Sensor Magnetoresistivo 1

Aprendizagem de Mecatrónica Automóvel Unidades de Comando, Sensores e Actuadores

Formando: Paulo Lopes 1

Figura 1 – Anel de vedante 1- Anel multipolar

2- Sensor 3- Caixa do sensor

Figura 2 – Sinal Digital

Modo de funcionamento do sensor de velocidade

O sensor activo é um sensor de aproximação com sistema electrónico

integrado, alimentado por uma tensão definida por um

módulo de comando do ABS, (“estes sensores necessitam

de uma tensão alimentação entre 7 e 20v, a tensão de

saída obtida no sensor depende do fluxo magnético”).

Como roda impulsora, pode utilizar-se, por exemplo, um

anel multipolar que, se encontra no anel vedante do

rolamento da roda. Neste anel vedante, existem ímanes

com orientações polares alternadas (pólo

norte e sul, figura 1). As resistências

magnetoresistivas integradas no circuito

electrónico do sensor detectam um campo

magnético alternado aquando da rotação do

anel multipolar. No sensor, o sistema

electrónico converte este sinal sinusoidal num

sinal digital (figura 2). A transmissão ao módulo de comando é

feita na forma de sinal de corrente pelo processo gerador de

impulsos modulados. O sensor está conectado ao módulo de

comando por um cabo de ligação eléctrico bipolar. Ao mesmo tempo, a linha

de alimentação transmite o sinal do sensor. A outra linha funciona como

massa do sensor. Para além dos sensores magnetoresistivos, montam-se

actualmente também sensores de Hall que permitem um maior entre ferro e

reagem às menores alterações no campo magnético.

Se uma viatura for equipada com uma roda impulsora em aço em vez

de um anel multipolar, aplicar-se-á mais um íman no sensor. Quando a roda

impulsora gira, altera-se o campo magnético constante no sensor. O

processamento do sinal e o CI são idênticos ao sensor magnetoresistivo.

Vantagens dos sensores activos (comparados aos sensores passivos):

Detecção da velocidade a partir da paragem. Isso possibilita medi-

ções de velocidade até 0,1 km/h, que são significativas em sistemas

de controlo de tracção (ASR) já no momento do arranque.

Os sensores que funcionam segundo o princípio de Hall detectam

movimentos para frente e para trás. Os sensores são mais pequenos e

mais leves.

A supressão das rodas impulsoras permite a simplificação das articu-

lações de transmissão de energia.

A sensibilidade frente a interferências electromagnéticas é menor.

As alterações do entre ferro entre o sensor e o anel magnético não

afectam directamente o sinal.

Maior resistência frente a vibrações e oscilações de temperatura.



Aplicações

São poucos os sensores magnetoresistivos que existem nos

automóveis, encontramos mais sensores de efeito hall, os sensores

magnetoresistivos existem com alguma frequência nos sensores de

velocidade, mas podemos encontrar noutros sensores, como exemplo:

Sensor de velocidade do veículo (sensor referido ao longo das

páginas);

Sensor da cambota;

Sensor da árvore de cames;

Ligações

Os sensores magnetoresistivos contem 2 ligações, uma é de

alimentação e a segunda é de massa, estas ligações normalmente são

controladas pela unidade. O sinal transmitido a unidade pelo sensor é um

sinal digital, este em amperes, deve-se efectuar as medições com o

amperímetro em serie ou com o osciloscópio, nota: não se pode medir a

resistência interna do sensor, pode danifica-lo.

Como testar

Na maioria das vezes, antes do controlo dos sensores de velocidade

das rodas, houve uma falha num sistema de travão ABS/ASR/ESP. Após a

lâmpada de advertência acender-se, existem as seguintes possibilidades de

localização de erros e diagnóstico:

Aparelho de diagnóstico

Leitura da memória de erros;

Avaliação dos parâmetros;

Comparação das velocidades das rodas no banco de ensaio de travões.

Multímetro

Voltímetro;

Controlar a alimentação de tensão (positivo e terra);

Ohmímetro;

Não aplicável, pois a medição da resistência pode danificar o sistema elec-

trónico do sensor.

Osciloscópio

Representação do sinal;

Avaliação do decurso do sinal

Os requisitos para um diagnóstico seguro incluem:

Documentação suficiente na forma de dados técnicos;



Um aparelho de diagnóstico apropriado, multímetro ou osciloscópio;

Know-how especializado do técnico, formação dos colaboradores.

Exemplo prático referente ao diagnóstico de erros no quotidiano de uma oficina

No exemplo a seguir, “Sensor de velocidade traseiro à esquerda com

defeito”, explico o diagnóstico de um sensor de velocidade das rodas activo.

Reclamação do cliente O seu cliente informa haver uma falha no fun-

cionamento do sistema ABS.

A luz de advertência do ABS mantém-se ace-

sa durante a condução.

Preparação do diagnóstico Para poder classificar a viatura correctamente, é importante que os

documentos estejam anexados ao pedido (livrete).

Verifique a tensão da bateria. Uma alimentação inadequada pode cau-

sar falhas do sistema, medições incorrectas ou quedas de tensão.

Verifique os fusíveis relacionados ao sistema. Uma inspecção visual da

caixa de fusíveis já pode eliminar a primeira fonte de erro.

Localização de erros

1. Verificação do travão de serviço

Faça a condução no banco de ensaio do travão. Para isso, recomenda-

se a utilização de um banco dinamométrico de rolos. Podem-se deter-

minar eventuais deficiências no sistema mecânico do travão até mes-

mo sob leve travagem. Um desequilíbrio no disco de travão origina

velocidades diferentes das rodas durante a travagem e, desta manei-

ra, altera as informações ao dispositivo de comando acerca da veloci-

dade das rodas.

Determinar o efeito de travagem.

2. Controlo visual Colocar a viatura no elevador.

Verificar o conjunto e o tamanho correcto das rodas.

Controlar a pressão e a escultura dos pneus.

Controlar a folga do rolamento da roda e a suspensão do eixo.

Verificar o nível do líquido para travões.

Verificar se os calços do travão apresentam desgaste.

Verificar a ficha e a cablagem dos sensores quanto à posição, à fixa-

ção e à presença de avarias grosseiras.



3. Utilização do dispositivo de diagnóstico

Ligar o dispositivo de diagnóstico à ficha OBD

de 16 pinos.

De acordo com o fabricante e a data da licença do

veículo, pode ser necessário utilizar uma outra

tomada de diagnóstico e um adaptador adicional.

4. Leitura da memória de erros

Neste exemplo, o código de erro “Sensor de velocidade traseiro à

esquerda” foi memorizado.

Para além do código numérico, alguns

equipamentos de diagnóstico indicam

também a definição do código de erro.

Isso facilita a próxima etapa do diagnós-

tico.

5. Analisar os detalhes

Aqui são memorizadas as primeiras indicações relativas a uma causa

potencial do erro.

O código de erro visualizado não indica necessariamente um defeito real do

componente. Antes de iniciar a substituição dos componentes isolados,

deverá ler cuidadosamente tais informações para determinar a próxima

medida a tomar no diagnóstico.

6. Leitura dos blocos de parâmetros/medição Aqui são indicados os valores reais para a

avaliação posterior.

Neste caso, vê-se nitidamente o decurso incor-

recto do sinal em relação ao sensor HR. Devido

às irregularidades visíveis no decurso do sinal,

pode localizar-se a falha.

7. Controlo da alimentação de tensão

Aqui se recomenda fazer directamente a medi-

ção na ficha do sensor, a fim de verificar a linha com-

pleta entre o dispositivo de comando e o sensor.

8. Verificação da base do sensor e do anel de impulso

Desmontar o sensor.

Verificar se o sen-

sor e o anel de impulso apresentam ava-

rias.

No nosso exemplo, detectou-se uma falha no

cabo do sensor: Uma interrupção no cabo de

alimentação, causada por danos mecânicos, pro-

vocou um mau contacto na ficha.



9. Substituição do sensor de velocidade das rodas

Limpar a base do sensor.

Limpar a superfície da base com uma escova

metálica ou, se for necessário, com uma lixa de

esmeril.

Substituir o sensor de velocidade das

rodas.

É favor ter em conta a colocação e a fixação

correcta do cabo do sensor.

Observar o binário de aperto.

Respeitar o binário do fabricante da viatura, caso ele esteja indicado.

10. Leitura da memória de erros

Apagar os erros memorizados.

O módulo de comando pode localizar erros

adicionais com base nos serviços de diag-

nóstico executados na viatura. Esses erros

têm de ser apagados antes do teste de

estrada.

11. Execução do teste de estrada

Em seguida, para controlar o sinal da velocidade das rodas após a

substituição do sensor, deverá executar um teste de estrada com o

equipamento de diagnóstico ligado e a avaliação simultânea dos parâ-

metros.

12. Controlo final

Após o teste de estrada, fazer novamente a leitura da memória de

erros.

Devido à interligação dos sistemas na viatura, uma avaria no sistema ABS

também será memorizada em outros dispositivos de comando. Neste caso,

recomenda-se executar uma consulta geral dos dispositivos de comando e

apagar os erros memorizados.

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