Индуктивный датчик скорости. Индуктивные датчики и датчики Холла: принципы работы, характеристики и применение в автомобилях

Каковы основные различия между индуктивными датчиками и датчиками Холла. Как работают индуктивные датчики скорости вращения. Какие преимущества имеют датчики Холла перед индуктивными датчиками. Где применяются индуктивные датчики и датчики Холла в современных автомобилях.

Содержание

Принцип работы индуктивных датчиков скорости

Индуктивные датчики скорости широко применяются в автомобильной промышленности для измерения частоты вращения различных узлов. Принцип их работы основан на явлении электромагнитной индукции.

Основные компоненты индуктивного датчика:

  • Постоянный магнит
  • Катушка индуктивности
  • Сердечник из магнитомягкого материала
  • Корпус

При вращении зубчатого колеса рядом с датчиком происходит периодическое изменение магнитного потока, пронизывающего катушку. Это индуцирует в ней переменное напряжение, частота которого пропорциональна скорости вращения колеса.

Характеристики сигнала индуктивных датчиков

Выходной сигнал индуктивного датчика имеет следующие особенности:


  • Синусоидальная форма
  • Амплитуда зависит от скорости вращения (обычно 1-100 В)
  • Частота пропорциональна скорости вращения
  • Не требует внешнего питания

Амплитуда сигнала может быть очень низкой на малых оборотах, что затрудняет измерения. При высоких скоростях вращения возможно искажение формы сигнала.

Принцип действия и особенности датчиков Холла

Датчики Холла используют эффект Холла — возникновение поперечной разности потенциалов при помещении проводника с током в магнитное поле. Основные компоненты датчика Холла:

  • Элемент Холла
  • Постоянный магнит
  • Интегральная схема обработки сигнала
  • Корпус

При прохождении ферромагнитного зубца мимо датчика изменяется магнитное поле, что регистрируется элементом Холла. Встроенная электроника формирует прямоугольные импульсы на выходе.

Преимущества датчиков Холла перед индуктивными

Датчики Холла имеют ряд преимуществ по сравнению с индуктивными датчиками:

  • Стабильный сигнал во всем диапазоне скоростей
  • Нечувствительность к электромагнитным помехам
  • Возможность определения направления вращения
  • Меньшие габариты
  • Более высокая точность

Однако датчики Холла требуют внешнего питания, что усложняет их конструкцию. Также они более чувствительны к температуре.


Применение индуктивных датчиков в автомобилях

Индуктивные датчики скорости широко используются в современных автомобилях для следующих целей:

  • Измерение частоты вращения коленчатого вала
  • Определение положения распределительного вала
  • Контроль скорости вращения колес в системе ABS
  • Измерение скорости автомобиля
  • Контроль работы коробки передач

Их применение обусловлено простотой конструкции, надежностью и невысокой стоимостью. Однако в современных автомобилях индуктивные датчики постепенно вытесняются датчиками Холла.

Использование датчиков Холла в автомобильных системах

Датчики Холла нашли широкое применение в различных системах современных автомобилей:

  • Система зажигания (датчик положения коленвала)
  • Система впрыска топлива (датчик фаз)
  • Антиблокировочная система тормозов
  • Система курсовой устойчивости
  • Электроусилитель руля
  • Электронная педаль газа

Высокая точность и широкий диапазон рабочих скоростей делают датчики Холла незаменимыми в современных системах управления двигателем и активной безопасности автомобиля.


Диагностика и проверка индуктивных датчиков

При диагностике индуктивных датчиков скорости следует проверить:

  1. Сопротивление обмотки датчика (обычно 500-1500 Ом)
  2. Воздушный зазор между датчиком и зубчатым колесом (0,8-1,5 мм)
  3. Целостность проводки и разъемов
  4. Наличие выходного сигнала при вращении вала/колеса

Для проверки сигнала можно использовать осциллограф или мультиметр. Амплитуда сигнала при запуске двигателя должна составлять 1-2 В. При более высоких оборотах она увеличивается.

Особенности тестирования датчиков Холла

При проверке датчиков Холла необходимо:

  1. Убедиться в наличии питания датчика (обычно 5 или 12 В)
  2. Проверить воздушный зазор (0,8-1,5 мм)
  3. Осмотреть проводку и разъемы
  4. Проконтролировать наличие выходного сигнала

Для проверки выходного сигнала можно использовать светодиодный пробник, мультиметр или осциллограф. Сигнал должен иметь прямоугольную форму с амплитудой 5-12 В в зависимости от типа датчика.

Сравнение индуктивных датчиков и датчиков Холла

Основные различия между индуктивными датчиками и датчиками Холла:


ПараметрИндуктивный датчикДатчик Холла
Принцип действияЭлектромагнитная индукцияЭффект Холла
Форма сигналаСинусоидальнаяПрямоугольная
Внешнее питаниеНе требуетсяНеобходимо (5-12 В)
Чувствительность к помехамВысокаяНизкая
Диапазон скоростейОграничен на малых оборотахШирокий

Выбор типа датчика зависит от конкретного применения и требований к точности, надежности и стоимости системы.

Перспективы развития датчиков скорости вращения

Основные тенденции в развитии автомобильных датчиков скорости:

  • Интеграция датчиков в интеллектуальные модули
  • Повышение точности и быстродействия
  • Расширение диапазона рабочих температур
  • Снижение энергопотребления
  • Уменьшение габаритов
  • Развитие беспроводных технологий передачи данных

Совершенствование датчиков скорости вращения позволит повысить эффективность и безопасность автомобилей, а также расширить возможности систем помощи водителю и автономного управления.



ДКС: Датчики контроля скорости индуктивные СЕНСОР. КИП-Сервис: промышленная автоматика

Главная Датчики положения СЕНСОР Индуктивные бесконтактные датчики ДКС

НаименованиеТип документаРазмерТип файла
Паспорт на ДКСПаспорт
57 KB
pdf
ЭлектротехникаКаталог18 MBpdf
Библиотека EPLAN для датчиков СЕНСОРБиблиотека E-PLAN181 KBzip
3D Модель ДКС-М30CAD библиотека131 KBzip

Документация и ПО

4 файла, 18 MB

totalkip.ru/report.local/photo/photo1/Sensor_Foto_2105.jpg»>
НаименованиеНаличиеЦена с НДС

ДКС-М30-81С-1251-ЛА.01  Бесконтактный датчик контроля скорости (НО, ~220В, 0,1-2,5Гц) IP67

 В пути 7 932 Купить

ДКС-М30-81С-1251-ЛА.02  Бесконтактный датчик контроля скорости (НО, ~220В, 2-50Гц) IP67

 В пути 8 065 Купить

Датчики контроля скорости ДКС предназначены для осуществления остановки или снижения скорости вращения (движения) конвейеров, транспортеров, барабанов и других вращающихся устройств при помощи электрического сигнала, который датчик отправляет на исполнительные устройства или механизмы.

ДКС представляет собой индуктивный датчик, контролирующий частоту импульсов воздействия и имеющий бинарный выход. Вращающийся (движущийся) объект воздействует на чувствительный элемент датчика с частотой, пропорциональной частоте его вращения (движения) либо непосредственно, либо при помощи соединенного с ним металлического объекта. Наличие напряжения на выходе датчика свидетельствует о нормальной частоте вращения, в противном случае пассивный выходной сигнал сообщает о снижении частоты ниже допустимой. Потенциометр устанавливает необходимое значение контролируемой минимальной частоты.

От изготовителя датчик поставляется без конкретной настройки срабатывания. Заказчик имеет возможность настройки на требуемую пороговую частоту и регулировки срабатывания на месте эксплуатации с помощью встроенного потенциометра.

Датчики контроля скорости СЕНСОР серия ДКС

Параметр Значение
Номинальное расстояние срабатывания 10 мм
Гарантированный интервал срабатывания 0…8,1 мм
Фиксированная первоначальная задержка включения ~9 с
Диапазон номинальных напряжений питания 110…220 В
Диапазон рабочих напряжений питания
90…250 В
Номинальный ток 250 мА
Категория применения коммутационного элемента AC14
Падение напряжения 9 В
Минимальный ток нагрузки > 5 мА
Остаточный ток не более 5 мА
Индикация срабатывания есть
Регулировка частоты есть
Температура окружающей среды –45…+80 °C
Материал корпуса латунь
Максимальная масса изделия 0,26 кг
Диапазон частот контроля 0,1…2,5 Гц / 2…50 Гц
ИСполнение корпуса утапливаемое
Тип подключения кабель 2 м
Степень защиты IP67

Габаритные размеры датчика ДКС-М30-81У, мм
Габаритные размеры датчика ДКС-М30-81C, мм Схема подключения датчика ДКС-М30

Артикул Схема подключения Коммутационная функция Диапазон частот контроля
ДКС-М30-81C-1251-ЛА. 01 АС НО Fn 0,1…2,5 Гц
ДКС-М30-81C-1251-ЛА.02 Fn 2…50 Гц

Используя этот веб-сайт, Вы даете согласие на обработку файлов cookie, пользовательских данных в целях корректного функционирования сайта и проведения статических исследований.

NSCH — индуктивные датчики скорости

NSCH – индуктивные датчики скорости

      NSCH – индуктивные датчики скорости                                                                                                                                                                    

 разъем М12, 4-pin

 или кабель 2м, 3-жилы

1½ cups

Butter

 f = 5 кГц, 

 частота переключения

1 cup

Sugar

3 cups

Flour

3 cups

Blueberries

 М12 или М18

   размер корпуса

 2мм, 4мм, 5мм, 8мм

  расстояние срабатывания

•  М12, М18 – размеры корпусов датчиков

•  f = 5 кГц – частота переключения

•  Sn =  2 мм, 4 мм – экранированный тип датчика

             5 мм, 8 мм – неэкранированный тип датчика

•  PNP NO / PNP NC / NPN NO / NPN NC – варианты сигнала на выходе

•  корпус из никелированной латуни 

•  встроенная электрическая защита

•  разъем М12 4-pin / кабель 2м 3-жильный

•  12 — 24 VDC – диапазон напряжения питания

•  степень защиты IP67

ПРИМЕНЕНИЕ:

     Индуктивный датчик скорости применяется в основном для измерения скорости вращения зубчатого колеса, а также дисков, валов и других вращающихся механизмов, а также для позиционирования высокоскоростных объектов.

NSCH-5 – индуктивные датчики скорости, f=5кГц

Запросить стоимость датчиков NSCH-5, f=5кГц

Спецификация

Параметры

Применение

Размеры

      NSCH – индуктивные датчики скорости                                                                                                                                                                            

 разъем М12, 4-pin

 или кабель 2м, 3-жилы

1½ cups

Butter

 f = 10 кГц, 

 частота переключения

1 cup

Sugar

3 cups

Flour

3 cups

Blueberries

 М12 или М18

   размер корпуса

 2мм, 4мм, 5мм, 8мм

  расстояние срабатывания

•  М12, М18 – размеры корпусов датчиков

•  f = 10 кГц – частота переключения

•  Sn =  2 мм, 4 мм – экранированный тип датчика

             5 мм, 8 мм – неэкранированный тип датчика

•  PNP NO / PNP NC / NPN NO / NPN NC – варианты сигнала на выходе

•  корпус из никелированной латуни 

•  встроенная электрическая защита

•  разъем М12 4-pin / кабель 2м 3-жильный

•  12 — 24 VDC – диапазон напряжения питания

•  степень защиты IP67

ПРИМЕНЕНИЕ:

     Индуктивный датчик скорости применяется в основном для измерения скорости вращения зубчатого колеса, а также дисков, валов и других вращающихся механизмов, а также для позиционирования высокоскоростных объектов.

NSCH-10 – индуктивные датчики скорости, f=10кГц

Запросить стоимость датчиков NSCH-10, f=10кГц

Спецификация

Параметры

Применение

Размеры

Варианты наименований индуктивных датчиков скорости NSCH, 5 кГц:

NSCh2202-PO5S, NSCh2204-PO5S, NSCh2805-PO5S, NSCh2808-PO5S, NSCh2202-PC5S, NSCh2204-PC5S, NSCh2805-PC5S, NSCh2808-PC5S, NSCh2202-NO5S, NSCh2204-NO5S, NSCh2805-NO5S, NSCh2808-NO5S, NSCh2202-NC5S, NSCh2204-NC5S, NSCh2805-NC5S, NSCh2808-NC5S, NSCh2202-PO5C, NSCh2204-PO5C, NSCh2805-PO5C, NSCh2808-PO5C, NSCh2202-PC5C, NSCh2204-PC5C, NSCh2805-PC5C, NSCh2808-PC5C, NSCh2202-NO5C, NSCh2204-NO5C, NSCh2805-NO5C, NSCh2808-NO5C, NSCh2202-NC5C, NSCh2204-NC5C, NSCh2805-NC5C, NSCh2808-NC5C

Варианты наименований индуктивных датчиков скорости NSCH, 10 кГц:

NSCh2202-PO10S, NSCh2204-PO10S, NSCh2805-PO10S, NSCh2808-PO10S, NSCh2202-PC10S, NSCh2204-PC10S, NSCh2805-PC10S, NSCh2808-PC10S, NSCh2202-NO10S, NSCh2204-NO10S, NSCh2805-NO10S, NSCh2808-NO10S, NSCh2202-NC10S, NSCh2204-NC10S, NSCh2805-NC10S, NSCh2808-NC10S, NSCh2202-PO10C, NSCh2204-PO10C, NSCh2805-PO10C, NSCh2808-PO10C, NSCh2202-PC10C, NSCh2204-PC10C, NSCh2805-PC10C, NSCh2808-PC10C, NSCh2202-NO10C, NSCh2204-NO10C, NSCh2805-NO10C, NSCh2808-NO10C, NSCh2202-NC10C, NSCh2204-NC10C, NSCh2805-NC10C, NSCh2808-NC10C

Объяснение индуктивных датчиков частоты вращения и датчиков Холла

Перейти к основному содержанию

Дизайн Кирилла Муцевского Кирилл Муцевски

Кирилл Муцевски

Инженер-автомобиль • Консультант по обслуживанию • Инспектор по соответствию • Фотограф • Писатель и издатель

Опубликовано 26 мая 2015 г.

+ Подписаться

Индуктивные датчики и датчики Холла в современных автомобилях в основном используются для измерения частоты вращения и определения положения коленчатого или распределительного вала в системах управления двигателем, а также для измерения скорости (об/мин) колес в системах ABS, ESP и т. д.

Датчики оборотов обычно могут быть датчиками Холла или индуктивного типа. Работа этих датчиков принципиально одинакова во всех случаях, хотя конструкция может различаться в зависимости от типа датчика, его предполагаемого использования или применения производителем.

Индуктивный датчик Принцип работы и технические характеристики

Индуктивный датчик, также известный как магнитный датчик, во время работы в результате индуктивного воздействия в катушке датчика вырабатывает колебательное напряжение, т.е. один вид сигнала синусоидальной формы ( ~ напряжение переменного тока).

Когда пусковое колесо с зубьями проходит на достаточно близком расстоянии (G) от полюсного штифта датчика, магнитное поле, окружающее катушку, изменяется. В результате изменения магнитного поля в катушке индуцируется напряжение, пропорциональное силе и скорости изменения магнитного поля. Для каждого зубца, проходящего рядом со штифтом полюса датчика, производится одно полное колебание. На рис. 1 показаны основные интегральные компоненты и форма генерируемого сигнала индуктивного датчика.

Рис. 1. Индуктивный датчик:
1. Корпус датчика, 2. Провода выходного сигнала, 3. Коаксиальная защита с покрытием
4. Постоянный магнит, 5. Индуктивная катушка, gap

В зависимости от применения производителя и типа датчика электрическое сопротивление катушки обычно находится в диапазоне от 500 до 1500 Ом. В некоторых крайних случаях наименьшее значение может составлять около 200 Ом, а в некоторых случаях максимальное значение может достигать 2500 Ом.

Сигнал напряжения, создаваемый датчиком, зависит от скорости пускового колеса и количества витков в катушке, поэтому выходное напряжение можно ожидать от 1 В до 2 В, например, во время запуска двигателя, но в случаях с более высокими оборотами , можно ожидать большего. Сигнал выходного напряжения, создаваемый датчиком, слабый, т. е. имеет низкий уровень энергии, поэтому может быть легко ухудшен другими внешними более сильными сигналами, такими как, например, система зажигания. По этой причине для исключения внешних воздействий сигнальные провода от датчика к блоку управления обычно экранируются коаксиальными проводами с защитным покрытием.

Датчик Холла Принципы работы и технические характеристики

В отличие от индуктивных датчиков на выходной сигнал датчика Холла не влияет скорость изменения магнитного поля. Производимое выходное напряжение обычно находится в диапазоне милливольт (мВ) и дополнительно усиливается встроенной электроникой, установленной внутри корпуса датчика.

На рис. 2 показана типичная сборка датчика Холла . Окончательный сигнал выходного напряжения обычно представляет собой импульсы цифровой формы (квадратной формы). Выходной сигнал датчика может быть как положительным, так и отрицательным с пиковым напряжением, обычно до 5 В или 12 В, в зависимости от типа встроенной электроники и требований используемой системы. Амплитуда выходного сигнала остается постоянной, только частота увеличивается пропорционально оборотам. В отличие от индуктивных датчиков, которые сами генерируют сигнал напряжения, датчики Холла должны дополнительно питаться внешним напряжением, необходимым для встроенной электроники. Обычное напряжение питания (+Vcc) в основном составляет 5 В, но в некоторых случаях может быть 12 В.

Рис. 2. Датчик Холла:
1. Корпус датчика, 2. Выходные провода (+Vcc, −Vcc и сигнал)
3. Встроенная электроника, 4. Постоянный магнит
5. Устройство на эффекте Холла, 6. Триггерное колесо, G. Воздушный зазор

Процедуры диагностики и тестирования индуктивного датчика

• Отсоедините датчик и убедитесь, что электрическое сопротивление катушки индуктивности находится примерно в пределах от 500 до 1500 Ом. Если значение показания сильно отличается, включая ноль или бесконечность, замените датчик.
ПРИМЕЧАНИЕ. В некоторых крайних случаях наименьшее сопротивление может составлять около 200 Ом, а в некоторых случаях максимальное сопротивление может достигать 2500 Ом.
• Проверьте размер воздушного зазора (G) между датчиком и пусковым колесом, значение должно быть: G ≈ 0,8–1,5 мм (0,03–0,06 дюйма).
• Проверьте чистоту штифта датчика (иногда на нем может скопиться металлическая стружка).
• Проверьте целостность и состояние проводов, разъемов, клемм и состояние экрана.
• Отсоедините датчик и проверьте наличие выходного напряжения переменного тока при запуске двигателя (для датчиков оборотов двигателя) или при вращении колеса (для колесных датчиков ABS). Сигнал выходного напряжения может находиться в диапазоне от 1 В до 2 В (~напряжение переменного тока) во время запуска двигателя, например, но в случаях с более высокими оборотами можно ожидать большего. Также эту операцию можно выполнить и при подключенном разъеме датчика.

Процедуры диагностики и тестирования датчика Холла


• Проверьте питание датчика. Обычное напряжение питания 5 В (в некоторых случаях может быть 12 В).
• Проверьте размер воздушного зазора (G) между датчиком и пусковым колесом, значение должно быть: G ≈ 0,8–1,5 мм (0,03–0,06 дюйма).
• Проверьте целостность и состояние проводов, разъемов и клемм.
• Проверьте чистоту штифта датчика (иногда на нем может скопиться металлическая стружка).
• Проверьте наличие выходного сигнала при запуске двигателя (для датчиков оборотов двигателя) или при вращении колеса (для колесных датчиков ABS).
ПРИМЕЧАНИЕ: В отличие от индуктивных датчиков, у датчиков Холла разъем должен быть вставлен, т.к. требуется питание встроенных электронных компонентов, находящихся внутри датчика.

Для проверки могут быть использованы: тестовая светодиодная лампа, электрический мультиметр или осциллограф. Когда используется контрольная светодиодная лампа, во время запуска двигателя светодиод должен быстро мигать в зависимости от оборотов двигателя, но при более высоких оборотах за миганием трудно уследить. Тогда лучше использовать мультиметр или осциллограф для проверки частоты, а также напряжения сигнала.

Важный совет: При проверке сигнала датчика никогда не используйте контрольную лампу с вольфрамовой нитью накала, это может вызвать дополнительную перегрузку по току и привести к повреждению датчика. Рекомендуется всегда использовать некоторые из более чувствительных инструментов, например, тестовую лампу со светодиодной подсветкой или электрический мультиметр.

— — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — 

Если вам понравилось это читать, дайте мне знать, нажмите нажмите кнопку «Мне нравится» или оставьте свой комментарий ниже.

Вас также могут заинтересовать мои недавние сообщения:
• Объяснение разъема OBD-II и кодов неисправностей
• Объяснение автомобильной системы шины CAN
• Система зажигания с индуктивным датчиком
• Система зажигания с датчиком Холла
• Двигатель Объяснение датчика давления масла
• Принципы работы и диагностика топливной форсунки
• Основы и проверка автомобильных реле
• Основы и проверка автомобильной тормозной жидкости
• 6 советов по подготовке автомобиля к летнему вождению
• Что означают сигнальные лампы на приборной панели?
• Маркировка шин легковых автомобилей и их значение

Разработано и опубликовано Кириллом Муцевским
Автомобильный инженер с более чем 15-летним опытом работы в:
• Диагностика, техническое обслуживание и ремонт автомобилей
• Помощь на дороге, обучение диагностике и поломкам автомобилей
• Создание гоночных двигателей, модификация двигателей, разработка и испытания
• Исследования в области двигателей внутреннего сгорания, топлива для двигателей, моторных масел и присадок
• Продажа шин и легкосплавных дисков, решение проблем с гарантией
• Написание и публикация автомобильных технических книг, руководств и статей

Если вы хотите читать мои будущие сообщения, нажмите « Follow » или, что еще лучше, не стесняйтесь пришлите мне приглашение LinkedIn. Я рад расширить свою сеть LinkedIn новыми связями.

  • Фотография, моя страсть и хобби

    9 мая 2018 г.

  • Интервью Design Inspiration с Кириллом Муцевским

    3 июня 2017 г.

  • Мое профессиональное портфолио и галерея

    15 октября 2016 г.

  • Я достиг 30 000 подключений и не могу добавить больше

    22 сентября 2016 г.

  • Объяснение автомобильной системы шины CAN

    8 декабря 2015 г.

  • Методы прокачки тормозов

    7 ноября 2015 г.

  • 64 названия сигнальных ламп приборной панели

    3 октября 2015 г.

  • Система зажигания с датчиком Холла

    5 сентября 2015 г.

  • Система зажигания с индуктивным датчиком — часть 2

    3 августа 2015 г.

  • Система зажигания с индуктивным датчиком

    19 июля 2015 г.

Другие также смотрели

Исследуйте темы

Индуктивное измерение датчика ABS

Тип: ABS sensor inductive
Power supply:
Signal type: Amplitude and frequency varying
Signal level: 0. 4 V to 8 V

Канал Зонд Напряжение Диапазон
1 Сигнал на положительной стороне датчика 2 В 1
Сигнал на отрицательной стороне датчика