ABS сенсор: активдүү унаа коопсуздук системаларынын негизи

datchik_abs_1

Блокировкага каршы тормоз системасы (ABS) бир же бир нече дөңгөлөккө орнотулган сенсорлордун окууларына ылайык унаанын кыймылынын параметрлерин көзөмөлдөйт.ABS сенсору деген эмне жана ал эмне үчүн керек, анын кандай түрлөрү бар, ал кантип иштейт жана анын иши кандай принциптерге негизделет - макаладан билип алыңыз.

 

ABS сенсор деген эмне

ABS сенсору (ошондой эле автомобиль ылдамдыгы сенсору, DSA) - ар кандай электрондук активдүү коопсуздук системалары жана көмөкчү башкаруу системалары менен жабдылган транспорт дөңгөлөктөрүнүн айлануу ылдамдыгынын (же ылдамдыгынын) контактсыз сенсору.Ылдамдык датчиктер блокторго каршы тормоздук системанын (ABS), туруктуулукту башкаруу тутумунун (ESC) жана тартууну башкаруунун иштешин камсыз кылуучу негизги өлчөө элементтери болуп саналат.Ошондой эле, сенсор окуулары кээ бир автоматтык берүү башкаруу системалары, шина басымын өлчөө, ийкемдүү жарыктандыруу жана башкалар колдонулат.

Бардык заманбап унаалар жана башка көптөгөн дөңгөлөктүү унаалар ылдамдык сенсорлор менен жабдылган.Жүргүнчү ташуучу унааларда датчиктер ар бир дөңгөлөккө орнотулган, коммерциялык унааларда жана жүк ташуучу унааларда датчиктер бардык дөңгөлөктөрүндө да, жетектөөчү октун дифференциалдарында да орнотулушу мүмкүн (ар бир огуна бирден).Ошентип, блокировкага каршы системалар бардык дөңгөлөктөрүнүн же жетектөөчү октордун дөңгөлөктөрүнүн абалын көзөмөлдөй алат жана бул маалыматтын негизинде тормоздук системанын иштешине өзгөртүүлөрдү киргизет.

datchik_abs_2

ABS сенсорлорунун түрлөрү

Учурдагы бардык DSA эки чоң топко бөлүнөт:

• Пассивдүү – индуктивдүү;
• Активдүү — магнитке каршы жана Холл сенсорлоруна негизделген.

Пассивдүү датчиктер тышкы энергия менен жабдууну талап кылбайт жана эң жөнөкөй конструкцияга ээ, бирок алардын тактыгы төмөн жана бир катар кемчиликтери бар, ошондуктан бүгүнкү күндө алар аз гана керектелет.Активдүү ABS сенсорлору иштөө үчүн күч керек, дизайн жагынан бир аз татаалыраак жана кымбатыраак, бирок эң так көрсөткүчтөрдү камсыз кылат жана иштөөдө ишенимдүү.Ошондуктан, бүгүнкү күндө активдүү сенсорлор көпчүлүк унааларга орнотулган.

datchik_abs_3

Бардык типтеги DSA эки версиясы бар:

• Түз (аягы);
• Бурч.

Түздөн-түз сенсорлор цилиндр же стержень түрүнө ээ, анын бир учунда сезгич элемент орнотулган, экинчи жагында - туташтыргычы бар туташтыргыч же зым.Бурч датчиктер бурчтук туташтыргычы же туташтыргычы бар зым менен жабдылган, ошондой эле аларда болт тешиги бар пластик же металл кашаа бар.

ABS индуктивдүү сенсорлорунун конструкциясы жана иштеши

datchik_abs_4

Бул дизайндагы жана иштөөдөгү эң жөнөкөй ылдамдык сенсору.Ал ичке жез зым менен индуктордук жараатка негизделген, анын ичинде кыйла күчтүү туруктуу магнит жана темир магниттик өзөк бар.Магниттик өзөгү бар катушканын учу металл тиштүү дөңгөлөккө (импульстук ротор) карама-каршы жайгашкан, дөңгөлөктүн түйүнүнө катуу орнотулган.Ротор тиштери тик бурчтуу профилге ээ, тиштердин ортосундагы аралык алардын туурасына барабар же бир аз чоңураак.

Бул сенсордун иштеши электромагниттик индукция кубулушуна негизделген.Эс алууда сенсордун катушкасында ток жок, анткени ал туруктуу магнит талаасы менен курчалган - сенсордун чыгышында сигнал жок.Автоунаа кыймылдап жатканда импульстук ротордун тиштери датчиктин магниттик өзөгүнүн жанынан өтөт, бул катушка аркылуу өткөн магнит талаасынын өзгөрүшүнө алып келет.Натыйжада магнит талаасы алмашып, ал электромагниттик индукция мыйзамына ылайык катушкада өзгөрмө токту пайда кылат.Бул ток синус мыйзамы боюнча өзгөрүп турат жана токтун өзгөрүү жыштыгы ротордун айлануу ылдамдыгына, башкача айтканда, машинанын ылдамдыгына жараша болот.

Индуктивдүү ылдамдык сенсорлорунун олуттуу кемчиликтери бар - алар белгилүү бир ылдамдыкты жеңгенде гана иштей баштайт жана алсыз сигналды түзөт.Бул ABS жана башка системалардын төмөнкү ылдамдыкта иштешин мүмкүн эмес кылат жана көп учурда каталарга алып келет.Ошондуктан, индуктивдүү типтеги пассивдүү DSAлар бүгүнкү күндө өнүккөн активдүүлөргө орун бошотот.

 

Холл элементинин негизинде ылдамдык сенсорлорунун дизайны жана иштеши

Жөнөкөйлүгүнөн жана ишенимдүүлүгүнөн улам Hall элементтерине негизделген сенсорлор эң кеңири таралган.Алар Холл эффектине - магнит талаасында жайгаштырылган тегиз өткөргүчтө туурасынан кеткен потенциалдар айырмасынын пайда болушуна негизделген.Мындай өткөргүч микросхемада (Холл интегралдык схемасы) жайгаштырылган төрт бурчтуу металл пластина болуп саналат, ал ошондой эле санариптик сигналды жаратуучу баалоочу электрондук схеманы камтыйт.Бул чип ылдамдык сенсоруна орнотулган.

Структуралык жактан Холл элементи бар DSA жөнөкөй: ал микросхемага негизделген, анын артында туруктуу магнит бар жана айланасында металл пластинка-магниттик өзөк жайгаша алат.Мунун баары корпуска жайгаштырылат, анын артында электр туташтыргычы же туташтыргычы бар өткөргүч бар.Сенсор импульстук ротордун карама-каршысында жайгашкан, ал металл тиштүү же магниттелген бөлүктөрү бар шакек түрүндө жасалышы мүмкүн, импульстук ротор дөңгөлөктүн түйүнүнө катуу орнотулган.

datchik_abs_5

Холл сенсорунун иштөө принциби төмөнкүдөй.Холл интегралдык схемасы белгилүү бир жыштыктагы квадраттык импульстар түрүндөгү цифралык сигналды тынымсыз жаратат.Эс алууда бул сигнал минималдуу жыштыкка ээ же таптакыр жок.Машинанын кыймылынын башталышында магниттелген секциялар же ротор тиштери сенсордун жанынан өтөт, бул сенсордогу токтун өзгөрүшүнө алып келет - бул өзгөрүү чыгуу сигналын түзүүчү баалоо схемасы тарабынан көзөмөлдөнөт.Импульстук сигналдын жыштыгы дөңгөлөктүн айлануу ылдамдыгынан көз каранды, аны блокторго каршы тормоздук система колдонот.

Бул типтеги DSA индуктивдүү датчиктердин кемчиликтери жок, алар дөңгөлөктөрдүн айлануу ылдамдыгын түз мааниде машинанын кыймылынын биринчи сантиметринен өлчөөгө мүмкүндүк берет, иштөөдө так жана ишенимдүү.

 

Анизотроптук магниторезистивдүү ылдамдык датчиктеринин конструкциясы жана иштеши

Магниторезистивдүү ылдамдык датчиктери анизотроптук магниторезистивдүү эффектке негизделген, бул ферромагниттик материалдардын туруктуу магнит талаасына карата багыты өзгөргөндө электр каршылыгынын өзгөрүшү.

datchik_abs_6

Датчиктин сезгич элементи болуп эки же төрт жука пермаллой пластинкасынан (атайын темир-никель эритмесинен) турган “катмар торт” саналат, анын үстүнө магнит талаасынын сызыктарын белгилүү бир жол менен бөлүштүрүүчү металл өткөргүчтөр коюлат.Пластиналар жана өткөргүчтөр интегралдык схемага жайгаштырылат, анда чыгуу сигналын түзүү үчүн баалоо схемасы да жайгашкан.Бул чип импульстук ротордун карама-каршысында жайгашкан сенсорго орнотулган - магниттелген бөлүктөрү бар пластикалык шакек.Шакек дөңгөлөктүн түйүнүнө катуу орнотулган.

AMR сенсорлорунун иштеши төмөндөгүлөргө чейин төмөндөйт.Тынчтыкта ​​сенсордун ферромагниттик пластинкаларынын каршылыгы өзгөрүүсүз калат, ошондуктан интегралдык микросхема тарабынан түзүлгөн чыгуу сигналы да өзгөрбөйт же таптакыр жок.Автоунаа кыймылдап жатканда импульстук шакекченин магниттелген бөлүмдөрү сенсордук сезгич элементтин жанынан өтөт, бул магнит талаасынын сызыктарынын багытынын бир аз өзгөрүшүнө алып келет.Бул баалоо схемасы тарабынан көзөмөлдөнүүчү туруктуу плиталардын каршылыгынын өзгөрүшүнө алып келет - натыйжада сенсордун чыгышында импульстук санариптик сигнал пайда болот, анын жыштыгы машинанын ылдамдыгына пропорционалдуу.

Белгилей кетсек, магниторезистивдүү сенсорлор дөңгөлөктөрдүн айлануу ылдамдыгын гана эмес, алардын айлануу багытын жана токтоп турган учурун да байкоого мүмкүндүк берет.Бул магниттелген секциялары бар импульстук ротордун болушунан улам мүмкүн болот: сенсор магнит талаасынын багытынын өзгөрүшүн гана эмес, ошондой эле сезгич элементтин жанынан өткөн магнит уюлдарынын өтүү ырааттуулугун да көзөмөлдөйт.

Бул типтеги DSAлар эң ишенимдүү болуп саналат, алар дөңгөлөктөрдүн айлануу ылдамдыгын өлчөөдө жогорку тактыкты жана транспорттун активдүү коопсуздук системаларынын эффективдүү иштешин камсыз кылат.

 

ABS жана башка системалардын бир бөлүгү катары ылдамдык датчиктеринин иштешинин жалпы принциби

Бөгөттөөлөргө каршы тормоздук системалар, аларда орнотулган сенсорлорго карабастан, бирдей иштөө принцибине ээ.ABS башкаруу блогу ылдамдык датчиктеринен келип жаткан сигналды көзөмөлдөйт жана аны унаанын ылдамдыгынын жана ылдамданышынын алдын ала эсептелген көрсөткүчтөрү менен салыштырат (бул көрсөткүчтөр ар бир унаа үчүн жекече).Сенсордон келген сигнал жана башкаруу блогунда жазылган параметрлер дал келсе, система активдүү эмес.Эгерде бир же бир нече сенсорлордун сигналы конструкциялык параметрлерден четтеп кетсе (башкача айтканда, дөңгөлөктөр бөгөттөлсө), анда система дөңгөлөктөрдү бекитүүнүн терс кесепеттерин алдын алуу менен тормоздук системага кирет.

Тормозду бөгөттөө жана башка активдүү унаа коопсуздук системаларынын иштеши жөнүндө көбүрөөк маалыматты сайттын башка макалаларынан тапса болот.


Посттун убактысы: 24-август-2023