Obraz8

39

Czujniki prędkości obrotowej i prędkości jazdy Wielkości pomiarowe / Zasady pomiarów

Czujniki prędkości obrotowej i prędkości jazdy

Wielkości pomiarowe

Czujniki prędkości obrotowej i prędkości jazdy mierzą kąt lub przebytą w jednostce czasu odległość. W obu przypadkach chodzi

0    wielkości względne, występujące między dwoma elementami pojazdu albo między samochodem a otoczeniem, np. jezdnią lub innym pojazdem.

Czasem jednak mierzy się także bezwzględną prędkość kątową w przestrzeni; w szczególności dotyczy to ruchów osi układu współrzędnych pojazdu¹). W układzie regulacji dynamiki jazdy np. mierzy się przechyły

1    odchylenia kierunku (ang. „yaw ratę”), często jako wielkości przyrostowe. Przy wyznaczaniu względnej prędkości kątowej rozróżnia się według liczby i wartości testowanych współrzędnych wirnika następujące czujniki (rys. 1).

•    czujniki przyrostowe, mogące mierzyć zmienną prędkość chwilową względem otoczenia albo wyznaczać gęsto podzielone przedziały kątowe,

•    czujniki segmentowe, rozróżniające małą liczbę przedziałów otoczenia (np. liczbę cylindrów silnika),

•    proste czujniki prędkości obrotowej,

z pomocą których, dzięki zliczaniu obrotów wyznacza się jedynie średnią prędkość obrotową.

Przykłady względnej prędkości obrotowej:

•    prędkość obrotowa wału korbowego lub wału rozrządu,

•    prędkość kół (ABS/ASR/ESP),

•    prędkość obrotowa pompy wtryskowej silnika ZS.

Pomiarów dokonuje się za pomocą przyrostowych układów pomiarowych, które składają się zazwyczaj z koła zębatego i czujnika.

Nowsze zastosowania stanowią:

•    pomiary prędkości czujnikami wbudowanymi w łożyska (łożyska kół, moduł pierścieni uszczelniających Simmera na wale korbowym),

•    prędkość względem podłoża (jezdni),

•    zmiany położenia osi wzdłużnej i poprzecznej pojazdu.

Zasady pomiarów

Konwencjonalne czujniki pomiaru prędkości obrotowej wykorzystują różne duże efekty pomiarowe, np. indukcyjne. Są one zwykle elektrycznie „pasywne”, tzn. z reguły nie mają żadnych układów elektronicznych w miejscu pomiaru. Nowsze czujniki wykorzystują przeważnie bardzo małe efekty pomiarowe (np. efekt Halla), muszą zatem być wyposażone w zintegrowane układy elektroniczne. Należą one według podanej na wstępie definicji w najszerszym znaczeniu do grupy czujników „inteligentnych” (zwanych często także „aktywnymi”.

Mierniki bezwzględnej prędkości kątowej wymagają wprawdzie bardzo złożonych układów elektronicznych bezpośrednio w czujniku, nie tylko ze względu na szczególnie małe efekty pomiarowe, lecz także ze względu na potrzebę kompleksowej obróbki sygnałów.

W przyrostowych pomiarach prędkości obrotowej wykorzystuje się różnego rodza-

Rysunek 1

a - czujnik przyrostowy b - czujnik segmentowy c - obrotomierz

1

Osiami układu współrzędnych związanego z pojazdem nazywa się oś wzdłużną X (zgodną z kierunkiem prędkości v pojazdu), oś poprzeczną / oraz oś pionową Z. Środkiem układu jest zwykle środek masy pojazdu. Przemieszczenia kątowe osi wzdłużnej w płaszczyźnie X-Z nazywamy pochyleniami pojazdu (np. kiwanie, galopowanie), a w płaszczyźnie X-/ odchyleniami kierunku. Ruchy kątowe osi / w płaszczyźnie Y-Z nazywamy przechyłami (przyp. tłum.).