سنسور دریچه گاز (تراتل)

این دریچه گاز، مکانیزمی است که با کمک جریان سیال با انقباض یا با انسداد مدیریت و کنترل می‌شود. با محدودسازی مقدار گازهای ورودی (با استفاده از یک دریچه گاز) می‌توان توان موتور را افزایش یا کاهش داد، اما این کار معمولاً در جهت کاهش است. واژه تراتل اساساً به صورت غیر رسمی به هر مکانیزمی گفته می‌شود که با آن، قدرت یا سرعت یک موتور تنظیم می‌شود که از آن جمله می‌توان به پدال گاز هم اشاره کرد.

سنسور تراتل

سنسور موقعیت دریچه گاز/تراتل (TPS)، سنسوری است که از آن به منظور اندازه‌گیری و پایش مکش هوا در یک موتور استفاده می‌شود. این سنسور معمولاً بر روی اسپیندل یا شفت پروانه‌ای قرار می‌گیرد، به طوری که بتواند موقعیت سوپاپ را پایش و اندازه‌گیری کند. از مدل‌های پیشرفته‌تری از این سنسور هم استفاده می‌شود. به عنوان مثال، از «سنسور موقعیت دریچه گاز بسته» (CTPS) به منظور کنترل موقعیت دریچه گاز در سیستم‌های کنترل الکترونیکی سوپاپ (ETC) یا سیستم‌های «حرکت با سیم» استفاده می‌شود. اگر این کار انجام شود، آن‌گاه از سنسور موقعیت در یک حلقه بازخوردی بسته استفاده می‌شود تا کنترل ممکن شود.

بیشتر بخوانید:دریچه گاز تراتل

سنسورهای پدال گاز نیز مرتبط با TPS هستند. این سنسورها معمولاً دارای یک سنسور دریچه گاز کاملاً باز (WOT) هستند. از سنسورهای پدال گاز در سیستم‌های کنترل الکترونیکی دریچه گاز (ETC) یا سیستم‌های «حرکت با سیم» استفاده می‌شود.. مرسوم‌ترین مورد استفاده از سنسور دریچه گاز باز به منظور ضربه به پایین در سیستم‌های انتقال قدرت اتوماتیک است.

سنسورهای جدید امروزی از نوع غیرتماسی هستند. این سنسورهای TPS غیرتماسی مجهز به سنسورهای اثر هال، سنسورهای القایی، سنسورهای مغناطیسی مقاومتی و غیره هستند. در سنسورهای نوع پتانسیومتری، یک برس یا شن‌کش فلزی چندانگشتی در تماس با باریکه‌های مقاوم قرار می‌گیرد. شیر پروانه‌ای نیز از استپ مکانیکی (یعنی پایین‌ترین قسمت هوا) پایینی به سمت WOT می‌چرخد. در این حالت، مقاومت تغییر کرده و مقداری ورودی برای ECU فراهم می‌شود.

سنسور مدل پتانسیومتری که یک برس یا شن‌کش فلزی چندانگشتی در آن دیده می‌شود.

هیچ‌یک از مدل‌های TPS غیرتماسی بر اساس اصل اثر هال یا سنسورهای القایی یا فناوری‌های مغناطیسی-مقاومتی کار نمی‌کنند. در سنسورهای یادشده معمولاً یک آهنربا یا یک حلقه القایی، بخشی داینامیک است که بر روی چرخ‌دنده اسپیندل یا شفتِ دریچه گاز در شیر پروانه‌ای سوار می‌شود. بورد مدار پردازش سنسور و سیگنال نیز در درون کاورِ گیربکس ETC قرار گرفته و ثابت است. در صورتی که حلقه مغناطیسی یا القایی بر روی اسپیندل سوار شده باشد که از استپ مکانیکی پایین به سمت WOT می‌چرخد، یک تغییر در میدان مغناطیسی برای سنسور ایجاد می‌شود. سنسور، تغییر در میدان مغناطیسی را حس می‌کند و ولتاژی که تولید می‌شود، به عنوان ورودی برای ECU در نظر گرفته می‌شود. به طور معمول، از آهنربای دوقطبی با سطح بسیار کم برای TPS استفاده می‌شود و دلیل آن هم دماهای Curie بسیار بالایی است که برای محیط‌های زیر هود خودرو مورد نیاز است. این آهنربا ممکن است به صورت قطری، رینگی، مستطیلی یا تکه‌تکه باشد. این آهنربا دارای یک میدان مغناطیسی است، به طوری که نسبت به زمان یا دما، تغییر چندانی ندارد.

... و باریکه‌های مقاوم

سنسور سرعت چرخ خودرو

سنسور سرعت چرخ یا سنسور سرعت خودرو (VSS) نوعی تاکومتر است. این سنسور در واقع یک دستگاه فرستنده است که از آن برای خواندن سرعت دوران چرخ‌های خودرو استفاده می‌شود. این سنسور معمولاً از یک رینگ دندانه‌دار و پیکاپ تشکیل می‌شود.

بیشتر بخوانید:سنسور سرعت چرخ

هدف سنسور سرعت چرخ

از سنسور سرعت چرخ، ابتدا به عنوان جایگزینی برای اتصال مکانیکی چرخ‌ها به سرعت‌سنج استفاده شده است تا مشکلاتی همچون پارگی کابل از بین برود و با حذف قطعات متحرک، ساخت سنجه ساده‌تر شود. این سنسورها همچنین اطلاعاتی را تولید می‌کنند که برای رانندگی اتوماتیک، مثلاً در کارکرد ABS کمک می‌کنند.

ساخت سنسور سرعت چرخ

در سیستم‌ سنسورهای سرعت چرخ، معمولاً از یک رینگ رلاکتور دندانه‌دار فرومغناطیسی (چرخ تون) و یک سنسور (که ممکن است منفعل یا فعال باشد)، استفاده می‌شود.

چرخ تون معمولاً از فولاد ساخته شده و به صورت آزاد برای عبور هوا یا به صورت آب‌بند (همانند آن‌چه در مجموعه‌های دارای یک بلبرینگ به کار می‌رود)، طراحی می‌شوند. برای تعیین تعداد دندانه‌ها نیز مبادله‌ای را بین حس/دقت در سرعت پایین و حس/هزینه با سرعت بالا انجام می‌شود. هر چه تعداد دندانه‌ها بیشتر باشد، عملیات ماشین‌کاری بیشتری مورد نیاز است و (در سنسورهای منفعل) نیز سیگنال خروجی، فرکانس بیشتری را تولید می‌کند که ممکن است تفسیر آن در سمت دریافت‌کننده دشوار باشد، اما در این حالت رزولوشن بهتر بوده و نرخ بروزرسانی سیگنال نیز بیشتر است. در سیستم‌های پیشرفته‌تر می‌توان دندانه‌ها را به صورت نامتقارت تراشید تا سنسور بتواند میان دوران رو به جلو و دوران برعکس تمایز قائل شود.

یک سنسور منفعل معمولاً از یک میله فرومغناطیسی تشکیل می‌شود و جهت آن به صورتی است که به صورت شعاعی از چرخ تون با یک آهنربای دائمی به سمت دیگر می‌رود. یک سیم ظریف بر روی این میله پیچیده شده است، به طوری که وقتی چرخ تون می‌چرخد و دندانه وارد میدان مغناطیسی می‌شود، یک ولتاژ متناوب در آن القا می‌شود. خروجی از سنسورهای منفعل به صورت یک سیگنال سینوسی است که اندازه و فرکانس آن با سرعت چرخ زیاد می‌شود.

در یکی از مدل‌های سنسورهای منفعل، آهنربا در پشت وجود ندارد، بلکه یک چرخ تون وجود دارد که از قطب‌های مغناطیسی متناوب تشکیل شده و یک ولتاژ متناوب تولید می‌کند. خروجی این سنسور بیشتر به صورت یک موج مربعی است و نه سینوسی، اما باز هم با افزایش سرعت چرخ، مقدار آن زیاد می‌شود.

سنسورهای فعال به صورت سنسورهای منفعلی هستند که مدار شکل‌دهی به سیگنال در درون دستگاه قرار گرفته است. این شکل‌دهی و آماده‌سازی سیگنال ممکن است اندازه سیگنال را تقویت کند؛ شکل سیگنال را به صورت PWM، موج مربعی یا سایر شکل‌های دیگر در می‌آورد؛ یا اینکه مقدار آن را پیش از ارسال، به صورت یک پروتکل ارتباطی (مانند CAN) تبدیل می‌کند.

مدل‌های مختلف سنسور سرعت چرخ

سنسور سرعت چرخ (VSS) ممکن است - البته نه همیشه - به صورت یک سنسور سرعت چرخ واقعی باشد. به عنوان مثال، در سیستم ارسال خودروی فورد AOD، VSS بر روی دنباله شفت در درون یک محفظه قرار می‌گیرد و به صورت یک مجموعه رینگ و سنسور است. هر چند این مجموعه، سرعت چرخ را ارائه نمی‌کند (زیرا هر یک از چرخ‌ها در محور با دیفرانسیل متفاوت می‌توانند با سرعت‌های مختلفی به حرکت در آیند و هیچ‌یک از آن‌ها برای رسیدن به سرعت نهایی خود، اساساً به شفت محرک وابسته نیستند)، اما در بعضی از شرایط رانندگی، این سنسور آن‌قدر نزدیک است که می‌تواند سیگنال سرعت‌سنج را تولید کند و از آن برای سیستم‌های ABS روی چرخ عقب در مدل‌های سال 1987 و سری‌های جدیدتر سری F فورد و اولین پیکاپ‌های دارای ABS استفاده شده است.

سنسورهای سرعت با هدف خاص

وسایل نقلیه جاده‌ای

سنسورهای سرعت چرخ در درون سیستم‌های ترمز ضدقفل وجود دارند.

سنسورهای سرعت دوار  برای وسایل نقلیه ریلی

بسیاری از زیرسیستم‌های موجود در وسایل نقلیه ریلی، مانند لوکوموتیوها یا وسایل چندتکه‌ای، به سیگنال‌های سرعت دورانی قابل‌اطمینان و دقیق، در برخی از موارد به عنوان معیاری برای سرعت یا تغییرات در سرعت نیاز دارند. از این سیگنال‌ها به طور خاص برای کنترل کشش و همچنین، برای جلوگیری از لغزش چرخ، ثبات، کنترل قطار، کنترل درب و غیره استفاده می‌شود. این کارها را به وسیله چند سنسور سرعت دوار انجام می‌دهند که می‌توانید آن‌ها را در قسمت‌های مختلف وسیله نقلیه ببینید.

خرابی در سنسورهای سرعت امری معمول است و اساساً به خاطر شرایط کاری دشوار در وسایل نقلیه ریلی رخ می‌دهند. در استانداردهای مربوط، معیارهای آزمون به تفصیل بیان شده‌اند، اما آن‌چه در عمل و در شرایط واقعی اتفاق می‌افتد، معمولاً شدیدتر از شرایط بیان‌شده در استانداردها است (از جمله این شرایط می‌توان به شوک یا ارتعاش و به ویژه سازگاری الکترومغناطیسی (EMS) اشاره نمود).

سنسورهای سرعت دوار در موتورها

هر چند در وسایل نقلیه ریلی، به ندرت از درایوهای بدون سنسور استفاده می‌شود، در بیشتر آن‌ها لازم است تا سنسورهای سرعت دوار برای سیستم رگولاتور آن‌ها وجود داشته باشد. یکی دیگر از انواع مرسوم این سنسورها، یک نوع سنسور دو کاناله است که یک چرخ دندانه‌دار بر روی شفت موتور و گیربکس را اسکن می‌کند. این سنسور ممکن است به طور خاص برای همین کار در نظر گرفته شده باشد یا این‌که ممکن است از قبل، در سیستم درایو وجود داشته باشد.

در سنسورهای اثر هال امروزی از این نوع، از اصل مدولاسیون میدان مغناطیسی استفاده می‌شود. این سنسورها برای چرخ‌های هدف فرومغناطیسی مناسب هستند که دارای مدولی بین m=1 تا m=3.5 (D.P.=25 to D.P.=7) هستند. شکل دندانه در اولویت دوم اهمیت قرار دارد؛ این سنسور می‌تواند چرخ‌های هدفی را که دارای دندانه‌های منحنی گسترده یا مستطیل‌شکل هستند، اسکن کنند. بسته به قطر و دندانه چرخ، می‌توان بین 60 تا 300 پالس در دقیقه داشت که این مقدار، برای درایوهایی که عملکرد پایین و متوسط دارند، کفایت دارد.

این مدل سنسورها معمولاً از دو سنسور با اثر هال، یک آهنربا با اتصال به زمین بسیار اندک و قطعات الکترونیکی مناسب برای بررسی تشکیل شده است. میدان آهنربا با عبور از روی دندانه هدف، مدوله می‌شود. این مدولاسیون توسط سنسورهای هال ثبت شده و از طریق یک مرحله مقایسه‌کننده، به سیگنال موج مربعی تبدیل شده و در مرحله درایور نیز تقویت می‌شود.

متأسفانه، اثر هال به شدت با دما تغییر می‌کند. بنابراین، حساسیت سنسور و همچنین، انحراف سیگنال نه تنها به شکاف هوا، بلکه به دما نیز بستگی دارد. این امر همچنین، شکاف هوایی بیشینه مجاز بین سنسور و چرخ هدف را تا حد بسیار زیادی کاهش می‌دهد. در دمای اتاق، شکاف هوایی‌ای برابر با 2 تا 3 میلی‌متر، بدون هیچ‌گونه دشواری برای چرخ هدف با مدولی برابر با m=2 قابل تحمل است، اما در گستره دمایی لازم از −40 °C تا 120 °C، مقدار بیشینه برای شکاف برای ثبت مؤثر سیگنال تا 1.3 میلی‌متر کم می‌شود. برای دستیابی به رزولوشن زمانی بیشتر یا برای آنکه بتوان ساخت را به شکل فشرده‌تری انجام داد، معمولاً از چرخ‌های هدفی با گام کوچک‌تر استفاده می‌شود. در این حالت، بیشینه شکاف هوایی مجاز صرفاً بین 0.5 تا 0.8 میلی‌متر است.

از نظر مهندس طراح، شکاف هوایی مشخصی که سنسور باید داشته باشد، اساساً نتیجه طراحی خاص برای آن ماشین است، اما در هر حال باید تمامی محدودیت‌های لازم برای ثبت سرعت دورانی نیز در نظر گرفته شوند. این بدان معنا است که اگر لازم باشد تا شکاف هوایی در محدوده بسیار کوچکی قرار داشته باشد، نوسان‌های مکانیکی در بدنه موتور و چرخ‌های هدف نیز باید محدود باشند تا از نشتی در حین کارکرد جلوگیری به عمل آید. این بدان معنا است که در عمل مشکلاتی وجود دارند. این امر به ویژه برای چرخ‌های هدف با گام کوچک‌تر با مدولی برابر با m=1 بیشتر مشهود است و برای ترکیبی از تولرانس‌ها و دماهای بسیار شدید، عیب به حساب می‌آید. از منظر تولیدکننده موتور و حتی از نظر اپراتور، بهتر است که محدوده گسترده‌تری برای شکاف هوا در نظر گرفته شود.

هر چه این مقدار شکاف هوا بیشتر باشد، دامنه سیگنالی که از سنسور هال گرفته می‌شود، بیشتر افت می‌کند. از نظر سازندگان سنسورهای اثر هال، این امر بدان معنا است که باید مقدار جبران بیشتری را برای سیگنال‌های هالی در نظر بگیرند که از نظر فیزیکی یک مقدار انحراف آفستی دارند. روش مرسوم برای انجام این کار، اندازه‌گیری دما در سنسور و استفاده از این اطلاعات برای جبران مقدار انحراف است. اما این روش به دو دلیل جواب نمی‌دهد: اول این‌که انحراف به صورت خطی با دما تغییر نمی‌کند و دوم این‌که حتی علامت انحراف با تمامی سنسورها یکی نیست.

در برخی از سنسورها نیز یک پردازشگر یکپارچه برای سیگنال وجود دارد که تلاش می‌کند تا انحراف و دامنه سیگنال‌های سنسور هال را تصحیح کند. با این کار، امکان تصحیح برای شکاف هوایی بیشینه بیشتر در سرعت سنسور سرعت فراهم می‌شود. در چرخی با مدول m=1، این سنسورها می‌توانند شکاف هوایی برابر با 1.4 میلی‌متر را تحمل کنند که بیشتر از سنسورهای سرعت مرسوم برای چرخ‌های هدف با مدول برابر m=2 است. در چرخ‌های هدف با مدول برابر با m=2، این سنسورهای جدید سرعت می‌توانند شکاف هوایی تا 2.2 میلی‌متر داشته باشند. همچنین می‌توان کیفیت سیگنال را تا حد زیادی افزایش داد. هم چرخه وظیفه و هم جابجایی فاز بین دو کانال، دست‌کم سه برابر در مقابل نوسانات در شکاف هوا و انحراف دمایی بیشتر است. علاوه بر این، با وجود قطعات الکترونیکی پیچیده می‌توان زمان بین خرابی‌ها را برای سنسورهای جدید سرعت تا سه تا چهار برابر افزایش داد. بنابراین، نه تنها این سنسورها می‌توانند سیگنال‌های دقیق‌تری را به وجود آورند، بلکه دسترس‌پذیری به سیگنال در آن‌ها تا حد قابل ملاحظه‌ای بهتر است.

جایگزین دیگیری برای سنسورهای اثر هال، همان سنسورها یا کدگذارهایی هستند که در آن‌ها از مگنتورزیستانس (مقاومت‌مغناطیسی) استفاده می‌شود. با توجه به این‌که چرخ هدف به صورت یک آهنربای فعال و چندقطبی است، بنابراین شکاف‌های هوایی در آن‌ها می‌توان بیشتر و تا حد 4.0 میلی‌متر باشد. با توجه به این‌که سنسورهای مغناطیسی-مقاومتی نسبت به زاویه حساس بوده و نسبت به دامنه حساسیتی ندارند، بنابراین در مواردی که شکاف متغیر است و نوسان دارد، کیفیت سیگنال در آن‌ها نسبت به سنسورهای هال بهتر است. همچنین، کیفیت سیگنال بسیار بهتر است و امکان برون‌یابی در درون سنسور یا کدگذار با استفاده از یک مدار خارجی وجود دارد.

کدگذارهای موتور دارای بلبرینگ

در خصوص تعداد پالس‌های قابل‌ دستیابی در سنسورهای هالی که بدون بلبرینگ هستند، محدودیت وجود دارد: در چرخ هدفی با قطر 300 میلی‌متر، نمی‌توان بیشتر از 300 پالس در هر دور به دست آورد. اما در بسیاری از لوکوموتیوها و واحدهای چندتایی الکتریکی (EMU) لازم است تا تعداد بیشتری پالس وجود داشته باشد تا مبدل کشش بتواند به درستی عمل نماید. از این‌گونه موارد می‌توان به موردی اشاره کرد که در آن، محدودیت‌های سخت‌گیرانه‌ای برای رگلاتور کشش در سرعت‌های پایین وجود دارد.

در این‌گونه سنسورهای هال، معمولاً بلبرینگ‌های درونی وجود دارند که یک مزیت به حساب می‌آیند. استفاده از این بلبرینگ‌ها باعث می‌شود تا بتوان شکاف‌های هوایی با مقادیر بسیار کمتری را تحمل نمود، زیرا سنسور واقعی بسیار کمتر درگیر کار می‌شود و این، در مقابل آن چیزی است که در بلبرینگ‌‌های موتور وجود دارد. این امر باعث می‌شود تا بتوان گام‌های بسیار کمتری را برای مقیاس اندازه‌گیری انتخاب نمود و مدول کمتری تا m=0.22 نیز امکان‌پذیر است. به همین ترتیب، در صورتی سنسورهای مغناطیسی-مقاومتی با بلبرینگ‌ها به صورت یکپارچه باشند، حتی رزولوشن و درستی بیشتری نسبت به سنسورهای هال دارند.

برای درستی بیشتر سیگنال نیز می‌توان از یک کدگذار دقیق استفاده کرد.

اصول کاری در هر دو کدگذار با هم یکی است: سنسورهای چندکانالی مغناطیسی-مقاومتی، چرخ هدفی با 256 دندانه را اسکن کرده و سیگنال‌های سینوسی و کسینوسی تولید می‌کنند. از برون‌یابی آرک‌تانژانتی نیز برای تولید پالس‌های مستطیلی از روی دوره تناوب سیگنال سینوسی یا کسینوسی استفاده می‌شود. در کدگذار دقیق، کارکردهای تصحیح برای اندازه و انحراف نیز وجود دارد. بر همین اساس، امکان بهبود بیشتر در کیفیت سیگنال وجود دارد که می‌تواند تنظیم کشش را بهبود بخشد.

سنسورهای سرعت بر روی مجموعه چرخ

سنسورهای سرعت بدون بلبرینگ برای مجموعه چرخ

سنسورهای سرعت بدون بلبرینگ را می‌توان تقریباً در مجموعه چرخ‌های تمام وسایل نقلیه ریلی یافت. از این سنسورها به ویژه برای حفاظت از لغزش چرخ‌ها استفاده می‌شود. این سنسورها معمولاً توسط تولیدکنندگان سیستم‌های حفاظت از لغزش چرخ‌ها ارائه می‌شوند. در این سنسورها لازم است تا یک شکاف هوایی کوچک وجود داشته باشد. این چرخ‌ها باید به اندازه کافی قابل‌اطمینان باشند. یکی از ویژگی‌های سنسورهای سرعت دواری که از آن‌ها به منظور حفاظت از چرخ‌ها در برابر لغزش استفاده می‌شود، کارکردهای پایش یکپارچه‌شده در آن‌ها است. از سنسورهای دو سیمی با جریان خروجی برابر با 7 میلی‌آمپر و 14 میلی‌آمپر نیز برای تشخیص کابل‌هایی استفاده می‌شود که پاره شده‌اند. در بعضی از مدل‌ها نیز به محض این‌که فرکانس سیگنال به زیر 1 هرتز می‌رسد، ولتاژ خروجی‌ای در حدود 7 ولت تولید می‌شود. روش دیگری که از آن استفاده می‌شود، این است که وقتی که توان ورودی به صورت دوره‌ای در فرکانس 50 MHz مدوله می‌شود، سیگنال خروجی از سنسور به مقدار 50 MHz تشخیص داده شود. این امر برای سنسورهای دوکاناله‌ای که کانال‌های مجزای الکتریکی دارند، مرسوم است.

به ندرت نیاز می‌شود که در موتور کشش، سیگنال حفاظت از لغزش چرخ نیز گرفته شود که در این حالت، فرکانس خروجی برای قطعات الکترونیکی حفاظت از لغزش چرخ بسیار بالا هستند. در این موارد می‌توان از یک سنسور سرعت دارای مقسم فرکانس یا از یک انکودر استفاده نمود.

تولیدکننده پالس برای مجموعه چرخ دارای بلبرینگ

در وسایل نقلیه ریلی و به ویژه در لوکوموتیوها، زیرسیستم‌های مختلفی وجود دارند که باید سیگنال‌های سرعت مجزای الکترونیکی داشته باشند. معمولاً فضای نصب کافی یا فضای کافی برای نصب تولیدکننده‌های پالس به صورت مجزای از یکدیگر وجود ندارد. استفاده از تولیدکننده‌های پالسی که با استفاده از فلنج بر روی پوسته بلبرینگ‌ها یا پوشش‌های روی مجموعه چرخ‌ها نصب می‌شوند، یک راهکار در این زمینه به حساب می‌آید. برای استفاده از سنسورهای سرعت بدون بلبرینگ لازم است تا از کابل‌های اضافی دیگر هم استفاده شود که ترجیحاً بهتر  است تا از این سنسورهای برای تجهیزات بیرونی استفاده نشود، زیرا در این صورت ممکن است در اثر اجسام خارجی مانند سنگریزه‌هایی که در هوا پخش هستند، آسیب ببینند.

سنسور نوری

از یک تا چهار کانال می‌توان پیاده‌سازی کرد و هر کانال دارای یک سنسور نوری است که حداکثر دو رد سیگنال را بر روی یک دیسک شیاردار اسکن می‌کند. تجربه نشان می‌دهد که بیشترین تعداد کانال قابل دستیابی با این روش هنوز هم کافی نیست. بنابراین، لازم است تا تعدادی زیرسیستم برای کار با سیگنال‌های حلقه‌ای از قطعات الکترونیکیِ حفاظت از لغزش چرخ ساخته شوند. همچنین مجبور هستیم تا بعضی از الزامات مانند تعداد پالس‌های موجود را بپذیریم، هر چند که استفاده از یک سیگنال سرعت مجزا می‌تواند مزایایی هم در بر داشته باشد.

در صنعت، به وفور از سنسورهای نوری استفاه می‌شود. متأسفانه دو نقطه ضعف در این سنسورها وجود دارد که همواره باعث شده تا به سختی بتوان از آن‌ها به طور قابل اطمینان طی سال‌ها استفاده نمود. این دو نقطه ضعف عبارتند از این‌که اجزای نوری نسبت به گرد و خاک بسیار حساس هستند و دوم این‌که عمر منابع نوری به سرعت به پایان می‌رسد.

حتی مقادیر اندک از گرد و خاک می‌تواند مقدار نوری که از طریق عدسی‌ها عبور می‌کند را تا حد زیادی تضعیف کند و منجر به افت در سیگنال می‌شود. بنابراین، این کدگذارها باید بسیار خوب آب‌بند شوند. همچنین، در صورتی که از تولیدکننده‌های پالس در محیط‌هایی استفاده شود که در آن‌ها از نقطه شبنم عبور شده باشد، مشکلات دیگری هم به وجود می‌آیند: این عدسی‌ها مه می‌گیرند و سیگنال‌های آن‌ها قطع می‌شوند.

منابع نوری که از آن‌ها استفاده می‌شود، به صورت دیودهای منتشرکننده نور (LED) هستند. اما LEDها همواره کهنه می‌شوند و این مسأله باعث می‌شود تا ظرف فقط چند سال، اشعه آن‌ها تا حد بسیار زیادی افت کند. تلاش‌های زیادی صورت گرفته است تا با استفاده از رگولاتورهای خاصی که جریان را به تدریج در LED افزایش می‌دهند، این موضوع برطرف شود، اما این روش هم خود منجر به تسریع در فرآیند کهنگی در سنسورها شده است.

سنسورهای مغناطیسی

اصل مورد استفاده در اسکن مقیاس اندازه‌گیری فرومغناطیسی، این عیوب را ندارد. در طی سال‌ها تجربه در استفاده از کدگذارهای مغناطیسی، مواردی مشاهده شده است که در آن‌ها آب‌بند از بین رفته است و از یک تولیدکننده پالس استفاده شده است که به طور کامل گرد و خاک ترمز یا آلودگی‌های دیگر به صورت یک لایه ضخیم آن را پوشانده است، اما باز هم تولیدکننده‌های سیگنال توانسته بودند که به شکل درست وظیفه خود را انجام دهند.

از گذشته نیز هزینه استفاده از سیستم‌های سنسور مغناطیسی بیشتر از سیستم‌های نوری بوده است، اما این تفاوت اندکی سریع‌تر شده است. سنسورهای هال مغناطیسی و سیستم‌های سنسور مغناطیسی-مقاومتی را می‌توان در درون یک ماده پلاستیکی یا گلدانی‌شکل قرار داد. این کار باعث می‌شود تا قابلیت‌اطمینان مکانیکی بالاتر رفته و آسیب‌های ناشی از آب و روغن‌ها نیز از بین بروند.

سنسورهای سرعت چرخ همچنین ممکن است پسماند داشته باشند. این امر باعث می‌شود تا پالس‌های بیرونی سرکوب شوند، در حالی که وسیله نقلیه همچنان سر پا است.

از ابتدای سال 2005 به بعد، تولیدکننده‌های پالسی که بر اساس این اصل ساخته شده‌اند، تست‌های میدانی که توسط چندین اپراتور ریلی انجام شده‌اند را با موفقیت گذرانده‌اند. تست نوع که در استاندارد EN50155 به آن اشاره شده است نیز با موفقیت انجام شده است و بنابراین، این نوع تولیدکننده‌های پالس را اکنون می‌توان ارائه نمود.

تولیدکننده‌های پالس مجموعه چرخ دارای بلبرینگ برای چرخ‌های جفتی در سر محور

برای چرخ‌های جفتی در سر محور باید از تولیدکننده پالس استفاده شود، زیرا در این قسمت‌ها هیچ پوشش بلبرینگ در انتها وجود ندارد که بتوان از آن به عنوان مبنایی برای ثبت تعداد دوران در شفت مجموعه چرخ استفاده نمود. در این مورد باید تولیدکننده پالس بر روی برجستگی شفت که به مجموعه چرخ متصل است، نصب شود و در مبدل گشتاوری که به چارچوب چرخ وصل است، چفت شود تا از دوران آن جلوگیری به عمل آید.

ارتعاشات زیادی که در این قسمت وجود دارند، باعث می‌شود تا بار بسیار زیادی بر روی بلبرینگ در تولیدکننده پالس وارد شود که با استفاده از این مدل نصب، نه تنها جرمِ نسبتاً اندک مربوط به شفت تولیدکننده پالس، بلکه کل تولیدکننده پالس را نیز باید تحمل کند. وقتی این موضوع را در نظر می‌گیریم که عمر بلبرینگ با دست‌کم توان یک‌سومِ بار کم می‌شود، متوجه می‌شویم که برای دستیبابی به یک تولیدکننده پالس قابل‌اطمینان و بادوام برای چنین وضعیتی، نمی‌توان صرفاً از تولیدکننده‌های پالس استاندارد و مرسوم برای چرخ‌های بیرون از سر محوری استفاده نمود که صرفاً با استفاده از فلنج‌های میانی یا به شکل مشابه نصب می‌شوند. برای این کار واقعاً لازم است که از تولیدکننده پالسی استفاده شود که طراحی سفارشی دارد و بر اساس الزامات آن محل طراحی شده است.

سنسورهای سرعت برای چرخ‌های هدف غیرمغناطیسی یا مواردی که در آن‌ها براده و تراشه تولید می‌شود

برخی از شرکت‌های حمل و نقلی با یک مشکل خاص روبرو شده‌اند: در هوایی که می‌چرخد و موتورها را خنک می‌کند، براده‌هایی وجود دارند که از چرخ‌ها و ریل کنده شده و حمل می‌شوند. این براده‌ها بر روی سنسورهای مغناطیسی می‌نشینند. همچنین به شکل فزاینده از سنسورهایی استفاده می‌شود که قرار است تا چرخ‌های آلومینیومی را نیز اسکن کنند. دلیل این امر هم آن است که مثلاً برخی از پره‌ها از آلیاژ‌های آلومینیوم ساخته شده‌اند و تولیدکننده هم تمایلی ندارد تا لبه‌های مجزای دنده‌های فرومغناطیسی را کم کند.

در این‌گونه موارد، سنسورهای سرعتی وجود دارند که برای آن‌ها نیازی به استفاده از آهنربای هدف نیست. از تعدادی کویل ارسال و دریافت به منظور تولید میدان الکتریکی متناوب با فرکانسی در مقیاس 1 مگاهرتز استفاده شده و سپس، مدولاسیون کوپلینگ بین فرستنده و گیرنده بررسی می‌شود. این سنسور به صورت نصبی است و سیگنال آن هم با سنسورهای مغناطیسی سازگار است؛ در بیشتر ماژول‌های چرخ هدف مرسوم، این دستگاه‌ها را می‌توان بدون نیاز به هیچ‌گونه اقدام دیگری به سادگی جایگزین نمود.

سنسورهای سرعت با درون‌یابی

مشتریان معمولاً تعداد بیشتری پالس در هر دور نسبت به آن چیزی می‌خواهند که در فضای موجود قابل دستیابی است و مدول کمتری برابر با m=1 را مناسب می‌دانند. برای این منظور، سنسورهایی موجود هستند که امکان درون‌یابی در آن‌ها وجود دارد. در این سنسورها برابر با 2-64 برابر تعداد دندانه‌های چرخدنده یا قطب‌های مغناطیسی بر روی چرخ هدف است. درستی آن‌ها نیز به کیفیت ورودی به سیگنال وابسته است: سنسورهای هال ارزان‌تر هستند، اما دقت آن‌ها کمتر است. سنسورهای مغناطیسی-مقاومتی گران‌تر هستند، اما دقت بیشتری هم دارند.

برای کسب اطلاعات بیشتر در خصوص خرید انواع لوازم یدکی خودرو به خصوص لوازم یدکی کیا و لوازم یدکی هیوندای می توانید از طریق وب سایت با مراجعه به صفحه تماس با ما می توانید با کارشناسان ما در ارتباط باشید و یا در صورت تمایل به مراجعه حضوری میتوانید به آدرس درج شده در سایت مراجعه کنید.