Датчик угловой скорости (сенсор)

4.8.3. Датчик угловой скорости (сенсор).

Датчик скорости колеса является датчиком электромагнитного типа. Он представляет собой катушку, намотанную вокруг магнита. Устанавливается датчик вблизи импульсного кольца, которое закреплено на ступице колеса автомобиля. Импульсное кольцо и датчик скорости показаны на рисунке 53, а внешний вид датчиков разных производителей показаны на рисунке 54.

Рисунок 53. Импульсное кольцо с датчиком скорости

Строение датчика показано на рисунке 55. Датчик состоит из чувствительного элемента, содержащего постоянный магнит и обмотку. Датчик имеет металлический корпус, торец датчика усилен, для защиты от стирания металла корпуса при работе. Датчик работает с импульсным кольцом, имеющим 60, 80, 100 или 120 зубьев. Датчик скорости крепиться жестко на неподвижной части перпендикулярно импульсному кольцу. Импульсное кольцо выполняется из магнитомягкого материала, жестко устанавливается на ступице и вращается синхронно с колесом автотранспортного средства. При вращении импульсного кольца воздушный зазор между ним и чувствительным элементом изменяется, что приводит к изменению магнитного потока и появлению в обмотке переменного напряжения. Поскольку частота переменного напряжения пропорциональна скорости вращения импульсного кольца, это позволяет определить скорость вращения колеса. Датчик постоянно отслеживает изменяющуюся скорость автомобиля.

Рисунок 54. Внешний вид датчиков скорости и втулки

Выходное напряжение датчика (U_дд-Spitze-Spitze/Bepшинa-Bepшинa=l,6B) зависит от воздушного зазора между датчиком числа оборотов и импульсным кольцом и от значения скорости вращения импульсного колеса.

Из чего следует, что при минимальном воздушном зазоре и максимальном значении скорости напряжение на выходе датчика максимальное - U_дд

Рекомендуемое расстояние между зубцами импульсного кольца и торцом датчиком 0,8-1,4 мм, при увеличении данного зазора происходит снижение уровня сигнала датчиков ниже допустимого 0,1В, что в свою очередь приведет к индикации неисправности системой -«большое воздушное расстояние между датчиком скорости и импульсным кольцом».

Вращающееся вместе со ступицей колеса импульсное кольцо воздействует, посредством чередования структуры зуб - зазор, на магнитный поток индуктивного датчика числа оборотов и индуцирует при этом синусоидальное напряжение, частота которого пропорциональна числу оборотов колеса (строение и принцип работы показа на рисунках 55...56). Примерные и эталонный графики с датчика скорости показаны на рисунке 57. При всем этом обрабатывается не значение напряжения, а частота и ее изменение во времени. Это требует определенной минимальной точности зубчатого венца (параметры указаны на рисунках 51 и 52).

Рисунок 55. Строение датчика скорости

Внимание: Когда находящиеся в магнитном потоке различные переходы, такие как болты, отверстия, канавки, ребра жесткости и многое другое, расположены вблизи датчика, они влияют на выдаваемый датчиком сигнал. Для исключения такого паразитного воздействия расстояние от датчика до подобного элемента конструкции должно быть более 10 мм.

При невозможности обеспечения этого условия требуются отдельные исследования.

При вращении импульсного кольца смещение зубцов оказывает воздействие на датчик, то есть возникает ЭДС, оно задает переменное напряжение в катушке, частота которого пропорциональна скорости вращения колеса.

Рисунок 56. Работа датчиков скорости

Рисунок 57. Г рафик сигнала поступающего с датчика скорости Характеристики датчиков скорости.

Таблица 10. Параметры датчиков

Допуски установки датчика.

Компоновка и установка датчика числа оборотов и импульсного кольца зависит от конструкции используемой оси.

Импульсное кольцо и держатель датчика числа оборотов должны изготавливаться таким образом, чтобы они имели максимально возможную жесткость к вибрации.

Допустимое позиционное отклонение датчик-кольцо при использовании перемещаемого датчика числа оборотов показано на рисунках 58 и 59.

Внимание: Вышеуказанные отклонения подходят и для радиально расположенного зубчатого венца импульсного кольца (ротора).

Указания по монтажу.

Правильная установка датчика вместе со втулкой обеспечивается посредством вставки до упора в импульсное кольцо (не бить!). Требования по установке представлены на рисунках 58. 59, 60. 61. 62 и 63. Перед установкой датчик необходимо смазать специальной пастой, марки паст приведены в таблице 11. Паста защищает узлы датчика скорости от

коррозии металла, способствует улучшенному отводу тепла от датчика, позволяет даже после долгой эксплуатации производить демонтаж датчика без применения больших усилий.

Рисунок 58. Допуски установки

Расстояние между средней осью датчика числа оборотов и краем импульсного кольца минимум 2 мм.

При замене датчика необходимо установить новую втулку. Перед проведением монтажа приемное высверленное отверстие необходимо смазать специальной смазкой.

Необходимо обратить внимание на соответствие предписаниям прокладку кабелей и фиксирование.

Рисунок 59. Допуски установки

Угловое отклонение оси датчика от перпендикуляра к плоскости зуба не более 5° (0±5°).

При обрыве кабеля датчика угловой скорости и невозможности заменить на кондиционный датчик, соединение проводов необходимо осуществлять методом скрутки проводов с последующим их обжатием, как показано на рисунке 89. Производить соединение проводов методом пайки недопустимо, в связи с большим падением уровня сигнала на спаянном переходе.

Рисунок 60. Втулка - внешний вид

Рисунок 61. Установка датчика

Обозначения: 1 - ступица колеса, 2 - импульсное кольцо, 3 - барабан тормозной, 4 - скоба, 5 - щиток тормозного механизма, 6 - герметичная прокладка, 7 - суппорт, 8 - датчик скорости

Рисунок 62. Установка датчика в колесе передней оси

Обозначения: 1 - ступица колеса, 2 - импульсное кольцо, 3 - втулка датчика, 4 - кулак поворотный, 5 -датчик скорости АБС, 6 - скоба

Рисунок 63. Установка датчика в колесе заднего моста

Таблица 11. Рекомендуемые смазки