Что такое датчик вращения?

Что такое датчик вращения?

Датчики вращения — это датчики, которые получают информацию о вращательном движении машины.

В частности, они определяют угол поворота, скорость вращения и величину вращения на основе изменений физических величин, связанных с вращением машины. Датчики вращения не используются сами по себе, а подключаются к ПК или счетчику.

Существует четыре основных типа датчиков вращения: механический тип распознает угол поворота, оптический тип обнаруживает прохождение света, а магнитный или электромагнитный индукционный тип связан с изменениями магнитных полей. Каждый из них используется в соответствии с физической величиной, которую необходимо обнаружить.

Применение датчиков вращения

Датчики вращения используются в самых разных машинах для определения состояния вращательного движения машины. Примерами служат автомобили, мотоциклы, сельскохозяйственная техника, корабли и другие транспортные средства, приводимые в движение двигателями или моторами. В случае автомобилей датчики вращения используются для определения угла поворота коленчатого вала и угла кулачка двигателя, числа оборотов коленчатого вала двигателя и выходного вала трансмиссии, а также в ABS (антиблокировочная тормозная система).

Датчики вращения также используются для определения вращательного положения машин, отличных от тех, которые находятся в непрерывном вращательном движении. Как потенциометры, датчики вращения также полезны для определения угла поворота машины.

Принцип датчика вращения

Датчики вращения доступны с использованием нескольких принципов, в зависимости от их назначения. Здесь мы описываем четыре типичных типа.

1. Механический (контактного типа)

Механические датчики вращения используют переменное сопротивление для определения положения вращения путем измерения электрического сопротивления, соответствующего углу поворота. Механические датчики вращения используются не только для непрерывного вращательного движения, но и в качестве потенциометров, измерителей положения шестерен и т. д. для определения положения во время кругового движения.

2. Оптический тип

Оптические датчики вращения состоят из диска, установленного на вращающемся валу с рядом небольших отверстий, называемых щелями, через которые оптический датчик обнаруживает мигающую скорость света, проходящего через щели в виде импульсов. Оптический датчик преобразует световые импульсы в электрические сигналы. Оптический тип отличается высокой точностью обнаружения и разрешением в зависимости от формы щели.

3. Магнитный тип

Магнитные датчики вращения обнаруживают изменения в распределении магнитного поля с помощью магнитного датчика с постоянным магнитом, прикрепленным к вращающемуся валу. Магнитные датчики используют полупроводниковый материал, называемый элементом Холла. Он способен обнаруживать положение вращения и скорость вращения вала двигателя.

4. Тип магнитной индукции

Датчики вращения магнитно-индукционного типа имеют индукционную катушку (катушку возбуждения) и фиксированную катушку (катушку обнаружения), установленные поочередно на вращающемся валу для считывания изменений магнитного поля, вызванных вращательным движением. Датчики вращения магнитной индукции также называются резольверами. Они могут использоваться в более широком диапазоне температур, чем другие датчики, и обладают превосходной устойчивостью к воздействию окружающей среды.

5. Датчик MR (магниторезистивный элемент)

Датчик MR определяет скорость вращения по силе магнитного поля, создаваемого при прохождении шестерни постоянным магнитом, размещенным вблизи кончика зубьев шестерни, установленного на вращающемся валу. Магнитное поле работает в направлении, в котором расстояние между кончиком зуба шестерни и датчиком становится короче.

Датчики MR используются в различных частях автомобилей.

Другая информация о датчиках вращения

Пример использования в ABS

Среди продуктов, которые мы используем в повседневной жизни, в автомобилях используется множество датчиков вращения, включая устройства ABS. Эта система предотвращает блокировку шин при применении экстренного торможения.

Если шины блокируются, автомобиль не может изменить направление движения даже при управлении рулевым колесом. Таким образом, ABS предотвращает блокировку шин и позволяет водителю избежать столкновения с препятствием с помощью управления рулевым колесом. Система ABS активируется, когда датчик вращения обнаруживает внезапное падение скорости шины.