Датчик частоты вращения колеса
Датчик частоты вращения колеса (другое название – датчик скорости вращения колеса) предназначен для определения скорости вращения (числа оборотов) колеса автомобиля.
Сигналы датчика используются в работе многих систем активной безопасности, в том числе антиблокировочной системы тормозов, противобуксовочной системы, системы курсовой устойчивости. С помощью информации от датчиков соответствующие блоки управления регулируют силу торможения каждого колеса, что позволяет предотвратить их блокировку (проскальзывание) и в итоге обеспечить устойчивость (управляемость) автомобиля.
Показания датчика частоты вращения учитываются в управлении автоматической коробкой передач (при выборе передачи), системе адаптивного освещения (скорость движения), системе контроля давления в шинах (определение спущенной шины).
До 1998 года в качестве датчика частоты вращения колеса использовался пассивный датчик индуктивного типа. Конструктивно данный вид датчика объединяет два элемента – чувствительный и задающий. Чувствительный элемент включает катушку с железным сердечником (контактным штифтом) и постоянный магнит. Задающий элемент представляет собой зубчатое колесо, которое вращается совместно со ступичным подшипником.
Чувствительный элемент датчика создает постоянное магнитное поле. Зубчатое колесо, проходя через поле, приводит к его изменению, при этом при прохождении зуба колеса изменение магнитного поля максимальное. Магнитное поле индуцирует напряжение в цепи датчика. Количество импульсов напряжения, соответствующее количеству пройденных зубьев за определенный интервал времени, пропорционально частоте вращения колеса.
При всей своей простоте, датчик частоты вращения индуктивного типа не обеспечивает требуемой точности измерения, т.к. величина импульсов напряжения напрямую зависит от частоты вращения колеса (чем больше частота, тем сильнее импульс напряжения).
На современных автомобилях устанавливаются активные датчики частоты вращения колеса. В работе такие датчики используют внешнее напряжение питания. Конструктивно активный датчик состоит из чувствительного и задающего элементов. В зависимости от используемого физического эффекта различают магниторезистивные датчики частоты вращения и датчики Холла.
В магниторезистивном датчике при изменении магнитного поля изменяется сопротивление. В датчике Холла изменение магнитного поля приводит к изменению напряжения.
Задающий элемент активного датчика представляет собой пластмассовое кольцо, на поверхность которого нанесены намагниченные участки, т.н. мультиполюсное кольцо. Северный и южный полюса магнитов выполняют функции зубцов и впадин колеса.
Активные датчики обеспечивают высокую точность измерений, так как сила выходного сигнала не зависит от частоты вращения колеса. Кроме этого активный датчик имеет компактную конструкцию, что позволяет его устанавливать непосредственно в ступичном подшипнике. Цифровая обработка выходного сигнала дает дополнительные преимущества, например, позволяет использовать датчик для определения направления вращения колеса и его остановки.
