Mis on spidomeetri anduri tööpõhimõte?

Spidomeetri andurid teisendavad objekti kiiruse mõõdetavaks elektrisignaaliks (nt pinge, sagedus või impulsside arv), mida seejärel elektrooniliselt töödeldakse nõela juhtimiseks või kiiruse väärtuse kuvamiseks ekraanil. Nende põhiprintsiip põhineb elektromagnetilisel induktsioonil, Halli efektil, fotoelektrilisel efektil või Doppleri efektil. Siin on ülevaade, kuidas erinevat tüüpi spidomeetri andurid töötavad ja milleks neid kasutatakse.
I. Elektromagnetilise induktsiooni kiiruse andur
Kuidas see toimib: Faraday elektromagnetilise induktsiooni seaduse kohaselt, kui juhid (näiteks poolid) liiguvad magnetväljas, tekitab magnetvälja joonte lõikamine indutseeritud elektromotoorjõu (EMF) (pinge). Induktsiooni emf suurus on võrdeline kiirusega, millega juht lõikab magnetvälja joont järgmiselt:
E.L.v.
kus,
Hinne B
See on magnetvälja tugevus,
l/
on pooli efektiivne pikkus ja
v. SISSEJUHATUS
See on lõikekiirus.
Struktuur:
Magnetsüdamikud ja -poolid: fikseeritud anduri korpusesse, et moodustada stabiilne magnetväli.
Mõõdetava objektiga ühendatud magnetilise südamiku telg: kui objekt liigub, paneb see südamiku võlli pöörlema, põhjustades mähise magnetvälja joone lõikamise.
Väljundsignaal: indutseeritud elektromotoorjõud (pinge) on võrdeline kiirusega ega vaja välist toiteallikat (passiivne disain).
Rakendus:
Mootori kiiruse andur: paigaldatud veotelje korpusele või jõuülekande korpusele, vahelduvvoolu signaalid genereeritakse magnetratta (hammasratastega rootor) pöörlemisel. Signaali amplituud on võrdeline kiirusega ja sagedus peegeldab kiirust.
Vibratsiooni jälgimine: Näiteks SZ-6K kiiruseandur jälgib vibratsiooni kiirust, amplituudi ja sagedust, et anda varakult hoiatusi pöörlevate masinate, nagu pumbad ja ventilaatorid, riketest.
Tugevused ja nõrkused:
Tugevad küljed: Lihtne struktuur, usaldusväärne, madal sagedusreaktsioon, välist toiteallikat pole vaja.
Puudused: Väike suurus, ei sobi kiiruse mõõtmiseks; temperatuuritundlik, vajavad kompensatsiooniahelat.
ii. Halli efekti kiirusandur
Kuidas see toimib: kui elektrivool läbib magnetvälja asetatud pooljuhti (Halli element), tekitab see pingeerinevuse (Halli pinge), mis on risti voolu suuna ja magnetväljaga. Magnetvälja tugevuse muutudes muutub ka Halli pinge, tekitades kiirusega võrdelisi ruut{1}}laineimpulsse.
Struktuur:
Hall element: tagab pideva töövoolu.
Päästiku käik/magnetpooluse ratas: muudab magnetvälja tugevust mõõdetud telje pöörlemisel.
Väljundsignaal: sagedus on võrdeline kiirusega, amplituud on järgnev vooluahela kujundamine.
Eesmärk: auto väntvõlli/nukkvõlli asendiandur: käivitab süüte- ja kütuse sissepritseahelad.
Ratta kiiruse andur (ABS): tuvastab ratta kiiruse, et vältida pidurdamisel blokeerumist.
Tugevused ja nõrkused:
Eelised: kontaktivaba mõõtmine, pikk eluiga, kiire reageerimiskiirus, mugav digitaalse väljundsignaali töötlemine.
Nõrgad küljed: vaja on välist toiteallikat, sihtmärk peab olema käivitatud (käik/post).
III. Fotoelektrilise efekti kiiruse andur
Kuidas see töötab: Kiirust mõõdetakse valguse emissiooni, blokeerimise või peegeldumise järgi. Valgusallikast (nt LED) tulev valgus valgustab pöörleva objekti (või perforeeritud/hambulise ketta) pinda, valgustundlik vastuvõtja (näiteks aa fotodiood) aga tuvastab valguse muutused ja tekitab impulsssignaali.
Struktuur: Valgusallikas ja vastuvõtja: asetsevad üksteise vastas (ülekanne) või samal küljel (peegeldus).
Koodiketas/peegeldav marker: muudab valguse teed pöörlemise ajal, tekitades impulsse.
Väljundsignaal: sagedus on võrdeline kiirusega ja nõuab järgnevat vooluringi töötlemist.
Eesmärk: servomootorid, CNC-tööpingid, printer ja muud suure täpsusega{0}}mõõtmised.
Optilise hiire kiiruse mõõtmine: liikumise kiirus arvutatakse töölaual peegeldunud valguse muutuste tuvastamise teel.
Tugevused ja nõrkused:
Tugevused: puutevaba, kõrge täpsusega, kiire reaktsiooniaeg.
Nõrgad küljed: tundlik saaste suhtes, võib häirida ümbritseva valgusega, keeruline struktuur.
IV. SISSEJUHATUS SISSEJUHATUS Doppleri efekti kiirusandur
Kuidas see töötab: kui laineallikas liigub vaatleja suhtes, muutub vaatleja poolt vastuvõetud lainete sagedus (Doppleri nihe). Andurid kiirgavad elektromagnetlaineid (radarilaineid või lasereid), mille sagedus on võrdeline objekti liikumiskiirusega (v) ning sagedus jääb peegeldunud ja kiirgavate lainete vahele (Δf):
Vf
Kasutusalad: Kasutatakse kiiruse mõõtmiseks: Radari spidomeetrid, laserkiiruse mõõtjad.
Tööstusseire: metalllehtede ja paberi traadi kiiruse mõõtmine.
Vedeliku kiiruse mõõtmine: Laser Doppleri kiirusmõõturid (LDV) mõõdavad vedeliku või gaasi voolukiirust.
Plussid ja miinused
Tugevused: puutevaba, pika{0}}maamõõtmine, suur täpsus.
Nõrkused: kõrge hind, vajadus keskenduda sihtmärgile, nurk mõjutab mõõtmistulemusi (koosinuskompensatsiooni vajadus).
V. Spedomeetriandurite spetsiifilised rakendused autodes
Sõiduki kiiruse näidik: anduri väljundsignaali töödeldakse elektrooniliselt ja sõidu näidik või ekraanid näitavad kiirust.
Elektromagnetiline spidomeeter: juhib kursorit läbi voolusignaali, suure täpsusega.
Digitaalne spidomeeter: kuvab numbreid otse, võimaluse korral integreerituna armatuurlauale või kesksele juhtekraanile.
Juhtimisfunktsioonid
Mootori tühikäigu servokontroll: reguleerige tühikäigu pöörlemiskiirust, vähendage kütusekulu.
Automaatkäigukasti käiguvahetus: määrake käiguvahetusaeg kiiruse ja mootori pöörlemiskiiruse põhjal.
Püsikiiruse hoidja: juhi väsimuse vähendamiseks hoidke määratud kiirust.
Jahutusventilaatori juhtimine: reguleerige ventilaatori kiirust vastavalt kiirusele ja mootori temperatuurile.