Датчики для измерения скорости автомобиля

Измеритель скорости. Виды и работа. Применение и особенности

Измеритель скорости является востребованным прибором, который используется для различных целей. Он измеряет скорость движения объектов и веществ в километрах в час или метрах в секунду.

Виды измерителей скорости

Измеритель скорости очень точное оборудование, которое используется практически повсеместно в различных отраслях промышленности и бытовой жизни. Его конструкция многократно модернизировалась под определенные цели.

Существуют следующие разновидности измерителей скорости:

• Спидометр.
• Радар.
• Анемометр.
• Хронограф.
• Измеритель газового потока.
• Скоростемер для воды.

Спидометр

Спидометр – это прибор для измерения скорости колесных транспортных средств. Он устанавливается на панель приборов автомобилей, сельхозтехники, спецтехники и поездов. Он бывает механическим, электронным и электромеханическим.

Механическое устройство оснащается тросом, который выполняет роль привода. Трос подсоединяется к коробке передач или напрямую к оси колеса. Один его оборот соответствует обороту колеса и соответственно прохождению определенной дистанции. Специальный механизм с шестеренками оперативно проводит расчет соответствия пройденной дистанции за определенный промежуток времени к скорости в километрах в час. Подобное оборудование оснащается цифровой шкалой и стрелкой, которая указывает на достигнутую скорость. Механические спидометры используются и сейчас. Их главный недостаток заключается в периодическом износе троса, который необходимо менять. Помимо текущего показания скорости механические модели имеют встроенный в корпусе циферблат, показывающий пробег транспорта с момента начала его эксплуатации.

Электронные спидометры оснащаются датчиками, передающими информацию в электронном виде на циферблат на панели приборов. Она отображается как светящиеся цифры. Отсутствие стрелок позволяет проводить более комфортную визуальную оценку показателей скорости движения.

Электромеханические спидометры являются гибридом двух типов. В них снятие показателей осуществляется электрическим датчиком, но вывод данных о развиваемом темпе движения проводится с помощью стрелки.

Радар

Радар – это прибор предназначенный для измерения скорости движущегося объекта без физического контакта с ним. Обычно такое оборудование применяется правоохранительными органами, а также спортивными судьями. Принцип действия прибора заключается в том, что он создает радиосигнал, который направляется на движущийся объект. После при достижении волны к автомобилю или другому объекту, волна отражается и возвращается на чувствительный элемент устройства. По характеристикам отражаемой волны прибор вычисляет скорость, с которой двигался объект. Существует также устройство, где вместо радиосигнала направляется луч лазера. Выдаваемая на циферблате скорость выражается в километрах за час.

Данное оборудование является не идеальным и дает небольшую погрешность, которая указывается производителем. Радары отличаются между собой не только по классу точности, но и дистанции измерения. Все зависит от мощности излучателя и чувствительного элемента, который принимает отраженные сигналы.

Современные радары существенно отличаются от первых устройств этого класса. Дело в том, что в связи с наличием штрафов за превышение скорости, для защиты от подобных неприятностей началось производство так называемых антирадаров. Данные оборудования позволяют глушить радиосигналы и сбивать показатели, которые выдает радар. В связи с этим полицейские измерители скорости начали оснащаться системой шифрования с особой технологией отправки импульсов и их восприятия. Нельзя сказать, что это дает стопроцентную гарантию от погрешности, но по крайней мере позволяет игнорировать глушение от большинства приборов подавляющих сигналы.

Анемометр

Анемометр – это измеритель скорости передвижения воздушных и газовых потоков. Принцип его действия заключается в наличии лопастей подобных тем, что используются в вентиляторах или в авиации. При прохождении ветра сквозь диффузор анемометра лопасти начинают проворачиваться. Специальный механизм измеряет частоту вращения и определяет скорость движения потока в километрах в час или метрах в секунду. Такое оборудование обычно используется метеорологами для расчетов изменения погоды. По характеристикам движения ветра определяется через сколько времени циклон достигнет определенной местности.

В бытовой жизни анемометры нашли свое применение в авиации. Они устанавливаются на аэродромах для определения параметров силы ветра с целью корректировки диспетчерами пилотов при посадке самолетов. Анемометрами пользуются военные снайперы для корректировки направления полета пули. С помощью специальных таблиц определяется угол сноса пули ветром при полете. Чем слабее воздушный поток, тем по более ровной траектории нужно выпускать пулю. Данный показатель является важным при стрельбе на длинные дистанции.

Анемометры используются в вентиляционных системах. С их помощью проводится регулировка вентиляторов для точной настройки вентилирования без создания сквозняков. Вывод показателей скорости осуществляется с помощью стрелки как в обычных спидометрах для автомобиля или на циферблат, если прибор является электронным или электромеханическим.

Подобное оборудование не всегда имеет механический привод. Существуют также анемометры с теплочувствительным элементом, который начинает деформироваться при остывании. При движении воздушного потока чувствительный элемент обдувается, и его температура снижается. При этом оборудованием проводятся сложные расчеты, в результате которых выводятся точные показатели скорости ветра с поправкой на температуру самого воздуха. Одними из последних изобретений стали ультразвуковые анемометры, которые анализируют растворение звука посылаемого против движения воздушных масс.

Хронограф

Хронограф – это универсальное оборудование, которое используется для различных целей. Одним из способов его применения является измерение скорости движения пули выпущенной из пневматического или огнестрельного оружия. Главные особенности таких устройств в том, что они дают точные показатели скорости движения мелких объектов. Такой измеритель скорости даст возможность снять показатели о характеристиках движения стрелы выпущенной из лука, болта из арбалета или камушка из рогатки.

Хронограф снимает характеристики о полете пули или другого мелкого объекта в метрах за секунду. Также отдельные модели могут иметь возможность переключения показателей на километры в час. Хронографы имеют сложную конструкцию и являются очень чувствительными. Те приборы, которые применяются для измерения скорости движения пуль и прочих боеприпасов выполняются в двух вариантах – дульном и рамочном.

Дульный хронограф устанавливается на дуло пневматического или огнестрельного оружия. С его помощью удастся определить начальную скорость вылета пули. По этому показателю можно судить о мощности оружия и его пробиваемой силе на определенном расстоянии. Чтобы подключить хронограф к дулу оружия требуется наличие специального переходника. Для разных типов оружия переходник отличается, но сам измеритель скорости пули может использоваться практически всегда. Хронографы, которые применяются для пневматического оружия, имеют диапазон измерения до 350-400 м/с. Оборудование для огнестрельного оружия имеют значительно больший диапазон чувствительности.

Рамочный хронограф является более универсальным. Он выполнен в виде рамки, в которую нужно прицелиться, чтобы пуля пролетела между стенками. С помощью такого хронографа можно измерить скорость движения практически любого мелкого объекта. Это может быть стрела и даже брошенный рукою камень. Подобное оборудование более габаритное, но благодаря универсальности пользуется большой популярностью.

Измеритель скорости газового потока

Также существуют измерители скорости для газовых и воздушных потоков, которые двигаются внутри труб. Данные устройства фиксируются на трубопроводах и оснащаются крыльчаткой, которая проворачивается при контакте со средой. Подобное оборудование имеет много общего со счетчиками газа, но в отличие от них оно показывает не какой объем был пропущен всего, а позволяет рассчитать, сколько газа при такой интенсивности перекачки можно провести за определенный промежуток времени. Подобное оборудование выдает показатели не только в метрах за секунду, но и в объеме. Это могут быть литры или кубические метры.

Интенсивность давления на крыльчатку в различных газах отличается. В связи с этим оборудование калибруется производителем под среду, с которой будет работать. Таким образом, если измеритель скорости рассчитан для природного газа, он не будет давать точные показатели в случае работы с углекислотой. Помимо оборудования для веществ в жидком состоянии, существуют и измерители для газообразной среды, такой как воздух и даже пар.

Скоростемер для воды

Измеритель скорости воды имеет подобную конструкцию, что и для газовой среды. Его используют в исключительных случаях, когда нужно узнать скорость движения водяного потока, а не объем прокачки. Данный показатель является важным при тестировании оборудования для пожаротушения, водяных пушек и в прочих целях. Такой скоростемер представляет собой вытянутую трубку, которая подсоединяется к гибкому шлангу или трубопроводу. Кроме устройств с вращающейся крыльчаткой, снятие показателей может осуществляться лазером или ультразвуковыми волнами.

Источник статьи: http://tehpribory.ru/glavnaia/pribory/izmeritel-skorosti.html

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 статьи: http://prodatchik.ru/vopros-otvet/datchik-skorosti/