Kilitlenmeyi önleyici fren sistemi (ABS), bir veya daha fazla tekerleğe takılı sensörlerin okumalarına göre aracın hareketinin parametrelerini izler.ABS sensörünün ne olduğunu ve neden gerekli olduğunu, ne tür olduğunu, nasıl çalıştığını ve çalışmasının hangi prensiplere dayandığını öğrenin - makaleden öğrenin.
ABS sensörü nedir
ABS sensörü (aynı zamanda otomobil hız sensörü, DSA), çeşitli elektronik aktif güvenlik sistemleri ve yardımcı kontrol sistemleri ile donatılmış araçların tekerleğinin dönme hızının (veya hızının) temassız bir sensörüdür.Hız sensörleri, kilitlenmeyi önleyici fren sisteminin (ABS), stabilite kontrol sisteminin (ESC) ve çekiş kontrolünün çalışmasını sağlayan ana ölçüm elemanlarıdır.Ayrıca bazı otomatik şanzıman kontrol sistemlerinde, lastik basıncı ölçümlerinde, uyarlanabilir aydınlatmada ve diğerlerinde sensör okumaları kullanılır.
Tüm modern arabalar ve diğer birçok tekerlekli araç hız sensörleriyle donatılmıştır.Binek araçlarda sensörler her tekerleğe, ticari araçlarda ve kamyonlarda ise sensörler hem tüm tekerleklere hem de çeker aks diferansiyellerine (dingil başına bir adet) takılabilir.Böylece, kilitlenmeyi önleyici fren sistemleri tüm tekerleklerin veya çeker aks tekerleklerinin durumunu izleyebilir ve bu bilgiye dayanarak fren sisteminin çalışmasında değişiklikler yapabilir.
ABS sensörlerinin türleri
Mevcut tüm DSA'lar iki büyük gruba ayrılmıştır:
• Pasif – endüktif;
• Aktif — manyetik dirençlidir ve Hall sensörlerine dayalıdır.
Pasif sensörler harici güç kaynağı gerektirmezler ve en basit tasarıma sahiptirler, ancak doğrulukları düşüktür ve bir takım dezavantajlara sahiptirler, bu nedenle günümüzde pek kullanılmamaktadırlar.Aktif ABS sensörleri çalışmak için güce ihtiyaç duyar, tasarım açısından biraz daha karmaşıktır ve daha pahalıdır, ancak en doğru okumaları sağlar ve kullanımları güvenilirdir.Bu nedenle günümüzde çoğu araca aktif sensörler takılmaktadır.
Tüm DSA türlerinin iki sürümü vardır:
• Düz (uç);
•Köşe.
Doğrudan sensörler, bir ucunda bir algılama elemanının, diğer ucunda ise bir konnektör veya konnektörlü bir telin monte edildiği bir silindir veya çubuk şeklindedir.Açı sensörleri açısal bir konnektör veya konnektörlü bir tel ile donatılmıştır ve ayrıca cıvata deliği olan plastik veya metal bir brakete sahiptirler.
ABS endüktif sensörlerin tasarımı ve çalıştırılması
Bu, tasarım ve kullanım açısından en basit hız sensörüdür.İçinde oldukça güçlü bir kalıcı mıknatıs ve bir demir manyetik çekirdek bulunan, ince bir bakır tel ile sarılmış bir indüktöre dayanmaktadır.Bobinin manyetik çekirdekli ucu, tekerlek göbeğine sağlam bir şekilde monte edilmiş metal dişli çarkın (darbe rotoru) karşısında bulunur.Rotor dişleri dikdörtgen bir profile sahiptir, dişler arasındaki mesafe genişliklerine eşit veya biraz daha fazladır.
Bu sensörün çalışması elektromanyetik indüksiyon olgusuna dayanmaktadır.Dinlenme durumunda, sabit bir manyetik alanla çevrelendiğinden sensör bobininde akım yoktur - sensörün çıkışında sinyal yoktur.Araç hareket halindeyken darbe rotorunun dişleri sensörün manyetik çekirdeğinin yanından geçer ve bu da bobinden geçen manyetik alanda bir değişikliğe yol açar.Sonuç olarak, elektromanyetik indüksiyon yasasına göre bobinde alternatif bir akım üreten manyetik alan alternatif hale gelir.Bu akım sinüs kanununa göre değişir ve akımın değişim sıklığı rotorun dönüş hızına yani arabanın hızına bağlıdır.
Endüktif hız sensörlerinin önemli dezavantajları vardır - yalnızca belirli bir hızın üstesinden gelindiğinde çalışmaya başlarlar ve zayıf bir sinyal oluştururlar.Bu durum ABS ve diğer sistemlerin düşük hızlarda çalışmasını imkansız hale getirir ve çoğu zaman hatalara yol açar.Bu nedenle günümüzde endüktif tipteki pasif DSA'lar yerini daha gelişmiş aktif olanlara bırakmaktadır.
Hall elemanına dayalı hız sensörlerinin tasarımı ve çalıştırılması
Hall elemanlarını temel alan sensörler, basitlikleri ve güvenilirlikleri nedeniyle en yaygın olanlardır.Bunlar Hall etkisine (manyetik alana yerleştirilmiş bir düzlem iletkende enine potansiyel farkının oluşması) dayanmaktadır.Böyle bir iletken, aynı zamanda dijital bir sinyal üreten bir değerlendirme elektronik devresini de içeren bir mikro devreye (Hall entegre devresi) yerleştirilmiş kare bir metal plakadır.Bu çip hız sensörüne takılıdır.
Yapısal olarak, Hall elemanlı DSA basittir: arkasında kalıcı bir mıknatıs bulunan ve etrafına metal bir plaka-manyetik çekirdek yerleştirilebilen bir mikro devreye dayanır.Bütün bunlar, arkasında bir elektrik konnektörü veya konnektörlü bir iletken bulunan bir kasaya yerleştirilir.Sensör, metal bir dişli veya mıknatıslanmış bölümlere sahip bir halka şeklinde yapılabilen darbe rotorunun karşısına yerleştirilmiştir, darbe rotoru, tekerlek göbeğine sağlam bir şekilde monte edilmiştir.
Hall sensörünün çalışma prensibi aşağıdaki gibidir.Hall entegre devresi sürekli olarak belirli bir frekansta kare darbeler şeklinde bir dijital sinyal üretir.Dinlenme halindeyken bu sinyal minimum bir frekansa sahiptir veya tamamen yoktur.Kabinin hareketinin başlangıcında, mıknatıslanmış bölümler veya rotor dişleri sensörden geçer, bu da sensördeki akımda bir değişikliğe neden olur - bu değişiklik, çıkış sinyalini üreten değerlendirme devresi tarafından izlenir.Darbe sinyalinin frekansı, kilitlenmeyi önleyici fren sistemi tarafından kullanılan tekerleğin dönüş hızına bağlıdır.
Bu tip DSA, endüktif sensörlerin dezavantajlarından yoksundur, tekerleklerin dönme hızını tam anlamıyla aracın hareketinin ilk santimetresinden itibaren ölçmenize, kullanımda doğru ve güvenilir olmasına olanak tanır.
Anizotropik manyetorezistif hız sensörlerinin tasarımı ve çalıştırılması
Manyetodirençli hız sensörleri, sabit bir manyetik alana göre yönelimleri değiştiğinde ferromanyetik malzemelerin elektriksel direncinde meydana gelen bir değişiklik olan anizotropik manyetorezistif etkiyi temel alır.
Sensörün hassas elemanı, manyetik alan çizgilerini belirli bir şekilde dağıtan, üzerine metal iletkenlerin uygulandığı iki veya dört ince permalloy plakadan (özel bir demir-nikel alaşımı) oluşan bir "katman pastasıdır".Plakalar ve iletkenler, çıkış sinyalini oluşturmak için değerlendirme devresini de barındıran entegre bir devreye yerleştirilir.Bu çip, darbe rotorunun karşısında bulunan bir sensöre (mıknatıslanmış bölümlere sahip plastik bir halka) monte edilir.Halka, tekerlek göbeğine sağlam bir şekilde monte edilmiştir.
AMR sensörlerinin çalışması aşağıdaki gibidir.Dinlenme durumunda, sensörün ferromanyetik plakalarının direnci değişmeden kalır, dolayısıyla entegre devre tarafından üretilen çıkış sinyali de değişmez veya tamamen yoktur.Araç hareket halindeyken darbe halkasının mıknatıslanmış bölümleri sensör algılama elemanının yanından geçer ve bu da manyetik alan çizgilerinin yönünde bir miktar değişikliğe yol açar.Bu, değerlendirme devresi tarafından izlenen kalıcı alaşımlı plakaların direncinde bir değişikliğe neden olur - bunun sonucunda, sensörün çıkışında, frekansı aracın hızıyla orantılı olan darbeli bir dijital sinyal üretilir.
Manyetodirençli sensörlerin yalnızca tekerleklerin dönme hızını değil aynı zamanda dönme yönünü ve durma anını da izlemenize izin verdiğine dikkat edilmelidir.Bu, mıknatıslanmış bölümlere sahip bir darbe rotorunun varlığı nedeniyle mümkündür: sensör, yalnızca manyetik alanın yönündeki değişikliği değil, aynı zamanda manyetik kutupların algılama elemanından geçiş sırasını da izler.
Bu tip DSA'lar en güvenilir olanlardır, tekerleklerin dönüş hızının ölçülmesinde ve aktif araç güvenlik sistemlerinin etkin işleyişinde yüksek doğruluk sağlarlar.
ABS ve diğer sistemlerin bir parçası olarak hız sensörlerinin genel çalışma prensibi
Kilitlenmeyi önleyici fren sistemleri, içlerine takılan sensörlerden bağımsız olarak aynı çalışma prensibine sahiptir.ABS kontrol ünitesi hız sensörlerinden gelen sinyali izler ve bunu aracın hızı ve ivmesinin önceden hesaplanmış göstergeleriyle karşılaştırır (bu göstergeler her araç için ayrıdır).Sensörden gelen sinyal ile kontrol ünitesinde kayıtlı parametreler çakışırsa sistem devre dışı kalır.Bir veya daha fazla sensörden gelen sinyal tasarım parametrelerinden saparsa (yani tekerlekler bloke edilirse), sistem fren sistemine dahil edilerek tekerleklerin kilitlenmesinin olumsuz sonuçları önlenir.
Kilitlenmeyi önleyici frenleme ve diğer aktif araç güvenlik sistemlerinin çalışması hakkında daha fazla bilgiyi sitedeki diğer makalelerde bulabilirsiniz.
Gönderim zamanı: Ağu-24-2023