เครื่องวัดความเร็วแบบเครื่องกลและแบบอิเล็กทรอนิกส์ อุปกรณ์และหลักการทำงาน

ไม่ใช่เรื่องบังเอิญที่มาตรวัดความเร็วจะอยู่ในตำแหน่งที่โดดเด่นที่สุดบนแผงหน้าปัดของรถ ท้ายที่สุด อุปกรณ์นี้จะแสดงให้เห็นว่าคุณขับรถเร็วแค่ไหน และช่วยให้คุณควบคุมการปฏิบัติตามขีดจำกัดความเร็วที่อนุญาตได้ ซึ่งจะส่งผลโดยตรงต่อความปลอดภัยทางถนน อย่าลืมเรื่องการเร่งตั๋ว ซึ่งสามารถหลีกเลี่ยงได้หากคุณเหลือบมองที่มาตรวัดความเร็วเป็นระยะ นอกจากนี้ บนถนนในชนบทด้วยความช่วยเหลือของอุปกรณ์นี้ คุณสามารถประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิงได้หากคุณรักษาความเร็วที่เหมาะสมโดยที่อัตราการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงน้อยที่สุด

เครื่องวัดความเร็วทางกลถูกประดิษฐ์ขึ้นเมื่อกว่าร้อยปีที่แล้วและยังคงใช้กันอย่างแพร่หลายในยานพาหนะในปัจจุบัน เซ็นเซอร์ที่นี่มักจะเป็นเฟืองที่ประกบกับเฟืองพิเศษบนเพลารอง ในรถยนต์ขับเคลื่อนล้อหน้า เซ็นเซอร์สามารถอยู่ที่แกนของล้อขับเคลื่อน และในรถยนต์ขับเคลื่อนทุกล้อ ในกรณีขนย้าย



ในฐานะที่เป็นตัวบ่งชี้ความเร็ว (6) บนแดชบอร์ดจะใช้อุปกรณ์ตัวชี้ซึ่งการทำงานนั้นขึ้นอยู่กับหลักการของการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก

การส่งการหมุนจากเซ็นเซอร์ (1) ไปยังตัวแสดงความเร็ว (ที่จริงแล้วคือมาตรวัดความเร็ว) ดำเนินการโดยใช้เพลาที่ยืดหยุ่นได้ (สายเคเบิล) (2) จากเกลียวเหล็กบิดเกลียวหลายเส้นที่มีปลายจัตุรมุขที่ปลายทั้งสอง สายเคเบิลหมุนได้อย่างอิสระรอบแกนในปลอกพลาสติกป้องกันพิเศษ

แอคทูเอเตอร์ประกอบด้วยแม่เหล็กถาวร (3) ซึ่งติดตั้งอยู่บนสายเคเบิลของไดรฟ์และหมุนด้วยแม่เหล็ก และกระบอกสูบหรือดิสก์อะลูมิเนียม (4) บนแกนที่ยึดเข็มมาตรวัดความเร็วไว้ หน้าจอโลหะปกป้องโครงสร้างจากผลกระทบของสนามแม่เหล็กภายนอก ซึ่งอาจบิดเบือนการอ่านของอุปกรณ์

การหมุนของแม่เหล็กทำให้เกิดกระแสน้ำวนในวัสดุที่ไม่ใช่แม่เหล็ก (อะลูมิเนียม) ปฏิกิริยากับสนามแม่เหล็กของแม่เหล็กหมุนทำให้จานอะลูมิเนียมหมุนได้เช่นกัน อย่างไรก็ตาม การปรากฏตัวของสปริงกลับ (5) นำไปสู่ความจริงที่ว่าดิสก์และด้วยลูกศรชี้จะหมุนผ่านมุมที่แน่นอนตามสัดส่วนกับความเร็วของรถเท่านั้น

ครั้งหนึ่ง ผู้ผลิตบางรายพยายามใช้ตัวบ่งชี้แบบเทปและแบบดรัมในมาตรวัดความเร็วแบบกลไก แต่กลับกลายเป็นว่าไม่สะดวกนัก และในที่สุดก็ถูกละทิ้ง



แม้จะมีความเรียบง่ายและคุณภาพของมาตรวัดความเร็วเชิงกลที่มีเพลาที่ยืดหยุ่นเป็นตัวขับเคลื่อน การออกแบบนี้มักจะทำให้เกิดข้อผิดพลาดค่อนข้างมาก และตัวสายเคเบิลเองก็เป็นองค์ประกอบที่มีปัญหามากที่สุดในตัว ดังนั้นเครื่องวัดความเร็วแบบกลไกล้วนๆ จึงค่อยๆ กลายเป็นอดีตไปแล้ว ซึ่งทำให้เกิดทางให้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าและเครื่องกลอิเล็กทรอนิกส์

มาตรวัดความเร็วแบบเครื่องกลไฟฟ้ายังใช้เพลาขับที่ยืดหยุ่นได้ แต่การประกอบความเร็วการเหนี่ยวนำแม่เหล็กในอุปกรณ์นั้นถูกจัดเรียงต่างกัน แทนที่จะติดตั้งกระบอกสูบอะลูมิเนียม จะมีการติดตั้งตัวเหนี่ยวนำ ซึ่งกระแสไฟฟ้าจะถูกสร้างขึ้นภายใต้อิทธิพลของสนามแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลงไป ยิ่งความเร็วของการหมุนของแม่เหล็กถาวรสูงเท่าใด กระแสก็จะยิ่งไหลผ่านขดลวดมากขึ้นเท่านั้น มิลลิแอมป์มิเตอร์ตัวชี้เชื่อมต่อกับขั้วคอยล์ ซึ่งใช้เป็นตัวบ่งชี้ความเร็ว อุปกรณ์ดังกล่าวช่วยให้คุณเพิ่มความแม่นยำในการอ่านเมื่อเทียบกับมาตรวัดความเร็วแบบกลไก

ในมาตรวัดความเร็วแบบอิเล็กทรอนิกส์ ไม่มีการเชื่อมต่อทางกลระหว่างเซ็นเซอร์ความเร็วและอุปกรณ์ในแผงหน้าปัด

หน่วยความเร็วสูงของอุปกรณ์มีวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่ประมวลผลสัญญาณพัลส์ไฟฟ้าที่ได้รับจากเซ็นเซอร์ความเร็วผ่านสายไฟและส่งออกแรงดันไฟฟ้าที่สอดคล้องกันไปยังเอาต์พุต แรงดันไฟฟ้านี้ใช้กับหน้าปัด milliammeter ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวบ่งชี้ความเร็ว ในอุปกรณ์ที่ทันสมัยกว่านั้น ICE สเต็ปเปอร์จะควบคุมตัวชี้

ในฐานะที่เป็นเซ็นเซอร์ความเร็ว มีการใช้อุปกรณ์ต่างๆ เพื่อสร้างสัญญาณไฟฟ้าแบบพัลซิ่ง อุปกรณ์ดังกล่าวอาจเป็นตัวอย่างเช่น เซ็นเซอร์เหนี่ยวนำพัลส์หรือคู่ออปติคัล (ไดโอดเปล่งแสง + โฟโตทรานซิสเตอร์) ซึ่งการก่อตัวของพัลส์เกิดขึ้นเนื่องจากการหยุดชะงักของการสื่อสารด้วยแสงระหว่างการหมุนของดิสก์แบบ slotted ที่ติดตั้งบนเพลา

แต่บางทีเซ็นเซอร์ความเร็วที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดซึ่งหลักการทำงานนั้นขึ้นอยู่กับเอฟเฟกต์ฮอลล์ หากคุณวางตัวนำซึ่งกระแสตรงไหลผ่านสนามแม่เหล็กจะเกิดความต่างศักย์ตามขวาง เมื่อสนามแม่เหล็กเปลี่ยนแปลง ขนาดของความต่างศักย์ก็จะเปลี่ยนไปด้วย หากดิสก์ขับเคลื่อนที่มีช่องหรือขอบหมุนในสนามแม่เหล็ก เราก็จะได้รับการเปลี่ยนแปลงของแรงกระตุ้นในความต่างศักย์ตามขวาง ความถี่ของพัลส์จะเป็นสัดส่วนกับความเร็วในการหมุนของมาสเตอร์ดิสก์



เพื่อแสดงความเร็วแทนตัวชี้ มันเกิดขึ้นที่มีการใช้จอแสดงผลดิจิตอล อย่างไรก็ตาม ผู้ขับขี่จะรับรู้ถึงตัวเลขที่เปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องในชุดมาตรวัดความเร็วมากกว่าการเคลื่อนลูกศรที่ราบรื่น หากคุณป้อนการหน่วงเวลา ความเร็วในทันทีอาจแสดงไม่ถูกต้องนัก โดยเฉพาะในระหว่างการเร่งความเร็วหรือลดความเร็ว ดังนั้นพอยน์เตอร์แบบอะนาล็อกจึงยังคงเหนือกว่าในมาตรวัดความเร็ว

แม้จะมีความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่องในอุตสาหกรรมยานยนต์ หลายคนทราบว่าความแม่นยำของการอ่านมาตรวัดความเร็วยังคงไม่สูงมาก และนี่ไม่ใช่ผลของจินตนาการที่โอ้อวดของผู้ขับขี่แต่ละคน ผู้ผลิตได้จงใจวางข้อผิดพลาดเล็กน้อยในการผลิตอุปกรณ์อยู่แล้ว ยิ่งไปกว่านั้น ข้อผิดพลาดนี้มักจะเกิดขึ้นที่ทิศทางใหญ่ เพื่อไม่ให้เกิดสถานการณ์ที่การอ่านมาตรวัดความเร็วจะต่ำกว่าความเร็วที่เป็นไปได้ของรถภายใต้อิทธิพลของปัจจัยต่างๆ สิ่งนี้ทำเพื่อไม่ให้ไดรเวอร์เกินความเร็วโดยไม่ได้ตั้งใจโดยได้รับคำแนะนำจากค่าที่ไม่ถูกต้องบนอุปกรณ์ นอกเหนือจากการรับรองความปลอดภัยแล้ว ผู้ผลิตยังแสวงหาผลประโยชน์ของตนเองด้วย - พวกเขาพยายามแยกคดีออกจากผู้ขับขี่ที่ไม่พอใจซึ่งได้รับค่าปรับหรือประสบอุบัติเหตุอันเนื่องมาจากการอ่านมาตรวัดความเร็วที่ผิดพลาด

ข้อผิดพลาดของมาตรวัดความเร็วนั้นไม่เป็นเชิงเส้น มันอยู่ใกล้ศูนย์ที่ประมาณ 60 กม./ชม. และค่อยๆ เพิ่มขึ้นตามความเร็ว ด้วยความเร็ว 200 กม. / ชม. ข้อผิดพลาดสามารถเข้าถึงได้ถึง 10 เปอร์เซ็นต์

ปัจจัยอื่นๆ ยังส่งผลต่อความแม่นยำของการอ่าน เช่น ปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับเซ็นเซอร์ความเร็ว โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับมาตรวัดความเร็วแบบกลไก ซึ่งเกียร์จะค่อยๆ เสื่อมสภาพ

บ่อยครั้งที่เจ้าของรถยนต์แนะนำข้อผิดพลาดเพิ่มเติมโดยการกำหนดขนาดที่แตกต่างจากค่าเล็กน้อย ความจริงก็คือเซ็นเซอร์จะนับรอบการหมุนของเพลาขับของกระปุกเกียร์ ซึ่งแปรผันตามรอบการหมุนของล้อ แต่ด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางของยางที่ลดลง รถจะเดินทางในระยะทางที่สั้นกว่าในการหมุนรอบหนึ่งรอบของล้อมากกว่ายางที่มีขนาดปกติ และนี่หมายความว่ามาตรวัดความเร็วจะแสดงความเร็วที่ประเมินไว้สูงเกินไป 2 ... 3 เปอร์เซ็นต์เมื่อเทียบกับความเร็วที่เป็นไปได้ การขับรถด้วยลมยางที่เติมลมต่ำจะมีผลเช่นเดียวกัน ในทางกลับกัน การติดตั้งยางที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเพิ่มขึ้นจะทำให้การอ่านค่ามาตรวัดความเร็วต่ำไป

ข้อผิดพลาดอาจกลายเป็นสิ่งที่ยอมรับไม่ได้โดยสมบูรณ์ หากคุณติดตั้งมาตรวัดความเร็วซึ่งไม่ได้ออกแบบมาให้ทำงานในรถยนต์รุ่นนี้โดยเฉพาะ แทนที่จะเป็นข้อผิดพลาดปกติ สิ่งนี้จะต้องนำมาพิจารณาหากจำเป็นต้องเปลี่ยนอุปกรณ์ที่ผิดพลาด

มาตรวัดระยะทางใช้สำหรับวัดระยะทางที่เดินทาง ไม่ควรสับสนกับมาตรวัดความเร็ว อันที่จริง อุปกรณ์เหล่านี้เป็นอุปกรณ์สองชิ้นที่แตกต่างกัน ซึ่งมักจะรวมกันเป็นกรณีเดียว สิ่งนี้อธิบายได้จากความจริงที่ว่าอุปกรณ์ทั้งสองใช้เซ็นเซอร์เดียวกันตามกฎ

ในกรณีของการใช้เพลาแบบยืดหยุ่นเป็นตัวขับเคลื่อน การส่งการหมุนไปยังเพลาอินพุตของมาตรวัดระยะทางจะดำเนินการผ่านกระปุกเกียร์ที่มีอัตราทดเกียร์ขนาดใหญ่ - จาก 600 ถึง 1700 ก่อนหน้านี้ใช้เฟืองตัวหนอนซึ่ง เกียร์ที่มีการหมุนตัวเลข ในมาตรวัดระยะทางแบบอนาล็อกสมัยใหม่ การหมุนของล้อถูกควบคุมโดยสเต็ปเปอร์มอเตอร์



คุณสามารถค้นหาอุปกรณ์ที่แสดงระยะทางของรถแบบดิจิทัลบนจอแสดงผลคริสตัลเหลวได้มากขึ้น ในกรณีนี้ ข้อมูลเกี่ยวกับระยะทางที่เดินทางจะซ้ำกันในชุดควบคุมเครื่องยนต์ และเกิดขึ้นในกุญแจอิเล็กทรอนิกส์ของรถ หากคุณปิดมาตรวัดระยะทางแบบดิจิตอลโดยทางโปรแกรม การปลอมแปลงสามารถตรวจพบได้ง่ายๆ ผ่านการวินิจฉัยด้วยคอมพิวเตอร์

หากมีปัญหากับมาตรวัดความเร็วไม่ว่าในกรณีใดไม่ควรละเลยจะต้องแก้ไขทันที เกี่ยวกับความปลอดภัยของคุณและผู้ใช้ถนนรายอื่น และหากสาเหตุอยู่ในเซ็นเซอร์ที่ผิดพลาด ปัญหาก็อาจเกิดขึ้นได้เช่นกัน เนื่องจากชุดควบคุมเครื่องยนต์จะควบคุมการทำงานของหน่วยตามข้อมูลความเร็วที่ไม่ถูกต้อง