Sistem pengereman anti-lock (ABS) memonitor parameter pergerakan kendaraan sesuai dengan pembacaan sensor yang dipasang pada satu atau lebih roda.Pelajari tentang apa itu sensor ABS dan mengapa diperlukan, apa jenisnya, cara kerjanya, dan prinsip apa yang mendasari kerjanya - cari tahu dari artikel.
Apa itu sensor ABS
Sensor ABS (juga sensor kecepatan mobil, DSA) adalah sensor non-kontak terhadap kecepatan putaran (atau kecepatan) roda kendaraan yang dilengkapi dengan berbagai sistem keselamatan aktif elektronik dan sistem kontrol tambahan.Sensor kecepatan adalah elemen pengukur utama yang memastikan pengoperasian sistem pengereman anti-lock (ABS), sistem kontrol stabilitas (ESC), dan kontrol traksi.Pembacaan sensor juga digunakan di beberapa sistem kontrol transmisi otomatis, pengukuran tekanan ban, pencahayaan adaptif dan lain-lain.
Semua mobil modern dan banyak kendaraan beroda lainnya dilengkapi dengan sensor kecepatan.Pada mobil penumpang, sensor dipasang di setiap roda, pada kendaraan niaga dan truk, sensor dapat dipasang baik di semua roda maupun di diferensial gandar penggerak (satu per gandar).Dengan demikian, sistem pengereman anti-lock dapat memantau kondisi seluruh roda atau roda poros penggerak, dan berdasarkan informasi tersebut, melakukan perubahan pada pengoperasian sistem pengereman.
Jenis sensor ABS
Semua DSA yang ada dibagi menjadi dua kelompok besar:
• Pasif – induktif;
• Aktif — magnetoresistif dan berdasarkan sensor Hall.
Sensor pasif tidak memerlukan catu daya eksternal dan memiliki desain yang paling sederhana, namun memiliki akurasi yang rendah dan sejumlah kelemahan, sehingga saat ini sensor tersebut tidak banyak berguna.Sensor ABS aktif memerlukan daya untuk bekerja, desainnya agak lebih rumit dan lebih mahal, tetapi memberikan pembacaan paling akurat dan dapat diandalkan dalam pengoperasiannya.Oleh karena itu, saat ini sensor aktif dipasang di sebagian besar mobil.
Semua jenis DSA memiliki dua versi:
• Lurus (akhir);
•Sudut.
Sensor langsung berbentuk silinder atau batang, di salah satu ujungnya dipasang elemen penginderaan, di ujung lainnya - konektor atau kawat dengan konektor.Sensor sudut dilengkapi dengan konektor sudut atau kawat dengan konektor, dan juga memiliki braket plastik atau logam dengan lubang baut.
Desain dan pengoperasian sensor induktif ABS
Ini adalah sensor kecepatan paling sederhana dalam desain dan pengoperasian.Ini didasarkan pada luka induktor dengan kawat tembaga tipis, di dalamnya terdapat magnet permanen yang cukup kuat dan inti magnet besi.Ujung kumparan dengan inti magnet terletak berhadapan dengan roda gigi logam (rotor pulsa), dipasang secara kaku pada hub roda.Gigi rotor mempunyai profil persegi panjang, jarak antar gigi sama atau sedikit lebih besar dari lebarnya.
Pengoperasian sensor ini didasarkan pada fenomena induksi elektromagnetik.Saat diam, tidak ada arus pada kumparan sensor, karena dikelilingi oleh medan magnet konstan - tidak ada sinyal pada keluaran sensor.Saat mobil bergerak, gigi rotor pulsa lewat di dekat inti magnet sensor, yang menyebabkan perubahan medan magnet yang melewati kumparan.Akibatnya medan magnet menjadi bolak-balik, yang menurut hukum induksi elektromagnetik, menghasilkan arus bolak-balik pada kumparan.Arus ini berubah menurut hukum sinus, dan frekuensi perubahan arus bergantung pada kecepatan putaran rotor, yaitu kecepatan mobil.
Sensor kecepatan induktif memiliki kelemahan yang signifikan - sensor ini mulai bekerja hanya ketika kecepatan tertentu tercapai dan menghasilkan sinyal yang lemah.Hal ini membuat ABS dan sistem lainnya tidak dapat beroperasi pada kecepatan rendah dan sering kali menyebabkan kesalahan.Oleh karena itu, DSA pasif dari tipe induktif saat ini digantikan oleh DSA aktif yang lebih maju.
Desain dan pengoperasian sensor kecepatan berdasarkan elemen Hall
Sensor berdasarkan elemen Hall adalah yang paling umum karena kesederhanaan dan keandalannya.Mereka didasarkan pada efek Hall - terjadinya perbedaan potensial transversal pada konduktor bidang yang ditempatkan dalam medan magnet.Konduktor semacam itu adalah pelat logam persegi yang ditempatkan di dalam sirkuit mikro (rangkaian terintegrasi Hall), yang juga berisi sirkuit elektronik evaluasi yang menghasilkan sinyal digital.Chip ini dipasang di sensor kecepatan.
Secara struktural, DSA dengan elemen Hall sederhana: didasarkan pada sirkuit mikro, di belakangnya terdapat magnet permanen, dan inti pelat logam-magnetik dapat ditempatkan di sekitarnya.Semua ini ditempatkan dalam wadah, di bagian belakangnya terdapat konektor listrik atau konduktor dengan konektor.Sensor terletak di seberang rotor pulsa, yang dapat dibuat dalam bentuk roda gigi logam atau cincin dengan bagian magnet, rotor pulsa dipasang secara kaku pada hub roda.
Prinsip pengoperasian sensor Hall adalah sebagai berikut.Sirkuit terpadu Hall secara konstan menghasilkan sinyal digital dalam bentuk pulsa persegi dengan frekuensi tertentu.Saat istirahat, sinyal ini memiliki frekuensi minimal atau tidak ada sama sekali.Pada awal pergerakan mobil, bagian magnet atau gigi rotor melewati sensor, yang menyebabkan perubahan arus pada sensor - perubahan ini dipantau oleh rangkaian evaluasi, yang menghasilkan sinyal keluaran.Frekuensi sinyal pulsa tergantung pada kecepatan putaran roda yang digunakan oleh sistem pengereman anti-lock.
DSA jenis ini tidak memiliki kekurangan sensor induktif, mereka memungkinkan Anda mengukur kecepatan putaran roda secara harfiah dari sentimeter pertama pergerakan mobil, akurat dan andal dalam pengoperasiannya.
Desain dan pengoperasian sensor kecepatan magnetoresistif anisotropik
Sensor kecepatan magnetoresistif didasarkan pada efek magnetoresistif anisotropik, yaitu perubahan hambatan listrik bahan feromagnetik ketika orientasinya berubah relatif terhadap medan magnet konstan.
Elemen sensitif dari sensor adalah "kue lapis" dari dua atau empat pelat permalloy tipis (paduan besi-nikel khusus), di mana konduktor logam diterapkan, mendistribusikan garis medan magnet dengan cara tertentu.Pelat dan konduktor ditempatkan dalam sirkuit terpadu, yang juga menampung sirkuit evaluasi untuk membentuk sinyal keluaran.Chip ini dipasang di sensor yang terletak di seberang rotor pulsa - cincin plastik dengan bagian bermagnet.Cincin itu dipasang dengan kokoh pada hub roda.
Pengoperasian sensor AMR adalah sebagai berikut.Saat diam, resistansi pelat feromagnetik sensor tetap tidak berubah, sehingga sinyal keluaran yang dihasilkan oleh rangkaian terpadu juga tidak berubah atau tidak ada sama sekali.Saat mobil bergerak, bagian cincin pulsa yang termagnetisasi melewati elemen penginderaan sensor, yang menyebabkan beberapa perubahan arah garis medan magnet.Hal ini menyebabkan perubahan resistansi pelat permalloy, yang dipantau oleh rangkaian evaluasi - sebagai hasilnya, sinyal digital berdenyut dihasilkan pada keluaran sensor, yang frekuensinya sebanding dengan kecepatan mobil.
Perlu dicatat bahwa sensor magnetoresistif memungkinkan Anda melacak tidak hanya kecepatan putaran roda, tetapi juga arah putarannya dan momen berhentinya.Hal ini dimungkinkan karena adanya rotor pulsa dengan bagian magnet: sensor tidak hanya memantau perubahan arah medan magnet, tetapi juga urutan perjalanan kutub magnet melewati elemen penginderaan.
DSA jenis ini adalah yang paling andal, memberikan akurasi tinggi dalam mengukur kecepatan putaran roda dan pengoperasian sistem keselamatan aktif kendaraan yang efektif.
Prinsip umum pengoperasian sensor kecepatan sebagai bagian dari ABS dan sistem lainnya
Sistem pengereman anti-lock, terlepas dari sensor yang dipasang di dalamnya, memiliki prinsip pengoperasian yang sama.Unit kontrol ABS memantau sinyal yang berasal dari sensor kecepatan dan membandingkannya dengan indikator kecepatan dan akselerasi kendaraan yang telah dihitung sebelumnya (indikator ini bersifat individual untuk setiap mobil).Jika sinyal dari sensor dan parameter yang tercatat di unit kontrol bertepatan, sistem tidak aktif.Jika sinyal dari satu atau lebih sensor menyimpang dari parameter desain (yaitu, roda diblokir), maka sistem tersebut disertakan dalam sistem rem, mencegah konsekuensi negatif dari penguncian roda.
Informasi lebih lanjut tentang pengoperasian pengereman anti-lock dan sistem keselamatan mobil aktif lainnya dapat ditemukan di artikel lain di situs ini.
Waktu posting: 24 Agustus-2023