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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Capteurs inductifs dans la voiture. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Voiture. Appareils électroniques Parmi la variété des capteurs sans contact, en raison de leur absence de prétention aux conditions extérieures, de leur facilité de fabrication et de leur durabilité, les capteurs à induction (ou générateur) sont les plus attractifs. Sur leur base, divers dispositifs ont été créés - des plus simples, enregistrant les mouvements linéaires, aux plus complexes, tels que les systèmes d'allumage à commande numérique, les systèmes d'injection de carburant, les systèmes de commande de freinage antiblocage, etc. Arrêtons-nous sur le processus qui se déroule dans le capteur du générateur. Dans le cas le plus simple, le capteur est constitué d'une bobine avec un enroulement, un noyau en fer doux et un aimant. Ces trois composants constituent le stator du capteur. Le rotor coopère avec le stator sous la forme d'un disque denté ou d'une crémaillère dont le nombre de dents est déterminé par les conditions d'utilisation du capteur (Fig. 1).
Lorsque le rotor tourne, une tension alternative apparaît dans l'enroulement du stator. Lorsque l'une des dents du rotor s'approche de l'enroulement, la tension y augmente rapidement et, lorsqu'elle coïncide avec la ligne médiane de l'enroulement, atteint un maximum, puis, lorsque la dent est retirée, elle change rapidement de signe et augmente dans le direction opposée à un maximum. Le graphique ci-dessous (Fig. 2) montre clairement la pente du changement de tension, de sorte que la transition entre les deux maxima peut être utilisée pour contrôler les systèmes électroniques.
La quantité de tension générée par le capteur dépend de la vitesse du rotor, du nombre de tours de la bobine et de la quantité de flux magnétique créé par l'aimant permanent. Les deux dernières valeurs étant constantes, l'amplitude de la tension induite atteint un maximum à la vitesse maximale. Lors de la conception, une attention particulière doit être portée à l'amplification des impulsions à faible taux de répétition. Le champ d'application de tels capteurs est vaste, arrêtons-nous sur quelques exemples. Capteur de balancement ou de choc (fig.3) Un petit morceau de fer magnétiquement doux est fixé sur un ressort en spirale en fil fin; lors du balancement ou de la poussée, il interagit avec le stator du capteur, qui produit une série d'impulsions apériodiques.
Rotomètre (tachymètre) Dans le capteur de vitesse du vilebrequin du moteur (Fig. 4), le stator du capteur est monté sur le carter du volant ou sur le bouchon de la trappe d'inspection - à proximité immédiate de la couronne du volant. L'appareil fournit la détermination la plus précise de la vitesse sans intrusion dans les circuits du système d'allumage.
Tachymètre Pour mesurer la vitesse du véhicule, le rotor denté est monté sur l'arbre de sortie de la boîte de vitesses ou sur le bloc de boîte de vitesses à la place d'un arbre flexible. Le système vous permet d'abandonner le tachymètre coûteux ou l'arbre flexible mécaniquement peu fiable (Fig. 5).
Odomètre La trajectoire du véhicule est mesurée à l'aide d'un disque denté monté sur une roue non motrice (Fig. 6). Des capteurs similaires sont également utilisés dans le système de freinage automatique (ABS - AntiBlockSystem), qui empêche les roues de la voiture de se bloquer et de déraper.
Essuie-glace Le secteur de pignon est fixé sur la boîte de vitesses. Des impulsions lisibles vous permettent d'ajuster en douceur la fréquence de course des brosses en fonction des conditions météorologiques. Système d'allumage Le capteur du générateur (Fig. 1) est la base du système d'allumage BOSH. Le système d'allumage numérique "Impulse-Technic" du Dr Hartig utilise une couronne dentée du volant moteur avec une dent supplémentaire pour produire un signal de référence (Fig. 7). Ce système permet un contrôle très précis du calage de l'allumage.
Si l'on revient à la conception du capteur inductif, il convient de noter que si les paramètres du milieu mesuré affectent la vitesse du rotor, alors la question se pose du couple de freinage exercé par le champ magnétique de l'aimant permanent. Dans ce cas, des mesures sont prises pour augmenter le moment de démarrage (augmenter la surface de la roue). Si, selon les conditions de fonctionnement, il n'est pas nécessaire de contrôler une petite vitesse de rotation, le noyau peut être constitué d'un matériau magnétique dur sans aimant supplémentaire, et une valeur de signal suffisante peut être obtenue en raison du magnétisme résiduel. A titre d'exemple, on peut citer les paramètres de capteurs qui ont trouvé une application dans divers appareils. Par exemple, le noyau du capteur est en acier (St1, St2, St3) 03...8 mm (Fig. 1). Les joues de bobine 012...20 mm sont pressées sur le noyau à une distance de 10...15 mm l'une de l'autre. Le noyau sous l'enroulement est isolé avec un film fluoroplastique. La bobine est enroulée en vrac, jusqu'à ce que l'espace entre les joues soit rempli. Fil - PEV-1 00,06 ... 0,1 mm. Le nombre de tours est d'environ 2500 ... 4000. La longueur du noyau varie de 12 à 35 mm. D'un côté du noyau se trouve une plate-forme pour fixer un aimant anisotrope. Les aimants des claviers à anches se sont avérés pratiques. L'extrémité libre du noyau est retirée du boîtier. Le boîtier du capteur est en matériau non magnétique. Si les conditions d'application l'exigent, le capteur est rempli d'un composé. Le rotor, s'il doit être fabriqué spécialement, est en matériau magnétique doux. Le nombre de dents est déterminé à partir des conditions de fonctionnement. L'écart entre le stator et le rotor doit être le plus petit possible. Le signal du capteur est envoyé à l'entrée d'un circuit électronique simple (Fig. 8), qui amplifie et génère un signal pour une utilisation ultérieure sous forme analogique ou numérique.
Une autre caractéristique de tels capteurs doit être mentionnée. Ils peuvent lire non seulement un signal provenant d'un rotor spécial, mais aussi des dents d'engrenage ou même des boulons de montage sur une pièce rotative. littérature 1. Bun B. Électronique sur la voiture. - M. : Transports, 1979. Auteur : I.Semenov ; Publication : N. Bolchakov, rf.atnn.ru
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