Apa Prinsip Kerja Sensor Speedometer?

Sensor speedometer mengubah kecepatan suatu benda menjadi sinyal listrik yang dapat diukur (seperti tegangan, frekuensi, atau jumlah pulsa), yang kemudian diproses secara elektronik untuk menggerakkan jarum atau menampilkan nilai kecepatan di layar. Prinsip intinya didasarkan pada induksi elektromagnetik, efek Hall, efek fotolistrik, atau efek Doppler. Berikut ini cara kerja berbagai jenis sensor speedometer dan kegunaannya:
I. Sensor Kecepatan Induksi Elektromagnetik
Cara kerjanya: Menurut hukum induksi elektromagnetik Faraday, ketika konduktor (seperti kumparan) bergerak dalam medan magnet, pemotongan garis medan magnet menciptakan gaya gerak listrik (EMF) (tegangan) terinduksi. Besar kecilnya ggl induksi sebanding dengan kecepatan konduktor memotong garis medan magnet, sebagai berikut:
E.L.v.
Di mana,
Kelas B
Itu kekuatan medan magnet,
l/
adalah panjang efektif kumparan, dan
v. PENDAHULUAN
Ini adalah kecepatan potong.
Struktur:
Inti dan kumparan magnet: dipasang di rumah sensor untuk membentuk medan magnet yang stabil.
Sumbu inti magnet yang terhubung dengan benda yang diukur: Ketika benda bergerak, maka poros inti akan berputar sehingga menyebabkan kumparan memotong garis medan magnet.
Sinyal keluaran: Gaya gerak listrik (tegangan) yang diinduksi sebanding dengan kecepatan dan tidak memerlukan catu daya eksternal (desain pasif).
Aplikasi:
Sensor kecepatan motor: dipasang pada rumah poros penggerak atau rumah transmisi, sinyal arus bolak-balik dihasilkan oleh putaran roda magnet (rotor dengan roda gigi). Amplitudo sinyal sebanding dengan kecepatan, dan frekuensi mencerminkan kecepatan.
Pemantauan getaran: Misalnya, sensor kecepatan SZ-6K memantau kecepatan, amplitudo, dan frekuensi getaran untuk memberikan peringatan dini terhadap malfungsi pada mesin putar seperti pompa dan kipas.
Kekuatan dan kelemahan:
Kekuatan: Struktur sederhana, andal, respons frekuensi rendah, tidak memerlukan catu daya eksternal.
Kelemahan: Ukuran kecil, tidak cocok untuk pengukuran kecepatan; sensitif terhadap suhu, memerlukan sirkuit kompensasi.
ii. Sensor Kecepatan Efek Hall
Cara kerja: Ketika arus listrik melewati semikonduktor (elemen Hall) yang ditempatkan dalam medan magnet, maka timbul perbedaan tegangan (tegangan Hall) yang tegak lurus arah arus dan medan magnet. Saat kekuatan medan magnet berubah, tegangan Hall juga berubah, menghasilkan pulsa gelombang persegi yang sebanding dengan kecepatan.
Struktur:
Elemen hall: Memberikan arus kerja yang konstan.
Roda Gigi Pemicu/Roda Kutub Magnetik: Mengubah kekuatan medan magnet saat sumbu terukur berputar.
Sinyal keluaran: frekuensi sebanding dengan kecepatan, amplitudo adalah pembentukan sirkuit berikutnya yang diperlukan.
Kegunaan: Sensor posisi poros engkol/poros bubungan otomotif: Memicu sirkuit pengapian dan injeksi bahan bakar.
Sensor Kecepatan Roda (ABS): Mendeteksi kecepatan roda untuk mencegah terkunci saat pengereman.
Kekuatan dan kelemahan:
Keuntungan: Pengukuran tanpa kontak, umur panjang, kecepatan respons cepat, pemrosesan sinyal keluaran digital yang nyaman.
Kelemahan: Diperlukan catu daya eksternal, target harus dipicu (gigi/tiang).
AKU AKU AKU. Sensor Kecepatan Efek Fotolistrik
Cara kerjanya: Kecepatan diukur dengan pancaran, pemblokiran, atau pantulan cahaya. Cahaya dari sumber cahaya (seperti LED) menerangi permukaan benda yang berputar (atau piringan berlubang/bergigi), sedangkan penerima fotosensitif (seperti fotodioda) mendeteksi perubahan cahaya dan menghasilkan sinyal pulsa.
Struktur: Sumber dan penerima cahaya: ditempatkan saling berhadapan (transmisi) atau pada sisi yang sama (pantulan).
Cakram Kode/Penanda Reflektif: Mengubah jalur cahaya selama rotasi, menghasilkan pulsa.
Sinyal keluaran: Frekuensi sebanding dengan kecepatan dan memerlukan pemrosesan rangkaian selanjutnya.
Kegunaan: motor servo, peralatan mesin CNC, printer, dan-pengukuran presisi tinggi lainnya.
Pengukuran kecepatan mouse optik: Kecepatan gerakan dihitung dengan mendeteksi perubahan cahaya yang dipantulkan pada desktop.
Kekuatan dan kelemahan:
Kekuatan: Tanpa sentuhan, presisi tinggi, waktu reaksi cepat.
Kelemahan: Sensitif terhadap polusi, mungkin terganggu oleh cahaya sekitar, struktur kompleks.
IV. PENDAHULUAN PENDAHULUAN Sensor Kecepatan Efek Doppler
Cara kerja: Ketika sumber gelombang bergerak relatif terhadap pengamat, frekuensi gelombang yang diterima pengamat berubah (pergeseran Doppler). Sensor memancarkan gelombang elektromagnetik (gelombang radar atau laser), yang frekuensinya sebanding dengan kecepatan benda (v) dan frekuensinya antara gelombang pantulan dan gelombang pancaran (Δf):
Vf
Kegunaan: Digunakan untuk pengukuran kecepatan: Speedometer radar, velocimeter laser.
Pemantauan Industri: Pengukuran kecepatan kawat lembaran logam dan kertas.
Pengukuran kecepatan fluida: Laser Doppler velocimeters (LDVs) mengukur kecepatan aliran cairan atau gas.
Pro dan kontra
Kelebihan: Tanpa sentuhan,-pengukuran jarak jauh, akurasi tinggi.
Kelemahan: Biaya tinggi, perlu fokus pada sasaran, sudut mempengaruhi hasil pengukuran (perlu kompensasi kosinus).
V. Aplikasi Khusus Aplikasi Sensor Speedometer pada mobil
Tampilan Kecepatan Kendaraan: sinyal keluaran sensor diproses secara elektronik, dan indikator atau layar penggerak menunjukkan kecepatan.
Speedometer elektromagnetik: Mendorong defleksi penunjuk melalui sinyal arus, presisi tinggi.
Speedometer digital: Menampilkan angka secara langsung, mungkin terintegrasi ke panel instrumen atau layar kendali pusat.
Fungsi Kontrol
Kontrol servo Kecepatan Idle Engine: sesuaikan kecepatan idle, kurangi konsumsi bahan bakar.
Perpindahan transmisi otomatis: menentukan waktu perpindahan berdasarkan kecepatan dan putaran mesin.
Cruise control: Mempertahankan kecepatan yang disetel untuk mengurangi kelelahan pengemudi.
Kontrol Kipas Pendingin: mengatur kecepatan kipas sesuai dengan kecepatan dan suhu mesin.