Mehāniskais un elektroniskais spidometrs. Ierīce un darbības princips

Nav nejaušība, ka spidometrs atrodas visredzamākajā vietā uz automašīnas paneļa. Galu galā šī ierīce parāda, cik ātri jūs braucat, un ļauj kontrolēt pieļaujamā ātruma ievērošanu, kas tieši ietekmē satiksmes drošību. Neaizmirsīsim arī par ātruma pārsniegšanas biļetēm, no kurām var izvairīties, periodiski ieskatoties spidometrā. Turklāt uz lauku ceļiem ar šīs ierīces palīdzību jūs varat ietaupīt degvielu, ja saglabājat optimālo ātrumu, pie kura degvielas patēriņš ir minimāls.

Mehāniskais ātruma mērītājs tika izgudrots pirms vairāk nekā simts gadiem un joprojām tiek plaši izmantots transportlīdzekļos. Sensors šeit parasti ir zobrats, kas savienojas ar īpašu zobratu uz sekundārās vārpstas. Priekšpiedziņas transportlīdzekļos sensors var atrasties uz piedziņas riteņu ass, bet pilnpiedziņas automašīnās - sadales kārbā.



Kā ātruma indikators (6) uz paneļa tiek izmantota rādītāja ierīce, kuras darbība balstās uz magnētiskās indukcijas principu.

Rotācijas pārnešana no sensora (1) uz ātruma indikatoru (faktiski spidometru) tiek veikta, izmantojot elastīgu vārpstu (kabeli) (2) no vairākiem savītām tērauda vītnēm ar tetraedrisku galu abos galos. Kabelis brīvi griežas ap savu asi īpašā plastmasas aizsargapvalkā.

Izpildmehānisms sastāv no pastāvīgā magnēta (3), kas ir uzmontēts uz piedziņas kabeļa un griežas kopā ar to, un alumīnija cilindra vai diska (4), uz kura ass ir piestiprināta spidometra adata. Metāla ekrāns aizsargā konstrukciju no ārējo magnētisko lauku ietekmes, kas var izkropļot ierīces rādījumus.

Magnēta rotācija nemagnētiskā materiālā (alumīnijā) izraisa virpuļstrāvas. Mijiedarbība ar rotējoša magnēta magnētisko lauku liek arī alumīnija diskam griezties. Tomēr atgriešanās atsperes (5) klātbūtne noved pie tā, ka disks un līdz ar to rādītāja bultiņa griežas tikai noteiktā leņķī, kas ir proporcionāls transportlīdzekļa ātrumam.

Savulaik daži ražotāji mehāniskajos spidometros mēģināja izmantot lentes un bungu tipa indikatorus, taču tie izrādījās ne pārāk ērti, un galu galā no tiem atteicās.



Neskatoties uz mehānisko spidometru ar elastīgu vārpstu kā piedziņu vienkāršību un kvalitāti, šī konstrukcija bieži rada diezgan lielu kļūdu, un pats kabelis ir visproblemātiskākais elements tajā. Tāpēc tīri mehāniskie spidometri pamazām kļūst par pagātni, dodot vietu elektromehāniskām un elektroniskām ierīcēm.

Elektromehāniskajā spidometrā tiek izmantota arī elastīga piedziņas vārpsta, taču magnētiskās indukcijas ātruma komplekts ierīcē ir sakārtots citādi. Alumīnija cilindra vietā šeit ir uzstādīts induktors, kurā mainīga magnētiskā lauka ietekmē tiek ģenerēta elektriskā strāva. Jo lielāks ir pastāvīgā magnēta griešanās ātrums, jo lielāka ir strāva, kas plūst caur spoli. Spoles spailēm ir pievienots rādītāja miliammetrs, kas tiek izmantots kā ātruma indikators. Šāda ierīce ļauj palielināt rādījumu precizitāti salīdzinājumā ar mehānisko spidometru.

Elektroniskajā spidometrā nav mehāniska savienojuma starp ātruma sensoru un ierīci informācijas panelī.

Ierīces ātrgaitas blokam ir elektroniska shēma, kas apstrādā elektrisko impulsu signālu, kas saņemts no ātruma sensora caur vadiem, un izvada atbilstošo spriegumu tā izvadei. Šis spriegums tiek pievadīts skalas miliammeteram, kas kalpo kā ātruma indikators. Mūsdienīgākās ierīcēs stepper ICE kontrolē rādītāju.

Kā ātruma sensors tiek izmantotas dažādas ierīces, kas ģenerē impulsa elektrisko signālu. Šāda ierīce var būt, piemēram, impulsu induktīvs sensors vai optiskais pāris (gaismas diode + fototranzistors), kurā impulsu veidošanās notiek gaismas komunikācijas pārtraukuma dēļ, griežot uz vārpstas piestiprinātu rievojumu.

Bet, iespējams, visplašāk izmantotie ātruma sensori, kuru darbības princips ir balstīts uz Halla efektu. Ja magnētiskajā laukā novieto vadītāju, caur kuru plūst līdzstrāva, tad tajā rodas šķērsvirziena potenciālu starpība. Mainoties magnētiskajam laukam, mainās arī potenciālu starpības lielums. Ja piedziņas disks ar spraugu vai dzega griežas magnētiskajā laukā, tad mēs iegūstam impulsa maiņu šķērseniskā potenciāla starpībā. Impulsu frekvence būs proporcionāla galvenā diska griešanās ātrumam.



Lai rādītu rādītāja vietā ātrumu. Gadās, ka tiek izmantots digitālais displejs. Tomēr pastāvīgi mainīgos skaitļus spidometra komplektā vadītājs uztver sliktāk nekā vienmērīgo bultiņas kustību. Ja ievadāt aizkavi, momentānais ātrums var tikt parādīts ne visai precīzi, it īpaši paātrinājuma vai palēninājuma laikā. Tāpēc spidometros joprojām dominē analogie rādītāji.

Neskatoties uz pastāvīgo tehnoloģisko progresu automobiļu rūpniecībā, daudzi atzīmē, ka spidometra rādījumu precizitāte joprojām nav ļoti augsta. Un tas nav atsevišķu braucēju pārmērīgas iztēles auglis. Nelielu kļūdu ražotāji apzināti nosaka jau ierīču ražošanā. Turklāt šī kļūda vienmēr ir lielajā virzienā, lai izslēgtu situācijas, kad dažādu faktoru ietekmē spidometra rādījumi būs zemāki par iespējamo automašīnas ātrumu. Tas tiek darīts, lai vadītājs nejauši nepārsniegtu ātrumu, vadoties pēc nepareizām ierīces vērtībām. Papildus drošības nodrošināšanai ražotāji īsteno arī savas intereses - cenšas izslēgt neapmierināto autovadītāju prasības, kas saņēmuši sodu vai iekļuvuši avārijā nepatiesu spidometra rādījumu dēļ.

Spidometru kļūda, kā likums, ir nelineāra. Tas ir tuvu nullei pie aptuveni 60 km/h un pakāpeniski palielinās līdz ar ātrumu. Pie ātruma 200 km/h kļūda var sasniegt pat 10 procentus.

Nolasījumu precizitāti ietekmē arī citi faktori, piemēram, tie, kas saistīti ar ātruma sensoriem. Īpaši tas attiecas uz mehāniskajiem spidometriem, kuros pārnesumi pakāpeniski nolietojas.

Bieži vien paši automašīnu īpašnieki ievieš papildu kļūdu, iestatot izmēru, kas atšķiras no nominālā. Fakts ir tāds, ka sensors skaita pārnesumkārbas izejas vārpstas apgriezienus, kas ir proporcionāli riteņu apgriezieniem. Bet ar samazinātu riepas diametru automašīna nobrauks mazāku attālumu vienā riteņa apgriezienā nekā ar nominālā izmēra riepām. Un tas nozīmē, ka spidometrs rādīs ātrumu, kas ir par 2 ... 3 procentiem pārvērtēts, salīdzinot ar iespējamo. Tāda pati ietekme būs arī braukšanai ar nepietiekami piepumpētām riepām. Riepu uzstādīšana ar palielinātu diametru, gluži pretēji, izraisīs spidometra rādījumu nepietiekamu novērtēšanu.

Kļūda var izrādīties pilnīgi nepieņemama, ja parastā vietā uzstādīsit spidometru, kas nav paredzēts darbam šajā konkrētajā automašīnas modelī. Tas jāņem vērā, ja rodas nepieciešamība nomainīt bojātu ierīci.

Odometru izmanto nobrauktā attāluma mērīšanai. To nevajadzētu sajaukt ar spidometru. Faktiski šīs ir divas dažādas ierīces, kuras bieži tiek apvienotas vienā korpusā. Tas izskaidrojams ar to, ka abas ierīces parasti izmanto vienu un to pašu sensoru.

Ja kā piedziņu izmanto elastīgu vārpstu, rotācijas pārnešana uz odometra ieejas vārpstu tiek veikta caur pārnesumkārbu ar lielu pārnesumskaitli - no 600 līdz 1700. Iepriekš tika izmantots tārpa zobrats, ar kuru zobrati ar pagrieztiem cipariem. Mūsdienu analogajos odometros riteņu griešanos kontrolē pakāpju motori.



Arvien biežāk var atrast ierīces, kurās automašīnas nobraukums tiek parādīts digitāli šķidro kristālu displejā. Šajā gadījumā informācija par nobraukto attālumu tiek dublēta dzinēja vadības blokā, un gadās, ka automašīnas elektroniskajā atslēgā. Programmiski uztinot digitālo odometru, viltojumu var pavisam vienkārši atklāt, izmantojot datordiagnostiku.

Ja ir problēmas ar spidometru, tās nekādā gadījumā nedrīkst ignorēt, tās nekavējoties jānovērš. Tas attiecas uz jūsu un citu satiksmes dalībnieku drošību. Un, ja iemesls ir bojātā sensorā, var rasties arī problēmas, jo motora vadības bloks regulēs iekārtas darbību, pamatojoties uz nepareiziem ātruma datiem.