Автомобильный спидометр: Цифровой спидометр для автомобиля купить дешево

Содержание

Автомобильный спидометр — что это такое? Почему «врет» спидометр?

Статьи по устройству автомобиля. Как устроен автомобиль?‎ > ‎Электрооборудование автомобилей и электроника‎ > ‎

Спидометр не только украшает приборную панель, но сохраняет нервы, деньги, а иногда и жизнь. Не по мельканию же кустов за обочиной определять скорость! Глаз даже опытного водителя в долгой поездке «замыливается» – и немалые 100 км/ч кажутся черепашьим шагом. Из данной статьи вы узнаете, что такое автомобильный спидометр, почему «врут» показания спидометра и показывают большую скорость.

Спидометр автомобильный — это измерительный прибор для определения мгновенной скорости движения транспортного средства, в частности машины. В основном, бывают двух видов: аналоговые (или механические) и цифровые спидометры.

Рассмотрим типы автомобильных спидометров. Наиболее просты механические спидометры. Приводятся от трансмиссии «гибким валом» – особым тросиком, хорошо передающим вращение. Так как одинаковые спидометры бывают на разных авто, в их приводе применяют простейший редуктор, передаточное число которого подобрано к автомобилю. На заднеприводном авто спидометр обычно контролирует вращение вторичного вала коробки передач. Значит, показания зависят от размера шин, передаточного числа редуктора заднего моста и собственной погрешности прибора.

Спидометры переднеприводных автомобилей с поперечным расположением двигателя обычно «обслуживают» привод левого колеса после главной пары. Значит, к погрешности спидометра и влиянию размера шины прибавляется эффект от закругления дороги: на поворотах влево «приборная скорость» чуть меньше, чем посередине машины, а вправо – чуть больше.

Почему же «врет» спидометр и показывает большую скорость? Что касается спидометра — нетрудно догадаться, почему он именно «преувеличивает». Во-первых, у водителя будет меньше шансов нарушить скоростной режим и получить штраф.

Во-вторых, если бы спидометр занижал реальную скорость, водители затаскали бы автопроизводителей по судам, доказывая, что все неприятности (штрафы, аварии, поломки) случились с ними из-за неверных показаний приборов.

Среднее значение погрешности у современных спидометров — 10% на скорости в 200 км/ч. Причем зависимость, как правило, нелинейная. Это значит, что на 110 км/ч разница с реальной скоростью может составлять 5-10 км/ч, а на скоростях до 60 км/ч погрешности почти нет.

Но почему спидометр обязательно должен «врать»? Дело в том, что ему труднее быть точным, чем многим другим приборам. Ведь скорость движения обычно определяется по скорости вращения колеса (точнее, показания снимаются с одного из валов в трансмиссии, но скорость вращения этого вала прямо пропорциональна скорости вращения колеса). Эта скорость зависит от диаметра колеса, а это — параметр нестабильный.

Как сказываются шины нештатного размера? Замена шины 175/70R13 на шину 165/70R13 или наоборот меняет показания спидометра на 2,5%. Немного? Но вопрос еще в том, как эта ошибка сложится с погрешностью самого спидометра и его редуктора, как скажется износ шин, давление в них. Низкое давление уменьшает радиус качения. Деформация «хитрая», а плата за нее – и рост расхода топлива, и падение максимальной скорости, хотя при этом сами показания спидометра… завышены!

К сожалению, работоспособность механического спидометра сильно зависит от износа его собственных деталей, а также привода. Важно проложить гибкий вал без резких перегибов (иначе трос изнашивается, стрелка колеблется, механизм шумит) – не на каждом автомобиле это удается. Тросовый привод затрудняет сборку и разборку приборного щитка. В конце концов, от троса отказались – спидометр стал электронным, он работает по сигналу датчика скорости.

По внешнему виду первые электронные спидометры трудно отличить от механических. Стрелка на своем месте, барабанчики с цифрами тоже. Но отныне стрелка – деталь электронного измерителя числа импульсов от датчика скорости. Угол ее поворота пропорционален числу импульсов в единицу времени – подробности технологии пересчета оставим специалистам. Одометр похож на механический, но «декады» подчиняются управляемому электроникой микроэлектродвигателю.

Полностью электронные спидометры авто совершенней. Но и здесь привычные стрелки на своих местах: оказывается, большинство людей понимают их «язык» лучше, чем любые цифры на дисплее. С обратной стороны этот комплекс – произведение искусства. Всеми стрелками командует электроника через исполнительные электродвигатели. Дисплеи (одометра и температуры воздуха) жидкокристаллические.

При всех возможностях электроники основа измерений, то есть контроль вращения ведущего колеса с шиной, остается. Значит, связанные с этим ошибки измерений неизбежны, а разработчики «продвинутых» спидометров, похоже, не интересуются возможностью их тонкой подстройки. Почему – вопрос открытый. Вряд ли это неразрешимая проблема – предусмотрена же эта функция у маршрутных компьютеров! В числе задач маршрутного компьютера – учет расхода топлива. Тут не обойтись без измерений пройденного расстояния.

Как учесть ошибки измерения? Компьютер позволяет вводить поправку. Порядок действий описан в инструкции к нему. «Базой» является путь, измеренный по километровым столбам – они вкопаны с точностью, какая многим спидометрам и не снилась. В наше время положение реперных точек легко проверить современными навигационными средствами. Строители-дорожники с ними тоже знакомы.

Кстати, в Европе не редкость придорожные табло, где высвечивается ваша скорость с высокой точностью. Если показания спидометра и компьютера серьезно разойдутся, не удивляйтесь, ведь автомобильный спидометр – прибор очень «приблизительный»!

Автомобильный Спидометр И Одометр Стоковые Фотографии

белый красный скорость время км сброс шкала дорога часть колеи грей улица автомобиль рифленая спидометр кнопка панель мониторинга уровень номер

СОДЕЙСТВУЮЩИЙ

Emmeci74

ОПИСАНИЕ

Автомобильные аналоговый спидометр и одометр

Похожие изображения с iStock | Сохранить сейчас

Как использовать спидометр, чтобы определить, где находится ваша машина

Фотография: Getty Images . Но если вы когда-нибудь окажетесь в одном из них, вы можете использовать физику, чтобы сориентироваться.

Представим, что вы в машине без окон. Я знаю, что это безумие, но просто держись. Хоть окон и нет, но спидометр видно. Итак, вот вопрос. Можно ли узнать, сколько вы проехали, просто взглянув на спидометр? Это классическая физическая задача, и мы собираемся решить ее в реальной жизни. Будет весело.

Я начну с некоторых идеализированных ситуаций, чтобы мы могли понять, как решить эту проблему. Затем мы можем попробовать это на реальных данных — видео спидометра моей машины. Это будет реальная задача по физике.

Давайте начнем с простого случая, чтобы убедиться, что мы знаем, что происходит. Предположим, у меня есть автомобиль, движущийся с постоянной скоростью 10 метров в секунду в течение 5 секунд. Поскольку автомобиль движется с постоянной скоростью (в одном измерении), я могу записать следующее определение скорости:

Иллюстрация: Rhett Allain

В этом выражении Δx — это изменение положения (перемещение), а Δt — количество времени (интервал времени). Если я алгебраически решу это для Δx, я получу:

Иллюстрация: Ретт Аллен

Самые популярные

2 , что дает водоизмещение 50 метров. Видите, это было просто. Вы, вероятно, могли бы сделать это в своей голове. Но подождите, есть еще один способ взглянуть на эту проблему. Что, если я создам график зависимости скорости от времени? Да, это был бы скучный график, но давайте все же сделаем это. Вот как это будет выглядеть.

Иллюстрация: Rhett Allain

Обратите внимание, что я заштриховал область между линией постоянной скорости и горизонтальной осью. Эта область представляет собой прямоугольник длиной 5 секунд и высотой 10 м/с. Итак, площадь под линией скорости составляет 50 метров — столько же, сколько и смещение выше. Это круто, правда? Хорошо, а как насчет другого примера?

Теперь у меня есть машина, которая стартует со скоростью 5 м/с, но увеличивается до 15 м/с за интервал времени в 7 секунд. В этом случае у него нет постоянной скорости, но есть средняя скорость. Средняя скорость будет просто начальной скоростью (я назову ее v ₁ ) и конечную скорость (v ₂ ) так, чтобы средняя скорость была просто суммой этих двух скоростей, деленной на 2 (вы знаете, среднее). Но это также было бы равно смещению, деленному на интервал времени.

Иллюстрация: Rhett Allain

Самый популярный

Используя начальные и конечные значения скоростей, средняя скорость будет равна 10 м/конечной. . Таким образом, за интервал времени в 7 секунд это будет перемещение на 70 метров. Но это по-прежнему работает с методом «площадь под кривой». Вот, проверьте.

Иллюстрация: Rhett Allain

Опять же, это смещение совпадает с площадью под кривой. Да, это трапеция, а не прямоугольник, но идея все равно работает. О, только будьте осторожны здесь. Ни один из этих методов не скажет вам положение автомобиля. Вместо этого они дают вам ИЗМЕНЕНИЕ позиции. Если вам нужна фактическая конечная позиция (например, значение по оси x), вам нужно знать положение объекта в начале движения.

Хорошо, я хочу найти смещение другим способом. Допустим, я разбил это движение на небольшие промежутки времени (пойду по 0,5 секунды). В течение этого короткого времени я могу представить, что машина движется с постоянной скоростью, а затем просто найти пройденное расстояние как скорость (в начале временного интервала), умноженную на 0,5 секунды — это будет площадь маленького прямоугольника. за это короткое время. Затем я могу просто сложить площади всех этих маленьких прямоугольников. Вот как это будет выглядеть.

Иллюстрация: Ретт Аллен

Самые популярные

Обратите внимание, что это не дает идеального значения для «площади под кривой», но это дает идеальное значение для «близости». На самом деле, если я выберу меньший временной интервал, я получу больше крошечных прямоугольников, которые будут даже лучшим приближением для фактического смещения. Хорошо, давайте на самом деле сделать это таким образом. Вот как это будет работать:

Начните со значения полного смещения. Установите это значение равным нулю.
Умножьте текущую скорость на длину временного интервала. Это даст вам крошечное смещение для этого маленького прямоугольника.
Добавьте это значение к общему смещению.
Теперь перейдите к скорости в начале следующего временного интервала и повторите.

Это называется числовым интегрированием (поскольку оно похоже на интеграл в исчислении, только с числами). Именно так я и сделал (с Питоном), и он выдает смещение 67,5 метров (вместо 70 м), но близко. Итак, зачем вам это делать? Ну, а что, если я знаю только кучу значений скорости, и у меня нет непрерывно возрастающей скорости? В этом случае лучше всего просто получить значения скорости и вычислить крошечные смещения, а затем сложить их. Это то, что произошло бы, если бы у меня были данные о реальной скорости реального автомобиля.

Вот как это будет работать. Я собираюсь установить видеокамеру, которая будет смотреть на мой спидометр, чтобы записывать скорость как функцию времени. Затем я воспользуюсь числовым интегрированием, чтобы найти смещение и выяснить, как далеко я зашел. Но как я узнаю, прав ли я? Вот почему я также запишу движение моего дрона, летящего надо мной. Это будет здорово.

Хорошо, есть небольшая проблема. Вот мой спидометр:

Фотография: Rhett Allain

Самые популярные

Я могу использовать анализ видео (Мое любимое приложение для этого — Tracker Video Analysis), чтобы отметить положение стрелки спидометра в каждом кадре видео. Я могу получить время на основе номера кадра и частоты кадров (каждый кадр равен 0,033 секунды), но как насчет фактической скорости? С этим аналоговым спидометром мне придется измерять угловое положение стрелки, а затем преобразовывать его в реальную скорость. Это не супер сложно, но это то, что я должен сделать. При этом я получаю следующие данные о скорости и времени.

Иллюстрация: Rhett Allain

Чтобы было интересно, я начал с отдыха и увеличил скорость. Затем я замедлился и снова ускорился. Вы знаете… для удовольствия. Теперь о численном расчете. Вместо того, чтобы просто находить общее перемещение, я могу построить график кумулятивной суммы расстояний после каждого небольшого интервала времени. При этом я получу график зависимости позиции от времени. Это то, что я получаю. О, бонус — это реальный код с данными и вычислениями. Просто щелкните значок карандаша, и вы сможете увидеть (и отредактировать) код Python.

Я очень доволен тем, как все получилось. Но ключевой тест заключается в том, чтобы увидеть, согласуется ли это с фактическим положением автомобиля. Вот вид с дрона.

Самые популярные

Теперь я снова могу использовать Tracker Video Analysis, чтобы получить фактическое положение автомобиля в зависимости от времени. Когда я строю расчетную позицию по сравнению с позицией, используя данные дрона, я получаю это (вот код с данными, если вам это нужно):

Иллюстрация: Ретт Аллен

Да, здесь есть пара вопросов. Как-то сложно точно синхронизировать видео со спидометра и видео с дрона. Может быть, у меня должна была быть большая вспышка света, которую вы могли бы видеть в обоих видах. Но это означает, что две приведенные выше кривые положения начинаются в несколько разное время. Другая проблема в том, что машина ушла из поля зрения дрона еще до окончания движения — значит, данных со спидометра больше.

В целом, два графика имеют одинаковую форму. Я очень доволен результатом. Так да. Вы можете определить положение автомобиля, просто взглянув на спидометр. Что ж, это работает, только если машина движется по прямой, так как у меня не будет данных о направлении поворотов. Я предполагаю, что следующим шагом будет запись данных об ускорении и посмотреть, смогу ли я создать график положения. Я задаю это как домашнее задание для себя. Кроме того, просто для ясности — никогда не водите машину с закрытыми окнами. Это просто плохая идея.

Еще больше замечательных историй WIRED

📩 Хотите узнать последние новости о технологиях, науке и многом другом? Подпишитесь на нашу рассылку!
Дело о каннибализме, или Как выжить на вечеринке Доннера
Цифровая фоторамка — мой любимый способ поддерживать связь
Это 17 сериалов 2021 года, которые нужно посмотреть
Если бы Covid-19 сделал начинается с утечки из лаборатории, узнаем ли мы когда-нибудь?
Эш Картер: США нужен новый план, чтобы победить Китай на AI
🎮 WIRED Games: получайте последние советы, обзоры и многое другое
✨ Оптимизируйте свою домашнюю жизнь с помощью лучших решений нашей команды Gear, от роботов-пылесосов до недорогих матрасов и умных динамиков

Ретт Аллен — доцент физики в Университет Юго-Восточной Луизианы. Он любит преподавать и говорить о физике. Иногда он разбирает вещи и не может собрать их обратно.

TopicsDot PhysicsPythonvideo analysis

Еще от WIRED

‎Спидометр» в App Store

Описание

Это простой спидометр, который показывает вашу текущую скорость в милях в час, км/ч или узлах.

— Дисплей Retina
— Огромные индикаторы

* Чем менее прозрачен индикатор, тем выше точность.

Это программное обеспечение предоставляется как есть и использует внутреннее оборудование устройства для оценки скорости. Продолжая использовать это приложение, вы соглашаетесь с нашими Условиями обслуживания.

1 марта 2022 г.

Версия 4.1

— Исправление ошибок

Рейтинги и обзоры

35,3 тыс. оценок

Потрясающе точно!

Возможно, мне не нужно покупать спидометр. Это приложение сделало это за меня. Это приложение может точно рассчитать скорость! Я сел в свою машину и проверил его, и он был точным. Я совсем недавно купил своему сыну картинг, поэтому я хотел бы, чтобы у него было что-то, чтобы проверить его скорость. Он может просто использовать это приложение. В других обзорах говорилось, что реклама была невыносимой, но, насколько я вижу, время от времени появляется только баннер внизу экрана. Спасибо за создание этого приложения, оно очень полезно!

Отлично подходит в крайнем случае или просто для скорости

Бесплатная версия с рекламой великолепна. Реклама ненавязчивая и маленькая, даже продуманная, даже несмотря на то, что когда приложение спрашивает, хотите ли вы оставить отзыв, и вы едете, скорость перемещается над всплывающим окном и все еще работает. Очень надежный, он будет отставать при сильном ускорении и торможении, но я бы рекомендовал это приложение всем, кому нужно его базовое, но надежное использование. 5 звезд за удобство, размышления над всплывающим окном для App Store были тем, что действительно заставило меня отказаться от этого, и когда я вернулся домой, я решил написать это.

Потрясающе!!!

Это приложение идеально подходит для детей помладше, таких как мой 3-летний двоюродный брат, который очень умен и знает свои числа! Так что ему очень весело, когда мы в поезде или что-то в этом роде! Это здорово, потому что вам не нужен интернет, и это развлекает ваших младших надоедливых членов семьи в скучные времена, так что это очень помогает! Если вы читаете мой отзыв, спасибо за ваше время! Пока!

Разработчик, Tim O’s Studios, LLC, указал, что политика конфиденциальности приложения может включать обработку данных, как описано ниже. Для получения дополнительной информации см. политику конфиденциальности разработчика.

Данные, используемые для отслеживания вас

Следующие данные могут использоваться для отслеживания вас в приложениях и на веб-сайтах, принадлежащих другим компаниям:

Идентификаторы
Данные об использовании
Диагностика

Данные, не связанные с вами

Могут быть собраны следующие данные, но они не связаны с вашей личностью:

Идентификаторы
Данные об использовании
Диагностика

Методы обеспечения конфиденциальности могут различаться, например, в зависимости от используемых вами функций или вашего возраста.

Разное