Які бувають датчики кута повороту. Принцип роботи
В автомобілях існує величезна кількість датчиків, які контролюють роботу різних систем. У цій статті наведено опис трьох існуючих типів датчиків кута повороту рульового колеса. Дані датчики вимірюють кут повороту рульового колеса (вала) в діапазоні 1440 градусів що дорівнює 4-м повним оборотам рульового колеса. Встановлюються зазвичай на рульову колонку, або на розподільник рульової рейки. Загалом існує 3 типи таких датчиків, це: потенціометричний або резистивний, оптичний і магніторезистивний. Розглянемо ці типи докладніше:
Потенціометричний датчик. Виконаний у вигляді змінного резистора або потенціометра. Потенціометри розташовані таким чином, щоб відносний кут між їхнім розташуванням був 90 градусів. Це дає змогу точніше визначити кут повороту, оскільки для кожного положення є 2 параметри, за якими блок керування вираховує кут повороту.
Данний малюнок показує умовну структуру потенціометричного або резистивного датчика кута повороту.
Принцип роботи потенціометричного датчика:
Коли водій повертає кермо, закріплений на валу рухомий контакт змінює своє положення і опір датчика змінюється. Блок керування сприймає ці зміни і вираховує кут і бік повороту. Електропідсилювач починає посилювати та допомагати водієві керувати автомобілем.
Недоліком цього датчика є наявність ковзних контактів, що є менш надійною конструкцією порівняно з іншими типу датчиків.
Оптичний датчик. Складається з оптоелектронної пари, кодувального диска і блока керування повних обертів.
При обертанні керма світло від інфрачервоного світлодіода потрапляє на оптичний приймач (фоторезистор) через кодувальний диск. У ланцюзі датчика утворюються імпульси напруги і блок керування виходячи з отриманих даних розраховує напрямок і кут повороту рульового колеса.
Магніторезистивний датчик. Найскладніший з представлених. У конструкції цього датчика існують анізотропні магніторезистивні датчики. Електричний опір цих датчиків змінюється від впливу зовнішнього магнітного поля. Даний тип датчиків розраховує кут повороту в межах 1440 градусів за коштами вимірювання кута повороту двох шестерень, які приводяться в рух провідною шестернею, закріпленою на рульовому валу. Обидві шестерні мають різницю в один зуб. Таким чином для кожного положення рульового вала існує унікальна пара параметрів кута повороту.
1. Рульова колонка; 2. датчики Холла; 3. шестерня з nзубцями, вимірювальна; 4. електронна плата; 5. магніти з постійним магнітним полем; 6. ведуча шестерня, закріплена на валу; 7. вимірювальна шестерня з n+1 зубцями.
Основні ознаки поломки датчика
Датчик повороту - це електромеханічний пристрій. У його конструкції є слабкі місця, це проводка і деякі деталі. Якщо лопається захисний пильовик, вал покривається іржею і корозії може піддатися датчик. Коли датчик встановлений на рейці, на його поверхню може потрапляти пил, що призводить до збоїв в електриці і поломки датчика.
Ознаки поломки:
- Включення на панелі приладів сигналів жовтого або червоного кольору;
- Рульове колесо починає обертатися туго, з ривками;
- Підсилювач може посилювати в одну сторону сильніше, а в іншу слабкіше.
Коли виникає проблема з датчиком кута повороту, необхідно звернутися до фахівців СТО, які займаються діагностикою та ремонтом рульової системи. Досвідчений майстер, за допомогою спеціалізованого обладнання та приладів, зможе виявити й усунути причину поломки.
