Mehanički i elektronski brzinomjer. Uređaj i princip rada

Nije slučajno što se brzinomjer nalazi na najistaknutijem mjestu na instrument tabli automobila. Na kraju krajeva, ovaj uređaj pokazuje koliko brzo vozite i omogućava vam da kontrolišete poštovanje dozvoljene brzine, što direktno utiče na bezbednost na putu. Ne zaboravimo na kazne za prekoračenje brzine, koje možete izbjeći ako povremeno pogledate na brzinomjer. Osim toga, na seoskim cestama uz pomoć ovog uređaja možete uštedjeti gorivo ako održavate optimalnu brzinu pri kojoj je potrošnja goriva minimalna.

Mehanički mjerač brzine izumljen je prije više od stotinu godina i danas se široko koristi u vozilima. Senzor je ovdje obično zupčanik koji se spaja sa posebnim zupčanikom na sekundarnoj osovini. Kod vozila s pogonom na prednje kotače senzor može biti smješten na osi pogonskih kotača, a kod vozila s pogonom na sve kotače, u prijenosnoj kutiji.



Kao indikator brzine (6) na komandnoj tabli koristi se pokazivač, čiji se rad zasniva na principu magnetne indukcije.

Prijenos rotacije od senzora (1) do pokazivača brzine (zapravo brzinomjera) vrši se pomoću fleksibilne osovine (kabele) (2) od nekoliko upletenih čeličnih niti s tetraedarskim vrhom na oba kraja. Kabel se slobodno rotira oko svoje ose u posebnom plastičnom zaštitnom omotaču.

Pogon se sastoji od trajnog magneta (3), koji je montiran na pogonskom sajlu i sa njim se rotira, i aluminijumskog cilindra ili diska (4), na čijoj je osi pričvršćena igla brzinomera. Metalni ekran štiti strukturu od uticaja spoljašnjih magnetnih polja, koja bi mogla da poremete očitavanja uređaja.

Rotacija magneta inducira vrtložne struje u nemagnetnom materijalu (aluminiju). Interakcija s magnetnim poljem rotirajućeg magneta uzrokuje rotaciju i aluminijskog diska. Međutim, prisustvo povratne opruge (5) dovodi do toga da se disk, a sa njim i strelica pokazivača, rotira samo pod određenim uglom proporcionalnim brzini vozila.

Svojedobno su neki proizvođači pokušali koristiti indikatore trake i bubnja u mehaničkim brzinomjerima, ali se pokazalo da nisu baš zgodni i na kraju su napušteni.



Unatoč jednostavnosti i kvaliteti mehaničkih brzinomjera s fleksibilnom osovinom kao pogonom, ovaj dizajn često daje prilično veliku grešku, a sam kabel je najproblematičniji element u njemu. Stoga čisto mehanički brzinomjeri postupno postaju stvar prošlosti, ustupajući mjesto elektromehaničkim i elektroničkim uređajima.

Elektromehanički brzinomjer također koristi fleksibilnu pogonsku osovinu, ali sklop brzine magnetne indukcije u uređaju je drugačije raspoređen. Umjesto aluminijskog cilindra, ovdje je ugrađen induktor u kojem se pod utjecajem promjenjivog magnetskog polja stvara električna struja. Što je veća brzina rotacije trajnog magneta, to je veća struja koja teče kroz zavojnicu. Na terminale zavojnice je spojen pokazivač miliampermetra koji se koristi kao indikator brzine. Takav uređaj vam omogućava da povećate točnost očitavanja u usporedbi s mehaničkim brzinomjerom.

U elektronskom brzinomjeru ne postoji mehanička veza između senzora brzine i uređaja na instrument tabli.

Jedinica za velike brzine uređaja ima elektroničko kolo koje obrađuje električni impulsni signal primljen od senzora brzine kroz žice i šalje odgovarajući napon na svoj izlaz. Ovaj napon se primjenjuje na brojčani miliampermetar, koji služi kao indikator brzine. U modernijim uređajima, steper ICE kontrolira pokazivač.

Kao senzor brzine koriste se različiti uređaji koji generiraju impulsni električni signal. Takav uređaj može biti, na primjer, impulsni induktivni senzor ili optički par (dioda koja emituje svjetlost + fototranzistor), kod kojih do formiranja impulsa dolazi zbog prekida svjetlosne komunikacije tijekom rotacije diska s prorezima postavljenog na osovinu.

Ali, možda, najčešće korišteni senzori brzine, čiji se princip rada temelji na Hall efektu. Ako provodnik kroz koji teče jednosmjerna struja postavite u magnetsko polje, tada u njemu nastaje poprečna razlika potencijala. Kada se magnetsko polje promijeni, mijenja se i veličina razlike potencijala. Ako se pogonski disk s prorezom ili izbočinom rotira u magnetskom polju, tada dobivamo promjenu impulsa u poprečnoj potencijalnoj razlici. Frekvencija impulsa će biti proporcionalna brzini rotacije glavnog diska.



Za prikaz brzine umjesto pokazivača Dešava se da se koristi digitalni displej. Međutim, stalno mijenjanje brojeva na setu brzinomjera lošije percipira vozač nego glatko kretanje strelice. Ako unesete kašnjenje, trenutna brzina možda neće biti prikazana sasvim precizno, posebno tokom ubrzanja ili usporavanja. Stoga analogni pokazivači i dalje prevladavaju u brzinomjerima.

Unatoč stalnom tehnološkom napretku u automobilskoj industriji, mnogi primjećuju da točnost očitavanja brzinomjera i dalje nije visoka. I to nije plod pretjerane mašte pojedinih vozača. Mala greška je namjerno postavljena od strane proizvođača već u proizvodnji uređaja. Štaviše, ova greška je uvijek u velikom smjeru, kako bi se isključile situacije kada će, pod utjecajem različitih faktora, očitanja brzinomjera biti niža od moguće brzine automobila. Ovo se radi kako vozač slučajno ne bi prekoračio brzinu, vođen pogrešnim vrijednostima ​​na uređaju. Osim što osiguravaju sigurnost, proizvođači slijede i vlastiti interes - nastoje isključiti tužbe nezadovoljnih vozača koji su dobili kaznu ili su upali u nesreću zbog lažnih očitavanja brzinomjera.

Greška brzinomjera je u pravilu nelinearna. Približno je nuli na oko 60 km/h i postepeno se povećava sa brzinom. Pri brzini od 200 km/h greška može doseći i do 10 posto.

Drugi faktori takođe utiču na tačnost očitavanja, kao što su oni povezani sa senzorima brzine. To se posebno odnosi na mehaničke brzinomjere, u kojima se zupčanici postupno troše.

Često sami vlasnici automobila unose dodatnu grešku postavljanjem veličine koja se razlikuje od nominalne. Činjenica je da senzor broji okretaje izlaznog vratila mjenjača, koji su proporcionalni okretajima kotača. Ali sa smanjenim promjerom gume, automobil će prijeći kraću udaljenost u jednom okretu točka nego s gumama nominalne veličine. A to znači da će brzinomjer pokazati brzinu koja je precijenjena za 2 ... 3 posto u odnosu na moguću. Vožnja sa nedovoljno napumpanim gumama će imati isti efekat. Ugradnja guma povećanog promjera, naprotiv, dovest će do podcjenjivanja očitavanja brzinomjera.

Greška se može pokazati potpuno neprihvatljivom ako umjesto običnog ugradite brzinomjer koji nije dizajniran za rad u ovom konkretnom modelu automobila. Ovo se mora uzeti u obzir ako je potrebno zamijeniti neispravan uređaj.

Odometar se koristi za mjerenje prijeđene udaljenosti. Ne treba ga brkati sa brzinomjerom. Zapravo, to su dva različita uređaja, koji se često kombiniraju u jednom kućištu. To se objašnjava činjenicom da oba uređaja u pravilu koriste isti senzor.

U slučaju korištenja fleksibilnog vratila kao pogona, prijenos rotacije na ulaznu osovinu brojača kilometara vrši se preko mjenjača s velikim omjerom prijenosa - od 600 do 1700. Ranije se koristio pužni zupčanik, s kojim se zupčanici sa rotiranim brojevima. U modernim analognim odometrima, rotacijom kotača upravljaju koračni motori.



Sve češće možete pronaći uređaje u kojima se kilometraža automobila prikazuje digitalno na displeju sa tečnim kristalima. U ovom slučaju, informacije o pređenoj udaljenosti dupliciraju se u upravljačkoj jedinici motora, a dešava se i u elektronskom ključu automobila. Ako programski namotate digitalni brojač kilometara, falsifikat se može vrlo jednostavno otkriti putem kompjuterske dijagnostike.

Ako postoje problemi sa brzinomjerom, ni u kom slučaju ih ne treba zanemariti, moraju se odmah popraviti. Radi se o vašoj sigurnosti i sigurnosti drugih učesnika u saobraćaju. A ako razlog leži u neispravnom senzoru, tada se mogu pojaviti i problemi, jer će upravljačka jedinica motora regulirati rad jedinice na temelju netočnih podataka o brzini.