Jakie są rodzaje czujników kąta skrętu kierownicy? Rodzaje i zasada działania
W samochodach znajduje się ogromna liczba czujników, które monitorują działanie różnych systemów. W tym artykule opisano trzy istniejące typy czujników kąta obrotu kierownicy. Czujniki te mierzą kąt obrotu kierownicy (wału) w zakresie 1440 stopni, co odpowiada 4 pełnym obrotom kierownicy. Są one zwykle montowane na kolumnie kierownicy lub na rozdzielaczu zębatki kierowniczej. W sumie istnieją 3 rodzaje takich czujników: potencjometryczne lub rezystancyjne, optyczne i magnetorezystancyjne. Przyjrzyjmy się bliżej tym typom:
Czujnik potencjometryczny. Ma on postać zmiennego rezystora lub potencjometru. Potencjometry są rozmieszczone w taki sposób, że kąt względny między ich położeniami wynosi 90 stopni. Pozwala to na dokładniejsze określenie kąta obrotu, ponieważ dla każdej pozycji istnieją 2 parametry, na podstawie których jednostka sterująca oblicza kąt obrotu.
Niniejszy rysunek przedstawia konwencjonalną strukturę potencjometrycznego lub rezystancyjnego czujnika kąta.
Zasada działania czujnika potencjometrycznego jest następująca:
Kiedy kierowca obraca kierownicą, ruchomy styk przymocowany do wału zmienia swoją pozycję i zmienia się rezystancja czujnika. Jednostka sterująca wykrywa te zmiany i oblicza kąt i stronę skrętu. Elektryczne wspomaganie kierownicy zaczyna się zwiększać i pomaga kierowcy kierować samochodem.
Wadą tego czujnika jest obecność styków ślizgowych, co jest mniej niezawodną konstrukcją w porównaniu z innymi typami czujników.
Czujnik optyczny. Składa się z pary optoelektronicznej, tarczy enkodera i jednostki kontroli pełnej prędkości.
Kiedy kierownica jest obracana, światło z podczerwonej diody LED uderza w odbiornik optyczny (fotorezystor) przez tarczę kodera. W obwodzie czujnika generowane są impulsy napięciowe, a jednostka sterująca oblicza kierunek i kąt obrotu kierownicy na podstawie otrzymanych danych.
Czujnik magnetorezystancyjny. Najbardziej złożony z przedstawionych. W jego konstrukcji zastosowano anizotropowe czujniki magnetorezystancyjne. Opór elektryczny tych czujników zmienia się pod wpływem zewnętrznego pola magnetycznego. Ten typ czujnika oblicza kąt skrętu w zakresie 1440 stopni, mierząc kąt skrętu dwóch kół zębatych, które są napędzane przez przekładnię napędową zamontowaną na wale kierownicy. Dwa koła zębate różnią się o jeden ząb. Tak więc dla każdej pozycji wału kierownicy istnieje unikalna para parametrów kąta skrętu.
1. Kolumna kierownicy; 2. Czujniki Halla; 3. Przekładnia z n zębami, pomiarowa; 4. Płytka elektroniczna; 5. Magnesy ze stałym polem magnetycznym; 6. Przekładnia napędowa zamocowana na wale; 7. Przekładnia pomiarowa z n+1 zębami.
Główne oznaki awarii czujnika
Czujnik obrotu – jest urządzeniem elektromechanicznym. Istnieją słabe punkty w jego konstrukcji, okablowaniu i niektórych częściach. Jeśli osłona przeciwpyłowa pęknie, wał pokryje się rdzą, a czujnik może ulec korozji. Gdy czujnik jest zamontowany na szynie, kurz może dostać się na jego powierzchnię, powodując awarie elektryczne i uszkodzenie czujnika.
Oznaki awarii:
- Żółte lub czerwone sygnały na tablicy rozdzielczej;
- Kierownica zaczyna się mocno, szarpiąco obracać;
- Wzmacniacz może wzmacniać silniej w jednym kierunku i słabiej w drugim.
W przypadku wystąpienia problemu z czujnikiem kąta skrętu kierownicy, konieczne jest skontaktowanie się ze specjalistami stacji serwisowej, którzy zajmują się diagnostyką i naprawą układu kierowniczego. Doświadczony mistrz, z pomocą specjalistycznego sprzętu i urządzeń, będzie w stanie wykryć i wyeliminować przyczynę awarii.
