기계 및 전자 속도계. 장치 및 작동 원리

속도계가 자동차 대시보드에서 가장 눈에 띄는 위치에 있는 것은 우연이 아닙니다. 결국이 장치는 운전 속도를 보여주고 도로 안전에 직접적인 영향을 미치는 허용 속도 제한 준수를 제어할 수 있습니다. 속도계를 주기적으로 보면 피할 수 있는 과속 딱지를 잊지 말자. 또한이 장치를 사용하여 시골 길에서 연료 소비를 최소화하는 최적의 속도를 유지하면 연료를 절약 할 수 있습니다.

기계식 속도계는 XNUMX년 전에 발명되었으며 오늘날에도 여전히 차량에 널리 사용됩니다. 여기서 센서는 일반적으로 보조 샤프트의 특수 기어와 맞물리는 기어입니다. 전륜구동 차량에서 센서는 구동 바퀴의 축에 위치할 수 있고, 전륜구동 차량에서는 트랜스퍼 케이스에 위치할 수 있습니다.



대시보드의 속도 표시기(6)에는 자기 유도 원리에 따라 작동하는 포인터 장치가 사용됩니다.

센서(1)에서 속도 표시기(실제로는 속도계)로의 회전 전달은 양쪽 끝에 사면체 팁이 있는 여러 개의 꼬인 강철 스레드에서 유연한 샤프트(케이블)(2)를 사용하여 수행됩니다. 케이블은 특수 플라스틱 보호 덮개에서 축을 중심으로 자유롭게 회전합니다.

액추에이터는 드라이브 케이블에 장착되어 함께 회전하는 영구 자석(3)과 속도계 바늘이 고정되는 축에 알루미늄 실린더 또는 디스크(4)로 구성됩니다. 금속 스크린은 장치의 판독값을 왜곡할 수 있는 외부 자기장의 영향으로부터 구조를 보호합니다.

자석의 회전은 비자성 물질(알루미늄)에 와전류를 유도합니다. 회전하는 자석의 자기장과의 상호 작용으로 인해 알루미늄 디스크도 회전합니다. 그러나 리턴 스프링(5)이 있으면 디스크와 포인터 화살표가 있는 디스크가 차량 속도에 비례하는 특정 각도로만 회전한다는 사실로 이어집니다.

한때 일부 제조업체는 기계식 속도계에 테이프 및 드럼 형 표시기를 사용하려고했지만 그다지 편리하지 않아 결국 포기했습니다.



유연한 샤프트를 드라이브로 사용하는 기계식 속도계의 단순성과 품질에도 불구하고 이 디자인은 종종 다소 큰 오류를 제공하며 케이블 자체가 가장 문제가 되는 요소입니다. 따라서 순수한 기계식 속도계는 점차 과거의 일이되어 전기 기계 및 전자 장치에 자리를 내주고 있습니다.

전기 기계 속도계도 유연한 구동축을 사용하지만 장치의 자기 유도 속도 어셈블리는 다르게 배열됩니다. 여기에 알루미늄 실린더 대신 인덕터가 설치되어 자기장 변화의 영향으로 전류가 생성됩니다. 영구 자석의 회전 속도가 높을수록 코일에 흐르는 전류가 커집니다. 포인터 밀리암미터는 속도 표시기로 사용되는 코일 단자에 연결됩니다. 이러한 장치를 사용하면 기계식 속도계에 비해 판독 정확도를 높일 수 있습니다.

전자 속도계에서는 속도 센서와 대시보드의 장치 사이에 기계적 연결이 없습니다.

장치의 고속 장치에는 와이어를 통해 속도 센서에서 수신된 전기 펄스 신호를 처리하고 해당 전압을 출력으로 출력하는 전자 회로가 있습니다. 이 전압은 속도 표시기 역할을 하는 다이얼 밀리암미터에 적용됩니다. 최신 장치에서는 스테퍼 ICE가 포인터를 제어합니다.

펄스 전기 신호를 생성하는 다양한 장치가 속도 센서로 사용됩니다. 이러한 장치는 예를 들어 펄스 유도 센서 또는 광학 쌍(발광 다이오드 + 광 트랜지스터)일 수 있으며, 여기서 샤프트에 장착된 슬롯 디스크의 회전 중에 광 통신이 중단되어 펄스가 형성됩니다.

그러나 아마도 가장 널리 사용되는 속도 센서이며 작동 원리는 홀 효과를 기반으로합니다. 자기장에 직류가 흐르는 도체를 놓으면 횡 전위차가 발생합니다. 자기장이 변하면 전위차의 크기도 변합니다. 슬롯이나 선반이 있는 구동 디스크가 자기장에서 회전하면 횡 전위차에서 임펄스 변화가 발생합니다. 펄스의 주파수는 마스터 디스크의 회전 속도에 비례합니다.



포인터 대신 속도를 표시하려면 디지털 디스플레이를 사용하는 경우가 있습니다. 그러나 속도계 세트의 끊임없이 변화하는 숫자는 화살표의 부드러운 움직임보다 운전자가 더 잘 인식하지 못합니다. 지연을 입력하면 특히 가속 또는 감속 중에 순간 속도가 정확하게 표시되지 않을 수 있습니다. 따라서 아날로그 포인터는 여전히 속도계에서 우세합니다.

자동차 산업의 끊임없는 기술 발전에도 불구하고 많은 사람들은 속도계 판독값의 정확도가 그리 높지 않다는 점에 주목합니다. 그리고 이것은 개별 운전자의 과도한 상상력의 결과가 아닙니다. 작은 오류는 이미 장치 제조에 있는 제조업체가 의도적으로 설정한 것입니다. 또한이 오류는 다양한 요인의 영향으로 속도계 판독 값이 자동차의 가능한 속도보다 낮은 상황을 제외하기 위해 항상 큰 방향입니다. 이것은 운전자가 장치의 잘못된 값에 따라 실수로 속도를 초과하지 않도록 수행됩니다. 안전을 보장하는 것 외에도 제조업체는 자신의 이익을 추구합니다. 잘못된 속도계 판독으로 인해 벌금을 받거나 사고를 당한 불만이 있는 운전자의 소송을 배제하려고 합니다.

일반적으로 속도계의 오류는 비선형입니다. 약 60km/h에서는 200에 가깝고 속도에 따라 점차 증가합니다. 10km/h의 속도에서 오류는 최대 XNUMX%에 도달할 수 있습니다.

속도 센서와 관련된 것과 같은 다른 요인도 판독 정확도에 영향을 미칩니다. 이것은 기어가 점차 마모되는 기계식 속도계의 경우 특히 그렇습니다.

종종 자동차 소유자는 공칭 크기와 다른 크기를 설정하여 추가 오류를 발생시킵니다. 사실 센서는 휠의 회전에 비례하는 기어박스 출력 샤프트의 회전을 계산합니다. 그러나 타이어 직경을 줄이면 공칭 크기의 타이어보다 휠 2회전으로 더 짧은 거리를 이동할 수 있습니다. 그리고 이것은 속도계가 가능한 속도에 비해 3 ... XNUMX% 과대평가된 속도를 표시한다는 것을 의미합니다. 공기압이 부족한 타이어로 운전해도 동일한 효과가 나타납니다. 반대로 직경이 큰 타이어를 설치하면 속도계 판독 값이 과소 평가됩니다.

일반 자동차 대신이 특정 자동차 모델에서 작동하도록 설계되지 않은 속도계를 설치하면 오류가 완전히 받아 들일 수없는 것으로 판명 될 수 있습니다. 결함이 있는 장치를 교체해야 하는 경우 이를 고려해야 합니다.

주행 거리계는 이동한 거리를 측정하는 데 사용됩니다. 속도계와 혼동해서는 안됩니다. 사실, 이들은 종종 하나의 경우에 결합되는 두 개의 다른 장치입니다. 이것은 두 장치가 원칙적으로 동일한 센서를 사용한다는 사실로 설명됩니다.

플렉시블 샤프트를 드라이브로 사용하는 경우 주행 거리계의 입력 샤프트로의 회전 전달은 600에서 1700까지의 큰 기어비를 가진 기어 박스를 통해 수행됩니다. 이전에는 웜 기어가 사용되었습니다. 회전된 숫자와 함께 기어입니다. 최신 아날로그 주행 거리계에서 바퀴의 회전은 스테퍼 모터에 의해 제어됩니다.



자동차의 주행 거리가 액정 디스플레이에 디지털로 표시되는 장치를 점점 더 많이 찾을 수 있습니다. 이 경우 주행 거리에 대한 정보가 엔진 제어 장치에 복제되고 자동차의 전자 키에 발생합니다. 디지털 주행 거리계를 프로그래밍 방식으로 감으면 컴퓨터 진단을 통해 위조를 아주 간단하게 감지할 수 있습니다.

속도계에 문제가 있는 경우 어떤 경우에도 무시해서는 안 되며 즉시 수정해야 합니다. 그것은 당신과 다른 도로 사용자의 안전에 관한 것입니다. 그리고 그 이유가 센서 결함에 있는 경우 엔진 제어 장치가 잘못된 속도 데이터를 기반으로 장치의 작동을 조절하기 때문에 문제가 발생할 수도 있습니다.