Устройство датчика скорости: Датчик скорости: особенности работы, неисправности и замена

Принцип работы датчика скорости автомобиля, устройство

13.02.2018 Автомобилист Неполадки и ремонт Оставить комментарий

В некоторых случаях приходится проверять работоспособность различных автомобильных датчиков. К примеру, если на холостом ходу автомобиль глохнет, то надо провести диагностику датчиков, проверить на исправность ДМРВ, ДПДЗ, РХХ, ДПКВ. В этом полезном информационном рассмотрим, как проверять датчик скорости своими руками.

Содержание статьи:

1. Принцип работы датчика скорости автомобиля.
2. Неисправный датчик скорости: симптомы и признаки.
3. Как проверить ДС?
4. Как проверить привод ДС?
5. Проверка датчика скорости двигателя с язычковым переключателем.
6. Как проверить индукционный ДС?

 

Принцип работы датчика скорости автомобиля

Данное устройство хоть механически никак не влияет на движения деталей ДВС, но оно выполняет полезную функцию, а именно, датчик скорости передает данные с ошибками, которые неблагоприятно сказывают на качестве работы мотора. Измеритель скорости передает сигналы датчику, контролирующему общую работу ДВС на холостых оборотах, также с помощью РХХ (регулятора холостого хода) регулирует поток воздуха, которые идет в обход дроссельной заслонке. Чем быстрее крутятся колеса автомобиля, тем больше сигналов передается.

Прибор датчик скоростей работает на основе датчика Холла. Во время работы двигателя ДС посылает частотно-импульсные сигналы на электронный блок управления (ЭБУ) через определенные коротенькие промежутки времени. За один километр пройденного пути автомобилем датчик скорости посылает на ЭБУ около 6 тысяч сигналов. С помощью полученных сигналов от ДС ЭБУ определяет с какой скоростью движется автомобиль.

Что такое эффект Холла? Эффект Холла — это, если разместить проводник с постоянным током в магнитном поле, то появляется электрическое напряжение.

В конструкциях различных марок и моделей авто, датчик скорости устанавливают и рядом со спидометром, и рядом с коробкой передач. А вот знаете ли вы, что есть такой датчик температуры входящего воздуха, из-за показаний которого бортовой компьютер решает сколько подать топлива и воздуха. Поэтому роль этого датчика не так проста, как кажется. Если датчик всасывающего воздуха занижает температуру, то смесь подается «богатая», что приводит к заливанию свечей.

 

Неисправный датчик скорости: симптомы и признаки

Не работает ДС при появлении следующих симптомов и признаков:

1. Холостой ход нестабилен.
2. Спидометр не работает вообще или работает с ошибками.
3. Расход топлива выше положенного.
4. Тягучесть двигателя уменьшилась (в гору едет не как раньше, с прицепом тоже тяжело идет).
5. При наличии бортового компьютера (БК), он может сигналить о том, что не получает данные от датчика скорости автомобиля (ДСА).

А вот как выглядит датчик скорости

А вот где стоит датчик скорости

Обычно, неполадки с автомобильным датчиком скорости возникают в результате нарушения цепи. Поэтому при обнаружении признаков и симптомов, следует провести диагностику на разрыв цепи.

Сначала отсоединяем питающие провода, затем осматриваем контакты. Если контакты окислены, их нужно зачистить и смазать, например, Литолом 24. Цепь частенько обрывается около штекера.

Если все провода целы, то измеряем сопротивление в цепи заземления. Исправный датчик скорости автомобиля должен показывать сопротивление 1 Ом.

После проведения мелких ремонтных работ своими руками надо проверить, работает ли ДС. В конструкции семейства автомобилей ВАЗ и других популярных машинах ставят датчик скорости, который работает как датчик Холла, то есть передает 6 импульсов за один оборот. Существуют датчики скорости индукционного и язычкового типов.

Виды датчиков скоростей:

• на эффекте Холла;
• индуктивный датчик скоростей;
• язычковый датчик скорости авто.

Датчик работающий по принципу работы датчика Холла имеет 3 контакта: заземление, напряжение и сигнал импульсов.

 

Как проверить ДС?

Для начала проверяем на наличие заземления и напряжения 12 В в контактах. Такие контакт проверяются прозвонкой. А контакт импульсных сигналов проверяется при кручении.

Напряжение между выводом и «массой» рабочего датчика скоростей находится в значении от 0,5 В до 10 В.

Существуют несколько способов, как можно проверить датчик скоростей автомобиля:

• №1 С помощью вольтметра.
• №2 Не демонтируя датчик с автомобиля.
• №3 С помощью лампочки или контролки.

Проверка вольтметром:

1. Снять датчик.
2. Подсоединить один контакт к клемме импульсных сигналов. Второй контакт подсоединяем на «массу» автомобиля.
3. Далее крутим датчик скорости и смотрим, подаются ли сигналы при работающем цикле и измеряем выходное напряжение ДС. Чтобы вращать ось датчика своими руками, надо надеть трубочку на ось датчика и крутить со скоростью до 5 км/час. Чем быстрее вращать ось датчика, тем больше напряжение покажет вольтметр.

Не демонтируя датчик с автомобиля

1. Ставим автомобиль на домкрат (поддомкрачиваем одно колесо).
2. Подсоединяем вольтметр к контактам автомобильного датчика скоростей.
3. Крутим приподнятое колесо и смотрим, появилось ли напряжение. Исправный датчик должен показывать напряжение и частоту (Герц).

С помощью лампочки или контрольки

1. Провод передачи импульсных данных отсоединяем от датчика.
2. Поднимаем домкратом одно колесо.
3. Включаем зажигание и ищем контролькой «+» и «-«.
4. Контролькой подсоединить провод «Сигнал» и крутим колесо рукой. При исправно работающем датчике контролька должна показывать сигнал «-» (минус).

При отсутствии контрольки, диагностику можно провести с помощью обычной 12 В лампочкой и куском провода:

1. Берем провод и подсоединяем один конец на «плюс» аккумулятора. Второй конец соединяем к контакту «Сигнал».
2. Затем крутим приподнятое колесо. Лампочка должна моргать, если датчик скоростей машины рабочий.

Оказывается, у многих водителей возникают трудности с настройкой брелка сигнализации. Настройка брелка Starline A91 или любого другого, принцип один и тот же.

Как проверить привод ДС?

Так выглядит привод датчика скоростей в автомобиле

Своими руками проверить привод датчика также легко. Делаем все в такой последовательности:

1. Домкратом приподнимаем одно из передних колес.
2. Находим где стоит датчик скоростей и обхватываем его пальцами.
3. Ногой или, если есть помощник, вращаем приподнятое колеса.
4. Пальцы на датчике будут чувствовать импульс, если ДСА рабочий.

 

Проверка датчика скорости двигателя с язычковым переключателем

Другой вид датчика — это с язычковым переключателем. Принцип работы такого типа датчика основан на том, что ДСА подает сигналы по принципу прямоугольных импульсов. Цикл подачи сигналов от 40 до 60 %. Переключается датчик при напряжении от 0 до 5 В или от 0 до 12 В.

 

Как проверить индукционный ДС?

Напряжение такого датчика меняется от частоты вращения колеса, как и на датчике угла поворота. От вращения колес сигнал начинает передаваться, поэтому этот принцип работы схож с колебаниями волнового импульса.

 

Автор публикации

Импульсный датчик скорости | Микросхема

Импульсный датчик скорости и направления вращения преобразует скорость и направление вращения деталей механизма в один электрический сигнал для последующего измерения и индикации параметров работы. Системы автоматического управления могут использовать датчик для включения в петлю обратной связи. Информация, поступающая от датчика, необходима для формирования управляющих сигналов в системах регулирования и стабилизации параметров перемещения механических узлов автоматизированного объекта. Применения такого датчика требует контроль оборотов выходных валов редукторов, определение направления вращения двух и более синхронизируемых механизмов, учет расхода жидкости и многие другие приборы. Датчик использует всего три провода, с помощью которых подается питание и передается сигнал частоты и направления вращения в прибор системы автоматического управления. Датчик предназначен для применения в системах автоматизации поточных линий, транспортных системах и в других системах автоматического управления.

Техническая характеристика датчика

Измеряемая скорость вращения ….. 0,3…3000 об/мин
Температура эксплуатации ………… –25…+60 °С
Напряжение питания ……………….6,5…18 Вольт

Краткое описание работы

В основе работы датчика лежит преобразование перемещения в электрический сигнал которое выполняет компонент использующий эффект Холла – микросхема SS526DT производства компании Honeywell.

Датчик Холла:

Микросхема содержит два полупроводниковых элемента, генерирующих разность потенциалов при воздействии магнитного поля. Она позволяет определить скорость и направление вращения. Информация об этих параметрах поступает от микросхемы SS526DT в схему датчика с двух соответствующих выходов в цифровом виде: скорости движения соответствует частота импульсов с выхода Speed (далее Скорость), направлению соответствует логический уровень на выходе Direction (далее Направление).

Конструкция датчика скорости и направления оборотов

Вращательное перемещение воспринимает вал датчика через закрепленную на нем шестерню. На валу расположен диск, в котором установлены постоянные магниты. Применение неодимовых магнитов (самых сильных постоянных магнитов) позволяет уместить на диске достаточное количество малогабаритных магнитов. Свойство неодимовых магнитов при малых габаритах создавать магнитное поле достаточной напряженности делает их оптимальными для применения в этой конструкции. Установлены магниты таким образом, что полюса магнитов чередуются, что необходимо для работы микросхемы SS526DT. Внутренняя схема SS526DT, имеющая в своем составе триггер, определяет направление движения благодаря смене полярности магнитного поля, которое создается постоянными магнитами. Чем больше магнитов установлено на диске, тем выше дискретность и, следовательно, увеличивается возможность регистрации медленных перемещений, т.е. чувствительность датчика становится выше. Микросхема SS526DT устанавливается на небольшой печатной плате, соединенной проводами с основной схемой датчика, элементы которой расположены на второй печатной плате большего размера. Перемещение полюсов магнитов происходит вдоль корпуса микросхемы SS526DT. Все элементы заключены в металлический защитный экранирующий кожух.

Схема электрическая принципиальная

С выхода датчика скорости и направления поступает сигнал, передающий информацию о скорости оборотов с помощью частоты импульсов, а информация о направлении вращения передается с помощью полярности импульсов.

Выходной сигнал:

Благодаря наличию в схеме датчика источника двуполярного напряжения питания выходной сигнал размахом 5 вольт может иметь отрицательную или положительную полярность.

Функциональная схема датчика скорости и направления оборотов:

Электрическая схема преобразует сигнал от датчика Холла в выходной сигнал датчика скорости и направления вращения, обеспечивая достаточную нагрузочную способность по току. Для минимизации помех, воздействующих на кабель импульсного датчика, сопротивление приёмника сигнала должно быть небольшим. Нужно, чтобы выходной ток датчика был достаточен для принимающего прибора в целях уменьшения влияния помех, искажающих передаваемую информацию. Питание датчика подается по двум проводам. Третий провод используется для передачи сигнала, полярность которого изменяется относительно общего провода питания. Датчик Холла формирует сигнал, несущий информацию о направлении вращения, который управляет переключателем К1. В зависимости от уровня сигнала переключатель К1 подает на переключатель К2 положительное или отрицательное напряжение. Сигнал скорости датчика Холла управляет переключателем К2. Частота сигнала Скорость, сформированного переключателем К2, соответствует половине количества магнитов, размещенных на диске датчика скорости и направления вращения.

Упрощенная схема датчика и принимающего прибора:

Логические элементы усиливают сигнал Направление, поступающий от датчика Холла. Логические элементы управляют светодиодами оптронов, один из которых работает на замыкание, а другой на размыкание. При низком логическом уровне сигнала Направление светодиоды оптронов не светятся. Также замкнуты контакты оптрона работающего на размыкание, на контакты оптрона сигнала Скорость подано напряжение + 5 вольт от встроенного двухполярного импульсного источника питания. При высоком логическом уровне сигнала Направление через светодиоды оптронов, управляющих полярностью выходного сигнала датчика скорости и направления вращения, проходит ток, положение контактов оптронов таково, что выходной оптрон подключается к напряжению минус 5 вольт. Сигнал Скорость через усиливающий логический элемент поступает на управление выходным оптроном. Под действием сигнала скорость с выхода датчика поступают импульсы, полярность которых задана сигналом Направление. Применение оптрона на выходе датчика позволяет увеличить нагрузочную способность, что дает возможность передавать сигнал увеличенным током для повышения помехоустойчивости.

На входе принимающего устройства сигнал дешифруется перед измерением частоты. С помощью сдвоенного оптрона в принимающем приборе сигнал, несущий информацию о скорости вращательного перемещения направляется на один из проводов, соответствующий направлению перемещения. Провода “Скорость вращения по часовой” и “Скорость вращения против часовой” подключаются к частотоизмерительным контурам схемы принимающего прибора. В зависимости от того, на каком проводе появляется сигнал, схема распознает направление перемещения. При включении светодиодов как указано на схеме работать будет только один оптрон в зависимости от полярности импульсов входящего сигнала Скорость/направление. Для увеличения помехозащищенности параллельно светодиодам можно подключить резисторы, увеличивающие ток, протекающий по проводу “Скорость/направление”.

Электрическая схема датчика скорости и направления оборотов:

Рассмотренный порядок работы реализован в электрической схеме датчика скорости и направления вращения. Сигнал Направление поступает с выхода D микросхемы, использующей эффект Холла, DA2. Высокий логический уровень сигнала Направление преобразуется инвертором, входящим в состав микросхемы DD1, в низкий на выводе 12. Светодиод оптрона VK1.2 получает возможность работать при появлении высокого логического уровня на выводе 10 микросхемы DD1. Одновременно с этим запрещается работа светодиода оптрона VK1.1, так как на анод светодиода подано напряжение низкого логического уровня. Таким образом, благодаря соединению светодиодов оптронов с логическим элементом как изображено на схеме сигнал Направление устанавливает, через какой из оптронов будет проходить сигнал, поступающий с вывода 10 микросхемы DD1. Сигнал скорости оборотов поступает с выхода S микросхемы DA2 на вход инвертора микросхемы DD1. Высокий уровень импульсов, поступающих с вывода 10 микросхемы DD1, заставляет течь ток через резистор R4 и светодиод оптрона VK1.2. Функции оптронов разделяются следующим образом: оптрон VK1.1 формирует сигнал положительной полярности на контакте 3 клеммы XT1, оптрон VK1.2 – отрицательной. В схему датчика входит источник питания, преобразующий однополярное напряжение питания в двухполярное питание схемы. Конденсаторы, входящие в схему датчика, сглаживают помехи, уменьшая их влияние на формирование выходного сигнала. Резисторы R1, R2 задают выходной ток нашего импульсного датчика. Их номинал может быть переопределен в зависимости от входной цепи приёмника для их согласования. Схема использует один сдвоенный оптрон VK1, что позволяет сократить площадь печатной платы и сформировать сигналы Скорость и Направление вращения, используя один компонент.

Радиодетали в схеме

Параметры импульсного датчика во многом обуславливают примененные компоненты его электрической схемы. Диапазон изменения напряжения питания, при котором способен работать датчик скорости и направления вращения обуславливает преобразователь напряжения DA1. Верхний предел измерения скорости вращения зависит от быстродействия оптрона VK1. Применение конденсаторов с наименьшим тангенсом угла потерь сочетание конденсаторов с различными типами диэлектрика использование последних разработок в области конденсаторов позволяет добиться наиболее высоких результатов. При чрезмерном увеличении емкости существует опасность “перегрузить” преобразователь напряжения DA1, что приведет к срабатыванию защиты по току в момент подачи питания и схема “не будет подавать признаков жизни”. При выборе типа оптореле VK1 оценивается его быстродействие и частота импульсов, поступающих на вход оптореле. Правильный выбор VK1 позволит уменьшить стоимость датчика. Микросхема DD1 выполняет функцию простейшего усилителя по току и может быть заменена другой микросхемой. Клемма XT1 предназначенная для монтажа на печатную плату, может быть заменена на другой элемент разъемного соединения.

C1…C3 Конденсатор EMR 47 мкФ 50 В ф. Hitano

C4…C6 Конденсатор SMD 0805 2,2 мкФ 16 В

DA1 Преобразователь напряжения TMR 3-1221WI ф. Traco power

DA2 Микросхема SS526DT ф. Honeywell

DD1 Микросхема КР1533ЛН1

R1, R2 Резистор 300 Ом ±5%

R3, R4 Резистор 180 Ом ±5%

VK1 Оптореле 249КП10АР

ХТ1 Клемма LMI 107 203 51

Модифицирование импульсного датчика в зависимости от скорости вращения

Для различных применений требуется измерять различные диапазоны изменения скорости вращения, меняются требования к скорости определения смены направления вращения. Возможно применение датчика для скоростей 1 оборот в минуту и менее. При таких скоростях нужно увеличивать количество магнитов на диске, применять магниты с наименьшими габаритами и уменьшать зазор между микросхемой DA2 и плоскостью диска. Если скорости 5000 и более оборотов в минуту количество магнитов можно уменьшить. При этом наибольшая измеряемая скорость ограничена только конструктивными особенностями датчика. При уменьшении количества магнитов уменьшаются требования к наивысшей рабочей частоте компонентов схемы.

Метки: полезно собрать

Радиолюбителей интересуют электрические схемы:

Предусилитель и регулятор тембра
Всеволновой малошумящий антенный усилитель

ИС специального назначения и датчика скорости электродвигателя

Работаете с чем-то другим, кроме транспортного средства? В нашем портфолио представлены оптимизированные интегральные схемы датчиков скорости для многих неавтомобильных приложений, где требуется информация о скорости или скорости и направлении.

Благодаря многолетнему опыту работы с приложениями и алгоритмами, а также тесному сотрудничеству с OEM-производителями, мы можем разрабатывать ИС датчиков скорости для конкретных приложений, которые лучше всего подходят для их целевых приложений, повышая безопасность и производительность.

• Рекомендуемые продукты
• Руководство по выбору
• Документация и ресурсы

Рекомендуемые продукты

ATS668LSM

ATS668LSM представляет собой оптимизированную комбинацию интегральной схемы (ИС) на эффекте Холла (ИС) и шариков с постоянными магнитами со встроенными компонентами защиты от ЭМС, что обеспечивает удобное решение для точного цифрового определения зубьев шестерни при нулевой скорости.

Подробнее

ATS17501

ATS17501 — это решение с одной ИС, предназначенное для определения положения вращения ферромагнитной шестерни, используемой в автомобильных и промышленных электродвигателях.

Узнать больше

A17301

A17301 объединяет отдельные компоненты ИС и ЭМС в небольшой корпус SIP, обеспечивая надежное и экономичное решение для цифрового обнаружения кольцевого магнита или обнаружения ферромагнитных целей в сочетании с магнитом обратного смещения.

Подробнее

Руководство по выбору ИС датчика скорости общего назначения

Руководства по выбору и решениям

Руководство по выбору продуктов Allegro (PDF)

Документация и ресурсы

Примечание по применению

Основные свойства датчиков скорости

Цель этих указаний по применению — обеспечить прочную основу для понимания и сравнения основных свойств датчиков скорости, которые действительны не только для продуктов Allegro, но и для датчиков скорости в целом.

Узнать больше

Примечание по применению

Методы и проверка ослабления паразитных магнитных полей в ИС магнитных датчиков скорости

AN296250 — В этом документе представлен обзор явлений, связанных с магнитными полями рассеяния, их различных источников, решений, разработанных для минимизации их эффектов, и предложений продуктов, устойчивых к возмущениям поля рассеяния.

Узнать больше

Примечание по применению

Протоколы датчика скорости

AN296246 — в этих указаниях по применению содержится подробное описание часто используемых выходных протоколов, реализованных в датчиках скорости. В нем также перечислены преимущества и недостатки каждого из них и представлена ​​информация о механизмах безопасности, которые эти протоколы предлагают для обеспечения соответствия последним автомобильным …

Узнать больше

Датчик скорости велосипеда Garmin 2 и датчик частоты вращения педалей 2

Датчик скорости велосипеда Garmin 2 и датчик частоты вращения педалей 2 К сожалению, эта страница не работает должным образом без включенного JavaScript.

Пожалуйста, активируйте для продолжения. \n\n\n\n\n

Словесный товарный знак и логотипы Bluetooth являются зарегистрированными товарными знаками, принадлежащими Bluetooth SIG, Inc., и любое использование таких знаков компанией Garmin осуществляется по лицензии.

\n

\r\n

«},»accessoriesTab»:{«title»:»Аксессуары»,»content»:null},»specsTab»:null},»hideProductVersions»:true,»availabilityDate» :»1-3_days»,»price»:{«price»:{«price»:69,99,»currencyCode»:»USD»,»currencySymbol»:»$»,»formattedPrice»:»69,99 долларов США»},» salePrice»:null,»savings»:null},»firedPromotions»:[],»inStock»:true,»showCompatibleDevicesTab»:true,»promoBanner»:null,»pvProductEcommerceOpenText»:null,»showPrice»:true,» продаваемый»:true,»forceStockEnabled»:false,»displayable»:true}},»breadCrumbs»:[{«categoryKey»:»Датчики»,»categoryName»:»Датчики»,»categoryNameGlobal»:»Датчики»,» url»:»https://buy.garmin.com/en-US/US/cSensors-p1.html»,»hideBreadcrumb»:null,»visible»:true}],»productCategory»:»Датчики»,» productCategoryGlobal»:»Датчики»,»marketCategory»:»Аксессуары»,»marketCategoryGlobal»:»Аксессуары»,»productEcommerceOpenText»:null,»productEmsList»:[{«title»:»Версия»}],»filterDropdownList»:[ {«text»:»Датчик скорости велосипеда 2 и датчик частоты вращения педалей 2″,»value»:»/en-US/US/p/641221/pn/010-12845-00″,»selected»:true}],» seoAttributes»:{«title»:»Велосипедный датчик скорости 2 и датчик частоты вращения педалей 2 в комплекте»,»section»:»»,»imageLanguage»:»en»,»discCountry»:»US»,»sellable»:true,» productName»:»Велосипедный датчик скорости 2 и датчик частоты вращения педалей 2 в комплекте»,»displayUrl»:»https://www.