机械和电子速度计。 装置及工作原理
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机械和电子速度计。 装置及工作原理

    车速表位于汽车仪表盘上最显眼的位置并非巧合。 毕竟,该设备显示您的驾驶速度,并允许您控制是否遵守允许的限速,这直接影响道路安全。 让我们不要忘记超速罚单,如果您定期查看车速表,就可以避免这种情况。 此外,在该设备的帮助下,在乡村道路上,如果您保持燃油消耗最小的最佳速度,您可以节省燃油。

    机械式速度计发明于一百多年前,至今仍广泛用于车辆。 这里的传感器通常是与副轴上的特殊齿轮啮合的齿轮。 在前轮驱动车辆中,传感器可以位于驱动轮的轴上,而在全轮驱动车辆中,传感器可以位于分动箱中。

    机械和电子速度计。 装置及工作原理

    作为仪表板上的速度指示器(6),使用了指针装置,其操作基于磁感应原理。

    从传感器 (1) 到速度指示器(实际上是速度计)的旋转传输是使用一根柔性轴(电缆)(2)执行的,该轴(电缆)由几根两端带有四面体尖端的扭曲钢螺纹制成。 电缆在特殊的塑料保护套中围绕其轴线自由旋转。

    执行器由安装在驱动电缆上并随其旋转的永磁体 (3) 和铝制圆筒或圆盘 (4) 组成,速度表指针固定在铝制圆筒或圆盘的轴上。 金属屏幕保护结构免受外部磁场的影响,这可能会扭曲设备的读数。

    磁铁的旋转会在非磁性材料(铝)中感应出涡流。 与旋转磁铁的磁场相互作用会导致铝盘旋转。 然而,复位弹簧 (5) 的存在导致圆盘和指针箭头仅旋转通过与车辆速度成比例的特定角度。

    曾几何时,一些制造商尝试在机械式速度计中使用磁带和鼓式指示器,但结果不是很方便,最终被放弃了。

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    尽管使用软轴作为驱动的机械速度计简单且质量上乘,但这种设计往往会产生相当大的误差,而电缆本身是其中最成问题的元素。 因此,纯机械的速度计正在逐渐成为过去,让位于机电和电子设备。

    机电式测速仪也采用柔性传动轴,但装置中的磁感应测速总成布置方式不同。 这里安装了一个电感器,而不是铝制圆柱体,在变化的磁场的影响下会在其中产生电流。 永磁体的旋转速度越高,流过线圈的电流就越大。 指针式毫安表连接到线圈端子,用作速度指示器。 与机械速度计相比,这样的设备可以让您提高读数的准确性。

    在电子速度计中,速度传感器和仪表板中的设备之间没有机械连接。

    该装置的高速单元有一个电子电路,它处理通过导线从速度传感器接收到的电脉冲信号,并将相应的电压输出到其输出端。 这个电压被施加到一个千分表毫安表上,作为一个速度指示器。 在更现代的设备中,步进器 ICE 控制指针。

    作为速度传感器,使用了各种产生脉冲电信号的设备。 例如,这种装置可以是脉冲感应传感器或光学对(发光二极管+光电晶体管),其中由于安装在轴上的带槽圆盘旋转期间光通信中断而形成脉冲。

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    但是,也许是使用最广泛的速度传感器,其工作原理基于霍尔效应。 如果将导体置于磁场中,直流电流通过该导体,则其中会产生横向电位差。 当磁场发生变化时,电位差的大小也会发生变化。 如果带有槽或壁架的驱动盘在磁场中旋转,那么我们会得到横向电位差的脉冲变化。 脉冲的频率将与母盘的旋转速度成比例。

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    显示速度而不是指针 碰巧使用了数字显示。 然而,与箭头的平稳移动相比,驾驶员对速度表上不断变化的数字的感知更糟糕。 如果您输入延迟,则瞬时速度可能显示不十分准确,尤其是在加速或减速期间。 因此,模拟指针在速度表中仍然占主导地位。

    尽管汽车行业的技术不断进步,但许多人注意到车速表读数的准确性仍然不是很高。 这并不是个别司机过度活跃的想象力的结果。 已经在设备制造中的制造商故意设置了一个小错误。 而且,这个误差总是大方向的,为了排除在各种因素的影响下,车速表读数会低于汽车可能的速度的情况。 这样做是为了避免驾驶员在设备上不正确的值的指导下意外超过速度。 除了确保安全外,制造商还追求自己的利益——他们寻求排除因车速表读数错误而受到罚款或发生事故的心怀不满的司机的诉讼。

    通常,速度计的误差是非线性的。 它在大约 60 公里/小时时接近于零,并随着速度逐渐增加。 在 200 公里/小时的速度下,误差可达 10%。

    其他因素也会影响读数的准确性,例如与速度传感器相关的因素。 机械速度表尤其如此,其中齿轮逐渐磨损。

    通常,车主自己会通过设置与标称不同的尺寸来引入额外的错误。 事实是传感器计算变速箱输出轴的转数,这些转数与车轮的转数成正比。 但是,随着轮胎直径的减小,与标称尺寸的轮胎相比,汽车在车轮一圈内行驶的距离更短。 这意味着速度表将显示的速度与可能的速度相比被高估了 2 ... 3%。 使用充气不足的轮胎行驶也会产生同样的效果。 相反,安装直径增加的轮胎会导致车速表读数被低估。

    如果您安装的车速表不是设计用于该特定车型的车速表,而不是常规车速表,则该错误可能会完全不可接受。 如果需要更换有故障的设备,则必须考虑到这一点。

    里程表用于测量行驶的距离。 它不应该与速度表混淆。 实际上,这是两种不同的设备,通常在一种情况下组合使用。 这可以通过两个设备通常使用相同的传感器这一事实来解释。

    在使用软轴作为驱动器的情况下,通过具有大齿轮比的齿轮箱(从 600 到 1700)将旋转传递到里程表的输入轴。以前,使用蜗轮,其中数字旋转的齿轮。 在现代模拟里程表中,车轮的旋转由步进电机控制。

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    越来越多的设备可以在液晶显示器上以数字方式显示汽车的里程数。 在这种情况下,有关行驶距离的信息在发动机控制单元中复制,并且发生在汽车的电子钥匙中。 如果您以编程方式结束数字里程表,则可以通过计算机诊断非常简单地检测到伪造品。

    如果速度表有问题,在任何情况下都不应忽视,必须立即修复。 这事关您和其他道路使用者的安全。 如果原因在于传感器故障,则也可能出现问题,因为发动机控制单元将根据不正确的速度数据调节单元的运行。

     

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