japońskich badaczy przezwyciężają te ograniczenia. Zdaniem naukowców opracowany mikroskop umożliwia tworzenie obrazów o rozdzielczości do 120 nanometrów, czyli 30 razy większej niż rozdzielczość tradycyjnych mikroskopów. ... >>

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum Biobank do przechowywania żywych próbek mózgu 15.11.2023 Biobank zawierający żywe próbki przerzutów do mózgu stanowi przełom w badaniach nad nowotworami, zapewniając dostęp do cennych danych i unikalnych narzędzi do zwalczania tej wyniszczającej choroby. Wyniki badania znalazły już praktyczne zastosowanie w kreowaniu zindywidualizowanych podejść do leczenia pacjentów. Hiszpańscy naukowcy zaprezentowali unikalny biobank zawierający żywe próbki tkanki mózgowej od pacjentów z przerzutami. Ten biobank, będący częścią Krajowej Sieci Badań nad Przerzutami do Mózgu (RENACER), jest cennym źródłem badań i testowania leków. Uzyskane dane będą dostępne do wykorzystania w światowych badaniach naukowych. W tradycyjnych badaniach nad rakiem mózgu i testowaniu leków często wykorzystuje się modele mysie. Jednak poszukiwania próbek ludzkich rozpoczynają się po znaczących odkryciach, a testowanie ich na ludziach staje się wyzwaniem. Pozyskanie wystarczającej liczby próbek ludzkich jest często procesem długim i złożonym, wymagającym przestrzegania standardów etycznych i prawnych oraz współpracy z różnymi instytucjami. Hiszpańskie Krajowe Centrum Badań nad Rakiem (CNIO) oferuje rozwiązanie tego problemu, udostępniając repozytorium żywych próbek przerzutów do mózgu. Podczas operacji przerzutów w jednym z 18 szpitali stowarzyszonych z RENACER pacjenci mogą dobrowolnie udostępnić małe fragmenty swojego mózgu w celu włączenia ich do tego biobanku. Żywe komórki w biobanku umożliwiają dogłębne badania odpowiedzi na lek, tworząc „awatary” pacjentów w celu określenia optymalnego leczenia. Ponadto w ramach projektu RENACER wykorzystano sekwencjonowanie RNA i egzosomów do analizy ponad 150 przerzutów do mózgu, a uzyskane informacje wprowadzono do publicznie dostępnej bazy danych. Autorzy badania Manuel Valiente i Eva Ortega-Paino podają, że podpisano już umowy na wykorzystanie kultur organotypowych pacjentów jako „awatarów”. Hodowle te mogą służyć jako potencjalne wskaźniki wrażliwości lub oporności na leki. Kultury organotypowe odtwarzają pewne aspekty naturalnej fizjologii i funkcjonowania organizmu, które wymagają starannego przetwarzania. Po pobraniu próbka tkanki jest dostarczana do biobanku w ciągu 24 godzin w określonych warunkach temperaturowych (4–8°C). Tkankę następnie przetwarza się na kultury organotypowe, oddziela i przechowuje do późniejszych badań.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Tanie chińskie samochody elektryczne

▪ Elastyczne panele słoneczne

▪ Powolny zegar jelenia

▪ Cichy naddźwiękowy samolot X-59 QueSST

▪ Myśl kontroluje geny

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu Bezpieczeństwo i ochrona. Wybór artykułu

▪ artykuł Twarze nie są powszechnym wyrazem twarzy. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Dzięki jakiemu chwytowi reklamowemu królem popcornu został Amerykanin Orville Redenbacher? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Pracownik betonu. Opis pracy

▪ podstawowy artykuł Lamp UMZCH (poprawki błędów). Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Automatyka i telemechanika. Automatyczna regulacja częstotliwości i mocy czynnej (ARChM). Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua
2000-2024