Датчик числа оборотов двигателя

Датчик оборотов – это устройство, предназначенное для измерения частоты вращения вала двигателя или другого механизма. Он является одним из ключевых элементов систем контроля и управления двигателем. В этой статье мы рассмотрим основные принципы работы датчиков оборотов, их типы и применение.
Купить оборудование АвтоГРАФ GSM можно по адресу г. Москва, ул. Дорожная, дом 60Б, офис 415. ПО АвтоГРАФ бесплатно.

Принцип работы датчиков оборотов

Датчики оборотов работают на основе электромагнитного или оптического принципа действия. В первом случае используется эффект Холла, который заключается в появлении электрического напряжения в проводнике, находящемся во внешнем магнитном поле. Второй принцип основан на изменении света, отражаемого от вращающегося объекта, с помощью фотодатчика.

В зависимости от конструкции и принципа работы датчики оборотов могут быть реализованы в различных вариантах, таких как магнитные, индуктивные и оптические датчики.

Магнитные датчики оборотов

Магнитные датчики оборотов используют магнитное поле, создаваемое постоянным магнитом, закрепленным на вращающемся объекте. При вращении объекта магнитное поле меняется, что вызывает изменение электрического напряжения в датчике оборотов
> Один из самых распространенных типов магнитных датчиков оборотов – Холловский датчик, который работает на основе эффекта Холла. В этом случае используется специальный чувствительный элемент – кристалл, выполненный из полупроводникового материала с высокой чувствительностью к магнитному полю
br> Индуктивные датчики оборотов
br> Индуктивные датчики оборотов используют переменное магнитное поле, создаваемое вокруг проводника при его прохождении через намотанные на сердечник катушки. При вращении объекта происходит изменение магнитного поля, что приводит к возникновению в катушке электрической ЭДС
> Оптические датчики оборотов

Оптические датчики оборотов используют световой луч, который проходит через прозрачный объект с периодической решеткой или зубчатым краем. При вращении объекта меняется количество проходящих через него зубцов, что приводит к изменению количества света, попадающего на фотодатчик.

Применение датчиков оборотов

Датчики оборотов используются в различных приложениях. Они широко применяются в автомобильной промышленности для контроля частоты вращения двигателя и передачи этой информации на компьютер управления двигателем. Они также используются в отраслях, связанных с производством, для контроля скорости вращения механизмов и сбора данных для мониторинга и управления процессами. Например, датчики оборотов используются в промышленных насосных станциях для контроля частоты вращения насосов и стабилизации потока жидкости.

Датчики оборотов также широко применяются в электрических генераторах. Они контролируют частоту вращения ротора генератора и передают эту информацию на систему управления, которая поддерживает необходимое значение частоты вращения и напряжения.

В авиации датчики оборотов используются для контроля оборотов двигателя самолета и предоставления информации о скорости вращения на приборную панель. Это помогает пилотам контролировать работу двигателей и управлять самолетом с высокой точностью.

Кроме того, датчики оборотов используются в различных бытовых приборах, таких как стиральные и посудомоечные машины, где они контролируют частоту вращения барабана и обеспечивают правильное выполнение программы стирки или мытья.
Купить оборудование АвтоГРАФ GSM можно по адресу г. Москва, ул. Дорожная, дом 60Б, офис 415. ПО АвтоГРАФ бесплатно.

Заключение

Датчики оборотов являются важными элементами систем контроля и управления, используемых в различных отраслях. Они помогают повысить точность и надежность работы механизмов, предоставляют информацию для мониторинга производственных процессов и обеспечивают безопасность при эксплуатации техники. Различные типы датчиков оборотов могут быть использованы в зависимости от требований конкретного приложения.

Программа «АвтоГРАФ 5 ПРО» позволяет получить данные об оборотах исполнительного механизма при помощи датчиков, подключенных к бортовому контроллеру «АвтоГРАФ». Для контроля оборотов необходимо добавить параметр в группу «Обороты» Дизайнера (Рис.45), затем корректно настроить.

ПОРЯДОК РАСЧЕТА ПАРАМЕТРА ОБОРОТОВ

Запись оборотов хранится в «сырых» данных контроллера «АвтоГРАФ». После загрузки в диспетчерскую программу эти данные хранятся в Базе данных. При расчете параметра оборотов в первую очередь программа вычисляет значение параметра в согласно заданному выражению. После этого выполняется первичная фильтрация вычисленных показаний – проверка верхних и нижних порогов допустимых значений, фильтрация по флагу или датчику. Затем осуществляется фильтрация бросков показаний по допустимому отклонению. После фильтрации выполняется пересчет показаний в нужные единицы измерения по тарировочной таблице. На этапе фильтрации значения хранятся в тех единицах измерения, в которых записаны в память контроллера «АвтоГРАФ». Если дополнительное преобразование не требуется, то необходимо пропустить настройку тарировочной таблицы. После тарировки выполняется усреднение показаний (если настроено).

Данную последовательность обработки необходимо учитывать при настройке порогов фильтраций, допустимых отклонений и т.д. Все настройки, относящиеся к модулю просмотра – диапазоны отображения и пороги предупреждения, применяются к параметру на финальном этапе обработки, после усреднения.

НАСТРОЙКИ ПАРАМЕТРА ОБОРОТОВ

1. Общие настройки (Рис.45, п.1). Общие настройки описаны в разделе «Общие настройки параметров», поэтому в данном разделе их настройка рассматриваться не будет.

2. Настройка первичной фильтрации показаний оборотов(Рис.45, п.2)

В памяти контроллера «АвтоГРАФ» хранятся сырые записи показаний оборотов, среди которых могут быть и ошибочные. Первичная фильтрация включает в себя исключение показаний, выходящих за пределы допустимых значений, а также фильтрация по состоянию питания и датчиков. Настройки расположены в блоке «Фильтрация»:

При выключении питания и датчиков – в выпадающем списке необходимо выбрать параметры, при выключении которых показания оборотов будут фильтроваться. Если выбрано несколько датчиков, то показания оборотов будут фильтроваться при выключении хотя бы одного из этих датчиков. Фильтрация показаний может осуществляться, например, по выключению питания бортового контроллера «АвтоГРАФ» или датчиков (например, датчика включения Зажигания).

Верхний порог выкл. – максимальное значение показаний оборотов, в тех единицах измерения, в которых показания записываются в память контроллера «АвтоГРАФ» (зависит от датчика оборотов и коэффициентов пересчета). Любые показания, превышающие заданный порог, будут отфильтрованы и не будут участвовать в обработке данных.

Нижний порог выкл. – минимальное значение показаний оборотов, в тех единицах измерения, в которых показания записываются в память контроллера «АвтоГРАФ» (зависит от датчика оборотов и коэффициентов пересчета). Любые показания ниже заданного порога будут отфильтрованы и не будут участвовать в обработке данных.

Пропуск после вкл. с – время после включения питания бортового контроллера, в течение которого показания оборотов будут пропускаться. Данный фильтр вводит дополнительное время для измерения и усреднения показаний оборотов после включения питания системы.Пропуск после выкл. с – время до выключения питания бортового контроллера, в течение которого показания оборотов будут пропускаться. Пропущенные граничные показания не участвуют в усреднении.

3. Настройка тарировочной таблицы(Рис.45, п.3)

Тарировочная таблица датчика оборотов может использоваться для пересчета показаний из одних единиц измерения в другие или, например, для получения оборотов одного блока механизма вращения по известным оборотам другого и передаточной характеристики (передаточного коэффициента). Если дополнительное преобразование не требуется, то необходимо пропустить шаг настройки тарировочной таблицы.

Для того чтобы задать тарировочную таблицу датчика в программе «АвтоГРАФ 5 ПРО» необходимо добавить эту таблицу в реестр свойств транспортного средства, для которого настраивается датчик оборотов, затем присвоить тарировочную таблицу датчику.

Подробно добавление тарировочной таблицы в реестр свойств рассмотрена в разделе «ПАРАМЕТРЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ УРОВНЯ ТОПЛИВА / ДЕТЕКЦИИ СЛИВОВ И ЗАПРАВОК» на примере настройки датчика уровня топлива. Тарировочная таблица датчика оборотов настраивается аналогично.

4. Настройка усреднения и фильтрации бросков

В некоторых случаях могут иметь место резкие скачки и отклонения показаний, которые могут быть отфильтрованы путем усреднения. Фильтрация осуществляется путем усреднения показаний в течение интервала (окна усреднения) и оценки отклонения показаний датчика относительно средних значений. Если текущее показание превышает среднее значение на величину больше, чем допустимое отклонение, то показание будет отфильтровано. Для фильтрации бросков необходимо включить опцию «Устранять броски» и настроить следующие параметры фильтрации (Рис.45, п.4):

Окно усреднения, мин – временной интервал усреднения показаний оборотов. Допустимое отклонение, ед. изм. – допустимое отклонение показаний от среднего значения. После фильтрации бросков осуществляется перерасчет показаний оборотов по тарировочной таблице, затем, если разрешена опция «Усреднение», выполняется усреднение каждого показания (кроме отфильтрованных бросков) за интервал, равный заданному окну усреднения.

5. Настройка диапазона отображаемых значений оборотов

Диапазон показаний может быть ограничен. В этом случае на графике параметра оборотов будут отображаться только те значения, которые не выходят за пределы разрешенного диапазона. Для ограничения диапазона показаний необходимо перейти в группу настроек «Диапазон отображения» и настроить следующие поля (Рис.45, п.5):Минимум – минимальное значение параметра, в единицах измерения параметра.Максимум – максимальное значение параметра, в единицах измерения параметра.

6. Настройка порогов предупреждения при достижении граничных значений

Для показаний оборотов могут быть заданы пороги, при достижении которых в модулях просмотра будут отображаться предупреждающие иконки.

Пороги настраиваются в блоке настроек «Пороги». Всего может быть настроено 4 порога (Рис.45, п.6): верхний критический, верхний предупреждения, нижний предупреждения и нижний критический. Для того чтобы порог обрабатывался, необходимо задать значение порога и присвоить иконку.

7. Расчет показаний оборотов(Рис.45, п.7)

Для получения значения оборотов нужного датчика из записей бортового контроллера «АвтоГРАФ» и отображения их в программе необходимо для настраиваемого виртуального датчика оборотов задать выражение для расчета.

Выражение может содержать как один тип записи контроллера, так и являться суммой или разностью нескольких параметров.

Для того чтобы задать выражение, необходимо в выпадающем списке выбрать исходный параметр, задать величину смещения, коэффициент и делитель.

В текущей версии программы доступны следующие исходные данные:

Palesse статистика – показания оборотов с шины CAN Palesse.

Непрерывный счетчик 1-10 – показания цифровых входов 1-8, высокоомного входа 9 и входа RPM (вход 10) бортового контроллера «АвтоГРАФ» в режиме работы «Счетчик».

Обороты вала по тахографу.

Обороты двигателя по iQFreeze.

Обороты по CAN усредненные и грубые (сырые).

Частота 1-10 – показания цифровых входов 1-8, высокоомного входа 9 и входа RPM (вход 10) бортового контроллера «АвтоГРАФ» в режиме работы «Частота».

Расчет суммарного показания оборотов по двум и более датчикам.

Программа «АвтоГРАФ 5 ПРО» позволяет вычислить суммарное значение оборотов по показаниям нескольких датчиков. Это позволяет вести обработку показаний отдельных датчиков оборотов и одновременно выполнить расчет суммарных показаний.

Для расчета суммарного значения отдельные датчики оборотов настраиваются согласно инструкции, приведенной выше. Далее в группу «Обороты» необходимо добавить новый параметр, который будет являться суммарным и в настройках этого параметра включить настройку «Суммарный уровень» (Рис.46).

На Рис.46 показан пример расчета среднего по двум датчикам оборотов, добавленных в Дизайнер. Аналогичным образом могут быть настроены расчет суммы и разности показаний двух и более датчиков.