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.
Спидометр и одометр два абсолютно разных измерительных прибора, один из которых определяет мгновенную скорость движения автомобиля, а второй пробег в км или милях. Поэтому правильно говорить не «смотать спидометр», а «смотать одометр», «корректировка показаний одометра», а не «корректировка спидометра». Что такое спидометр и одометр? Разница между приборами
Одометр автомобиля: что это такое
Приборную панель современного автомобиля, конечно нельзя сравнить с приборной панелью самолета, тем не менее, она может поставить в тупик не опытного водителя. Спидометр, тахометр, одометр и другие приборы и индикаторы, безусловно, нужные и важные, все же требуют разъяснения своих функций и своего предназначения. В этой статье мы поговорим о том, что такое одометр автомобиля, какими они бывают, а так же скажем пару слов о том, как и зачем искажают показания этих приборов.
Зачем нужен одометр в машине
Основная задача одометра – показывать общий пробег автомобиля. Эта цифра важна при покупках или продажах транспортного средства.
На приборной панели можно видеть не один, а целых два одометра – один считает общий пробег, а второй – суточный. Общий обнулить нельзя, а вот суточный обнуляется очень легко.
Многие начинающие автомобилисты задают массу вопросов о том, зачем вообще считать количество пройденных автомобилем километров. Неужели это значение так важно?
Показатели одометра используются в следующих случаях:
Показания суточного одометра полезны тем, кто ездит на газе второго поколения – именно так и только так можно определить количество газа в баллоне. Также цифры будут важны тем, кто зарабатывает от пробега авто.
Что такое спидометр
Спидометр – прибор, который измеряет мгновенную скорость движения транспортного средства. Показания счетчика выводятся в км/ч (километры в час) или – в Америке – милях в час. Спидометры бывают двух типов: механические (аналоговые), цифровые. Как действует и что показывает спидометр? У заднеприводного автомобиля спидометр ведет контроль вращения вторичного вала у коробки передач, в этом случае скорость рассчитывается по нему. Соответственно, показания скорости будут зависеть от размера шины, передаточного числа редуктора с заднего моста, а также от собственной погрешности прибора. У переднеприводных автомобилей скорость измеряется при помощи привода левого колеса. К погрешности спидометра добавляется закругление дороги. Мы рассмотрели выше одометр и спидометр (разница, для чего служат, принципы действия). Узнаем теперь причины погрешностей спидометра.
Почему врет спидометр
Если рассматривать спидометр автомобиля, догадаться нетрудно, почему же он врет. Почему показывает скорость превышенную? Во-первых, водитель имеет меньше шансов нарушить скоростной режим, получить штраф. Во-вторых, если бы спидометр указывал меньшую скорость от реальной, то, скорее всего, водители бы не переставали судиться с автопроизводителями, доказывая свою невиновность в превышении скорости. Обязательно ли спидометр должен врать? Дело в том, что этому прибору сложнее всех указывать суперточные показания, ведь скорость зависит от вращения колеса, от его диаметра, а это весьма нестабильный параметр.
Погрешность спидометра при скорости в 60 км/ч очень минимальна, ее практически нет. При скорости в 110 км/ч погрешность может составлять 5-10 км/ч. Если автомобиль развивает скорость до 200 км/ч, то среднее значение погрешности может составлять до 10%. Мы ответили на ваш вопрос «что такое одометр и спидометр». Разница теперь понятна. Подведем итоги. Все вышеперечисленное дает возможность сделать следующие выводы.
Как работает одометр на автомобиле
Как выглядит механический одометр на приборной панели
Существует всего три вида одометров:
Механические одометры более чем просты. Есть трос, который соединяется с выходным валом коробки передач, есть механический счетчик с несколькими, как правило, пятью барабанами, на которые через специальный механизм передается вращение троса. На барабанах нанесены цифры, из которых и складываются показания одометра.
В электронно-механических одометрах, вращение троса фиксируется при помощи электронного счетчика. Ну а в сугубо электронных одометрах трос вообще отсутствует. Вместо этого для подсчета расстояния используют показания датчиков Холла или других электронных компонентов. При этом в случае электронного одометра показания фиксируются бортовым компьютером машины. Такие системы считаются наиболее точными и надежными, но даже в них допускается погрешность измерения в целых пять процентов.
Как выглядит электронный одометр на приборной панели
Причины искажения показаний одометра могут быть разными. Например, это пробуксовка колес, когда они вращаются, но машина стоит на месте. И хотя такие моменты составляют мизерную часть от общей работы авто, при больших значениях пробега, они могут вносить свою лепту в искажения показаний одометра.
Еще одна причина неточностей в показаниях таких приборов, это шины с размером отличным от того, на который рассчитан одометр.
Устройство и принцип работы
Принято думать, что одометр умеет считать километры пути. На самом деле устройство замеряет количество оборотов колес авто при его движения. Наверное, каждый мог наблюдать разный пробег при одном и том же расстоянии, но при разных диаметрах колес.
Одометр устроен следующим образом:
Само по себе устройство может быть механическим либо электронным. Колесо на каждый километр способно осуществить точное количество оборотов. При этом данный показатель в разных условиях будет одинаковым. Если прибор точно знает количество оборотов на один километр, то вполне способен просчитать пройденное расстояние.
Механический одометр приводится в действие с помощью гибкого кабеля – он изготовлен из туго свернутой пружины. Зачастую, кабель находится внутри трубки из металла, которая, в свою очередь, находится в резиновом корпусе.
Для функционирования механизма кабель одной стороной подключен к выходному валу коробки передач, а обратной стороной к приборной панели. Там кабель соединен с входным валом на одометре.
Внутри механического устройства применено несколько червячных передач. В общем и целом передаточное отношение равно – 1690:1.
Входной кабель заставляет вращаться первую червячную передачу – один оборот способен провернуть шестерню лишь на один зуб. Этот же механизм заставляет вращаться и следующую передачу, которая приводит в движение следующую.
В каждом индикаторе механического типа имеется ряд шпилек, которые торчат с одной стороны. Также имеется набор из двух шпилек, которые точат уже с дугой стороны.
Когда две шпильки соединяются с шестеренкой, одни зубец попадает между шпилек и может вращаться совместно с индикатором, пока шпильки не переместятся дальше. В данном механизме работает и одна из шпилек, имеются большее число и совершает 1/10 часть приворота.
Теперь, наверное, ясно и понятно, почему когда одометр показывает между 19 999 и 20 000 цифра «2» находится где-то посередине, а не на общем уровне с остальными цифрами. Дело в том, что в устройстве используются небольшие шпильки, предотвращающие одинаковое положение всего цифрового ряда. Зачастую, для того. чтобы все цифры стали в ровный ряд, прибор должен показать 21 000.
Что касается электронных одометров современных автомобилей, то здесь все гораздо сложнее. У каждого был или есть велосипед с компьютером. Так вот на колесе такого велосипеда закреплен магнит, на неподвижной части, например, на вилке, закреплен геркон. Когда магнит проходит рядом с герконом, компьютер считает оборот колеса, а затем обновляется информация на дисплее.
В автомобиле используется система, подобная велосипедной. Конечно, магнитного датчика автовладелец на колесе не обнаружит – вместо него можно наблюдать зубчатую шестерню на выходном вале КПП. Специальный датчик считает импульсы, когда мимо него проходит зубец шестеренки.
В некоторых моделях авто можно видеть щелевое колесо и оптические датчики – такая реализация есть в компьютерной мышке. Компьютер автомобиля знает, сколько машина проедет между импульсами и на базе этих цифр обновляет показания одометра.
Одна из интересных вещей касательно современного одометра связан с тем, как данные о пробеге попадают на панель приборов. Кабеля, который был в механическом датчике, здесь совсем нет. Приборная панель получает информацию от ЭБУ через электронные цепи.
В данном случае автомобиль можно сравнить с локальной сетью. В большинстве машин применяют стандартные коммуникационные протоколы – например, SAE J1850. Благодаря им все электронные системы и устройства в автомобиле могут общаться и обмениваться данными между сбой.
ЭБУ автомобиля учитывает каждый импульс и следит за общим расстоянием, которое автомобиль прошел за время совей жизни.
Среди специалистов есть мнение, что с электронным одометром сложнее продать машину – его трудно скрутить назад. Цифры на приборной панели поменять легко, но ЭБУ, блок КПП или другие системы обмануть очень трудно.
Что измеряет одометр
Электронный одометр на приборной панели. Внизу общий пробег, вверху суточный пробег, справа кнопка для сброса суточного пробега.
Если спидометр измеряет скорость, с которой движется в данный момент автомобиль, то одометр показывает количество километров, которое проехала машина. В переводе с греческого, одо – дорога, а метр, соответственно измерять. Вот в итоге мы и получаем, такой себе «дорогомер».
Одометр считает пройденные километры на основании подсчета количества вращений колеса. Обычно у этого прибора есть два вида показаний. Общий пробег автомобиля, здесь считается каждый километр пройденный авто с момента схода ее его с конвейера, а так же, так называемый, суточный пробег. Суточным он называется весьма условно. По сути же вы нажимаете кнопку, обнуляете показания этой шкалы, после чего можете посмотреть километраж какого-либо отрезка пути, который вы проехали за какое-либо время. Ну а суточным этот показатель называют обычно таксисты, вот от них и пошло это название.
Погрешность показаний
Одометр – не точный измерительный прибор. Он имеет погрешности, как и спидометр. Сегодня существует целые стандарты этих самых погрешностей. Считается, что механический счетчик пробега имеет погрешность от 5% до 15%.
Если автомобиль эксплуатируется по большей части в жестких условиях, то погрешности могут составить и больше.
Необходимо учитывать, что датчик считает обороты колес, а значит, погрешность увеличивается за счет износа узлов и механизмов, износа шин и других систем. Также на погрешность влияет пробуксовка – машина не едет, но одометр считает.
На показания могут влиять зазоры, расслабившиеся пружины, плохое сцепление. Электромеханическая система считывает сигналы, которые ЭБУ подает в одну единицу времени.
В этом случае процент погрешности будет ничтожно мал. Но в среднем, погрешность электромеханического прибора составляет больше 5%, а погрешность электронного одометра меньше, чем 5%.
Типы устройств
На заре развития автомобилестроения на машинах ставились только механические одометры. С развитием электроники, начиная с середины прошлого века, появились электронно-механические приборы. На современных авто устанавливаются, в основном, электронные одометры и выносятся они на приборную доску, как правило, в виде отдельного табло.
Механический
Самые простые в изготовлении и надежные в эксплуатации механические приборы. В них подсчет километража осуществлялся передачей вращений шестеренки, установленной на вторичном валу коробки переключения передач (скорость его оборотов соответствует скорости вращения колес), через специальный тросик к валику с набором цифр, в блоке для спидометра. Существенным недостатком такого одометра было то, что циферки в какой-то момент заканчивались, и он обнулялся. Определить общий пробег машины, если, конечно, не записывать количество «обнулений», было невозможно. Да и при желании скрутить его показания недобросовестному владельцу тоже не составляло труда. «Грешили» эти приборы и неточностью показаний, которые напрямую зависели от диаметра используемых колес – он должен был быть строго расчетным.
Полуэлектронный
Именно для того, чтобы наладить учёт общего пробега транспортного средства и усложнить возможность «скручивания» показаний и были разработаны полуэлектронные одометры. В них механические вращения всё того же тросика преобразовываются индукционным блоком в электромагнитные сигналы, затем считываемые электронным табло и бортовым компьютером, в котором и хранятся все данные. В таких приборах изменить показания уже сложнее, потому что нужно переписывать записи носителя информации, но умельцы для таких неправедных дел, к сожалению, уже имеются. Более того, в интернете создано много сайтов, таких как «одометр.рф», предлагающих такие услуги, рекламируя такую операцию, как очень простую. Хотя это и не так, потому как, чтобы добраться до записей о пробеге на всех электронных блоках, понадобится, кроме умения, ещё и значительное количество времени.
Электронные
Более совершенствованные одометры – электронные. В них механические части заменены на датчики Холла, которые преобразуют вращения вторичного вала в электромагнитные импульсы, считываемые затем электронными приборами. Показания их наиболее правильные, разносятся и хранятся они по разным электронным блокам автомобиля, поэтому добраться до них, чтобы поменять записи, ещё сложнее.
Виды датчиков для одометра
Применяются импульсные датчики, основанные на эффекте Холла.
Также используются устройства индукционного типа, работающие на принципе электромагнитной индукции. В механических элементах применяют комбинированные системы. Это шестереночный датчик, который соединен со вторичным валом коробки передач, и импульсный.
Для чего отматывают показания одометра, как это делают
Покупая подержанный автомобиль, люди, прежде всего, интересуются не сколько годом выпуска, сколько его пробегом. Никто не хочет приобрести интенсивно использовавшееся транспортное средство, например, в такси.
Поэтому, некоторые предприимчивые автолюбители отматывают показания одометра в обратную сторону, чтоб продать машину дороже. Иногда показания одометра также «скручивают» на служебной машине, которая использовалась не по назначению.
«Отмотка» показаний происходит при помощи компьютера, в более редких случаях – механическим способом (на старых моделях автомобилей).
Скручивание показаний одометра – настоящий бизнес, который давным-давно успешно функционирует и развивается. Даже на ютубе можно найти много пособий и роликов, объясняющий процесс скрутки для различных одометров.
Очень часто, услугу по отмотке счетчика расстояния у машин — скромно называют — «коррекция пробега». Таким образом, продавцы оберегают себя от правоохранительных органов. Ведь, услуга является незаконной.
Кстати, при покупке довольно старых автомобилей, почти все покупатели понимают, что показания так называемого счетчика километража в машине – были скручены. Разумеется, это учитывается при торгах.
Одометр и спидометр: разница приборов
Как уже говорилось, не все автолюбители понимают разницу между двумя разными приборами – одометром и спидометром. Некоторых вводит в заблуждение то, что счетчик показаний пробега непосредственно вмонтирован в сам спидометр. Именно поэтому многие относят эту конструкцию к одному прибору. Что это такое – одометр и спидометр? Разница между функционалом очевидна. Путать эти приборы просто недопустимо. Если быть кратким, то:
Их функционал никак не взаимосвязан. Совмещение этих двух шкал на приборной панели обуславливается всего лишь удобством для восприятия водителем. Впрочем, современные бортовые компьютеры выводят эту информацию на дисплей среди основной информации.
Одометр и спидометр в чем разница
Основное отличие одометра от спидометра заключается в том, что, несмотря на получение данных от одного датчика и интегрированность в одном приборе, замеряют они разные величины: первый, по количеству оборотов вращения вторичного вала КПП, вычисляет пройденный машиной путь, второй на основании интенсивности этого вращательного движения – её скорость. Отличаются они и ценностью своих показаний. В одометре они наиболее значимые. Ведь именно по километражу пробега определяют удельный расход топлива, техническое состояние, степень износа узлов и агрегатов, оставшийся ресурс двигателя и в конечном итоге стоимость подержанного авто. Потому-то так велико желание недобросовестных продавцов скрутить его показания. Способов усомниться в их достоверности тоже найдено много.
Автолюбителя при покупке подержанного автомобиля должен насторожить маленький пробег при его солидном возрасте, при этом в расчёт нужно брать среднегодовой пробег в районе 15 000 км (в крупных мегаполисах, таких как Москва и Санкт-Петербург и того больше – до 25 000). Много и внешних признаков, не подтверждающих маленький пробег, таких как:
Любой из них должен навести на мысль о необходимости проведения технической экспертизы автомобиля профессионалами. Поэтому при всём многообразии приборов наиболее значимым в любом транспортном средстве является именно одометр.
Резюме
Итак, мы выяснили, как устроен одометр, что это такое и каких типов бывает. Это нужная вещь в автомобиле. С ее помощью можно сделать многое. Одометр позволяет точно определить, когда менять масло, также поможет определить расход топлива.