ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Sensores inductivos en el coche. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Automóvil. Dispositivos electrónicos Entre la variedad de sensores sin contacto, debido a su sencillez ante las condiciones externas, la facilidad de fabricación y la durabilidad, los sensores de inducción (o generadores) son los más atractivos. Sobre esta base, se crearon varios dispositivos, desde los más simples, que registran movimientos lineales, hasta los más complejos, como sistemas de encendido controlados digitalmente, sistemas de inyección de combustible, sistemas de control de frenos antibloqueo, etc. Detengámonos en el proceso que tiene lugar en el sensor del generador. En el caso más simple, el sensor consta de una bobina con un devanado, un núcleo de hierro dulce y un imán. Estos tres componentes constituyen el estator del sensor. El rotor interactúa con el estator en forma de disco dentado o cremallera con el número de dientes determinado por las condiciones de uso del sensor (Fig. 1).
Cuando el rotor gira, aparece un voltaje alterno en el devanado del estator. Cuando uno de los dientes del rotor se acerca al devanado, la tensión en él aumenta rápidamente y, al coincidir con la línea media del devanado, alcanza un máximo, luego, al retirar el diente, cambia rápidamente de signo y aumenta en la dirección opuesta a un máximo. El gráfico que se muestra (Fig. 2) muestra claramente la inclinación del cambio de voltaje, por lo que la transición entre los dos máximos se puede usar para controlar sistemas electrónicos.
La cantidad de voltaje generado por el sensor depende de la velocidad del rotor, el número de vueltas de la bobina y la cantidad de flujo magnético creado por el imán permanente. Dado que los dos últimos valores son constantes, la magnitud del voltaje inducido alcanza un máximo a la velocidad máxima. Al diseñar, se debe prestar especial atención a la amplificación de pulsos a una tasa de repetición baja. El alcance de tales sensores es extenso, detengámonos en algunos ejemplos. Sensor de oscilación o impacto (fig.3) Una pequeña pieza de hierro suave magnéticamente se fija en un resorte en espiral hecho de alambre delgado; cuando se balancea o se empuja, interactúa con el estator del sensor, que produce una serie de pulsos aperiódicos.
Rotómetro (tacómetro) En el sensor de velocidad del cigüeñal del motor (Fig. 4), el estator del sensor está montado en la carcasa del volante o en el tapón de la escotilla de inspección, en las inmediaciones de la corona del volante. El dispositivo proporciona la determinación más precisa de la velocidad sin intrusión en los circuitos del sistema de encendido.
Velocímetro Para medir la velocidad del vehículo, el rotor dentado se monta en el eje de salida de la caja de cambios o en el bloque de la caja de cambios en lugar de un eje flexible. El sistema le permite abandonar el costoso tacómetro o el eje flexible mecánicamente poco confiable (Fig. 5).
Cuentakilómetros La trayectoria del vehículo se mide mediante un disco dentado montado en una rueda no motriz (Fig. 6). Sensores similares también se utilizan en el sistema de frenado automático (ABS - AntiBlockSystem), que evita que las ruedas del automóvil se bloqueen y patinen.
Limpiaparabrisas El sector de engranajes está fijo en la caja de cambios. Los pulsos legibles le permiten ajustar suavemente la frecuencia de trazo de los cepillos según las condiciones climáticas. Sistema de encendido El sensor del generador (Fig. 1) es la base del sistema de encendido BOSH. El sistema de encendido digital "Impulse-Technic" del Dr. Hartig utiliza una corona dentada del volante del motor con un diente extra para producir una señal de referencia (Fig. 7). Este sistema permite un control muy preciso del tiempo de encendido.
Si volvemos al diseño del sensor inductivo, cabe señalar que si los parámetros del medio que se mide afectan la velocidad del rotor, entonces surge la pregunta sobre el par de frenado que ejerce el campo magnético del imán permanente. En este caso, se toman medidas para aumentar el momento de arranque (aumentar el área del impulsor). Si, de acuerdo con las condiciones de operación, no se requiere controlar una pequeña velocidad de rotación, el núcleo puede estar hecho de un material magnético duro sin un imán adicional y se puede obtener un valor de señal suficiente debido al magnetismo residual. Como ejemplo, podemos citar los parámetros de los sensores que han encontrado aplicación en varios dispositivos. Por ejemplo, el núcleo del sensor está hecho de acero (St1, St2, St3) 03...8 mm (Fig. 1). Las mejillas de la bobina 012...20 mm se presionan sobre el núcleo a una distancia de 10...15 mm entre sí. El núcleo debajo del devanado está aislado con una película de fluoroplástico. La bobina se enrolla a granel, hasta que se llena el espacio entre las mejillas. Alambre - PEV-1 00,06 ... 0,1 mm. El número de vueltas es de aproximadamente 2500 ... 4000. La longitud del núcleo varía de 12 a 35 mm. En un lado del núcleo hay una plataforma para colocar un imán anisotrópico. Los imanes de los teclados de caña resultaron ser convenientes. El extremo libre del núcleo se retira de la carcasa. La carcasa del sensor está hecha de material no magnético. Si las condiciones de la aplicación lo requieren, el sensor se llena con un compuesto. El rotor, si necesita una fabricación especial, está hecho de un material magnético blando. El número de dientes se determina a partir de las condiciones de funcionamiento. El espacio entre el estator y el rotor debe ser lo más pequeño posible. La señal del sensor se alimenta a la entrada de un circuito electrónico simple (Fig. 8), que amplifica y genera una señal para su uso posterior en forma analógica o digital.
Debe mencionarse otra característica de tales sensores. Pueden leer no solo una señal de un rotor especial, pueden ser dientes de engranaje o incluso pernos de montaje en una pieza giratoria. Literatura 1. Bun B. Electrónica en el coche. - M.: Transporte, 1979. Autor: I.Semenov; Publicación: N. Bolshakov, rf.atnn.ru Ver otros artículos sección Automóvil. Dispositivos electrónicos. Lee y escribe útil comentarios sobre este artículo. Últimas noticias de ciencia y tecnología, nueva electrónica: Una nueva forma de controlar y manipular señales ópticas
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