Датчики
Установка на автомобиле. Датчики температуры
Датчики регистрируют рабочие параметры (частоту вращения коленчатого вала) и задаваемые величины (положение педали газа). Они превращают физические (давление) или химические (концентрация ОГ) величины в электрические сигналы.
Установка на автомобиле
Датчики и исполнительные механизмы обеспечивают взаимодействие и обмен информацией между различными системами автомобиля (двигатель, трансмиссия, ходовая часть) и электронными блоками, объединяя их в единую систему обработки данных и управления. Как правило, датчик выдает сигналы, которые воспринимаются блоком управления.
Область мехатроники, в которой механические и электронные связи, а также компоненты обработки данных, тесно связаны друг с другом, играет все большую роль и в разработке новых конструкций датчиков. Последние часто внедряются в различные детали (например, узел манжетного уплотнения коленчатого вала с датчиком частоты вращения).
Датчики становятся все меньше по размерам, при этом их точность и быстродействие возрастает, так как выходные сигналы оказывают непосредственное влияние на мощность и крутящий момент двигателя, уровень эмиссии ОГ, ходовые качества и безопасность автомобиля. Все это стало возможным благодаря мехатронике.
Такие функции, как подготовка сигнала, аналого-цифровое преобразование, самокалибровка, могут быть заложены в датчик в зависимости от совершенства его конструкции. Это дает следующие преимущества:
- блоку управления не требуется большая вычислительная мощность;
- унификация подачи сигналов с подключением к базе данных для любых датчиков;
- непосредственное многократное использование датчика через базу данных;
- чувствительность к самым небольшим погрешностям измерения;
- простота создания линейной характеристики датчика.
В будущем возможно размещение в датчике собственного микрокомпьютера для лучшей обработки сигнала
Датчики температуры
Применение
Датчик температуры охлаждающей жидкости
Этот датчик устанавливается в системе охлаждения (рис. 1) для измерения температуры охлаждающей жидкости в качестве показателя температуры двигателя (диапазон измерения -40 ... +130°С).
Рис.1
- Разъем
- Корпус
- Прокладка
- Резьба
- Измерительный резистор
- Охлаждающая жидкость
Датчик температуры воздуха Этот датчик во впускном трубопроводе регистрирует температуру подаваемого воздуха, зная которую и используя показания датчика давления во впускном трубопроводе, можно рассчитать массу воздуха на впуске. Кроме того, задаваемые величины для контуров регулирования (например, рециркуляция ОГ, регулирование давления во впускном трубопроводе) могут корректироваться по температуре воздуха (диапазон измерения -40 ...+120°С).
Датчик температуры моторного масла. Сигнал датчика температуры моторного масла используется при расчете интервала обслуживания (диапазон измерения -40...+170°С).
Датчик температуры топлива
Датчик температуры топлива установлен в системе подачи дизельного топлива (контуре низкого давления). По температуре топлива можно точно рассчитать цикловую подачу впрыскиваемого топлива (диапазон измерения -40 ... +120°С).
Датчик температуры ОГ Этот датчик монтируется в системе выпуска в местах, где можно зафиксировать критические температуры. Его применяют для регулирования системы нейтрализации ОГ. Измерительный резистор изготавливается в большинстве случаев из платины (диапазон измерения -40 ... +1000°С).
Устройство и принцип действия
Различие видов датчиков температуры определяется областями их применения. В корпус встраивается температурозависимый измерительный резистор из полупроводника. Он, как правило, имеет отрицательный (рис. 2), реже положительный, температурный коэффициент, т. е. его сопротивление с ростом температуры уменьшается (или увеличивается).
Измерительный резистор встраивается в схему делителя напряжения, который питается напряжением в 5 В. Полученное на измерительном резисторе напряжение, таким образом, является температурозависимым. Оно считывается аналого-цифровым преобразователем и соответствует величине температуры датчика. В блок управления работой дизеля заложено поле характеристик, в котором каждому сопротивлению или значению выходного напряжения соответствует определенная температура.