ในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมา มาตรวัดความเร็วแบบกลไกของรถยนต์ได้ถูกแทนที่ด้วยระบบวัดความเร็วแบบอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งเซ็นเซอร์ความเร็วมีบทบาทสำคัญทุกอย่างเกี่ยวกับเซ็นเซอร์ความเร็วสมัยใหม่ ประเภท การออกแบบและการใช้งาน รวมถึงตัวเลือกและการเปลี่ยนที่ถูกต้อง - อ่านในบทความนี้
เซ็นเซอร์ความเร็วคืออะไร
เซ็นเซอร์ความเร็ว (เซ็นเซอร์ความเร็วรถ, DSA) เป็นองค์ประกอบที่ละเอียดอ่อนของระบบวัดความเร็วรถยนต์แบบอิเล็กทรอนิกส์เซ็นเซอร์แบบสัมผัสหรือไม่สัมผัสที่วัดความเร็วเชิงมุมของเพลาในกระปุกเกียร์หรือในกระปุกเกียร์เพลาขับและส่งผลการวัดไปยังตัวควบคุมความเร็วหรือมาตรวัดความเร็วของยานพาหนะ
โปรดทราบ: บทความนี้กล่าวถึงเฉพาะ DSA สำหรับการวัดความเร็วของรถยนต์เกี่ยวกับเซ็นเซอร์ความเร็วล้อที่ทำงานโดยเป็นส่วนหนึ่งของระบบความปลอดภัยเชิงรุก (ABS และอื่นๆ) ที่อธิบายไว้ในบทความอื่นบนเว็บไซต์ของเรา
เซ็นเซอร์ความเร็วสามารถเป็นส่วนหนึ่งของระบบต่างๆ ของรถยนต์ยุคใหม่ได้:
● มาตรวัดความเร็ว - เพื่อวัดและระบุความเร็วปัจจุบันของการเคลื่อนไหวและระยะทางที่เดินทาง (โดยใช้มาตรวัดระยะทาง)
● ระบบหัวฉีด การจุดระเบิด และระบบเครื่องยนต์อื่น ๆ - เพื่อแก้ไขโหมดการทำงานของชุดจ่ายกำลัง ขึ้นอยู่กับความเร็วของรถและการเปลี่ยนแปลง (ระหว่างการเร่งความเร็วและการเบรก)
● ระบบรักษาความปลอดภัยและสัญญาณเตือนภัยแบบแอคทีฟ – เพื่อแก้ไขความเร็วและวิถีของรถในโหมดต่างๆ การเตือนสถานการณ์ที่อาจเป็นอันตราย ฯลฯ
● ในรถยนต์บางคัน - พวงมาลัยเพาเวอร์และระบบความสะดวกสบาย
เช่นเดียวกับการขับเคลื่อนด้วยสายเคเบิลแบบดั้งเดิมของมาตรวัดความเร็ว ติดตั้งอยู่บนกระปุกเกียร์ กล่องถ่ายโอน หรือกระปุกเกียร์เพลาขับ เพื่อติดตามความเร็วเชิงมุมของเพลารองหรือเพลากลางข้อมูลที่ได้รับจากเซ็นเซอร์ในรูปแบบของสัญญาณไฟฟ้าจะถูกส่งไปยังตัวควบคุมความเร็วหรือโดยตรงไปยังมาตรวัดความเร็วลักษณะของสัญญาณที่สร้างขึ้นและวิธีการเชื่อมต่อ/รวมเซ็นเซอร์เข้ากับระบบอิเล็กทรอนิกส์ของยานพาหนะจะขึ้นอยู่กับประเภท การออกแบบ และหลักการทำงานสิ่งนี้จะต้องมีการอธิบายโดยละเอียดเพิ่มเติม
การทำงาน ประเภท การออกแบบ และหลักการทำงานของเซ็นเซอร์ความเร็ว
เซ็นเซอร์ความเร็ว โดยไม่คำนึงถึงประเภทและการออกแบบ จะสร้างสัญญาณที่สามารถส่งโดยตรงไปยังมาตรวัดความเร็วหรือไปยังตัวควบคุมเครื่องยนต์และชุดควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ที่เกี่ยวข้องในกรณีแรก เซ็นเซอร์จะใช้เพื่อกำหนดความเร็วของยานพาหนะด้วยสายตาเท่านั้นในกรณีที่สอง อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของยานยนต์จะใช้ข้อมูลเพื่อควบคุมเครื่องยนต์และระบบอื่นๆ และสัญญาณไปยังมาตรวัดความเร็วจะถูกป้อนจากตัวควบคุมในยานพาหนะสมัยใหม่ วิธีที่สองของการเชื่อมต่อมีการใช้กันมากขึ้น
การวัดความเร็วด้วย DSA นั้นค่อนข้างง่ายเซ็นเซอร์จะสร้างสัญญาณพัลส์ (โดยปกติจะเป็นรูปทรงสี่เหลี่ยม) ซึ่งอัตราการเกิดซ้ำของพัลส์จะขึ้นอยู่กับความเร็วของการหมุนของเพลาและความเร็วของรถตามลำดับเซ็นเซอร์ที่ทันสมัยส่วนใหญ่ผลิตพัลส์ได้ตั้งแต่ 2,000 ถึง 25,000 พัลส์ต่อกิโลเมตร แต่มาตรฐานที่ใช้กันมากที่สุดคือ 6,000 พัลส์ต่อกิโลเมตร (สำหรับเซ็นเซอร์แบบสัมผัส - 6 พัลส์ต่อการปฏิวัติของโรเตอร์)ดังนั้น การวัดความเร็วจึงลดลงเหลือเพียงการคำนวณโดยตัวควบคุมอัตราการเกิดซ้ำของพัลส์ที่มาจาก DSA ต่อหน่วยเวลา และการแปลงค่านี้เป็น km/h เป็นที่เข้าใจสำหรับเรา
เซ็นเซอร์ความเร็วแบ่งออกเป็นสองกลุ่มใหญ่:
● ขับเคลื่อนโดยตรงจากเพลาหรือหน้าสัมผัส
● ไร้การสัมผัส
การติดตั้งเซ็นเซอร์ความเร็วแบบสัมผัสที่กระปุกเกียร์
กลุ่มแรกประกอบด้วยเซ็นเซอร์ซึ่งแรงบิดจากเพลากระปุกเกียร์ เพลา หรือกล่องถ่ายโอนจะถูกส่งผ่านโดยใช้เฟืองขับและสายเคเบิลเหล็กยืดหยุ่น (หรือเพลาแข็งแบบสั้น)เซ็นเซอร์มีอุปกรณ์ที่อ่านการหมุนเชิงมุมของเพลาและแปลงเป็นแรงกระตุ้นไฟฟ้าเซ็นเซอร์ประเภทนี้มีการใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากสามารถติดตั้งแทนไดรฟ์ของมาตรวัดความเร็วแบบกลไก (ซึ่งช่วยให้คุณอัพเกรดรถเก่าได้โดยไม่มีค่าใช้จ่ายเพิ่มเติม) และมีความน่าเชื่อถือสูง
ปุ่มหมุนหลักเซ็นเซอร์ความเร็วแบบไม่สัมผัส
กลุ่มที่สองประกอบด้วยเซ็นเซอร์ที่ไม่ได้สัมผัสโดยตรงกับเพลาหมุนในการวัดความเร็วของเซ็นเซอร์ดังกล่าว จะมีการติดตั้งอุปกรณ์เสริมบนเพลา - ดิสก์หลักหรือโรเตอร์อุปกรณ์ไร้สัมผัสกำลังได้รับความนิยมมากขึ้นเรื่อย ๆ โดยได้รับการติดตั้งในรถยนต์ในประเทศหลายรุ่นในปัจจุบัน
เซ็นเซอร์ทั้งหมดทำงานบนหลักการทางกายภาพที่แตกต่างกันในอุปกรณ์สัมผัสมักใช้เอฟเฟกต์ฮอลล์และเอฟเฟกต์แม่เหล็ก (MRE) รวมถึงออปโตคัปเปลอร์ (คู่ออปโตอิเล็กทรอนิกส์)หัวใจของเซนเซอร์แบบไม่สัมผัส คือ Hall Effect ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุด และมักใช้ MRE น้อยกว่ามากการออกแบบและหลักการทำงานของเซนเซอร์แต่ละประเภทมีดังต่อไปนี้
เซ็นเซอร์สัมผัสตามเอฟเฟกต์ฮอลล์
เซ็นเซอร์ประเภทนี้ขึ้นอยู่กับเอฟเฟกต์ฮอลล์: หากตัวนำแบนซึ่งมีกระแสตรงไหลผ่านด้านตรงข้ามสองด้านถูกวางไว้ในสนามแม่เหล็ก แรงดันไฟฟ้าจะเกิดขึ้นที่ด้านตรงข้ามอื่น ๆหัวใจสำคัญของ DSA คือชิป Hall ซึ่งมีเวเฟอร์ (ปกติทำจากเพอร์มัลลอย) และวงจรแอมพลิฟายเออร์ถูกรวมเข้าด้วยกันแล้วในเซ็นเซอร์ไมโครเซอร์กิตและแม่เหล็กยังคงอยู่กับที่และการเปลี่ยนแปลงของสนามแม่เหล็กเกิดขึ้นเนื่องจาก "ม่าน" ที่หมุนได้ - วงแหวนที่มีช่องวงแหวนเชื่อมต่อกับสายเคเบิลหรือเพลาของไดรฟ์เพื่อรับการหมุนสัญญาณเอาท์พุตจาก DSA จะถูกส่งไปยังมาตรวัดความเร็วหรือตัวควบคุมผ่านขั้วต่อมาตรฐาน ซึ่งจ่ายพลังงานให้กับชิป Hall
เซ็นเซอร์แบบไม่สัมผัสตามเอฟเฟกต์ฮอลล์
DSA แบบไม่สัมผัสนั้นใช้เอฟเฟกต์เดียวกัน แต่ไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวอยู่ - แต่โรเตอร์หรือดิสก์พัลส์ที่มีส่วนแม่เหล็กจะอยู่บนเพลาของยูนิต (กระปุกเกียร์, กระปุกเกียร์เพลา)มีช่องว่างเล็ก ๆ ระหว่างส่วนที่ละเอียดอ่อนของเซ็นเซอร์ (พร้อมชิปฮอลล์) และโรเตอร์เมื่อโรเตอร์หมุนสัญญาณพัลส์จะถูกสร้างขึ้นในไมโครวงจรซึ่งถูกส่งไปยังคอนโทรลเลอร์ผ่านตัวเชื่อมต่อมาตรฐาน
แผนการทำงานของเซ็นเซอร์ความเร็วแบบไม่สัมผัส
เซนเซอร์แบบสัมผัสขึ้นอยู่กับผลของแรงต้านทานสนามแม่เหล็ก
การออกแบบเซ็นเซอร์ความเร็วพร้อมองค์ประกอบต้านทานสนามแม่เหล็ก
DSA ประเภทนี้ขึ้นอยู่กับเอฟเฟกต์สนามแม่เหล็ก ซึ่งเป็นคุณสมบัติของวัสดุบางชนิดในการเปลี่ยนความต้านทานไฟฟ้าเมื่อวางไว้ในสนามแม่เหล็กเซ็นเซอร์ดังกล่าวมีความคล้ายคลึงกับเซ็นเซอร์ Hall แต่ใช้ชิปที่มีองค์ประกอบต้านทานสนามแม่เหล็ก (MRE) ที่ใช้วัสดุเซมิคอนดักเตอร์บ่อยครั้งที่เซ็นเซอร์เหล่านี้มีไดรฟ์โดยตรงการเปลี่ยนแปลงของสนามแม่เหล็กจะดำเนินการโดยการหมุนแม่เหล็กหลายขั้วของวงแหวนสัญญาณที่สร้างขึ้นจะถูกส่งไปยังคอนโทรลเลอร์ผ่านขั้วต่อมาตรฐาน (ซึ่งแหล่งจ่ายไฟของวงจรไมโครด้วย มี MRE เตรียมไว้ให้)
เซ็นเซอร์สัมผัสออปโตอิเล็กทรอนิกส์
DSA เหล่านี้ได้รับการออกแบบที่ง่ายที่สุด แต่มีความไวน้อยกว่าและเฉื่อยมากกว่าที่อธิบายไว้ข้างต้นเซ็นเซอร์นั้นใช้ออปโตคัปเปลอร์ - LED และโฟโตทรานซิสเตอร์ซึ่งมีดิสก์ที่มีช่องเชื่อมต่อกับเพลาขับเมื่อดิสก์หมุน ฟลักซ์การส่องสว่างระหว่าง LED และโฟโตทรานซิสเตอร์จะถูกขัดจังหวะเป็นระยะ การขัดจังหวะเหล่านี้จะถูกขยายและส่งไปยังคอนโทรลเลอร์ในรูปแบบของสัญญาณพัลส์
การออกแบบเซ็นเซอร์ความเร็วออปโตอิเล็กทรอนิกส์
วิธีการเลือกและเปลี่ยนเซ็นเซอร์ความเร็วที่เหมาะสม
เซ็นเซอร์ความเร็วที่ผิดปกติในรถยนต์สมัยใหม่อาจเป็นสาเหตุของปัญหาต่าง ๆ ตั้งแต่การสูญเสียข้อมูลเกี่ยวกับความเร็วของการเคลื่อนที่และระยะทางที่เดินทาง (มาตรวัดความเร็วและมาตรวัดระยะทางหยุดทำงาน) ไปจนถึงการหยุดชะงักของหน่วยกำลัง (รอบเดินเบาไม่เสถียร การสิ้นเปลืองน้ำมันเชื้อเพลิงที่เพิ่มขึ้น, การสูญเสียกำลัง), พวงมาลัยเพาเวอร์และระบบรักษาความปลอดภัยดังนั้นหาก DSA เสีย ควรเปลี่ยนใหม่โดยเร็วที่สุด
ในการเปลี่ยนคุณควรใช้เฉพาะเซ็นเซอร์ที่อยู่ในรถก่อนหน้านี้หรือใช้อุปกรณ์จากที่ผู้ผลิตรถยนต์แนะนำในบางกรณี สามารถเลือก DSA "ที่ไม่ใช่เจ้าของภาษา" ได้ แต่ส่วนใหญ่มักเป็นไปไม่ได้ - เซ็นเซอร์ไม่เข้าที่หรือให้การอ่านที่ไม่ถูกต้องระหว่างการติดตั้งดังนั้น ควรทำการทดลองด้วยการเลือก DSA เฉพาะในกรณีที่รุนแรงเท่านั้น
การเปลี่ยนเซ็นเซอร์จะดำเนินการตามคำแนะนำสำหรับยานพาหนะเฉพาะนี้ (หรือกระปุกเกียร์ เพลา หรือกล่องเกียร์)DSA แบบขับเคลื่อนโดยตรงมักจะมีเกลียวแบบครบวงจรและหกเหลี่ยม (แต่ไม่เสมอไป - ผลิตภัณฑ์บางชนิดมีวงแหวนที่มีลอนตามขวาง) ดังนั้นการเปลี่ยนอุปกรณ์จึงเป็นการถอดอุปกรณ์เก่าออกแล้วขันสกรูตัวใหม่เซ็นเซอร์แบบไม่สัมผัสมักจะติดด้วยสกรู (สลักเกลียว) หนึ่งหรือสองตัวที่เกลียวผ่านรูในหน้าแปลนในทุกกรณี งานทั้งหมดจะต้องดำเนินการโดยถอดเทอร์มินัลออกจากแบตเตอรี่ ก่อนที่จะถอดเซ็นเซอร์ จำเป็นต้องถอดขั้วต่อไฟฟ้า และก่อนที่จะติดตั้งอันใหม่ ให้ทำความสะอาดสถานที่ติดตั้ง
การเปลี่ยนโรเตอร์ของเซ็นเซอร์แบบไม่สัมผัสนั้นยากกว่า - ด้วยเหตุนี้จึงจำเป็นต้องถอดแยกชิ้นส่วนหน่วย (กล่อง, สะพาน) บางส่วนแล้วจึงดำเนินการซ่อมแซมตามคำแนะนำ
เมื่อเลือกและเปลี่ยนเซ็นเซอร์ความเร็วอย่างถูกต้อง มาตรวัดความเร็วและระบบต่างๆ ของรถ (รวมถึงเครื่องยนต์) ก็เริ่มทำงานทันทีในอนาคต DSA จะรับประกันการใช้งานยานพาหนะอย่างปลอดภัยและสะดวกสบาย
เวลาโพสต์: Jul-12-2023