Главная 24 Как все устроено 24 Электронный спидометр

Электронный спидометр

Электронный спидометр

Владельцы патента RU 2310867:

Использование: в автомобильной промышленности. Технический результат заключается в повышении надежности работы спидометра, расширении его технических характеристик и снижении себестоимости. Спидометр, содержащий датчик числа оборотов, имеющий вращающийся ротор, усилитель электрических сигналов датчика, электрический привод, счетчик полного числа оборотов, соединенный с электрическим приводом, и указатель частоты вращения датчика, дополнительно снабжен редуктором вращения, формирователем импульсов, интегратором, при этом датчик выполнен в виде ротора, содержащего две соединенные друг с другом металлические пластины на поверхности вращения, и статора, содержащего две металлические пластины на внутренней поверхности, расположенные напротив пластин ротора при неподвижном состоянии последнего, при этом ротор датчика соединен с выходным валом редуктора, одна пластина статора соединена со входом усилителя и через резистор с источником питания бортовой сети, вторая пластина соединена с массой, выход усилителя соединен с входом формирователя, выход формирователя соединен с электрическим приводом и с входом интегратора, выход привода соединен со счетчиком полного числа оборотов, выход интегратора соединен с указателем частоты вращения ротора датчика. 1 ил.

Изобретение относится к автомобильной промышленности, в частности, к контрольно-измерительным устройствам и отображения скоростного режима работы автомобиля, основано на емкостном датчике вращения и может быть использовано в производстве и эксплуатации автомобильной техники для повышения эффективности и надежности работы КИП, а также безопасности движения.

Аналог известного устройства спидометра, содержащий датчик числа оборотов, имеющий вращающийся привод, усилитель электрических сигналов датчика, механический привод, счетчик полного числа оборотов, соединенный с механическим приводом, и указатель частоты вращения датчика [Данов Б.А. Электронные системы автомобилей. М.: Транспорт, 1996].

Недостатком устройства является необходимость установки датчика вращения на близком расстоянии от указателей, сложность передачи информации о вращении на больших расстояниях посредством механического привода (тросика), а так же сложность автоматизации измерений.

Наиболее близким к предлагаемому является спидометр, содержащий датчик числа оборотов, имеющий вращающийся ротор, усилитель электрических сигналов датчика, электрический привод, счетчик полного числа оборотов, соединенный с электрическим приводом, и указатель частоты вращения датчика [Техническое описание «КамА3-4310»].

Работа устройства обеспечивается за счет датчика. Датчик представляет собой трехфазный генератор синхронного типа, вращающийся магнит которого связан с вторичным валом коробки передач. При вращении магнита в трех фазовых обмотках датчика наводится напряжение, которое усиливается транзисторами и подается на обмотки указателя спидометра. Под действием тока обмоток создается вращающееся магнитное поле, которое приводит во вращение магнит электродвигателя. Под действием вращающегося магнита в катушке скоростного узла, связанной со стрелкой указателя, наводятся вихревые токи. Взаимодействуя, магнитные поля вихревых токов и вращающегося магнита поворачивают катушку и стрелку на определенный угол.

Недостатком известного устройства является сложность конструкции, так как роль датчика выполняет трехфазный синхронный генератор. Также недостатком является относительная массивность якоря, которая ограничивает предельное число оборотов.

Технический результат направлен на повышение надежности работы контрольно-измерительных приборов и безопасности движения.

Технический результат достигается тем, что спидометр, содержащий датчик числа оборотов с вращающимся ротором, усилитель электрических сигналов датчика, электрический привод, счетчик полного числа оборотов, соединенный с электрическим приводом, и указатель частоты вращения датчика, при этом дополнительно снабжен редуктором вращения, формирователем импульсов, интегратором, при этом датчик выполнен в виде ротора, содержащего две соединенные друг с другом металлические пластины на поверхности вращения, и статора, содержащего две металлические пластины на внутренней поверхности, расположенные напротив пластин ротора при неподвижном состоянии последнего, при этом ротор датчика соединен с выходным валом редуктора, одна пластина статора соединена с входом усилителя и через резистор с источником питания бортовой сети, вторая пластина соединена с массой, выход усилителя соединен с входом формирователя, выходы формирователя соединены с электрическим приводом и с входом интегратора, выход привода соединен со счетчиком полного числа оборотов, выход интегратора соединен с указателем частоты вращения ротора датчика.

Отличительным признаком предлагаемого изобретения является то, что спидометр дополнительно снабжен редуктором вращения, формирователем импульсов, интегратором, при этом датчик выполнен в виде ротора, содержащего две соединенные друг с другом металлические пластины на поверхности вращения, и статора, содержащего две металлические пластины на внутренней поверхности, расположенные напротив пластин ротора при неподвижном состоянии последнего, при этом ротор датчика соединен с выходным валом редуктора, одна пластина статора соединена с входом усилителя и через резистор с источником питания бортовой сети, вторая пластина соединена с массой, выход усилителя соединен с входом формирователя, выход формирователя соединен с электрическим приводом и с входом интегратора, выход привода соединен со счетчиком полного числа оборотов, выход интегратора соединен указателем частоты вращения ротора датчика.

На чертеже представлена функциональная схема электронного спидометра. Спидометр содержит датчик 2 числа оборотов, имеющий вращающийся ротор, редуктор вращения 1, выходной вал которого соединен с ротором датчика 2, усилитель 3 электрических сигналов датчика, вход которого соединен с датчиком 2, формирователь импульсов 4 (с двумя выходами), вход которого соединен с выходом усилителя 3, интегратор 5, вход которого соединен с выходом формирователя 4, указатель частоты вращения 6 ротора датчика, соединенный с выходом интегратора 5, электрический привод 7, соединенный со вторым выходом формирователя импульсов 4, счетчик полного числа оборотов 8 датчика, соединенный с электрическим приводом 7, при этом датчик 2 выполнен в виде ротора, содержащего две соединенные друг с другом металлические пластины на поверхности вращения, и статора, содержащего две металлические пластины на внутренней поверхности, расположенные напротив пластин ротора при неподвижном состоянии последнего, при этом одна пластина статора соединена со входом усилителя и через резистор 9 с источником питания бортовой сети, вторая пластина соединена с массой.

Спидометр выполняют в микропроцессорном и электромеханическом вариантах.

В электромеханическом варианте спидометра в качестве указателя частоты вращения 6 ротора датчика 2 используют стрелочный указатель, электрический привод 7 выполнен в виде шагового двигателя, а счетчик полного числа оборотов 8 — в виде механического счетчика. Градуировка стрелочного указателя частоты оборотов 6 осуществляют по максимальному отклонению стрелки указателя при максимальном числе оборотов датчика 2.

В микропроцессорном варианте спидометра указатель частоты вращения 6 и счетчик полного числа оборотов 8 выполняют в виде декадных цифровых индикаторов, а в качестве электрического привода 7 используют согласующий преобразователь частоты импульсов с логической операцией суммирования и с постоянным запоминающим устройством.

Электронный спидометр работает следующим образом. После начала движения автомобиля через редуктор 1 приводится во вращение ротор датчика числа оборотов 2, формирующий конденсатор с периодически изменяющейся емкостью. Поэтому в цепи источник питания — резистор — датчик будет протекать переменный ток. В промежутки времени, когда пластины находятся напротив пластин статора, образованные ими конденсаторы заряжаются, а при уходе пластин ротора конденсаторы расформировываются и пластины разряжаются. Периодическая зарядка — разрядка конденсаторов создает в цепи переменный ток, а соответственно изменяющееся напряжение на резисторе 9 и на емкостях датчика 2 с положительной и отрицательной полярностями в виде импульсов, величина, форма и длительность которых обусловлена постоянной времени τ=RC, где С — есть емкость последовательно соединенных конденсаторов, образуемых пластинами ротора и статора датчика. Редуктор 1 служит для повышения числа оборотов ротора датчика с целью повышения частоты переменного тока и уменьшения погрешности при формировании импульсов.

Импульсное напряжение с датчика 2 поступает на вход усилителя 3. Усиленные электрические импульсы поступают на вход формирователя импульсов 4, в котором формируются импульсы одной, например, положительной полярности с одинаковыми амплитудами и длительностями. Частота импульсов на выходе формирователя 4 равна частоте вращения датчика 2 импульсов. При этом полное число импульсов прямо пропорционально полному числу оборотов датчика, а соответственно, полному числу оборотов колес автомобиля, то есть пройденному пути. Частота импульсов также прямо пропорциональна частоте вращения датчика, которая, в свою очередь, прямо пропорциональна скорости оборотов колес автомобиля или скорости движения. В связи с этим регистрация частоты следования импульсов дает информацию о скорости движения, а полное число импульсов — о полном пройденном пути. Численные значения указателей градуируются по калиброванным значениям вращения колес автомобиля по существующим методикам.

Сопоставительный анализ с прототипом показал, что предлагаемый спидометр является более простым по конструкции датчика, более надежным и долговечным благодаря использованию датчика числа оборотов, вырабатывающего сигналы за счет использования источника питания бортовой сети, и импульсной системы в формировании и регистрации сигналов.

Электронный спидометр, содержащий датчик числа оборотов, имеющий вращающийся ротор, усилитель электрических сигналов датчика, электрический привод, счетчик полного числа оборотов, соединенный с электрическим приводом, и указатель частоты вращения датчика, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен редуктором вращения, формирователем импульсов, интегратором, при этом датчик выполнен в виде ротора, содержащего две соединенные друг с другом металлические пластины на поверхности вращения, и статора, содержащего две металлические пластины на внутренней поверхности, расположенные напротив пластин ротора при неподвижном состоянии последнего, при этом ротор датчика соединен с выходным валом редуктора, одна пластина статора соединена со входом усилителя и через резистор с источником питания бортовой сети, вторая пластина соединена с массой, выход усилителя соединен с входом формирователя, выход формирователя соединен с электрическим приводом и с входом интегратора, выход привода соединен со счетчиком полного числа оборотов, а выход интегратора соединен с указателем частоты вращения ротора датчика.

О admin

Оставить комментарий

Ваш email нигде не будет показанОбязательные для заполнения поля помечены *

*

x

Check Also

Автомобильный тахометр — зачем нужен и как работает

Чтобы водитель во время передвижения на автомобиле мог контролировать скорость перемещения, а также рабочие параметры автомобиля, в салоне на передней панели установлена приборная доска, с ...

Двигатель TFSI: что это такое, эксплуатация, отличия от TSI

Маркетологи концерна VW-Group внесли немало путаницы, используя разные аббревиатуры для обозначения двигателей, устанавливающихся в Volkswagen, Skoda, Seat и Audi. Сегодня под нашим прицелом двигатель TFSI. ...

Принцип работы автономного отопителя Eberspacher, Webasto

Принцип работы автономного отопителя Eberspacher,Webasto Воздушные автономные отопители (они же — сухие, они же — фены) предназначены только для обогрева салона автомобиля и к предпусковому ...

Стук в передней подвеске на мелких кочках: причины и устранение

Появился глухой стук в передней подвеске на кочках — что делать? Выезжая на участки с неровной дорогой, водители могут услышать легкий стук в передней подвеске ...

Трамблер описание, неисправности, принцип работы, устройство, фото, видео, НЕМЕЦКИЕ АВТОМАШИНЫ

Трамблер описание,неисправности,принцип работы,устройство,фото,видео. Поделиться «Трамблер описание,неисправности,принцип работы,устройство,фото,видео.» Трамблер — это устройство, отвечающее за образование искры в нужный момент. Деталь устанавливается на двигателях внутреннего сгорания. Когда ...

Т образный перекресток — правила проезда и обзор ситуаций

Т образный перекресток — правила проезда с разбором ситуаций Успешный проезд сложных участков дороги предполагает использование Правил дорожного движения. Если водитель не умеет толковать дорожные ...

Как устроены амортизаторы — Авто-потроха: что у машинок внутри?

Устройство и принцип действия автомобильных технологий, узлов и агрегатов Амортизатор — устройство, превращающее механическую энергию в тепловую. Служит для гашения (демпфирования) колебаний и поглощения толчков ...

Устройство вариатора и принцип работы

С каждым годом в автомобильной отрасли происходят существенные изменения: разрабатываются все новые устройства и аппараты для облегчения вождения и улучшения качества поездки. Постепенно все общепринятые ...

Что такое овердрайв на АКПП: как пользоватся, включить

Владельцам автомобилей с АКПП будет интересно узнать, что такое овердрайв и как его использовать. Несмотря на то что любая коробка перемены передач, изменяющая передаточное отношение ...

Реверсивное движение: что это такое, правила в 2018 году

Проблема перенасыщения автомобильных дорог движущимися по ним транспортными средствами знакома многим жителям крупных городов. Заторы на дорогах приводят к затруднению передвижения, значительным временным потерям и ...

Механическая коробка передач: устройство передачи крутящего момента

Как заставить колеса вращаться: механическая коробка передач На пути перехода от экипажей на конной тяге к автомобилю с двигателем внутреннего сгорания конструкторы сталкивались со множеством ...

Дневные ходовые огни

Ходовые огни дневного света (светодиодные, led), установка своими руками Вполне обычная ситуация – лето, солнечный полдень, пустынная дорога. Все вокруг бликует, яркие вспышки возникают то ...

Как работает антипробуксовочная система автомобиля

Как работает антипробуксовочная система автомобиля Как работают противобуксовочные системы esp, asr, tcs, trs О вопросах безопасности в процессе управления автомобилем не говорит только ленивый. Изготовители ...

Плотность аккумулятора: как измерить и повысить

Аккумулятор состоит из отдельных гальванических элементов, преобразующих химическую реакцию в электрическую энергию. Каждый элемент имеет напряжение 2 V. Плотность аккумулятора (электролита) формируется шестью элементами, последовательно ...

Датчик расхода воздуха: устройство, принцип работы, проверка

Датчик массового расхода воздуха: принцип работы, диагностика Для оптимальной работы инжекторного двигателя внутреннего сгорания (далее ДВС) следует учитывать, сколько воздушной смеси поступает в камеры сгорания ...

ОКТАНОВОЕ ЧИСЛО, Энциклопедия Кругосвет

ОКТАНОВОЕ ЧИСЛО – мера детонационной стойкости бензина и моторных масел. Во всем мире производится и потребляется огромное количество бензина – как автомобильное топливо. Чтобы бензин ...

Делаем впрыск воды в двигатель своими руками

Система впрыска воды в двигатель является одним из доступных способов тюнинга силового агрегата. Данное решение позволяет увеличить мощность, крутящий момент и экономичность ДВС, повысить детонационную ...