Sensor de Rpm y Pms Fredy

7/23/2019 Sensor de Rpm y Pms Fredy

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SENSOR DE RPM Y PMS

El sensor empleado para detectar las revoluciones por minuto y el punto muerto superior delmotor es del tipo inductivo, funciona mediante la variacin del campo magntico generada porel paso de los dientes de una rueda dentada, rueda fnica, uicada en el interior del loc! yfi"ada al contrapeso trasero del cigue#al, por lo tanto el sensor se fi"a al loc! y ya no sonnecesarios los controles y los regla"es del entre $ierro y de la posicin angular%&os dientes 'ue pasan delante del sensor, var(an el entre $ierro entre engrana"e y sensor) elflu"o disperso, 'ue var(a por consiguiente, induce una tensin de corriente alterna cuya amplituddepende de las revoluciones%&a rueda fnica esta constituida por *+ dientes ms un espacio e'uivalente al $ueco ocupadopor dos dientes suprimidos%&a referencia definida por el espacio de los dos dientes 'ue faltan, constituye la ase paradetectar el punto de sincronismo, PMS%

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO

El sensor consta de una carca-a tuular, en su interior se monta un imn permanente y unoinado elctrico, el flu"o magnetico creado por el imn sufre, deido al paso de los dientes dela rueda fnica, unas oscilaciones causadas por la variacin del entre$ierro%.ales oscilaciones inducen una fuer-a electromotri- en el oinado, en cuyos terminales $ayuna tensin alternativamente positiva, diente orientado al sensor, y negativa, $ueco orientado alsensor, el valor de pico de la tensin de salida del sensor depende, de la distancia entre sensory diente, entre$ierro%

Sensores de velocidad de rotacin/velocidad lineal

Sensores de revoluciones inductivosAplicacin&os sensores de revoluciones del motor 0sensores de arra1, tamin llamados transmisores derevoluciones o r%p%m, se emplean para2

Medir el n3mero de revoluciones del motor

Detectar la posicin del cig4e#al 0posicin de los pistones del motor1%

El n3mero de revoluciones se calcula mediante el intervalo de tiempo entre las se#ales delsensor% &a se#al de este sensor es una de las magnitudes ms importantes del controlelectrnico del motor%

Estructura y unciona!ientoEl sensor est montado 0separado por un entre$ierro1 directamente frente a una rueda de

impulsos ferromagntica 0figura inferior, pos% *1% 5ontiene un n3cleo de $ierro dulce 0espigapolar1 061 rodeado por un devanado 071% &a espiga polar comunica con un imn permanente 081%9ay un campo magntico 'ue se e:tiende sore la espiga polar y penetra en la rueda de
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impulsos 0*1% El flu"o magntico a travs de la oina depende de si delante del sensor seencuentra un $ueco o un diente de la rueda de impulsos% ;n diente concentra el flu"o dedispersin del imn% Se produce una intensificacin del flu"o 3til a travs de la oina% Porcontra, un $ueco deilita el flu"o magntico% Estos camios en el flu"o magntico inducen en laoina una tensin sinusoidal de salida 'ue es proporcional a la velocidad de las variaciones y,por tanto, al n3mero de revoluciones 0figura


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Sensores de revoluciones y sensores de "n#ulo de #iroAplicacinEstos sensores estn montados en las omas rotativas de inyeccin Diesel de mando porelectrovlvula de alta presin% Su se#al se emplea para2

Medir el n3mero de revoluciones actual de la oma rotativa,

Determinar la posicin del ngulo momentneo oma/rol de levas del motor y

Medir la posicin de regulacin momentnea del variador de avance%


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El n3mero de revoluciones actual de la oma es una de las magnitudes de entrada para launidad de control de sta% &a unidad determina as( el tiempo de activacin de la vlvula de altapresin y, dado el caso, de la vlvula del variador de avance%El tiempo de activacin de la vlvula de alta presin es necesario para adaptar el caudal deinyeccin terico a las condiciones de servicio presentes en ese momento% &a posicin delngulo en el instante determina los momentos de activacin para la vlvula de alta presin%Slo con una activacin correcta respecto al ngulo se garanti-a 'ue tanto el cierre como laapertura de la vlvula de 2alta presin tengan lugar en la carrera de leva correspondiente% &aactivacin e:acta asegura el comien-o y el caudal de inyeccin correctos%&a posicin necesaria para la regulacin del variador del avance se determina comparando lasse#ales del sensor de revoluciones del cig4e#al con las del sensor del ngulo de giro%


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Estructura y unciona!ientoEl sensor de revoluciones o sensor de ngulo de giro e:plora un discoArueda de impulsos 'uetiene 8


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Sensores de ase $allAplicacinEl rol de levas est desmultiplicado en una relacin de 82< respecto al cig4e#al% Su posicinindica si un pistn del motor 'ue se mueve $acia el punto muerto superior se encuentra en eltiempo de compresin o en el de escape% El sensor de fase "unto al rol de levas 0taminllamado transmisor de fase1 suministra esta informacin a la unidad de control%

Estructura y unciona!ientoSensores de arra 9all&os sensores de arra 9all 0figura < a1 aprovec$an el efecto 9all2 con el rol de levas gira un

rotor 0pos% , rueda de impulsos con dientes, segmentos o un diafragma con aerturas1 dematerial ferromagnetico El circuito integrado 9all 0@1 se encuentra entre el rotor y un imnpermanente 0*1 'ue proporciona un campo magntico perpendicular al elemento 9all%5uando pasa un diente 0F1 por delante del elemento sensor atravesado por corriente 0pla'uitade semiconductor1 del sensor de arra, var(a l la intensidad del campo magnticoperpendicularmente al elemento 9all% Por tanto, los electrones impulsados por el componentelongitudinal de una tensin aplicada al elemento son desviados en mayor gradoperpendicularmente al sentido de la corriente 0figura 8, ngulo GaG1%


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De este modo se genera una se#al de tensin 0tensin 9all1, en un margen de milivoltios,independiente de la velocidad relativa entre el sensor y la rueda de impulsos% El sistemaelectrnico evaluador incorporado en el circuito integrado 9all del sensor prepara la se#al y laentrega como una se#al de salida rectangular%

Sensores de arra 9all diferenciales

&os sensores de arra 'ue traa"an seg3n el principio diferencial disponen de dos elementos9all despla-ados en los sentidos radial y a:ial en el espacio 0figura inferior, SH y S


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Sensores de velocidad de #iro de las ruedasAplicacionesDe las se#ales de los sensores de velocidad de giro de las ruedas las unidades de control delos sistemas JKS, JSR y ESP derivan la velocidad de rotacin de las ruedas 0n3mero devueltas1, para impedir el lo'ueo o el patina"e de las ruedas y asegurar as( la estailidad ydirigiilidad del ve$(culo% J partir de estas se#ales, los sistemas de navegacin calculan ladistancia recorrida%

Estructura y unciona!iento

Sensor de velocidad de rotacin pasivo 0inductivo1 &a espiga polar del sensor inductivo develocidad de rotacin, 'ue est rodeada de un arrollamiento, se encuentra directamente sorela corona generadora de impulsos, fi"amente unida con el cuo de rueda% &a espiga polar demagnetismo dulce est unida con un imn permanente, cuyo campo magntico llega $asta lacorona generadora de impulsos, penetrando en ella% J causa de la alternancia permanenteentre los dientes y los entredientes, el giro de la rueda ocasiona la variacin del flu"o magnticodentro de la espiga polar y, por consiguiente, tamin dentro del arrollamiento 'ue la rodea% &avariacin del campo magntico induce en el arrollamiento una tensin alterna, 'ue se toma encada e:tremo del oinado%.anto la frecuencia como la amplitud de la tensin alterna son proporcionales a la velocidad degiro de la rueda% 5uando la rueda est parada, la tensin inducida es igual a cero% &a velocidadm(nima mensurale depende de la forma de los dientes, del entre$ierro, de la pendiente de lasuida de tensin y de la sensiilidad de entrada de la unidad de control) partiendo de esteparmetro se puede conocer la velocidad m(nima de cone:in alcan-ale para la aplicacin delJKS%El sensor de velocidad de giro y la rueda de impulsin estn separados por un entre$ierro deapro:% 8 mm con estrec$as tolerancias, para garanti-ar una deteccin efica- de las se#ales%Jdems, una fi"acin firme del sensor de velocidad de giro impide 'ue sus se#ales seanalteradas por viraciones procedentes del freno de rueda%5omo las condiciones de monta"e en la -ona de la rueda no son siempre idnticas, e:istendiferentes formas de la espiga polar y distintos modos de monta"e% &a ms difundida es laespiga polar en forma de cincel 0llamada tamin polo plano, figura inferior a1 para monta"eradial, perpendicular a la corona generadora de impulsos% &a espiga polar en forma de romo0llamada tamin polo en cru-, figura inferior 1, para monta"e a:ial, se encuentra en posicinradial respecto a la corona generadora de impulsos% &os dos tipos de espiga polar $an de estare:actamente a"ustados a la corona generadora de impulsos en su monta"e% &a espiga polarredonda 0figura inferior c1 no e:ige una alineacin e:acta con la corona generadora de


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impulsos) sta, sin emargo, $a de tener un dimetro suficientemente grande o un n3meroreducido de dientes%

Sensores taco!%tricos de ca&as de ca!'iosAplicacin&os sensores tacomtricos RS 0Rotational Speed Sensor1 detectan la velocidad de rotacin encamios de marc$as automticos, semiautomticos y de variacin continua 05=.1% Para estautili-acin, los sensores son por su concepcin resistentes a los aceites J.L paratransmisiones automticas% El Gconcepto de compactacinG prev la integracin en el mdulode mando del camio de marc$as o en versin independiente% &a tensin de alimentacin ;vse encuentra entre 7,* y 8@,* = y el margen de temperaturas de funcionamiento alcan-a de A7?a 8*?5%

Estructura y unciona!ientoEl sensor tacomtrico activo posee un 5%H% de efecto 9all diferencial y un interface de corrienteifilar% Para el funcionamiento $a de ser conectado a una fuente de tensin 0tensin dealimentacin ;v% El sensor puede detectar la se#al de velocidad de rotacin generada porruedas dentadas y discos de c$apa ferromagnticos o por coronas multipolares 0entre$ierroentre ?,8 y


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convertida luego mediante una resistencia de medicin RMintegrada en la unidad de control enuna tensin de se#al ;RM0figura inferior1%

E:isten dos versiones de sensores tacomtricos de ca"as de camios2

RS*?Protocolo de datos2 informacin de velocidad de rotacin en forma de se#alrectangular%E:tensin funcional2 se#al de frecuencia proporcional a la velocidad de impulso yocasionada por la corona generadora de impulsos al girar pasando por delante de lasuperficie del sensor%

RS*8Protocolo de datos2 informacin de velocidad de rotacin en forma de se#al rectangulare informaciones adicionales transmitidas por el procedimiento de modulacin deduracin de impulsos%

E:tensin funcional2 se#al de velocidad de rotacin, identificacin de inmovili-acin, delsentido de rotacin, de la reserva de entre$ierro y de la posicin de monta"e%


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Portainyector con sensor de !ovi!iento de a#u&aAplicacinEl comien-o de inyeccin es una magnitud caracter(stica importante para el funcionamientoptimo de los motores Diesel% Su deteccin $ace posile p%e"% una variacin del avance deinyeccin en funcin de la carga y del n3mero de revoluciones en el circuito de regulacincerrado% Sirve para ello en las omas rotativas o en l(nea un portainyector con sensor demovimiento de agu"a 0figura inferior1 'ue suministra una se#al cuando se levanta la agu"a delinyector%

Estructura y unciona!ientoEl perno de presin prolongado, de magnetismo permanente 08


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Sensor inductivo para encendido transistori(adoAplicacinEste sensor inductivo es un disparador de impulsos para el encendido transistori-ado .FAH%Representa un generador elctrico de corriente alterna% El punto de cone:in del ngulo decierre se determina por comparacin de la se#al de tensin alterna del sensor con una se#al de

tensin correspondiente al tiempo de regulacin de la corriente%

EstructuraEl sensor inductivo est alo"ado en la ca"a del distriuidor de encendido, en el lugar 'ueocupaa el anterior ruptor convencionalEl n3cleo magntico dulce del arrollamiento de induccin tiene la forma de un disco, llamadoGdisco polarG% El imn permanente, el arrollamiento de induccin y el n3cleo del sensor inductivoforman una unidad compacta, el GestatorG%Lrente a esta unidad gira la rueda generadora de impulsos, fi"amente unida al rol deldistriuidor y llamada GrotorG% El rotor 0comparale a la leva de encendido del ruptor1 est fi"adosore el rol $ueco 'ue rodea el rol del distriuidor%El n3cleo y el rotor son de acero magntico dulce) tienen prolongaciones en forma de dientes0dientes del estator y del rotor12 El disco polar 0n3cleo1 tiene p% e"% en el lado e:terior dientesestatricos dolados en ngulo recto $acia arria%5onforme a ello, el rotor tiene dientes dolados $acia aa"o%El n3mero de dientes del rotor y del disco polar corresponde generalmente al n3mero decilindros del motor% 5uando estn frente a frente, los dientes fi"os y los dientes mviles estndistanciados unos de otros apro:imadamente ?,* mm%


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Funciona!ientoEl principio de funcionamiento se asa en el $ec$o de 'ue el entre$ierro entre los dientes delrotor y del estator var(a peridicamente al girar el rotor% 5on l var(a el flu"o magntico% &avariacin del flu"o induce una tensin alterna en el arrollamiento de induccin% &a tensin decresta ;s es entonces proporcional a la velocidad de rotacin2 apro:% ?,* = a a"a velocidad yapro:% 8?? = a alta velocidad% &a frecuencia de esta tensin alterna corresponde al n3mero dec$ispas de encendido por minuto,


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Sensor $all para encendido transistori(adoAplicacinEste sensor 9all es un disparador de impulsos para el encendido transistori-ado .FA9% &a se#alde esta Garrera 9allG integrada en el distriuidor de encendido corresponde, en su contenidode informaciones, a la se#al del encendido convencional por oina y mando por contactos2mientras 'ue el ruptor del encendido en el distriuidor determina el ngulo de cierre con la

ayuda de la leva de encendido, el sensor 9all en el distriuidor prefi"a la relacin c(clica deimpulsos mediante su rotor de pantallas%

EstructuraEl sensor 9all 0figura inferior1 est integrado en el distriuidor de encendido% Su arreramagntica est montada sore la placa soporte mvil% El 5% H% 9all se encuentra sore unsoporte cermico) el circuito y una de sus pie-as conductoras estn rodeados de plsticofundido, como medida de proteccin contra la $umedad, la suciedad y da#os de ordenmecnico% &as pie-as conductoras y el rotor de pantallas son de material magntico dulce% Eln3mero de pantallas es igual al n3mero de cilindros% El anc$o GG de cada pantalla puededeterminar, seg3n el mdulo electrnico utili-ado, el ngulo de cierre m:imo de este sistemade encendido% Por ello, el ngulo de cierre permanece prcticamente constante durante toda lavida 3til del sensor 9all) por tanto, no es necesario ya un a"uste del ngulo de encendido%

Funciona!iento5uando gira el rol del distriuidor, las pantallas del rotor pasan sin contacto por el entre$ierrode la arrera 9all) cuando el entre$ierro est lire, el 5%H% 9all incorporado y el elemento sensor9all son atravesados por el campo magntico% El flu"o magntico incide en el elemento sensor

9all y la tensin 9all alcan-a su valor m:imo% El 5%H% 9all est activado% .an pronto como unade las pantallas entra en el entre$ierro, la mayor parte del flu"o magntico se dispersa en lapantalla y es mantenido ale"ado as( del 5%H% &a densidad del flu"o desaparece del elementosensor 9all, e:cepto un pe'ue#o resto procedente del campo de dispersin% &a tensin 9allalcan-a un m(nimo% &a forma de la pantalla del rotor determina el ngulo de cierre porgeneracin inmediata de una tensin de rampa a partir de la tensin de la se#al (/s 0tensin 9allconvertida, figura


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Sensores de convolucin )vira&e* pie(oel%ctricos de diapasnEstructuraEl sensor de ngulo de rotacin 0llamado tamin girmetro1 se compone de un cuerpo deacero en forma de diapasn provisto de cuatro pie-oelementos 0dos en la parte inferior y dosen la parte superior, figura 81 y de una electrnica de deteccin%Este sensor, insensile a perturaciones magnticas, efect3a mediciones muy precisas%Se monta a"o la columna de direccin, "unto al transmisor de aceleracin transversal, en unsoporte com3n%Detectan en ve$(culos con regulacin de la dinmica de marc$a 0ESP1 los movimientos derotacin del ve$(culo sore su e"e vertical, p% e"% al recorrer curvas o en caso de desviarse de ladireccin o de patinar 0derrapar1% Este sensor mide la velocidad de vira"e, indicado en el e'uipode autodiagnstico como /s 0grados/segundo1%Por esta ra-n la posicin de monta"e es cr(tica, ya 'ue un mal monta"e implica una se#alerrnea%

Est compuesto por una electrnica de control y un sensor capa- de medir los giros sore ele"e vertical, denominado diapasn dole% El diapasn est construido a partir de siliciomonocristalino%5uando el diapasn dole se torsiona a"o el efecto de los pares de vira"e, la electrnica decontrol detecta estas solicitaciones mecnicas y las transforma en se#ales elctricas%Esto re'uiere 'ue el transmisor sea alimentado con * = y masa por la unidad de control, en

tanto 'ue la se#al enviada del transmisor a la unidad es una tensin 'ue var(a en funcin delpar de vira"e entre ? y * =, dando un valor de


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Si se anali-a el diapasn dole en detalle se oserva 'ue consta de dos diapasones simplesopuestos entre s( y unidos por la ase% Jl diapasn superior se le llama de e:citacin y alinferior, de medicin%Estn dise#ados de tal forma 'ue el diapasn de e:citacin entra en resonancia al alcan-aruna frecuencia de 88 !9-, mientras 'ue el diapasn de medicin tiene la frecuencia deresonancia a 88,66 !9-%

Funciona!ientoJl aplicarse una tensin, los pie-oelementos inferiores comien-an a virar y e:citan a su ve-los pie-oelementos en los e:tremos superiores del diapasn, $aciendo 'ue generenviraciones de fase opuesta%

Marc$a en l(nea rectaJl marc$ar en l(nea recta, ninguna aceleracin de 5oriolis act3a sore el diapasn%5omo los pie-oelementos superiores viran siempre en fase opuesta y slo sonsensitivos perpendicularmente al sentido de las viraciones 0figura la1, no generanninguna tensin%

Marc$a por una curva&a aceleracin de 5oriolis, 'ue se manifiesta cuando tiene lugar un movimiento de giroen unin con el movimiento viratorio 0pero perpendicular a ste 3ltimo1, se aprovec$apara la medicin en la curva% El movimiento de giro ocasiona entonces eldespla-amiento de las -onas superiores del diapasn fuera del plano de viracin0figura H1% J causa de ello se origina en los pie-oelementos superiores una tensinelctrica alterna, 'ue llega a la centralita del control de estailidad a travs de unaelectrnica integrada en la ca"a del sensor% &a amplitud de la se#al de tensin dependetanto de la velocidad de giro como de la velocidad de viracin) su signo, del sentido degiro del recorrido en la curva%


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Sensores de convolucin pie(oel%ctricos )+vasos+ oscilantes*AplicacinSe trata de otro modelo de sensor de vira"e o de velocidad de vira"e 0llamados tamin

girmetros1%

Estructura y unciona!iento&os sensores de convolucin pie-oelctricos son detectores mecnicos de precisin% ;n

cilindro metlico $ueco oscilatorio 01 es e:citado a oscilar y es mantenido en resonancia ensentido radial por dos cermicas pie-oelctricas 8A8 diametralmente opuestas fi"adas en elcilindro) un segundo par de cermicas pie-oelctricas


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primero, estaili-a la oscilacin a una amplitud constante, 'ue presenta cuatro nudos deoscilacin alineados en sentido a:ial 0despla-ados en 7* del sentido de e:citacin1 0figuras 8 a61%Jl girar a la velocidad de convolucin 0=1 alrededor del e"e del cilindro, los nudos se despla-anligeramente en la periferia por el efecto de la aceleracin de 5oriolis) en esos nudos 'ue,normalmente estn lires de fuer-a, aparecen entonces unas fuer-as proporcionales a la

velocidad de rotacin, 'ue son detectadas por un tercer par de cermicas pie-oelctricas 6A6%;n cuarto par de e:citacin 7A7 y un ucle cerrado de regulacin reducen la tensin resultantea un valor de referencia ;ref B ?% &a magnitud de a"uste necesaria para ello sirve, tras unesmerado filtrado por un rectificador de sincroni-acin de fases, como se#al de salidae:tremamente precisa% Mediante una encau-ada variacin provisional del valor terico a ref BO se puede comproar fcilmente el sistema total del sensor 0test integrado1% &a derivacintrmica de este sensor re'uiere la e:istencia de un comple"o circuito de compensacin% &ainevitale alteracin con el tiempo de las caracter(sticas del material de los elementospie-oelctricos oliga adems a reali-ar un enve"ecimiento prematuro esmerado%

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