Obraz3

54

Czujniki prędkości obrotowej i prędkości jazdy Czujniki prędkości obrotowej kół

Rysunek 1

a - nożowy trzpień

biegunowy

zorientowany

promieniowo

b - mieczowy trzpień

biegunowy

zorientowany

osiowo, pobór

sygnału promieniowy

c - prętowy trzpień

biegunowy

zorientowany

promieniowo, pobór

osiowy

1    - obudowa z przyłączem elektrycznym

2    - magnes stały

3    - rdzeń

z miękkiego żelaza (trzpień biegunowy)

4    - uzwojenie

5    - koło impulsowe

Czujniki prędkości obrotowej kół

Zastosowanie

Z sygnałów czujników prędkości obrotowej kół (częstotliwości obrotu kół) sterowniki układów ABS, ASR i ESP obliczają prędkość obrotową kół i na tej podstawie przeciwdziałają blokowaniu lub zmniejszają poślizg kół w celu zapewnienia stateczności kierunkowej oraz kierowalności pojazdu. System nawigacyjny natomiast na podstawie tych sygnałów wyznacza trasę pojazdu.

Budowa i działanie

Bierne (indukcyjne) czujniki prędkości obrotowej

Trzpień biegunowy otoczony uzwojeniem znajduje się wprost nad kołem impulsowym, którym jest koło zębate zamontowane trwale przy piaście koła. Magnetycznie miękki trzpień biegunowy jest połączony z magnesem stałym, którego pole magnetyczne wnika w koło impulsowe.

Przy obrocie koła ciągła zmiana położenia zębów i wrębów względem trzpienia powoduje zmianę strumienia magnetycznego płynącego przez trzpień i otaczające go uzwojenie. Zmiana pola magnetycznego indukuje w uzwojeniu przemienne napięcie, które zostaje wyprowadzone.

Zarówno częstotliwość jak i amplituda napięcia zmiennego są proporcjonalne do prędkości obrotowej kół. Gdy koło pozostaje w spoczynku (stoi) indukowane napięcie jest zerowe. Kształt zębów i szczeliny powietrznej czujnika decydują o wartości najmniejszej, jeszcze mierzalnej prędkości koła, a przy tym - w układach ABS - najmniejszą osiągalną prędkość, przy której ABS zadziała.

Czujnik prędkości obrotowej i koło impulsowe są rozdzielone szczeliną powietrzną

0    szerokości ok. 1 mm z małą tolerancją, aby zagwarantować rozpoznanie sygnału. Poza tym stabilność zamocowania czujnika zmniejsza proces hamowania, podczas którego powstają drgania zakłócające sygnały czujnika.

Warunki instalowania czujników przy kołach nie we wszystkich samochodach są jednakowe i dlatego spotyka się różne odmiany trzpieni biegunowych oraz różne sposoby zabudowy czujników.

Najbardziej rozpowszechniony jest kształt nożowy trzpienia (zwany także biegunem płaskim) montowany prostopadle do koła impulsowego (rys. la). Trzpień mieczowy (zwany także biegunem krzyżowym, rys. Ib) do montażu osiowego, zajmuje pozycję promieniową względem koła impulsowego.

Oba wymienione rodzaje trzpieni muszą być przy montażu bardzo dokładnie ustawione względem koła impulsowego.

Czujniki z trzpieniem prętowym (rys. lc) nie wymagają tak dokładnego ustawienia, jednak koła impulsowe muszą mieć dostatecznie dużą średnicę lub ograniczoną liczbę zębów.

Aktywne czujniki prędkości obrotowej

Czujniki aktywne co najmniej zastępują tradycyjne czujniki indukcyjne. W tych czujnikach magnesy przejmują funkcję uzębienia koła impulsowego. Magnesy są ułożone np. w pierścień wielobiegunowy - obwodowo

1    przemiennie swą biegunowością (rys. 2). Element pomiarowy czujnika aktywnego