車内の誘導センサー。スキーム、説明

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自動車の誘導センサー。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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さまざまな非接触センサーの中で、外部条件に対する気取らないこと、製造の容易さ、および耐久性のために、誘導 (または発電機) センサーが最も魅力的です。

それらに基づいて、さまざまなデバイスが作成されました-最も単純な直線運動を記録するものから、デジタル制御の点火システム、燃料噴射システム、アンチロックブレーキ制御システムなどの複雑なものまで.

発電機センサーで行われているプロセスについて考えてみましょう。最も単純なケースでは、センサーは巻線付きのコイル、軟鉄のコア、および磁石で構成されています。これら 1 つのコンポーネントは、センサーの固定子を構成します。ローターは、センサーの使用条件によって決まる歯の数で、歯付きディスクまたは歯付きラックの形でステーターと相互作用します (図 XNUMX)。

車内の誘導センサー
Pic.1

回転子が回転すると、交流電圧が固定子巻線に現れます。回転子の歯の 2 つが巻線に近づくと、その中の電圧が急速に増加し、巻線の中央線と一致するときに最大値に達し、歯が取り除かれると、符号が急速に変化して増加します。最大まで反対方向。示されているグラフ (図 XNUMX) は、電圧変化の急峻さを明確に示しているため、XNUMX つの最大値の間の遷移を使用して電子システムを制御できます。

車内の誘導センサー
Pic.2

センサーによって生成される電圧の量は、ローターの速度、コイルの巻き数、および永久磁石によって生成される磁束の量によって異なります。最後の XNUMX つの値は一定であるため、誘導電圧の大きさは最大速度で最大に達します。設計時には、低い繰り返しレートでのパルスの増幅に特別な注意を払う必要があります。

このようなセンサーの範囲は広範囲に及びます。いくつかの例を見てみましょう。

スイングセンサーまたはショックセンサー （図3）

磁気的に軟らかい鉄の小片が細いワイヤでできた渦巻きばねに固定されており、揺れたり押したりするとセンサーの固定子と相互作用し、一連の非周期的なパルスを生成します。

車内の誘導センサー
Pic.3

ロトメーター（タコメーター）

エンジンクランクシャフトスピードセンサー (図 4) では、センサーステーターがフライホイールハウジングまたは検査用ハッチプラグ (フライホイールリングギアのすぐ近く) に取り付けられています。この装置は、点火システムの回路に侵入することなく、速度を最も正確に決定します。

車内の誘導センサー
Pic.4

スピードメーター

車速を測定するために、ギアボックスの出力シャフトまたはギアボックスブロックに歯付きローターを取り付けます。このシステムにより、高価なタコメーターや機械的に信頼性の低いフレキシブルシャフトを放棄することができます (図 5)。

車内の誘導センサー
Pic.5

オドメーター

車両経路は、非駆動輪に取り付けられた歯付きディスクを使用して測定されます (図 6)。自動ブレーキシステム (ABS - AntiBlockSystem) にも同様のセンサーが使用されており、車の車輪がブロックしたり横滑りしたりするのを防ぎます。

車内の誘導センサー
Pic.6

ワイパー

ギアセクターはギアボックスに固定されています。読み取り可能なパルスにより、気象条件に応じてブラシのストローク頻度をスムーズに調整できます。

点火システム

発電機センサー (図 1) は、BOSH 点火システムの基礎です。

Hartig 博士の「Impulse-Technic」デジタル点火システムは、余分な歯を備えたエンジンフライホイールリングギアを使用して基準信号を生成します (図 7)。このシステムにより、点火時期を非常に正確に制御できます。

車内の誘導センサー
Pic.7

誘導センサーの設計に戻ると、測定される媒体のパラメーターがローター速度に影響を与える場合、永久磁石の磁場によって加えられる制動トルクについて疑問が生じることに注意する必要があります。この場合、起動モーメントを大きくする（羽根車面積を大きくする）などの対策が取られています。使用条件により、回転速度を小さく制御する必要がない場合は、コアを硬磁性体で構成し、磁石を追加することなく、残留磁気により十分な信号値を得ることができます。

例として、さまざまなデバイスで使用されているセンサーのパラメーターを挙げることができます。

たとえば、センサーコアはスチール (St1、St2、St3) 03...8 mm (図 1) でできています。コイルチーク 012...20 mm は、互いに 10...15 mm の距離でコアに押し付けられます。巻線の下のコアはフッ素樹脂フィルムで絶縁されています。コイルは、頬の間のスペースが満たされるまで、バルクで巻かれています。ワイヤー - PEV-1 00,06 ... 0,1 mm。ターン数は約2500～4000回。

コアの長さは 12 ～ 35 mm です。コアの片側には、異方性磁石を取り付けるためのプラットフォームがあります。リードキーボードの磁石は便利であることが判明しました。コアの自由端はハウジングから取り除かれます。センサーハウジングは非磁性体でできています。アプリケーション条件が必要な場合、センサーは化合物で満たされます。

ローターは、特別に作る必要がある場合は、軟磁性材料で作られています。歯数は使用条件から決定されます。固定子と回転子の間のギャップはできるだけ小さくする必要があります。

センサーからの信号は単純な電子回路の入力に供給され (図 8)、アナログまたはデジタル形式でさらに使用するための信号を増幅および生成します。

車内の誘導センサー
Pic.8

このようなセンサーの別の機能について言及する必要があります。特別なローターからの信号だけでなく、ギアの歯や回転部品の取り付けボルトなども読み取ることができます。

文学

1.バンB.車の電子機器。 - M.: トランスポート、1979 年。
2. デジタルおよびアナログマイクロ回路。ディレクトリ。 - M.: RiS, 1989.
3. 750個の電子実用回路。コレクション、1987年。

著者: I.Semenov; 出版物: N. ボルシャコフ、rf.atnn.ru

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