车内感应式传感器。方案、说明

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汽车中的电感式传感器。无线电电子电气工程百科全书

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在各种非接触式传感器中，由于其对外部条件的朴实无华、易于制造和耐用，感应（或发电机）传感器是最具吸引力的。

在此基础上，创建了各种设备 - 从最简单的记录线性运动到复杂的设备，例如数字控制点火系统、燃油喷射系统、防抱死制动控制系统等。

让我们详细了解发电机传感器中发生的过程。在最简单的情况下，传感器由带绕组的线圈、软铁芯和磁铁组成。这三个部件组成了传感器的定子。转子与定子以齿盘或齿条的形式相互作用，齿数由传感器的使用条件决定（图 1）。

车内感应式传感器
Ris.1

当转子旋转时，定子绕组中会出现交流电压。当转子的一个齿接近绕组时，其中的电压迅速增加，并在与绕组中线重合时达到最大值，然后，当齿移开时，它迅速改变符号并增加反方向最大。所示图表（图 2）清楚地显示了电压变化的陡峭程度，因此两个最大值之间的过渡可用于控制电子系统。

车内感应式传感器
Ris.2

传感器产生的电压量取决于转子的速度、线圈的匝数和永磁体产生的磁通量。由于最后两个值是恒定的，所以感应电压的幅度在最大速度时达到最大值。在设计时，应特别注意以低重复率放大脉冲。

此类传感器的范围很广，让我们详述一些示例。

摆动或震动传感器 （图3）

一小块软磁铁固定在由细线制成的螺旋弹簧上；在摆动或推动时，它与传感器定子相互作用，产生一系列非周期性脉冲。

车内感应式传感器
Ris.3

转子计（转速计）

在发动机曲轴转速传感器（图 4）中，传感器定子安装在飞轮壳或检查口塞上 - 紧邻飞轮齿圈。该设备可以最准确地确定速度，而不会侵入点火系统的电路。

车内感应式传感器
Ris.4

车速表

为了测量车速，带齿转子安装在变速箱的输出轴或变速箱体上，而不是安装在软轴上。该系统允许您放弃昂贵的转速计或机械上不可靠的软轴（图 5）。

车内感应式传感器
Ris.5

里程表

使用安装在非驱动轮上的齿盘测量车辆路径（图 6）。类似的传感器也用于自动制动系统（ABS - AntiBlockSystem），它可以防止汽车的车轮卡住和打滑。

车内感应式传感器
Ris.6

挡风玻璃刮水器

齿轮扇区固定在变速箱上。可读脉冲允许您根据天气条件平滑地调整刷子的行程频率。

点火系统

发电机传感器（图 1）是 BOSH 点火系统的基础。

Hartig 博士的“Impulse-Technic”数字点火系统使用带有额外齿的发动机飞轮齿圈来产生参考信号（图 7）。该系统可以非常精确地控制点火正时。

车内感应式传感器
Ris.7

如果我们回到感应式传感器的设计，应该注意的是，如果被测介质的参数会影响转子速度，那么就会出现关于永磁体磁场施加的制动扭矩的问题。在这种情况下，采取措施增加启动力矩（增加叶轮面积）。如果根据操作条件，不需要控制小转速，铁芯可以由硬磁材料制成，无需额外的磁铁，由于剩磁可以获得足够的信号值。

例如，我们可以引用已在各种设备中应用的传感器的参数。

例如，传感器核心由 1...2 mm 的钢 (St3, St03, St8) 制成（图 1）。线圈颊板 012...20 mm 以 10...15 mm 的距离压在铁芯上。绕组下面的铁芯用氟塑料薄膜绝缘。线圈成块缠绕，直到两颊之间的空间被填满。电线 - PEV-1 00,06 ... 0,1 毫米。匝数约为 2500 ... 4000。

核心的长度范围从 12 到 35 毫米。在核心的一侧有一个用于连接各向异性磁体的平台。结果证明，簧片键盘上的磁铁很方便。铁芯的自由端从外壳上取下。传感器外壳由非磁性材料制成。如果应用条件需要，传感器将填充化合物。

转子如需特制，则采用软磁材料制成。齿数由工作条件决定。定子和转子之间的间隙应尽可能小。

来自传感器的信号被馈送到一个简单电子电路的输入端（图 8），该电路放大并产生一个信号，以供进一步以模拟或数字形式使用。

车内感应式传感器
Ris.8

应该提到这种传感器的另一个特点。它们不仅可以读取来自特殊转子的信号，还可以读取齿轮齿甚至旋转部件上的安装螺栓。

文学

1. Bun B. 汽车上的电子设备。 - M.：运输，1979 年。
2.数字和模拟微电路。目录。 - M.：RiS，1989。
3. 750电子实用电路。收藏，1987 年。

作者：I.Semenov；出版：N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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