Obraz9

Czujniki prędkości obrotowej i prędkości jazdy Indukcyjne czujniki prędkości obrotowej silników

Rysunek 1

1 - magnes stały

2 - obudowa czujnika

3 — korpus silnika

4 - trzpień biegunowy

5 - uzwojenie

6 - szczelina powietrzna

7 - koło impulsowe ze znakiem odniesienia

Rysunek 2

1 - sygnał na zębie

2 - sygnał przejścia przez wrąb międzyzębny

3 - sygnał znaku odniesienia (brak zęba)

Przy położeniu równowagi obydwa układy mierzą jednakową wartość. Przy pochyleniu pojazdu powstają jednak przeciwne odchylenia od tej wartości: jeden z promieni o tyle powiększa swój kąt, o ile drugi go zmniejsza.

Poprzez uśrednienie obu wartości błąd pochylenia zostaje wyeliminowany. Mały efekt pomiarowy wymaga relatywnie długiego uśredniania sygnału (ok. 1 s), tak że szybkie pomiary prędkości za pomocą tych układów nie są możliwe.

Różnica pomiędzy pomiarami układów umieszczonych po obu stronach pojazdu jest dobrą miarą rzeczywistego kąta kierunku jazdy.

Indukcyjne czujniki prędkości obrotowej silników

Zastosowanie

Czujniki prędkości obrotowej silników (sztabkowe), zwane także obrotomierzami, używane są do:

• pomiarów prędkości obrotowej silnika,

• wyznaczania położenia kątowego wału korbowego (położenia tłoków silnika).

Prędkość obrotowa jest obliczana na podstawie odległości czasowej sygnałów czujnika. Sygnał czujnika prędkości obrotowej jest jedną z najważniejszych wielkości w układzie elektronicznego sterowania silnika.

Budowa i działanie

Czujnik jest montowany naprzeciw ferromagnetycznego koła impulsowego (rys. 1,

poz. 7), od którego jest oddzielony szczeliną powietrzną. Ma on rdzeń z miękkiego żelaza (trzpień biegunowy, poz. 4) otoczony uzwojeniem (5). Rdzeń jest połączony z magnesem stałym (1). Pole magnetyczne rozciąga się nad trzpieniem i wnika w koło impulsowe.

Strumień magnetyczny płynący przez cewkę zależy od tego, czy czujnik zajmuje położenie naprzeciw zęba, czy też wrębu między-zębnego.

Ząb wzmacnia strumień emitowany przez magnes. Dochodzi do wzmocnienia użytkowego strumienia w cewce. Wrąb natomiast osłabia strumień magnetyczny.

Te zmiany strumienia indukują w cewce napięcie wyjściowe o przebiegu sinusoidalnym, proporcjonalne do prędkości obrotowej. Amplituda tego napięcia silnie rośnie wraz z prędkością obrotową (od kilku mV do ponad 100 V).

Najmniejsza możliwa do zmierzenia (z dopuszczalnym błędem) prędkość obrotowa to 30 obr/min. Liczba zębów koła impulsowego zależy od rodzaju zastosowanego czujnika. W układach sterowania silnika z wtryskiwa-czami elektromagnetycznymi stosuje się dzielnik 60-impulsowy z dwoma opuszczonymi zębami (znaki odniesienia).

Koło impulsowe ma zatem 60 - 2 = 58 zębów. Szczególnie duże luki międzyzębne są wykonywane do próbkowania znaków odniesienia w zdefiniowanych położeniach wału korbowego. Służą one do synchronizacji sterownika.

W innym wykonaniu koło impulsowe ma na obwodzie jeden ząb na cylinder. W silniku

Sygnał indukcyjnego obrotomierza silnika