Arskama.ru

Автомобильный журнал
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Датчик измерения оборотов двигателя

Датчики частоты вращения двигателя

Датчики частоты вращения двигателя используются в системах управления двигателем для:

  • измерения числа оборотов двигателя
  • определения положения коленчатого вала (положение поршня двигателя)

Число оборотов рассчитывается по интервалу между сигналами датчика скорости вращения.

Индуктивные датчики скорости вращения

Рис. Индуктивный датчик скорости вращения (конструкция):

  1. Постоянный магнит
  2. Корпус датчика
  3. Корпус двигателя
  4. Полюсный контактный штифт
  5. Обмотка
  6. Воздушный зазор
  7. Зубчатое колесо с точкой отсчета

Конструкция и принцип действия Датчик монтируется прямо напротив ферромагнитного зубчатого колеса (поз. 7) с определенным воздушным зазором. Он имеет сердечник из магнитомягкой стали (полюсный контактный штифт, поз. 4) с обмоткой (5). Полюсный контактный штифт соединен с постоянным магнитом (1). Магнитное поле распространяется через полюсный контактный штифт, проходя в зубчатое колесо. Магнитный поток, проходящий через катушку, зависит от того, попадает ли расположение датчика напротив впадины или зуба колеса. Зубец соединяет в пучок магнитный поток рассеяния, исходящий от магнита. Через катушку происходит усиление сетевого потока. Впадина, наоборот, ослабляет магнитный поток. Эти изменения магнитного потока при вращении зубчатого колеса индуцируют в катушке синусоидальное выходное напряжение, пропорциональное скорости изменения и числу оборотов двигателя. Амплитуда переменного напряжения интенсивно возрастает с увеличением числа оборотов (несколько мВ… > 100 В). Достаточная амплитуда присутствует, начиная с минимального числа оборотов от 30 в минуту.

Рис. Сигнал индуктивного датчика скорости вращения двигателя:

  1. Зуб
  2. Впадина
  3. Опорный сигнал

Активные датчики скорости вращения

Активные датчики скорости вращения работают по магнитостатическому принципу. Амплитуда выходного сигнала не зависит от числа оборотов. Благодаря этому можно измерять скорость вращения и при очень низком числе оборотов (квазистатическое определение числа оборотов).

Дифференциальный датчик Холла

На проводящей ток пластинке, по которой вертикально проходит магнитная индукция В, поперечно к направлению тока можно снимать напряжение UH (напряжение Холла), пропорциональное направлению тока.

Рис. Принцип работы дифференциального датчика Холла:

  • а Расположение датчика
  • b Сигнал датчика Холла
  • большая амплитуда при маленьком воздушном зазоре
  • маленькая амплитуда при большом воздушном зазоре
  • с Выходной сигнал
  1. Магнит
  2. Датчик Холла 1
  3. Датчик Холла 2
  4. Зубчатое колесо

В дифференциальном датчике Холла магнитное поле вырабатывается постоянным магнитом (поз. 1). Между магнитом и импульсным кольцом (4) находятся два сенсорных элемента Холла (2 и 3). Магнитный поток, который проходит сквозь них, зависит от того, находится ли датчик скорости вращения напротив зубца или паза. Благодаря созданию разности сигналов от обоих датчиков достигается снижение магнитных сигналов возмущения и улучшенное соотношение сигнала/ шума. Боковые поверхности сигнала датчика могут обрабатываться без оцифровывания непосредственно в блоке управления.

Читать еще:  Edc что такое двигателя маз

Вместо ферромагнитного зубчатого колеса используются также многополюсные колеса. Здесь на немагнитном металлическом носителе установлен намагничивающийся пластик, который попеременно намагничивается. Эти северные и южные полюсы принимают на себя функцию зубцов колеса.

AMR-датчики

Рис. Принцип определения числа оборотов с помощью датчика AMP:

  • а Размещение
  • в различные моменты времени
  • b Сигнал датчика AMP
  • с Выходной сигнал
  1. Импульсное (активное) колесо
  2. Сенсорный элемент
  3. Магнит

Электрическое сопротивление магнито-резистивного материала (AMP, анизотропный магниторезистивный) является анизотропным. Это означает, что оно зависит от направления магнитного поля, которое на него воздействует. Это свойство используется в AMP-датчике. Датчик находится между магнитом и импульсным кольцом. Линии поля изменяют свое направление, когда вращается импульсное (активное) колесо. В результате формируется синусоидальное напряжение, которое усиливается в схеме обработки данных и преобразуется в сигнал прямоугольной формы.

GMR-датчики

Усовершенствование активных датчиков скорости вращения отражено в использовании технологии GMR (ГМР) (Giant Magneto-Resistance). По причине высокой чувствительности по сравнению с датчиками AMP здесь возможны большие воздушные зазоры, за счет чего предполагаются использования в трудных сферах применения. Более высокая чувствительность производит меньше шумов фронта сигнала.

В ГМР-датчиках возможны также все двухпроводные порты, используемые ранее в датчиках скорости вращения Холла.

Датчик измерения оборотов двигателя

Существует множество типов датчиков. При конфигурации датчика (см. свойства датчика) выбор того или иного типа должен производиться в соответствии с используемым оборудованием и принципом его работы.

В таблице приведены все типы датчиков (по группам), предусмотренные в системе Wialon на данный момент. Кроме того, здесь представлены их единицы измерения (в метрической и американской/имперской системе), а также имеется краткое описание каждого типа датчика.

Пробег

Название датчика

Единицы измерения

Описание

Датчик, показывающий пройденное расстояние. Может использоваться при определении поездок и стоянок.

Датчик, показывающий пройденное расстояние с момента получения последнего сообщения. Может использоваться при определении поездок и стоянок.

Цифровые

Показатели

Название датчикаЕдиницы измеренияОписание
Датчик напряжениявольты (В)

градусы Цельсия (°C)

градусы Фаренгейта (°F)

Двигатель

Топливо

Название датчикаЕдиницы измеренияОписание
Импульсный датчик расхода топливалитры (л)галлоны (гал)Датчик, который показывает накапливаемое значение импульсов. Для пересчета приходящего значения в количество израсходованного топлива должна быть применена таблица преобразований. Для датчиков данного типа таблица преобразований применяется к разнице между двумя соседними сообщениями. После создания и настройки необходимо активировать опцию Рассчитывать расход топлива по датчику . Следует отметить, что если устройство передает не накапливаемое значение импульсов, а количество импульсов между сообщениями, то необходимо использовать датчик мгновенного расхода топлива.
Датчик абсолютного расхода топливалитры (л)галлоны (гал)Этот датчик показывает расход топлива за весь период эксплуатации автомобиля. То есть, чтобы получить данные о расходе топлива за конкретный период, необходимо снять показания с датчика в конце выбранного периода и вычесть показания датчика в начале периода. После создания и настройки необходимо активировать опцию Рассчитывать расход топлива по датчику .
Датчик мгновенного расхода топливалитры (л)галлоны (гал)Датчик, показывающий количество израсходованного топлива с момента предыдущего измерения (сообщения). После создания и настройки необходимо активировать опцию Рассчитывать расход топлива по датчику .
Датчик уровня топливалитры (л)галлоны (гал)Показания с датчика уровня топлива, находящегося в топливном баке. После создания и настройки (см. пример ) необходимо активировать опцию Рассчитывать расход топлива по датчику .
Импульсный датчик уровня топливалитры (л)галлоны (гал)Датчик, предназначенный для расчета количества топлива в баке. При расчете используются данные из предыдущего сообщения. Разница значений импульсов двух соседних сообщений делится на разницу времени между ними.

Другие

Датчик, позволяющий исчислять интенсивность пассажиропотока или подсчитывать количество некоторых действий (например, открытие/закрытие двери). Существует несколько типов таких датчиков:

  • мгновенный (показывает количество, зафиксированное с момента получения предыдущего сообщения до момента получения текущего),
  • дифференциальный (накапливаемый, показывает общее количество),
  • дифференциальный с переполнением (2 байта),
  • переключатель с ВКЛ на ВЫКЛ (считает количество выключений),
  • переключатель с ВЫКЛ на ВКЛ (считает количество включений).

Единицы измерения для данного счетчика можно вводить вручную (отображаются в колонке Форматированное значение таблицы Трассировка датчика ).

Измерение частоты вращения электродвигателя с помощью датчика Холла

Недавно возникла острая необходимость определить приблизительную частоту вращения электродвигателя от старой стиральной машины. Собирать из-за одного измерения стробоскоп было неразумно. Немного подумав, в голову пришла довольно простая идея с использованием датчика Холла.

Суть идеи измерения частоты вращения электродвигателя

На шкив двигателя крепим постоянный магнит, напротив магнита помещаем датчик Холла, выход датчика Холла подключаем к линейному входу звуковой карты компьютера. Возникающий сигнал в датчике при попадании его в магнитное поле постоянного магнита записываем программой звуковой редактор (я использовал программу Nero Wave Editor из комплекта Nero6).

Затем из записанного фрагмента выбираем промежуток в одну секунду и подсчитываем количество импульсов, после чего умножаем на 60 и получаем количество оборотов двигателя в минуту.

В качестве датчика Холла был использован аналоговый SS495A. Магнит был прикреплен несколькими оборотами изоленты. Желательно чтобы расстояние между датчиком и магнитом было минимальным.

Мои результаты измерения.

Похожие записи:

  • Многофункциональный контроллер для двигателя постоянного тока. Схема
  • Управление двигателя постоянного тока с помощью транзистора и Arduino
  • Модуль на основе датчика Холла
  • Управление двигателем постоянного тока
  • Универсальный драйвер двигателя постоянного тока на L298

6 комментариев

Интересно, а показания частотометра, умноженные на 60 дали бы правильный результат?

Ещё более изящным этот метод был бы, еслиб показания с магнитного датчика пустить на вход второстепенного кулера материнки. Биос (или прога типа СпидФан) бы показал точное значение РПМ, вдруг оно плавающее…

а не в курсе случайно кто-нибудь, датчик ведь на выходе дает напряжение, а если мне нужно померить магнитное поле, как перевести напряжение в другую величину?

Линейный Вход это куда микрофон подключаеться

Здравствуйте, спасибо за ценную информацию. появилась необходимость провести аналогичные измерения. Датчик Холла с аналогичными характеристиками уже приобрел. у него есть три выхода, подскажите пожалуйста к какому выходу что конкретно подключать(например: 2 на питание, а третий на линейный вход звуковой карты(это куда наушники с колонками подключаются?)-или поправьте, если что не так)
Спасибо заранее

Спасибо за полезную иинформацию, нам как раз задали в дз сделать измерительный канал для измерения вращения двигателя, один из вариантов будет этот)

Магнитные датчики оборотов двигателя

Магнитный датчик оборотов двигателя GAC определяет скорость вращения привода. Такое измерение требуется в двигателях автомобилей, генераторов. Все цифровые регуляторы скорости используют подобную измерительную аппаратуру.

Помещенный среди материалов, образующих магнитное поле, таких как сталь, чугун, датчик образует выходное напряжение при их движении. Количество интервалов между сигналами определяет число оборотов в единицу времени. При монтаже в моторах автомобилей частота магнитного потока зависит от места нахождения датчика перед зубом колеса или впадиной. Полученные данные поступают в электронный блок управления.

  • измерять количество оборотов двигателя;
  • определять положение коленчатого вала.

Магнитный принцип работы не требует непосредственного контакта с контролируемыми деталями генераторов, двигателей, коленвалов.

Основные типы устройств:

  • индуктивные;
  • Холла.

Они различаются по принципам измерения магнитного потока.

Датчики mpu отличаются:

  • точностью измерений,
  • надежностью в эксплуатации;
  • простотой монтажа;
  • герметичностью корпуса, который защищает электронную конструкцию от попадания масла, грязи.

Современные устройства автоматики могут работать в различных температурных режимах от минус 55 до плюс 105 °С.

Прежде чем купить магнитные датчики оборотов для двигателя, необходимо узнать основные технические параметры оборудования, такие как:

  • тип коннектора;
  • вид резьбы;
  • размеры;
  • длину троса (при его наличии).

Наш магазин специализируется на продаже магнитных датчиков оборотов двигателя и других видов автоматики в Краснодаре по доступным ценам.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector