Электронный спидометр принцип работы и неполадки

Устройство спидометра его виды и неисправности

Спидометр — это достаточно важное устройство современного автомобиля. Это не только контроль скорости, чтобы не нарушать правила, это так же контроль расстояния позволяющее вовремя проходить ТО.

По устройству их можно разделить на три вида:

  1. механические;
  2. электронные;
  3. электромеханические.

Спидометр на ВАЗ 2107 механический, а дополнительное устройство установленное после привода спидометра так называемый датчик скорости, необходим для корректной работы ЭБУ.

  1. трос спидометра;
  2. шайба опорная;
  3. датчик скорости;
  4. привод спидометра 13 зубьев;
  5. уплотнительная шайба;
  6. стопорный шарик;
  7. ведущая шестерня привода;
  8. уплотнительное кольцо.

Устройство механического спидометра

У механического спидометра вращение от КПП через привод передается посредством троса на спидометр.

В качестве измерителя скорости используется магнитоиндукционный узел со стрелочным указателем, а для отображения пройденного расстояния используется червячный привод 4 с барабанным счетчиком 5 (одометр). В былые времена применялись барабанные и ленточные спидометры.

Стрелка принимает положение на шкале которое зависит от частоты вращения магнита 1, который приводится во вращение от вала. Магнит 1 своим магнитным полем, вращаясь увлекает за собой алюминиевый барабан 2, на оси которого закреплена стрелка указателя скорости с возвратной пружиной 3. Чем быстрее вращение магнита, тем больше отклонение стрелки.

От вала через червячную передачу 4 работает барабанный счетчик 5 расстояния.

Устройство и работа электронного спидометра

Электронные спидометры более точны, чем механические и могут иметь узлы от электромеханического спидометра, например более привычный нам барабанный счетчик расстояния.

Устройство электронного спидометра основан на преобразовании вращения выходного вала КПП в импульсы с величиной 1- 5 вольт с последующим преобразованием в величину скорости или пройденного расстояния без использования электродвигателей. Вдаваться подробно в их работу не имеет смысла, это прерогатива инженеров.

Определение расстояния ведется подсчетом импульсов. 6000 прямоугольных импульсов, в соответствии с международными стандартами равны 1 километру пути. Отображаться показания могут как на электронном табло так и посредством барабанного счетчика.

При отображении скорости, импульсы преобразуются в ток, чем больше импульсов за единицу времени, тем больше отклонение стрелки и естественно выше скорость.

Электромеханические

В таких устройствах уже отсутствует трос как средство передачи вращения. Вращение преобразуются в импульсы как в электронных устройствах с последующим преображением во вращение с помощью электродвигателей. Далее эти электродвигатели вращаясь со скоростью в прямой зависимости от скорости вращения выходного вала КПП, управляют работой своих узлов, спидометра или одометра.

Датчик скорости

Датчик скорости ВАЗ 2107 как уже упоминалось, стоит после привода и его основная задача выработка импульсов для ЭБУ. По ним определяется скорость машины в программе ЭБУ для выбора режима работы двигателя.

В электронном варианте с такого датчика снимаются импульсы не только для ЭБУ, но и для спидометра.

Неисправности спидометра

Основными поломками при отказе спидометра являются:

  • стирание зубьев шестерни привода;
  • обрыв троса;
  • стирание граней троса;
  • шум спидометра.

Выявить все эти неисправности лучше всего, чтобы исключить ошибку в диагностике путем визуального осмотра. А неисправность связанную с шумом, пожалуй устранить не удастся даже смазкой. Шум в спидометре возникает с сильной выработкой валов.

Спидометр принцип работы. Для изготовления электронного спидометра собственноручно, вам понадобится. Как работает механический спидометр?

Устройство и принцип действия1

Спидометры бывают двух типов: механические и электронные. Если первые снабжаются механическим индикатором, вроде стрелки, то вторые, могут вместо этого иметь индикатор электронный – цифры на дисплее. Остановимся отдельно на устройстве и принципах работы каждого типа.

Наиболее популярный тип механического спидометра – магнитоиндукционный. Он включает в себя два механизма: скоростной и счетный. Первый состоит из троса (гибкий вал), магнитного диска, катушки и пружины. Трос соединен с датчиком, расположенным на валу коробки передач. Датчик преобразует движение вала во вращение троса. Вращаясь, трос раскручивает магнитный диск. Сверху диска расположена вращающаяся катушка с осью. Движение диска создает магнитный поток, который возбуждает в свою очередь токи в катушке. В связи с этим воздействием катушка тоже начинает крутиться вслед за диском. Пружина ограничивает ее поворот углом, зависящим от скорости вращения диска. Пружина имеет определенную настроенную жесткость, от чего зависит точность спидометра. На конце вращающейся вместе с катушкой оси закреплена стрелка спидометра.

Счетный узел спидометра также имеет привод в виде троса. Сам счетчик представляет собой несколько барабанов, которые последовательно соединяются зубчатой передачей. Благодаря этому, на десять поворотов первого барабана, приходится один поворот следующего за ним, и так далее. Обычно для счетчика используется пять барабанов. Таким образом, его максимальный показатель будет равен 99 999. По достижении этой цифры счетчик обнуляется.Электронный спидометр внешне никак не отличается от механического. Но в отличие от него, датчик скорости в электронном спидометре уже не крутит гибкий вал, а передает электрические импульсы, повинуясь которым стрелка прибора поворачивается. Движение стрелки зависит от количества полученных за единицу времени импульсов.Одометр в этом случае устроен таким же образом, за исключением того, что барабаны приводятся в движение маленьким электрическим мотором.

Читайте также:  Ржавчина на машине как избавится от коррозии своими руками с помощью доступных средств

Достоинства и недостатки

Индикаторы в приборной доске автомобиля всегда играли и играют важную роль в отображении важных показателей состояния средства передвижения. Одним из важных и устанавливаемых на всех автомобилях является спидометр – прибор для отображения скорости передвижения автомобиля.

Также полезно, когда дело доходит до проверки того, что автомобиль не включен в базу данных украденных автомобилей, это запрещено. Это самое важное. К сожалению, и автомобили не могут этого сделать. Существуют также веб-сайты, которые могут проверить соответствующую плату, есть ли какие-либо плохие записи в базах данных об интересующем вас транспортном средстве.

В этой области есть больше вопросов, чем ответов. Невозможно сказать, технически ли это, выглядит внешне красиво, и в двигатель остановилась только армия кочевых нееврей, временно приостановленная так называемым «медом». Но на этот раз мы сосредоточимся больше на пробеге автомобиля, и, говоря об этом тексте, мы поговорили о Повиласе, который имеет большой опыт в этой области, кто его продает.

Автомобильные спидометры, устанавливаемые при производстве современных автомобилей, обладают весьма привлекательным внешним видом, четко и ярко отображают показания в темное время суток. Но что делать тем, у кого автомобиль старого производства, а спидометр оставляет желать лучшего в плане восприятия отображаемой информации?

Трудно сказать, сколько автомобилей по сравнению с процентом имеет колесо на колесах, но тот факт, что более половины всех прибывающих и даже тех, кто путешествует по Литве в другие страны, такие как Казахстан, — говорит Повилас, спросил, сколько в Литву импортированные автомобили проходят настройку пробега.

По его словам, «культура» всей поездки не началась из-за капризов продавцов, но из-за желания покупателей автомобилей иметь низкую модель. Несколько лет назад было обычной практикой иметь роскошный автомобиль и несколько километров — многие покупатели хотели купить автомобиль по принципу «аккуратный и дешевый». К сожалению, это часто невозможно — 99%. Это один из этих двух эпитетов.

Ответ прост – купить готовый, но только для тех, кто не увлекается электроникой и не любит сделать что-то своими руками. Именно поэтому, я решил собрать цифровой спидометр на замену штатному в автомобиле ВАЗ 2106 друга-автолюбителя.

Описание прибора

Так как хотелось, чтобы прибор был современным и выглядел красиво, то было принято решение использовать современную элементную базу и графический дисплей для отображения информации.

В то время так называемое «кладбище» — импортеры и дилеры подержанных автомобилей не было израсходовано. В западноевропейских странах они купили много недорогих автомобилей с плохим техническим состоянием, они проехали милю в Литве, справились с ней как минимум и продали ее покупателям. Их не было недостатка — хотя теперь есть уникальные, чрезвычайно дешевые и упорядоченные автомобили, их спрос был выше в прошлом, и, в свою очередь, предложение не прекращалось.

Сколько стоит это удовольствие? В конце концов, не хотелось бы, чтобы 20-летний гольф проехал всего 50 000 человек. км? По словам Повиласа, такие автомобили редко встречаются: Никто не делает механических одометров, что не имеет значения. Однако электронные спидометры, и особенно построенные в более дорогих автомобилях, являются очень актуальной проблемой.

После тщательного и долгого просмотра статей в интернете были выбраны для использования следующие основные компоненты:

Микроконтроллер PIC18F2550 SOIC – «сердце» спидометра, выполняющее весь необходимый функционал.

Стабилизатор напряжения LM317 – регулируемый стабилизатор напряжения, который настроен на 10,5В, питает подсветку графического индикатора и стабилизатор напряжения, питающий логическую схему спидометра.

Маршрутизация автомобилей, поступающих примерно в половину страны, отменяется. Однако здесь изобилие нюансов, которые составляют сложность отката и, конечно же, цены. Для некоторых автомобилей их пробег можно настроить специальным программным обеспечением через диагностический разъем при подключении к управляющему компьютеру, в то время как другим моделям не требуется снимать и перерабатывать приборную панель. Паяльное оборудование в этой работе также хорошо известно каждому хозяину — большая часть автомобиля должна быть жемчужина различными микрочипами.

Стабилизатор напряжения L1117 – стабилизатор напряжения с фиксированным напряжением 3,3В, питающий логическую схему спидометра.

Графический LCD от телефона Siemens S65 (LS020) – используется для отображения всей информации, предоставляемой микроконтроллером.

Подробный список компонентов представлен в файлах проекта платы и схемы принципиальной электрической в формате программы Diptrace.

Эти сочетающиеся с вождением варианты управления оскорбляют тех мастеров, которые менее знакомы с электроникой и боятся что-то повредить, или просто не имеют подходящего оборудования для выполнения этой работы. Некоторые из этих автомобилей с комбинированным хранилищем памяти также позволяют решить проблему другими способами: например, переписывая прошлые километры только в памяти панели и подключая другие модули со специальными устройствами блокировки, которые предотвращают синхронизацию данных из другой памяти с памятью панели.

Таким образом, существует меньше программ, но в автомобиле должно быть установлено несколько дополнительных микросхем. Езда на машине может стоить от нескольких десятков до нескольких тысяч литов — сумма за такую ​​вещь зависит от сложности езды. На цены также влияет общая стоимость автомобиля, потому что во время работы, случайно повреждающей дорогой приборной панели автомобиля, необходимо отремонтировать его или купить новый для мастеров, этот фактор риска также предусмотрен в цене работы, — говорит Повилас.

Функционал спидометра

При проектировании устройства захотелось добавить дополнительные функции, которые были бы интересны для автомобилиста, и которых не было в штатном спидометре:

Отображение напряжения бортовой сети автомобиля

Читайте также:  11 невероятно крутых фильмов про гонки; Лайфхакер

Отображение ускорения автомобиля

Отображение времени разгона автомобиля с 0 до 100 км/ч

Тем не менее, иногда настройка пробега является необходимой вещью. В этом случае смена приборной панели на пробег европейского автомобиля часто не соответствует фактическому пробегу. Нет универсальных советов о том, как избежать покупки подержанного автомобиля. Однако у Повила есть модель используемого автомобиля: Чтобы не отвлекаться, нужно дать машине взглянуть на нескольких мастеров. Первый — показать его кому-то знакомому с начальным экзаменом. Если он не нашел очевидных дефектов в машине, и эта конкретная модель кажется особенно привлекательной, стоило бы взглянуть на сервис автодилера для этого бренда при тщательном осмотре.

Спидометр способен показывать:

Скорость в диапазоне от 0 до 255 км/ч с точностью до 1 км/ч

Напряжение бортовой сети от 0 до 16В с точностью до 0,01В

Ускорение автомобиля от 0 до 255 м/с 2 с точностью до 0,01 м/с 2

Время разгона автомобиля до 100 км/ч от 0 до 255 с с точностью 0,1 с

Спидометр питается от бортовой сети автомобиля 12В

Такие услуги могут предоставлять информацию об обслуживании и ремонте, выполняемом предыдущим владельцем. Навигация и карты не имеют точности. Если вы не отвечаете в течение длительного времени, вы можете написать смс. Назовем это, как только получится, потому что иногда пришло время поговорить с клиентами через полчаса.

Ни один водитель не может представить себе автомобиль, у которого нет одометра — устройство, показывающее пробег. Но неважно, является ли это электронным или механическим, автодилеры находят множество способов перехитрить техники и покупателей. Одометр важен для покупателя на рынке. Чем меньше пробег, тем лучше состояние машины и, конечно, более высокая цена. Купить хороший автомобиль — это то же самое, что собрать лотерею. Часто покупатель приглашает знакомого человека узнать о машинах. Исследуется ли шасси не наклонно или транспортное средство не транспонировано.

Работа спидометра

Для получения сведений о скорости автомобиля в коробку передач был установлен датчик скорости от автомобиля ВАЗ 2110, который сконструирован по принципу эффекта Холла и предназначен для преобразования частоты вращения приводного вала в частоту электрических импульсов.

Датчик скорости непосредственно подключен к плате спидометра. Для подключения датчика к спидометру необходимо правильно ориентировать контакты:

Во многих отношениях он отслеживается на наличие дефектов двигателя. Поиск дефектов в автомобиле, потому что они могут быть скрыты продавцом — поднять или протернуть. Показания одометра также очень важны. Однако, правильны ли они — трудно проверить. В большинстве случаев рынок просто смотрит, может ли техническое состояние транспортного средства быть таким, чтобы показывать значения одометра одометра. Не секрет, что большинство автомобилей, продаваемых на рынке, находятся вне пределов досягаемости.

Некоторые автопроизводители несут дополнительный доход. Существуют онлайн-форумы, в которых даже есть советы о том, как удобно и быстро перевернуть или изменить одометр. Корректировка его данных, в зависимости от марки автомобиля, возраста и количества километров, подлежащих обращению, может стоить до 200 литов.

Датчик выдает 6 импульсов на один пройденный метр пути.

Сигнал от датчика является цифровым и имеет форму импульсов, что позволяет нам подсчитывать эти импульсы за равные промежутки времени.

Подсчет импульсов основан на том, что сигнал от датчика скорости приходит на порт микроконтроллера, настроенный на работу внешнего прерывания. В обработчике внешнего прерывания подсчитывается количество импульсов равное количеству прерываний за определенный промежуток времени, который отсчитывается внутренним таймером микроконтроллера.

Старый одометр автомобиля — это просто механический ход. Любой, кто открывает панель, может поворачивать сам спидометр с помощью простейшей отвертки. Новые автомобили — «застрявшая» электроника. Любой, кто хочет, не может изменить свои данные. Если показания одометра меняются, ничего не зная, вы можете получить серьезные проблемы. Иногда автомобиль больше не может работать.

Цифровые показания одометра меняются просто путем их перепрограммирования. Это требует хороших знаний в области электроники, специальных кодов. Они не подходят для всех автомобилей. Это работа, которая требует усердия и знаний. Неправильное программирование может повредить автомобиль, а иногда данные одометра возвращаются в определенное время.

Сам микроконтроллер работает на 48 МГц от кварцевого резонатора на 20 МГц. Такой мощный контроллер и запущен на такой высокой тактовой частоте не случайно. Для быстрого отображения информации на графическом LCD необходимо быстро выводить информацию, для чего и был выбран микроконтроллер PIC18F2550.

Вычисленная скорость отображается на графическом LCD.

На первый взгляд все кажется ясным. Транспортные средства оснащены специальными измерительными приборами — спидометрами — для измерения его скорости. Однако спидометр, как и любое техническое устройство, не идеален, и его показания могут быть неверными.

Кроме того, сам метод определения скорости не идеален. Точность показаний спидометра зависит от ряда случайных и систематических факторов: прибор класса точности, информационного сигнал схема кинематических параметров толерантности, узлы передачи и соединение, типа шин и носить их состояние, например, давление воздуха в шинах.

Исходя из вычисленной текущей скорости, рассчитываются и другие показатели, такие как ускорение и время разгона до 100 км/ч, также отображаемые на графическом LCD.

Напряжение питания бортовой сети подается на АЦП микроконтроллера через делитель, чтобы напряжение, подводимое к контакту микроконтроллера, не превышало напряжение питания (3,3В). Напряжение измеряется через равные промежутки времени, отмеряемое одним из таймеров микроконтроллера. Измеряемое напряжение обрабатывается и выводится на графический LCD.

Таким образом, мы получаем на экране цифрового спидометра полную информацию о характере движения автомобиля, а также дополнительную информацию о состоянии аккумулятора.

Читайте также:  Ремонт гаражных ворот виды конструкций и причины поломки, инструменты

Схема спидометра

Программа микроконтроллера

Программа микроконтроллера написана на языке CCS PICC. Для создания проекта программы микроконтроллера использовалась среда разработки MPLAB 8.66.

Корпус и установка

Плата спидометра выполнена из двустороннего фольгированного текстолита. Обе стороны соединены между собой переходными отверстиями.

Фото платы цифрового спидометра с двух сторон:

Плата с экраном были установлены в корпус штатного спидометра автомобиля ВАЗ 2106. Корпус штатного спидометра с платой цифрового спидометра был установлен в приборную панель на свое место.

Ниже показаны фото установленного цифрового спидометра в автомобиле.

Благодарности

Выражаю благодарность пользователям форума eletronix.ru за предоставленную информацию о работе с LCD Siemens S65.

Используемая литература

Описание микроконтроллера Microchip PIC18F2550

Паспорт датчика скорости Ваз 2110

Help языка CCS PICC

Embedded C programming and the Microchip PIC – Richard Barnett, Larry O’cull, Sarah Cox, 2004

Using_the_Siemens_S65_Display.pdf by Christian Kranz, 2005

Скачать прошивку и печатную плату вы можете ниже

Как работает спидометр автомобиля и для чего он нужен?

Показатели спидометра автомобиля необходимы, чтоб определять и контролировать скорость транспортного средства соответственно ограничениям, действующим на территории той или иной страны. Он входит в список обязательной комплектации автомашин.

  • 1 Для чего нужен спидометр?
  • 2 Виды спидометров
    • 2.1 По способу измерения
    • 2.2 По типу индикатора
    • 2.3 Фотогалерея
  • 3 Принцип работы спидометра на переднеприводных и заднеприводных авто
  • 4 Погрешность спидометра
  • 5 Видео
  • * Комментарии и Отзывы

[ Раскрыть][ Скрыть]

Для чего нужен спидометр?

Автомобильный спидометр (АС) — прибор, который определяет модуль мгновенной скорости движения транспортного средства.

Ориентируясь на показатели «девайса» водитель может:

  • узнать интенсивность движения автомобиля в реальном времени;
  • вычислить расход топлива при каждой конкретной скорости.

Скомплектованный со спидометром автомобиля одометр — прибор для измерения пройденного пробега. Иногда эти «девайсы» не разделяют и говорят про спидометр-одометр.

С помощью одометра можно определить, когда необходимо менять:

  • автомобильные масла;
  • фильтры;
  • ремни (генератора и ГРМ).

Виды спидометров

Есть большое разнообразие АС, всех их классифицируют на виды по:

  • методу измерения;
  • типу индикатора.

По способу измерения

Классификация спидометров автомобилей по принципу работы:

Вид АС Принцип работы
Хронометрический Гибрид одометра и часов – пройденное расстояние разделяется на затраченное время. В результате получается скорость движения транспортного средства.
Центробежный Плечо регулятора, удерживаемое пружиной, вращается вместе со шпинделем и отбрасывается в стороны центробежной силой. При этом расстояние смещения пропорционально скорости.
Вибрационный Прибор данного типа используется для транспортных средств, которые быстро вращаются. Механический резонанс колебаний рамы или подшипников машины приводит к вибрации градуированных язычков с частотой, соответствующей числу оборотов транспортного средства.
Индукционный Состоит из системы постоянных магнитов, вовлечённых во вращательное движение вместе с приводным шпинделем. Он производит вихревые токи в установленном в магнитном поле диске. Происходит привлечение во вращательное движение диска, которое ограничивается специальной пружиной. Скорость указывает стрелка, соединённая с ним.
Электромагнитный Датчик быстроты движения подаёт электросигналы, а сам привод «девайса» перемещается в соответствии с количеством сигналов.
Электронный Датчик вырабатывает импульс тока за каждый оборот шпинделя. Сигналы поступают на счетчик, который подсчитывает их за фиксированный промежуток времени. Далее информацию обрабатывает микропроцессор, где происходит ее конвертирование в показания скорости, которая визуализируется на панели управления автомобиля.

По типу индикатора

По способу визуализации данных спидометры делятся на:

  • аналоговые, или механические;
  • цифровые.

Аналоговый

Схема работы универсального аналогового АС:

  • стрелка спидометра связана с валом редуктора;
  • последний в свою очередь получает привод от вращающихся колёс.

Интенсивность движения вала редуктора пропорциональна быстроте вращения колес. Поэтому именно этот узел наиболее достоверно отображает скорость автомобиля.

В таблице представлены разные аналоговые спидометры:

Деления прибора находятся на барабане – при его вращении цифры появляются в окошке, отображая скорость.

Из всех типов аналоговых спидометров в современных автомобилях используется только стрелочный.

Цифровой

Особенности цифрового АС:

  • имеет наивысшие показатели точности;
  • индикатор – дисплей, отображающий скорость в цифровом эквиваленте;
  • на экране водитель может посмотреть суточный и суммарный пробег;
  • имеет сигнализацию, которая срабатывает при превышении установленного предела скорости движения транспортного средства.

Основным недостатком цифрового автомобильного спидометра является задержка показаний. В результате некорректно отображаются данные при смене скорости.

Наглядно, как работает цифровой автомобильный спидометр с использованием IPHONE 4 можно посмотреть на видео, снятым каналом videoSPBLIFE.

Фотогалерея

На фото представлены разные виды АС:

Принцип работы спидометра на переднеприводных и заднеприводных авто

Есть особенности в принципах работы АС на передне- и заднеприводных автомобилях. На авто, приводящихся в движение задними колёсами, спидометр контролирует вращение вторичного вала коробки передач и по нему рассчитывается скорость.

На переднеприводных машинах оборудование измеряет интенсивность движения автомобиля с помощью привода левого колеса. Погрешность АС в этом случае большая, поскольку передние шины поворачивают авто и прибавляется эффект от закругления дороги. При поворотах влево «фиксированная скорость» чуть меньше, чем при прямолинейном движении, а вправо – немного больше.

Погрешность спидометра

Всем АС, как и любым другим техническим устройствам свойственна неточность показаний.

Причины неточного измерения:

  • заводская калибровка приборов, которую точно на 100% невозможно выполнить;
  • высота и диаметр шин – влияют на расстояние, которое пройдёт машина за 1 оборот приводного вала;
  • «эффект поворота» на спидометрах переднеприводных автомобилей.

Правило автопроизводителей – погрешность АС конструктивно должна быть в сторону увеличения показаний, против фактической скорости движения.

Видео

На видео от пользователя Виктора Хабибулина сравниваются цифровые спидометры с GPS и аналоговые.

Ссылка на основную публикацию
Электродуговая сварка для начинающих технология, оборудование
Дуговая сварка для начинающих как правильно варить металл ручным способом Электрическая дуговая сварка — один из самых распространённых в наше...
Экономичные легковые автомобили по расходу топлива Юридический блог
Самый экономный автомобиль в России Экономичность расхода топлива в автомобиле является в наши дни главным критерием выбора для потенциального покупателя....
Экономия топлива на; Газелях; Экономия топлива и увеличение мощности для любых автомобилей
Нормы расхода топлива на Газели Некст с 405 и 406 инжекторным двигателем на 100 км Расход топлива на «Газели» –...
Электроды для сварки алюминиевых изделий — Все о сварке
Сварка алюминия электродом в домашних условиях Особенности сварки алюминия вызывают определенные трудности при соединении этого металла. Разработанные технологии в той...
Adblock detector