Датчик угловой скорости

В системе курсовой устойчивости для оценки фактических параметров движения автомобиля используется несколько датчиков. Датчик угловой скорости определяет скорость вращения автомобиля вокруг вертикальной оси. Эту скорость еще называют скоростью рыскания, а сам датчик – датчиком рыскания. Датчик угловой скорости используется, как правило, совместно с датчиком ускорения.

Датчик рыскания представляет собой разновидность гироскопа, а именно вибрационный (камертонный) гироскоп. В датчике для определения вращения используется вибрирующий элемент. При вращении в вибрирующем элементе (вибрационном резонаторе) под действием силы Кориолиса возникают вторичные вибрации. Измерение параметров вторичной вибрации позволяет определить угловую скорость вращения автомобиля.

Датчик угловой скорости имеет микромеханическую структуру, в которой две кремниевые массы совершают колебания равной амплитуды, но в противоположном направлении. Физическая модель камертонного гироскопа может быть представлена двойным камертоном, состоящим из камертона возбудителя и соединенного с ним камертона измерителя. Камертоны имеют разную резонансную частоту колебаний.

При подаче на двойной камертон напряжения с частотой возбудителя, последний будет колебаться в резонансе, а камертон измерителя не колеблется. Камертон возбудителя, находящийся в резонансе, реагирует на внешние силы более инертно (с запаздыванием). Камертон измерителя при этом движется вместе с автомобилем. Двойной камертон закручивается, что приводит к изменению напряжения на выходе. Эти изменения определяются системой как крутящий момент вокруг вертикальной оси.

С целью экономии внутреннего пространства, сокращения элементной базы в системе курсовой устойчивости практикуется блочная компоновка датчиков. В одном блоке размещается датчик угловой скорости и один или два датчика ускорения.