Измеритель скорости. Виды и работа. Применение и особенности
Измеритель скорости является востребованным прибором, который используется для различных целей. Он измеряет скорость движения объектов и веществ в километрах в час или метрах в секунду.
Виды измерителей скорости
Измеритель скорости очень точное оборудование, которое используется практически повсеместно в различных отраслях промышленности и бытовой жизни. Его конструкция многократно модернизировалась под определенные цели.
Существуют следующие разновидности измерителей скорости:
Спидометр
Спидометр – это прибор для измерения скорости колесных транспортных средств. Он устанавливается на панель приборов автомобилей, сельхозтехники, спецтехники и поездов. Он бывает механическим, электронным и электромеханическим.
Механическое устройство оснащается тросом, который выполняет роль привода. Трос подсоединяется к коробке передач или напрямую к оси колеса. Один его оборот соответствует обороту колеса и соответственно прохождению определенной дистанции. Специальный механизм с шестеренками оперативно проводит расчет соответствия пройденной дистанции за определенный промежуток времени к скорости в километрах в час. Подобное оборудование оснащается цифровой шкалой и стрелкой, которая указывает на достигнутую скорость. Механические спидометры используются и сейчас. Их главный недостаток заключается в периодическом износе троса, который необходимо менять. Помимо текущего показания скорости механические модели имеют встроенный в корпусе циферблат, показывающий пробег транспорта с момента начала его эксплуатации.
Электронные спидометры оснащаются датчиками, передающими информацию в электронном виде на циферблат на панели приборов. Она отображается как светящиеся цифры. Отсутствие стрелок позволяет проводить более комфортную визуальную оценку показателей скорости движения.
Электромеханические спидометры являются гибридом двух типов. В них снятие показателей осуществляется электрическим датчиком, но вывод данных о развиваемом темпе движения проводится с помощью стрелки.
Радар
Радар – это прибор предназначенный для измерения скорости движущегося объекта без физического контакта с ним. Обычно такое оборудование применяется правоохранительными органами, а также спортивными судьями. Принцип действия прибора заключается в том, что он создает радиосигнал, который направляется на движущийся объект. После при достижении волны к автомобилю или другому объекту, волна отражается и возвращается на чувствительный элемент устройства. По характеристикам отражаемой волны прибор вычисляет скорость, с которой двигался объект. Существует также устройство, где вместо радиосигнала направляется луч лазера. Выдаваемая на циферблате скорость выражается в километрах за час.
Данное оборудование является не идеальным и дает небольшую погрешность, которая указывается производителем. Радары отличаются между собой не только по классу точности, но и дистанции измерения. Все зависит от мощности излучателя и чувствительного элемента, который принимает отраженные сигналы.
Современные радары существенно отличаются от первых устройств этого класса. Дело в том, что в связи с наличием штрафов за превышение скорости, для защиты от подобных неприятностей началось производство так называемых антирадаров. Данные оборудования позволяют глушить радиосигналы и сбивать показатели, которые выдает радар. В связи с этим полицейские измерители скорости начали оснащаться системой шифрования с особой технологией отправки импульсов и их восприятия. Нельзя сказать, что это дает стопроцентную гарантию от погрешности, но по крайней мере позволяет игнорировать глушение от большинства приборов подавляющих сигналы.
Анемометр
Анемометр – это измеритель скорости передвижения воздушных и газовых потоков. Принцип его действия заключается в наличии лопастей подобных тем, что используются в вентиляторах или в авиации. При прохождении ветра сквозь диффузор анемометра лопасти начинают проворачиваться. Специальный механизм измеряет частоту вращения и определяет скорость движения потока в километрах в час или метрах в секунду. Такое оборудование обычно используется метеорологами для расчетов изменения погоды. По характеристикам движения ветра определяется через сколько времени циклон достигнет определенной местности.
В бытовой жизни анемометры нашли свое применение в авиации. Они устанавливаются на аэродромах для определения параметров силы ветра с целью корректировки диспетчерами пилотов при посадке самолетов. Анемометрами пользуются военные снайперы для корректировки направления полета пули. С помощью специальных таблиц определяется угол сноса пули ветром при полете. Чем слабее воздушный поток, тем по более ровной траектории нужно выпускать пулю. Данный показатель является важным при стрельбе на длинные дистанции.
Анемометры используются в вентиляционных системах. С их помощью проводится регулировка вентиляторов для точной настройки вентилирования без создания сквозняков. Вывод показателей скорости осуществляется с помощью стрелки как в обычных спидометрах для автомобиля или на циферблат, если прибор является электронным или электромеханическим.
Подобное оборудование не всегда имеет механический привод. Существуют также анемометры с теплочувствительным элементом, который начинает деформироваться при остывании. При движении воздушного потока чувствительный элемент обдувается, и его температура снижается. При этом оборудованием проводятся сложные расчеты, в результате которых выводятся точные показатели скорости ветра с поправкой на температуру самого воздуха. Одними из последних изобретений стали ультразвуковые анемометры, которые анализируют растворение звука посылаемого против движения воздушных масс.
Хронограф
Хронограф снимает характеристики о полете пули или другого мелкого объекта в метрах за секунду. Также отдельные модели могут иметь возможность переключения показателей на километры в час. Хронографы имеют сложную конструкцию и являются очень чувствительными. Те приборы, которые применяются для измерения скорости движения пуль и прочих боеприпасов выполняются в двух вариантах – дульном и рамочном.
Рамочный хронограф является более универсальным. Он выполнен в виде рамки, в которую нужно прицелиться, чтобы пуля пролетела между стенками. С помощью такого хронографа можно измерить скорость движения практически любого мелкого объекта. Это может быть стрела и даже брошенный рукою камень. Подобное оборудование более габаритное, но благодаря универсальности пользуется большой популярностью.
Измеритель скорости газового потока
Также существуют измерители скорости для газовых и воздушных потоков, которые двигаются внутри труб. Данные устройства фиксируются на трубопроводах и оснащаются крыльчаткой, которая проворачивается при контакте со средой. Подобное оборудование имеет много общего со счетчиками газа, но в отличие от них оно показывает не какой объем был пропущен всего, а позволяет рассчитать, сколько газа при такой интенсивности перекачки можно провести за определенный промежуток времени. Подобное оборудование выдает показатели не только в метрах за секунду, но и в объеме. Это могут быть литры или кубические метры.
Интенсивность давления на крыльчатку в различных газах отличается. В связи с этим оборудование калибруется производителем под среду, с которой будет работать. Таким образом, если измеритель скорости рассчитан для природного газа, он не будет давать точные показатели в случае работы с углекислотой. Помимо оборудования для веществ в жидком состоянии, существуют и измерители для газообразной среды, такой как воздух и даже пар.
Скоростемер для воды
Измеритель скорости воды имеет подобную конструкцию, что и для газовой среды. Его используют в исключительных случаях, когда нужно узнать скорость движения водяного потока, а не объем прокачки. Данный показатель является важным при тестировании оборудования для пожаротушения, водяных пушек и в прочих целях. Такой скоростемер представляет собой вытянутую трубку, которая подсоединяется к гибкому шлангу или трубопроводу. Кроме устройств с вращающейся крыльчаткой, снятие показателей может осуществляться лазером или ультразвуковыми волнами.
Простые способы проверки датчика скорости
Каждое современное транспортное средство имеет датчик скорости, сокращённое его название ДС или ДСА.
Данный элемент предназначен для выполнения измерения скорости машины, а также передачи этих данных на ЭБУ.
Датчик скорости автомобиля пришел на замену механическому методу измерения.
Что такое датчик скорости
Существует два типа ДСА:
Не все автолюбители знают, где находится датчик скорости. Обычно прибор располагается на коробке передач.
Устройство и принцип работы
Задачей данного приспособления является передача сигнала в контроллер, который затем данные текущей скорости направляет в электроблок управления мотором.
Принцип работы датчика скорости заключается в вычислении временного интервала сигналов, которые были переданы за каждый километр пути. Проехав этот километраж, приспособлением передаётся 6000 импульсов.
Влияние датчика скорости на двигатель
Многие неопытные водители интересуются, на что влияет датчик скорости. Благодаря полученным данным о текущей скорости происходит расчёт топливной подачи. Так, убирая ногу с педали газа, произойдёт резкое уменьшение горючего. Это позволит мотору следить за его рациональным расходом.
Если происходит поломка такого элемента, блок управления перестаёт получать нужную информацию. А это в свою очередь приводит к перерасходу топлива, а также будет наблюдаться неравномерное функционирование самого мотора, работающего с рывками. Это произойдёт по той причине, что электроблок управления в данном случае вынужден установить текущие обороты на отметке в 1500 об/мин и деактивировать режим отсечки топливной подачи. Естественная работа данного режима может положительно повлиять на расход топлива, а именно сэкономить до 2 литров, если автомобиль ездит в городских условиях.
Немаловажную роль датчик оказывает и на корректное переключение автоматической коробки передач. При его отказе прекращает свою работу круиз-контроль, а в некоторых транспортных средствах происходит нарушение в функционировании рулевого электроусилителя.
Важно! При внезапном появлении подергиваний стрелки спидометра, тахометра, водителю необходимо незамедлительно провести проверку состояния тросика, иначе его потребуется менять.
Причины поломок датчика
Часты случаи поломки ДСА. Машины осмотрев, автолюбители могут понять, что поломка произошла по одной из следующих причин:
Признаки неисправности
Признаки неисправности датчика скорости, водитель может увидеть без посторонней помощи, они могут быть следующие:
Когда датчик неисправлен, симптомы эти чаще всего указывают на необходимость замены прибора.
Проверка работоспособности
Перед тем, как проверить датчик скорости специалисты настоятельно советуют узнать о поступлении в контакты напряжения. Так как работа прибора основана на эффекте Холла, контакт, который передаёт импульсы, может проверяться только во время кручения, когда отсутствует напряжение. Проверяя его значение мультиметром, оно должно составить 0,5-10 В.
Водитель самостоятельно может протестировать датчик, прибегая к определённым методам, которых всего три:
Прибегая к последним двум методам, водителю стоит осуществить проверку также привода прибора. Его необходимо найти на ощупь, и выполняя вращение колеса оценить стабильность его вращения.
В каких случаях требуется замена
Осуществив диагностику и убедившись в непригодности прибора, следует приступить к его замене. Для этого изначально выбирают новый ДСА. Важно во время приобретения обратить внимание на его качество.
Эксперты советуют отдать предпочтение европейским или отечественным изделиям. Что касается китайских компаний, по их мнению, им лучше не доверять в этом вопросе.
Отечественные приборы изготовлены из высококачественных материалов, также на всех контактах имеется лак, продлевающий срок эксплуатации всему прибору. Это осуществляется за счёт сведения к минимуму неблагоприятного воздействия окружающей среды на контакты.
Помимо этого, важно, чтобы хвостовики были металлические, а не пластиковые, которые быстро изнашиваются, особенно при агрессивном типе езды и высоком скоростном режиме.
Облегчит процесс замены установка транспортного средства на яму или подъем с помощью специального оборудования. Определить месторасположение скоростного датчика можно благодаря обращению к руководству по эксплуатации опредёленного автомобиля. Далее следует прибегнуть к таким действиям:
Чтобы предотвратить поломку прибора, эксперты рекомендуют воспользоваться следующими советами:
Своевременные мероприятия помогут предотвратить поломку ДСА, что приводит к необходимости его замены. Удачи и отличной скорости на дороге!
Не работает датчик скорости: признаки неисправности и проверка
Датчик скорости автомобиля (ДСА) необходим для измерения скорости движения авто. Показания с датчика передаются на электронный блок управления (ЭБУ), который управляет мотором и корректирует работу двигателя. На подавляющем большинстве автомобилей датчик скорости находится непосредственно на коробке переключения передач ближе к механизму привода спидометра.
Среди основных неисправностей ДСА можно выделить: обрыв цепей, повреждение или окисление контактов, выход из строя самого датчика, неисправности привода датчика скорости. При возникновении неисправностей датчик скорости проверяют со снятием и без демонтажа:
Подробная информация о признаках неисправности датчика скорости, а также способах его проверки, представлена в нашей статье.
Датчик скорости на автомобиле: где стоит
Расположен датчик скорости на КПП, в области механизма привода спидометра. Основная задача датчика скорости автомобиля (ДСА) – измерение скорости, после чего данная информация передается на ЭБУ.
Как работает ДСА
В основе работы датчика скорости лежит эффекта Холла. Сформированный датчиком частотно-импульсный сигнал, который передается на ЭБУ, прямо пропорционален той скорости, с которой вращаются колеса автомобиля.
Далее блок управления двигателем «просчитывает» интервал между импульсами, определяя скорость авто.
Вышел из строя датчик скорости: признаки неисправности
Очевидным признаком проблем с ДСА является неработающий спидометр. Если инжекторный двигатель глохнет на холостом ходу или на переходных режимах, причиной тоже может быть датчик скорости автомобиля.
В случаях, когда датчик скорости (датчик спидометра) полностью вышел из строя или передает неправильные данные, силовой агрегат работает крайне нестабильно.
На начальном этапе важно определить, что датчик скорости не работает и причиной сбоев в работе мотора является поломка ДСА. Следует обратить внимание на следующие признаки неисправности датчика спидометра:
Также на панели приборов обычно должен загореться «check», при этом ошибка прописывается в памяти ЭБУ в виде соответствующего кода. Обратите внимание, на некоторых авто «чек» может не гореть. Еще отмечены случаи, когда БК автомобиля проводит самодиагностику и выдает ошибку «отсутствие сигнала ДСА».
Не работает датчик спидометра: причины
Неисправности ДСА обычно вызваны разрывами цепи, повреждением или окислением контактов.
Конструктивно сам датчик скорости автомобиля достаточно надежен (рассматривая датчик скорости, схема устройства достаточно проста).
Если дефектов проводки и контактов не обнаружено или рассмотренные выше методы не позволяют устранить неполадку, необходимо проверить датчик скорости на работоспособность.
Как проверить датчик скорости своими руками
Среди основных способов проверки ДСА можно выделить:
На многих авто установлен датчик, работа которого основана на эффекте Холла. Проверить ДСА данного типа не сложно. Однако встречаются датчики скорости других типов: язычковый датчик, а также индуктивный датчик скорости. Способ проверки таких датчиков несколько отличается.
Проверка датчика скорости мультиметром
Наиболее распространенный тип датчика скорости имеет 3 контакта: импульсный, заземление и напряжение. Прежде всего, нужно определить наличие заземления и напряжения 12В на контактах.
Для проверки датчика скорости вольтметром потребуется:
Затем датчик скорости нужно вращать, определяя наличие или отсутствие сигналов в рабочем цикле. Также осуществляется замер выходного напряжения датчика. Для этого рекомендуется надеть кусок трубочки на ось датчика и вращать с небольшой скоростью до 5 км/ч. Чем быстрее вращается датчик, тем выше должно быть напряжение на вольтметре.
Как проверить датчик спидометра без снятия
Если владелец не знает, как снять датчик скорости с автомобиля или намерен произвести быструю проверку, можно обойтись без снятия датчика. Для такой проверки потребуется:
Быстрая проверка датчика спидометра контрольной лампочкой
Проверка датчика скорости также может быть выполнена при помощи контрольной лампочки (или так называемой контрольки). В рамках такой проверки:
Если во время вращения колеса лампочка моргает – датчик скорости рабочий. Отсутствие моргания лампы укажет на то, что датчик неисправен и требует замены.
Как проверить привод датчика скорости
В ряде случаев причиной неисправности также может быть не сам датчик, а его привод. По этой причине также рекомендуется выполнять проверку привода датчика спидометра. Для такой проверки потребуется:
Как правило, любые отклонения от нормы являются основанием для разборки привода. Часто зубья на шестернях привода датчика скорости оказываются поврежденными.
Другие виды датчиков скорости: с язычковым переключателем и датчик индукционного типа
Хотя такие датчики используются намного реже ДС на эффекте Холла, на некоторых авто встречаются именно такие решения. По этой причине необходимо учитывать некоторые особенности.
Подведем итоги
Датчик скорости (датчик спидометра) является важным элементом в устройстве системы электронного управления двигателем. Если водитель замечает рассмотренные в статье признаки сбоев в работе мотора, отдельное внимание следует уделить датчику скорости автомобиля.
Датчики измерения скорости, виды датчиков и их устройство
Вращающийся тросик давно считается одним из устаревших методов измерения скорости. Сейчас отдают предпочтение другим устройствам, чья работа основана на принципе Холла. Такие приспособления упрощают эксплуатацию транспортного средства. И позволяют быстрее принимать решения по восстановлению нормальной работоспособности тех или иных узлов, которыми снабжаются датчики скорости, виды датчиков и их устройство подробно опишем далее.
Информация общего характера
От колёс в процессе вращения исходят импульсы электрической энергии – на их анализе и построена работа приборов. Суть типовых датчиков – в том, что они выглядят как элементы небольших размеров внутри привода. Они располагаются в том же месте, что и КПП.
На сегодняшний день основными видами датчиков признают следующие:
Более подробное описание
В современном автомобилестроении наибольшее распространение получили именно приборы с эффектом Холла. Этапы функционирования в этом случае имеют следующее описание:
Одна из особенностей датчика – практически полное отсутствие сопротивления. Итоговая скорость от конструкции не зависит.
Не составит труда разобраться с принципами работы любых современных датчиков.
Датчики скорости: на что они влияют?
Предназначение устройства заслуживает отдельного рассмотрения. Выделяют два основных:
От того, исправен ли датчик скорости, зависит двигатель, как можно увидеть из предыдущих пунктов. Например, если заметен перерасход топлива – причиной вероятнее всего служит и неисправный датчик.
Потому можно ответить и на вопрос о том, на что влияют любые виды датчиков скорости, стабильно дающие показания:
Неисправность прибора: по каким причинам возникает?
Обрыв электрической сети относят к проблемам, которые встречаются чаще всего у таких узлов. Если диагностика проводится самостоятельно – рекомендуется начинать с проверки электрических контактов, основной части проводов. Проверку проводят визуально, обязательно прозвание при помощи тестера.
Обломы часто наблюдают сразу после пластиковых разъёмов, в области, где расположен выпускной коллектор.
Разъединение и проверка обязательны для каждого из контактов. Быстрое окисление происходит, если на эти места воздействуют влага с солью. Из-за этого потом прерываются электрические цепи. Если обнаружилась такая проблема – надо зачистить поверхность, использовать качественную смазку.
Трос спидометра тоже предполагает дополнительную проверку. Если его длительно эксплуатируют – велика вероятность появления обрывов, мешающих нормальной работе проводов и целой системы. Тросик рекомендуется периодически смазывать маслом, чтобы проблем было меньше. Следующие признаки должны настораживать водителей:
С большой вероятностью проблемы привязаны к датчику, если при холостом ходе двигателя авто внезапно останавливается. То же самое касается ситуации при движениях накатом. Остановка может произойти, и когда нажимают педаль сцепления, переключая передачи. Когда обнаруживаются подобные проблемы, в большинстве случаев без замены прибора не обойтись. Вид устройства не играет роли.
Проведение самостоятельных тестирований
Перед проверкой счётчика водителю советуют отдельно убедиться в том, что напряжение с электричеством поступает ко всем контактам. Главное – помнить, что функционирование прибора опирается на эффект Холла. Контакт, отвечающий за передачу импульсов, проверяют только во время кручения. Если кручения нет, то и напряжение на прибор не передаётся.
0,5-10 В – норма по показателям, когда проводят проверку мультиметром. Существует три способа для самостоятельной проверки датчика.
Мультиметр используют, чтобы найти тот контакт, через который ведётся подача импульсов. Минусовой щуп замыкают на корпус авто, а плюсовой – на сам измерительный прибор. Следующий этап включает вращение самого датчика, с сохранением малой скорости. Следующий этап – появление небольшого напряжения у мультиметра. Чем выше скорость вращения прибора – тем больше напряжение, с которым работает датчик.
Датчик демонтируется, только если зажигание выключено. Иначе велика вероятность перегорания устройств в момент разъединения контактов.
Используем домкрат, приподнимая одно из ведущих колёс. У мультиметра щупы зажимают на контактах прибора. После этого колесо начинают вручную вращать. Тогда на контактах появится напряжение, тут же отображённое в мультиметре. Увеличение скорости приводит к большему напряжению. Если ничего не происходит – велика вероятность, что датчик придётся заменить, поскольку он неисправен.
В этом случае для использования подходит контрольная лампочка, на 12 В. Действия проводятся в таком же порядке, что и для второго метода. К устройству подсоединяют лампочки, а не контакты мультиметра. Лампочка загорится, когда колесо начнут вращать, если с прибором всё в порядке.
Когда выбирают второй и третий варианты проверки, одновременно рекомендуется изучать и привод устройства. Его легко отыскать на ощупь. Стабильность привода легко проверить, когда одно из колёс вращается.
Самостоятельная замена датчиков скорости
Перед заменой устройства выполняются все действия по диагностике, описанные выше. Только после этого целесообразной будет сама замена, если обнаружены какие-либо проблемы. При покупке нового устройства надо обратить внимание на качество. Отечественные или европейские модели станут оптимальным выбором, а вот от Китая лучше отказываться.
У отечественных изделий при помощи специального лака заливают все контакты, взаимодействующие с окружающей средой. Благодаря этому срок эксплуатации продлевается.
Хвостовик лучше брать не пластиковый, а металлический. Износ у пластиковых вариантов более быстрый. Особенно – для тех, кому нравятся высокие скорости, агрессивные стили езды. Использование подъёмников и специальных ям упрощает процесс замены. Место расположения датчиков скорости у конкретных машин описано в эксплуатационном руководстве.
Когда датчик найден – выключают зажигание, очищают прибор от всех загрязнений. Устройство надо выкрутить, отсоединив нужные клеммы. Не рекомендуется прикладывать слишком серьёзные усилия, даже когда с первого раза не получается. Лучше выбрать состав WD-40 для обработки места крепления, немного подождать.
Когда демонтаж завершён – переходят к установке нового прибора. Все разъёмы соединяются, подключают питание на АКБ.
В электронном блоке управления вручную проводят обнуление ошибки, когда монтаж нового датчика завершён. Иначе индикатор по неисправностям продолжит работать, только запутывая водителя ещё больше.
Заключение
Все современные автомобили оснащаются датчиками, измеряющими скорость. Задача этих устройств – не только в самом измерении, но и в передаче информации как самому водителю, так и другим блокам, связанным с управлением автомобилем. Обороты холостого хода легко контролировать на основе информации, полученной от устройства. То же самое касается количества подаваемого воздуха, других параметров, оказывающих прямое влияние на двигатель и его работу. Частота передаваемых сигналов увеличивается по мере увеличения скорости движения транспорта.