Czujnik indukcyjny

Podczas jazdy samochodem potrzebujemy ciągłego pomiaru prędkości obrotowej i chwilowego położenia kątowego wału korbowego. Określanie tych parametrów jest konieczne do sterowania układem zapłonowym i wtryskiem paliwa.

W jednostkach napędowych o bardziej skomplikowanym sterowaniu (zmienne fazy rozrządu, sekwencyjny wtrysk paliwa) dodatkowo przetwarzane są dane o prędkości obrotowej i położeniu wałków rozrządu.
System przeciwdziałający blokowaniu kół przy hamowaniu (ABS) i powiązany z nim system stabilizacji toru jazdy (ESP) również korzystają z czujników prędkości. Tu mierzona jest prędkość obrotowa każdego koła, a dokładnie jego piasty Podobny czujnik wykorzystywany jest także do sygnalizacji prędkości jazdy i zliczania przebytego dystansu.
Uzyskane w ten sposób wartości służą komputerowi pokładowemu do obliczania innych zależności. W tym wypadku danych dostarcza czujnik mierzący prędkość obrotową wałka wyjściowego skrzyni biegów.
W technice samochodowej wykorzystuje się dwa typy czujników pomiaru prędkości – indukcyjny i Halla.
Czujnik indukcyjny ma bardzo prostą budowę, a koszt jego wytworzenia jest niewielki. Jego wadą jest zmienność sygnału podawanego do jednostki sterującej. Sygnał z czujnika indukcyjnego ma charakter sinusoidalny o amplitudzie zmieniającej się wraz ze zmianą częstości pojawiającego się sygnału i odległości czujnika od elementu tworzącego sygnał (koła sygnałowego). Aby sygnał z czujnika indukcyjnego mógł być wykorzystany do sterowania, musi być wstępnie przetworzony – jednostkę sterującą wyposażono w interfejs wejściowy, który zamieni sinusoidalny sygnał o zmiennej amplitudzie na sygnał prostokątny zrozumiały dla cyfrowego sterownika.
Indukcyjny ma prostą budowę – na ferromagnetycznym rdzeniu nawinięto cewkę. Rdzeń umieszcza się w pobliżu koła sygnałowego z odpowiednio ukształtowanymi zębami. Jeżeli linie pola magnetycznego generowanego przez rdzeń czujnika zostaną zamknięte przez ząb koła sygnałowego, to w wyniku indukcji elektromagnetycznej na końcach uzwojenia cewki pojawi się siła elektromotoryczna (SEM), którą można opisać wartością napięcia. Napięcie to narasta od momentu wejścia zęba w pole magnetyczne do jego ustawienia się dokładnie pod rdzeniem, kiedy następuje całkowite zamknięcie strumienia magnetycznego. Wtedy napięcie w cewce osiąga wartość maksymalną. Następnie w czasie wychodzenia zęba koła sygnałowego z linii pola magnetycznego rdzenia czujnika napięcie opada.
Ponieważ element elektryczny – cewka – przeciwdziała zmianom generowanego w nim prądu, z chwilą wyjścia zęba z pola magnetycznego rdzenia czujnika w cewce pojawia się siła elektromotoryczna o tym samym charakterze, ale o przeciwnym zwrocie. Stąd na obrazie oscyloskopowym sygnał z czujnika indukcyjnego ma kształt sinusoidalny.
Kontrola czujnika indukcyjnego jest prosta, dokonuje się jej omomierzem.