Электронный спидометр: принцип работы и неполадки

ЦИФРОВОЙ СПИДОМЕТР

Недавно собрал цифровой спидометр, подходящий для любого автомобиля, схема данного спидометра весьма популярна на страницах интернета, она содержит минимум деталей. Построен спидометр на микроконтроллере Pic16F84A, на фотография микроконтроллер в iso корпусе, так как в дип корпусе в магазине не оказалось. Сигнал поступает от датчика скорости на 6 импульсов за оборот, в данном случае использовал датчик скорости от ВАЗ-2110. Также прилагаю программу, файлы разводки печатной платы в формате lay. Ниже приведены, схема, фотографии моего исполнения и небольшой видеофрагмент работы спидометра. ————————————————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————————————————    Для программирования нужно все, что находится между строчками с «тире», в любом текстовом редакторе сохранить в виде файла с расширением .hex, и дальше программатором – «прошить» в микропроцессор.     В качестве индикаторов использованы три семисегментных блока SA08-11 с высотой знака 20.3 мм фирмы «Kingbright». Цвет – ярко красный. Напомню, что семисегментники в данном случае берутся с общим анодом. Индикаторы включены по схеме динамической индикации, их аноды управляются через ключи на транзисторах КТ646. Можно применять и другие, например, КТ815. Одноименные (a, b, c, d, e, f, g) катоды соединяются параллельно у всех трех индикаторов.     При правильной сборке, цифровой спидометр начинает работать сразу без каких либо настроек. Автор конструкции: Иван Федоров.

Не забудьте поделиться с друзьями

Это тоже полезно посмотреть:

Стоит ли устанавливать игры на SSD диск? Данная статья описывает преимущества SSD накопителей для приложений и игр. Также здесь выполняется сравнение между достоинств данного накопителя с устаревшим аналогом.

ВОЗДЕЙСТВИЕ ЭМП      О взаимосвязи развития электротехники и радиоэлетроники с экологическими проблемами.

Особенности электронного спидометра

В электронном спидометре отсутствует механическая связь между датчиком скорости и устройством в приборной доске. В скоростном узле прибора имеется электронная схема, которая обрабатывает электрический импульсный сигнал, получаемый от датчика скорости по проводам, и выдает на свой выход соответствующее напряжение. Это напряжение подается на стрелочный миллиамперметр, который служит индикатором скорости. В более современных приборах стрелочным указателем управляет шаговый двигатель. В качестве датчика скорости применяются различные устройства, вырабатывающие импульсный электрический сигнал. Таким устройством может быть, например, импульсный индукционный датчик или оптическая пара (светоизлучающий диод + фототранзистор), в которой формирование импульсов происходит за счет прерывания световой связи при вращении насаженного на вал диска с прорезями.

Но, пожалуй, наибольшее распространение получили датчики скорости, принцип действия которых основан на эффекте Холла. Если поместить проводник, по которому протекает постоянный ток, в магнитное поле, то в нем возникает поперечная разность потенциалов. При изменении магнитного поля изменяется и величина разности потенциалов. Если в магнитном поле вращается задающий диск с прорезью или выступом, то получим импульсное изменение поперечной разности потенциалов. Частота импульсов будет пропорциональна скорости вращения задающего диска.

Для отображения скорости вместо стрелочного указателя иногда используют цифровой дисплей. Однако постоянно меняющиеся цифры на спидометре несколько хуже воспринимаются водителем, нежели плавное движение стрелки. Если же ввести задержку, то мгновенная скорость может отображаться не совсем точно, особенно во время разгона или торможения. Поэтому аналоговые стрелочные указатели по-прежнему преобладают в спидометрах.

Подмотка спидометра — Схема-авто — поделки для авто своими руками

Довольно востребованное устройство среди автолюбителей — подмотчик спидометра. Схемы таких устройств можно реализовать на основе микросхем генераторов или логики. Сегодня представлю две простые схемы подмотчиков, который позволяет отмотать пройденные километры вашего железного коня.

Как подмотать спидометр своими руками

Первая схема построена на популярной микросхеме NE555 или просто таймер 555.

Микросхема может работать как генератор прямоугольных импульсов или как таймер, в нашем случае микросхема подключена по схеме генератора импульсов, формула расчета частоты генератора приведена ниже.

Ничего сложного, стандартный вариант подключения. Номиналы используемых компонентов можно отклонить в большую или меньшую сторону на 10-15%.

Сам таймер стоит копейки, имеет множество аналогов, в том числе и отечественный аналог КР1006ВИ1. Переменный резистор на 10 килоом отвечает за частоту импульсов, конденсатор 200 пик — за их длительность.

Вторая схема построена на логической микросхеме (CD4011). Тут в обвязке еще меньше компонентов, помимо самой логики использован еще один компонент — силовой транзистор обратной проводимости. Выбор транзистора не критичен, его можно заменить на отечественные КТ815, КТ805, КТ819, КТ829, или из линейки импортных  MJE13003, 13005, 13007, 13009, BD139 (последний является полным аналогом нашего КТ815Г)Номинал базового ограничительного резистора R12 можно заменить в широких пределах, можно использовать резисторы с сопротивлением 100Ом-1кОм. Вот так осуществляется подмотка спидометра.Корпус для будущего устройство на ваше усмотрение — в добрый путь!

Кстати, Если вы хотите купить готовую подмотку то заходите на сайт www.podmotki.ru. На нём вы найдёте множество вариантов на все виды автомобилей.

.Автор; АКА КАСЬЯН

Устройство измерения скорости электронного типа

Изначально устройства для измерения скорости авто основывались на механике, но уже давно автомобильное строение перешло в этом плане на электронику.

Сегодняшний спидометр основан на действии эффекта Холла.

Автомобильный блок контроля скорости движения включает в себя следующие составные элементы:

• датчик измерения (монтируется в автомобильной коробке передач);
• табло;
• электропроводка;
• блок электронного управления.

Задача датчика – выработка электрических импульсов. За каждый километр расстояния, который преодолевает машина, датчик отправляет на контроллер 6004 импульса. Частота и длительность импульсов зависит от того, с какой скоростью в данный момент движется автомобиль.

Эта информация получается путём анализа данных, которые поступают от вращающегося вала, выходящего из коробки передач. Получаемые данные датчик трансформирует в электроимпульсы: чем больше скорость авто, тем меньше временной интервал между импульсами.

Данные от датчика поступают на электронный управляющий блок, где обрабатываются и трансформируются в конкретное значение, выводящееся на табло.

Параллельно сформированные данные получает блок управления, который на основе этой информации выполняет корректировку работы мотора.

Правильная работа спидометра крайне важна для работы всего автомобиля. Поэтому следует постоянно внимательно следить за его исправностью.

Модели, представленные на рынке

Чтобы создать представление о моделях GPS-спидометров, распространенных на торговых площадках в 2021 году, сведем верхние строчки топа продаж в единую таблицу:

Модель и произво-дитель	Размер корпуса (мм)	Исполне-ние	Тип индикатора скорости	Материал изготов-ление	Кол-во индика-торов	Проектор на лобовое стекло	Доп. опции	Цена (руб)
Vjoycar P10	73×68×46	Отдельная консоль	LCD экран	Пластик	1	нет	Подсветка, выносная антенна	2300
Vjoycar C60	105×59×16	Отдельная консоль	Сегментные светодиоды	Пластик	1	да	Выносная антенна	2600
K-Y08021	Круглый, диаметр 85 мм	Встраива-емый	ЖК дисплей	Пластик + металл. ободок	1	нет	Подсветка, выносная антенна	11177
K-Y08011	Круглый, диаметр 85 мм	Встраива-емый	Аналоговая стрелка+ЖК экран	Пластик + металл. ободок	2	нет	Подсветка, выносная антенна	6122

Виды

Несмотря на большое разнообразие автомобильных спидометров, основная классификация состоит в их делении по таким признакам:

• используемый метод измерения;
• тип индикатора.

Существующие разновидности можно разделить на 3 большие группы: механические, электромеханические и электронные. При этом, чтобы понять какую скорость переменного движения показывает спидометр автомобиля и как обеспечиваются измерения, надо разобраться со спецификой его работы и обработки данных.

По способу измерения

В зависимости от принципа работы, точной является следующая классификация. Автомобильные спидометры делят на:

1. Хронометрические. Функционирование основано на одновременном использовании одометра и часов. Заложена формула, при котором расстояние делится на затраченное время. По законам физики, так считается скорость.
2. Центробежный. Вращательная манжета плеча регулятора, фиксируемая пружиной, прокручивается совместно со шпинделем и отходит в стороны центробежной силой. Расстояние отклонения равняется интенсивности движения.
3. Вибрационный. Резонанс колебаний рамы или подшипника провоцирует вибрацию градуируемых с периодичностью, соизмеримой с числом вращений колёс.
4. Индукционный. Включает систему постоянных магнитов, совмещённых во вращении с приводным шпинделем. При работе мотора и прокручивании колёс производятся вихревые токи в установленном магнитном поле. В движение вовлекается диск, регулируемый пружиной. Стрелочный механизм отображает скорость движения на приборах контроля.
5. Электромагнитный. Производит сигналы, а его привод перемещается в соответствии с их числом.
6. Электронный. Механическую связь обеспечивают импульсы тока, передаваемые при каждом обороте шпинделя. Информация поступает на встроенный счётчик, определяющий частоту в соответствии с фиксированным промежутком времени. Дальше данные преображаются в показания скорости и переводятся на панель управления авто.

По типу индикации

В зависимости от применяемого способа индикации, автомобильные спидометры делят на аналоговые (механические) и цифровые. У первого типа стрелка контрольного прибора напрямую связана с валом редуктора, передающим количество оборотов колёс. Интенсивность работы зависит от движения автомобиля. По типу аналоговые автомобильные спидометры бывают стрелочными, ленточными и барабанными. Разница между ними состоит в способе передачи показаний на спидометр автомобиля. При производстве современных машин используют только стрелочный тип.

Цифровой прибор «выигрывает» при сравнении с механическим индикатором. Основное его преимущество – способность отражать важную информацию, обеспечивая достаточную точность. Скорость на дисплее отображается в цифровом эквиваленте, а водитель при помощи показаний одометра может оценивать пробег автосредства за сутки или за конкретную поездку.

Новые модели машин дополнительно оснащены звуковым сигналом, проявляющимся в виде назойливого писка, напоминающим водителю, что нужно уменьшить давление на педаль газа. При этом такой спидометр показывает скорость с задержкой, потому что электроника «думает». Результат – заметное снижение точности при изменении ритма езды.

Преимущества и недостатки

Как и у любого современного оборудования, у GPS-спидометра есть свои положительные стороны и отрицательные. Существенные плюсы:

• Устройство не зависит от механической связки с агрегатами машины.
• Работает за счет спутниковой навигации.
• Достаточно надежен.
• Компактен.
• Питание может получать от комбинации тока бортовой сети и аккумулятора.
• Устанавливаться на любую передвижную технику вне зависимости от ее вида, включая велосипед, мотороллер, скутер, мопед, мотоцикл, водные суда и летающий транспорт.

Абсолютные минусы:

• Чувствительность к холоду. Об этом мало говорят, но иностранная электроника в наши морозы промерзает. GPS-спидометр не исключение. Зимой, после того как холодная машина простояла на улице и салон выстыл, могут быть проблемы с его работоспособностью. Пока прибор не прогреется, включать GPS-спидометр вообще не рекомендуется.
• Потеря связи со спутником. Проезжая крытые эстакады, мосты или туннели можно столкнуться с тем, что прибор теряет спутники, а соответственно не считает скорость или пройденное расстояние.
• В случае выхода электронной части из строя — будут утеряны сохраненные данные одометра.
• Измерения производятся с задержкой. Последнее создает определенное неудобство водителю. Показания все время резко «скачут», без прямой зависимости от нажатия акселератора.
• Всегда есть погрешность в сторону увеличения.

Работа электронного прибора

Основное отличие электронного устройства от электромеханического заключается во включении в связку одометра с цифровой индикацией. Других принципиальных отличий нет. Такие устройства используют популярные марки, занимающиеся выпуском авто в прокат. Их устанавливают не только на грузовые и легковые автомобили, часто применяют в производстве разной техники.

Скоростной режим определяется с минимальной погрешностью. Приборы максимально точны и защищены. К тому же, скручивать данные о пройденном машиной пути самостоятельно точно не получится, сделать это можно только специальным оборудованием.

Назначение устройства

Все автомобилисты вынуждены обращать пристальное внимание на показания спидометра при движении машины. Связано это с действием скоростных ограничений во всех странах

При этом чтобы ориентироваться в данных и суметь качественно повлиять на них надо знать, как спидометр определяет скорость автомобиля.

Отображение значения скорости движения авто – основное назначение встроенного прибора. В комплекте с ним на панели располагается одометр. Он призван устанавливать пробег машины. Если устройство электронное, также можно установить километраж одной конкретной поездки. Обладателям механических приборов в этом помогает навигатор GPS (спутниковое позиционирование) – он выполняет ту же функцию.

Система также отражает расход топлива, помогает водителю понять, когда нужно менять фильтры и масла в автомобиле, может констатировать исход других расходных материалов. Следовательно, это устройство позволяет не только не нарушить скоростной режим, но и поддерживать состояние авто в норме.

Типы устройств

Различают три типа одометров:

• С механическим приводом. Такие модификации установлены только в старых автомобилях. Машины с электронным блоком управления оснащаются другими одометрами. В механических изделиях самая большая погрешность вычислений. Это объясняется наличием большого количества элементов в приводе, которые даже будучи новыми, искажают данные. Изменение погрешности зависит от степени выработки в шестеренчатом механизме;
• Электронная фиксация. По сравнению с механическим аналогом данные устройства имеют минимальную погрешность, потому что в его конструкции нет деталей, снижающих эффективность одометра. Прибор состоит из датчика, установленного на колесе (или в трансмиссии), и экрана. Сигнал от считывающего устройства поступает на ЭБУ. Программа, используя запрограммированный алгоритм, высчитывает количество пройденных километров, о чем водитель оповещается изменением цифр на экране;
• Гибридный привод. Является переходным звеном от механического к электронному. Фиксация оборотов производится механическим путем – трос спидометра вращает колесико. На панели приборов расположен дисплей, поэтому водитель видит не механический счетчик, а электронные цифры. Данные подсчитываются блоком управления бортовой системы авто.

В механических моделях чаще всего происходят поломки (в основном ломаются зубцы на шестернях тросика или элементах циферблата). Также они легче поддаются скрутке пробега. Электронные модели – самые стабильные, так как неисправности могут быть связаны либо с ошибкой в блоке управления авто, либо с поломкой датчика.

Данные о пробеге в электронных модификациях не только фиксируются блоком управления, но и запоминаются программой. Это усложняет мошенникам задачу при скручивании пробега.

Особенности эксплуатации

Спидометры автомобильные имеют один главный недостаток – достаточная погрешность в сравнении с другими приборами. Её проявление в процентном соотношении зависит от ряда факторов. Самое высокое отклонение от истинных результатов показывают устройства с механическим приводом, для поддержки этой нормы их нужно регулярно поверять. При износе шестерни привода она возрастает и достигает 10% и более.

Электронные приборы лишены этого недостатка, потому имеют повышенную точность, но не одно из устройств не исключает ошибки. Её вероятность возрастает при установке на автомобиль колёс меньшего диаметра или при езде на спущенной шине. Причина высокой погрешности – тактика отсчёта скорости оборотов, совершенных вторичным валом привода ведущего колеса за единицу времени. При его уменьшении или снижения давления внутри покрышки, число оборотов, сделанных за километр пути, будет больше.

Внимательно надо выбирать новый спидометр для установки авто в случае полной поломки старого. Устанавливать стоит датчики, рекомендуемые производителем, иначе устройства будут работать с большой ошибкой. Современные устройства считают универсальными.

Водитель должен понимать, что выход спидометра из строя – повод для его экстренного ремонта или замены. Определять скорость «на глаз» — недопустимо, погрешность может быть значительной, тогда возрастёт риск аварии и получения штрафа из-за нарушений ПДД.

Устройство современных одометров

Для того чтобы понять, как может происходить настройка одометра разберемся в том, как устроен одометр. Разбираться мы будем как в электронной версии, так и в механической. Про механический прибор мы вспоминаем отнюдь не зря, до сих пор на некоторых автомобилях применяется такой вид устройства, а автомобилей на которых он был установлен еще ранее до сих пор не считанное множество.

Механический одометр

Механические одометры представляют собой миниатюрный счетчик в пластиковом корпусе, на приборной панели автомобиля видно лишь его циферки. Обычно все приборы, основанные на механике имеют специальный редуктор, который преобразует движения вала во вращение циферок на приборной панели. К примеру, если конкретный редуктор имеет передаточное число 500:1, то вал должен провернутся 500 раз для того, чтобы на приборе показался 1 километр. Вал представляет собой гибкий кабель сплетенный из тугой пружины, сам кабель находится внутри специальной металлической трубки, которая также для предотвращения коррозии покрыта резиновой оплеткой. Вращает эту конструкцию ведомый вал коробки приключения передач, с которой он и соединен. Внутри корпуса одометра расположен комплекс из нескольких червячных передач. Все они последовательно вращают друг друга.

У любого механического одометра имеются специальные шпильки, которые торчат с одной из сторон механизма. Когда шпилька набегает на шестерню проворачивается самое большое число — тысячи. Одна из шпилек попадает на зубец шестерни и проворачивается вместе с индикатором, пока остальные не сдвинутся с места. Во всем этом принимает участие та шпилька, которая соединена с определенной порядковой цифрой, совершая тем самым 1/10 поворота.

Электронный одометр

Здесь все немного проще и сложнее одновременно по сравнению с предыдущим вариантом. С одной стороны, как таковые отсутствуют все эти провода и передачи, шпильки и вообще вращающиеся колеса с циферками. С другой стороны, появляются сложные электронные датчики, имеющие связь с бортовым компьютером автомобиля. Система электронного одометра использует особое зубчатое колесо, которое нашло себе место на валу коробки передач. Рядом с ним находится магнитный датчик, который фиксирует каждый момент прохода зубчатого колеса мимо датчика. Есть и немного другая система, в которой применяются щелевые колеса и световой датчик. Несмотря на установленную систему, электронный блок управления машины всегда с большой точностью определяет сколько машина проехала.

Информация, основанная на подсчитывании магнитных или световых импульсов служит для обновления показаний одометра на приборной панели. Обработав информацию компьютер посылает сигнал по проводам к устройству на приборной панели. Здесь корректировка одометров требует больших усилий. Вся информация о собранных импульсах строго хранится в памяти блока управления и ее невозможно просто так изменить.

Проверка точности показаний одометра

Проверить можно как электронный, так и механический прибор. Однако с электронным все несколько проще. Делать это особенно необходимо при покупке подержанного автомобиля, очень часто владельцы пытаются скрыть истинный возраст машины чтобы успешнее ее продать. Чтобы проверить его нужно просто заехать на станцию технического обслуживания и попросить тамошних электриков подключится к блоку управления. И все станет известно за один момент.

Если же на машине установлен все же механический одометр, то тут придется действовать самому. Как известно — самый простой способ открутить заветные циферки назад, это отсоединить тросик от коробки передач и вращать его в обратную сторону. Сделать это можно с помощью обычной электродрели, вручную это очень долго и трудоемко. Проверить был ли отсоединен тросик можно просто забравшись под машину. Если гаечка или болтик крепления тросика чистые, а вокруг все в грязи — тросик гарантированно снимали.

Видео «Как определить, скручивался ли пробег?»

Подробнее об этом вы узнаете из видео ниже (автор ролика — SULTAN).

Спидометр определяет скорость машины, ведь глаз водителя «замыливается» – и немалые 100 км/ч кажутся черепашьим шагом. Расскажем что это такое, почему «врут» его показания и указывают большую скорость, чем на самом деле.

Что это такое?

На некоторых современных машинах вместо традиционного стрелочного указателя появился цифровой. Числа считываются удобнее, но всё же цифровой спидометр обладает некоторой инертностью. Например, очень сложно при езде по трассе со скоростью 120 км/ч быстро сбросить до разрешенных 79 км/ч. Что показывает? На заднеприводных автомобилях спидометр контролирует вращение вторичного вала коробки передач и по нему рассчитывается скорость. Значит, показания зависят от размера шин, передаточного числа редуктора заднего моста и собственной погрешности.

Спидометры переднеприводных авто измеряют скорость с помощью привода левого колеса. Значит, к погрешности и влиянию размера шины прибавляется эффект от закругления дороги: на поворотах влево значения будут чуть меньше, чем посередине, а вправо – чуть больше.

Почему «врёт»?

Почему спидометр обязательно должен «врать»? Дело в том, что ему труднее быть точным, чем многим другим приборам. Ведь скорость движения обычно определяется по вращению колеса и зависит от диаметра колеса, а это – параметр нестабильный.

Как сказываются шины нештатного размера на показания спидометра. Замена покрышек 185/60R14 на 195/50R15 или наоборот меняет показания на 2,5%. Немного? Например, при 90 км/ч реальная скорость машины составит 92,78 км/ч. Т.е. реальные данные не совпадают. И когда есть допуск плюс 20км/ч, за которым следует штраф – это не столько существенно. А когда сменили колёса наоборот, с низких на высокие – значения будут меньше настоящей скорости авто. Вопрос в том, как эта ошибка сложится с погрешностью самого прибора, как скажется износ шин , давление в них (повышенное или пониженное). Низкое давление в колёсах также искажает значение в большую сторону.

Если спидометр автомобиля показывает скорость в милях в час, то как перевести в километры в час? Это касается машин из Америки, где изначально приборы калибруются в непривычных числах. Считайте, что 1 миля равна 1,6 км. Значит, если спидометр показывает скорость 90 миль/ч, то это 144 км/ч (90 х 1,6 = 144 км/ч). Обратный подсчет из км/ч в миль/ч производиться путем деления на 1,6.

Одометр — особый прибор, который отвечает за работу практически всего автомобиля. Все одометры показывают точные показания оборотов колес дорожного транспорта. Прибор также измеряет путь, который проехала машина. Он отсчитывает количество оборотов колес, а после преобразует полученные данные и выводит их на индикатор, который установлен на приборной панели автомобиля.