Koks yra spidometro jutiklio veikimo principas?

Spidometro jutikliai paverčia objekto greitį išmatuojamu elektriniu signalu (tokiu kaip įtampa, dažnis ar impulsų skaičius), kuris vėliau elektroniniu būdu apdorojamas, kad būtų galima įvesti adatą arba ekrane parodyti greičio vertę. Jų pagrindinis principas yra pagrįstas elektromagnetine indukcija, Holo efektu, fotoelektriniu efektu arba Doplerio efektu. Štai kaip veikia skirtingų tipų spidometro jutikliai ir kam jie naudojami:
I. Elektromagnetinės indukcijos greičio jutiklis
Kaip tai veikia: Pagal Faradėjaus elektromagnetinės indukcijos dėsnį, kai laidininkai (pavyzdžiui, ritės) juda magnetiniame lauke, nupjaunant magnetinio lauko linijas susidaro indukuota elektrovaros jėga (EMF) (įtampa). Indukcijos emf dydis yra proporcingas greičiui, kuriuo laidininkas nupjauna magnetinio lauko liniją, kaip nurodyta toliau:
E.L.v.
kur,
B klasė
Tai magnetinio lauko stiprumas,
l/
yra efektyvusis ritės ilgis ir
v. ĮVADAS
Tai pjovimo greitis.
Struktūra:
Magnetinės šerdys ir ritės: pritvirtintos jutiklio korpuse, kad susidarytų stabilus magnetinis laukas.
Magnetinė šerdies ašis, sujungta su matuojamu objektu: Kai objektas juda, jis verčia šerdies veleną suktis, todėl ritė nupjauna magnetinio lauko liniją.
Išvesties signalas: indukuota elektrovaros jėga (įtampa) yra proporcinga greičiui ir nereikalauja išorinio maitinimo šaltinio (pasyvioji konstrukcija).
Taikymas:
Variklio greičio jutiklis: montuojamas ant varančiosios ašies korpuso arba transmisijos korpuso, kintamosios srovės signalai generuojami sukant magnetinį ratą (rotorių su krumpliaračiais). Signalo amplitudė yra proporcinga greičiui, o dažnis atspindi greitį.
Vibracijos stebėjimas: Pavyzdžiui, greičio jutiklis SZ-6K stebi vibracijos greitį, amplitudę ir dažnį, kad iš anksto įspėtų apie besisukančių mašinų, tokių kaip siurbliai ir ventiliatoriai, gedimus.
Stiprybės ir trūkumai:
Privalumai: Paprasta struktūra, patikima, žemo dažnio atsakas, nereikia išorinio maitinimo šaltinio.
Trūkumai: mažas dydis, netinka greičio matavimui; jautrūs temperatūrai, reikalauja kompensavimo grandinės.
ii. Hall efekto greičio jutiklis
Kaip tai veikia: Kai elektros srovė praeina per puslaidininkį (Hall elementą), esantį magnetiniame lauke, ji sukuria įtampos skirtumą (Hall įtampa), statmeną srovės ir magnetinio lauko krypčiai. Keičiantis magnetinio lauko stiprumui, kinta ir Holo įtampa, sukeldama kvadratinių -bangų impulsus, proporcingus greičiui.
Struktūra:
Hall elementas: užtikrina nuolatinę darbinę srovę.
Trigerio pavara / magnetinio poliaus ratas: keičia magnetinio lauko stiprumą, kai sukasi išmatuota ašis.
Išvesties signalas: dažnis yra proporcingas greičiui, amplitudė priklauso nuo tolimesnės grandinės formavimo.
Paskirtis: Automobilinis alkūninio veleno / skirstomojo veleno padėties jutiklis: suaktyvina uždegimo ir degalų įpurškimo grandines.
Ratų greičio jutiklis (ABS): aptinka ratų greitį, kad stabdant neužblokuotų.
Stiprybės ir trūkumai:
Privalumai: bekontaktis matavimas, ilgas tarnavimo laikas, greitas atsako greitis, patogus skaitmeninio išvesties signalo apdorojimas.
Trūkumai: reikalingas išorinis maitinimo šaltinis, reikia įjungti taikinį (pavarą / stulpą).
III. Fotoelektrinio efekto greičio jutiklis
Kaip tai veikia: Greitis matuojamas šviesos spinduliavimu, blokavimu arba atspindžiu. Šviesos šaltinio (pvz., LED) šviesa apšviečia besisukančio objekto (arba perforuoto/dantyto disko) paviršių, o šviesai jautrus imtuvas (pvz., fotodiodas) aptinka šviesos pokyčius ir sukuria impulsinį signalą.
Konstrukcija: Šviesos šaltinis ir imtuvas: išdėstyti vienas priešais kitą (perdavimas) arba toje pačioje pusėje (atspindys).
Kodinis diskas / atspindintis žymeklis: keičia šviesos kelią sukimosi metu, generuodamas impulsus.
Išvesties signalas: dažnis yra proporcingas greičiui ir reikalauja tolesnio grandinės apdorojimo.
Paskirtis: servovarikliai, CNC staklės, spausdintuvas ir kiti didelio{0}}tikslumo matavimai.
Optinis pelės greičio matavimas: judėjimo greitis apskaičiuojamas aptikus atspindėtos šviesos pokyčius darbalaukyje.
Stiprybės ir trūkumai:
Privalumai: bekontaktis, didelis tikslumas, greitas reakcijos laikas.
Trūkumai: Jautrus taršai, gali trikdyti aplinkos šviesa, sudėtinga struktūra.
IV. ĮVADAS ĮVADAS Doplerio efekto greičio jutiklis
Kaip tai veikia: kai bangos šaltinis juda stebėtojo atžvilgiu, pasikeičia stebėtojo gaunamų bangų dažnis (Doplerio poslinkis). Jutikliai skleidžia elektromagnetines bangas (radaro bangas arba lazerius), kurių dažnis proporcingas objekto greičiui (v), o dažnis yra tarp atsispindėjusių ir skleidžiančių bangų (Δf):
Vf
Naudojimas: Naudojamas greičio matavimui: Radariniai spidometrai, lazeriniai greičio matuokliai.
Pramoninis stebėjimas: metalo lakštų ir popieriaus vielos greičio matavimas.
Skysčio greičio matavimas: lazeriniai Doplerio greičio matuokliai (LDV) matuoja skysčio ar dujų srauto greitį.
Pliusai ir minusai
Privalumai: bekontaktis, ilgo{0}}atstumo matavimas, didelis tikslumas.
Trūkumai: didelė kaina, reikia sutelkti dėmesį į tikslą, kampas turi įtakos matavimo rezultatams (reikia kosinuso kompensuoti).
V. Specifiniai spidometro jutiklių pritaikymai automobiliuose
Transporto priemonės greičio ekranas: jutiklio išvesties signalas apdorojamas elektroniniu būdu, o važiavimo indikatorius arba ekranai rodo greitį.
Elektromagnetinis spidometras: nukreipia rodyklės nukrypimą srovės signalu, labai tiksliai.
Skaitmeninis spidometras: tiesiogiai rodo skaičius, galbūt integruotus į prietaisų skydelį arba centrinį valdymo ekraną.
Valdymo funkcijos
Variklio tuščiosios eigos greičio reguliatorius: reguliuokite tuščiosios eigos greitį, sumažinkite degalų sąnaudas.
Automatinė pavarų dėžė: nustatykite perjungimo laiką pagal greitį ir variklio sūkius.
Kruizo kontrolė: palaikykite nustatytą greitį, kad sumažintumėte vairuotojo nuovargį.
Aušinimo ventiliatoriaus valdymas: reguliuokite ventiliatoriaus greitį pagal greitį ir variklio temperatūrą.