- •Содержание
- •1. Комплексные системы управления двигателем.
- •2. Датчики электронных систем управления двигателем. Измерители расхода воздуха. Датчики давления.
- •3. Датчики температуры. Датчики положения и перемещения.
- •4. Датчики детонации. Датчики кислорода (л-зонды)
- •5. Исполнительные устройства системы впрыска.
3. Датчики температуры. Датчики положения и перемещения.
Датчики температуры
Измерение температуры производится в различных системах автомобиля:
Система |
Датчик |
Система охлаждения |
Датчик температуры охлаждающей жидкости |
Система управления двигателем |
Датчик температуры воздуха во впускном коллекторе |
Система климат-контроля |
Датчик температуры наружного воздуха; Датчик температуры воздуха в салоне автомобиля |
Система смазки |
Датчик температуры масла |
Автоматическая коробка передач |
Датчик температуры масла |
Д ля измерения температуры применяются терморезисторы с отрицательным температурным коэффициентом. С увеличением температуры сопротивление термистора снижается, соответственно возрастает ток. В качестве датчика температуры используется также термопара – проводник, состоящий из двух различных металлов и под воздействием температуры генерирующий термоэлектрическое напряжение.
Датчики положения и скорости
Преобразование линейного или углового перемещения контролируемого объекта в электрический сигнал производится с помощью датчиков положения и скорости. В автомобиле используются следующие датчики:
датчик положения коленчатого вала;
датчик положения распределительного вала;
датчик положения дроссельной заслонки;
датчик положения педали газа;
датчик частоты вращения колеса;
датчик угла поворота рулевого колеса.
Датчики положения и скорости выполняются контактными или бесконтактными. Несмотря на то, что предпочтение отдается бесконтактным датчикам, контактные устройства еще широко применяются. При всех достоинствах, контактные датчики имеют один существенный недостаток – склонность к загрязнению и, соответственно, снижение точности измерений.
К контактным датчикам положения относятся потенциометры с подвижными контактами, которые измеряют линейные и угловые перемещения объекта. Подвижные контакты перемещаются по длине переменного резистора и изменяют его сопротивление, пропорциональное фактическому перемещению объекта. Потенциометры широко используются в качестве датчика положения дроссельной заслонки, датчика положения педали газа, объемного расходомера воздуха, датчика уровня топлива и др.
В основу работы бесконтактных датчиков положения и скорости положены различные физические явления и эффекты, в соответствии с которыми различают следующие датчики:
индуктивные датчики;
датчики Виганда;
датчики Холла;
магниторезистивные датчики;
оптические датчики;
и множество других.
Индуктивный датчик широко используется в качестве датчика положения коленчатого вала. Он содержат постоянный магнит, магнитопровод и катушку. Когда стальной объект (зуб шестерни) приближается к датчику, магнитное поле увеличивается, а в катушке наводится переменное напряжение. В отличие от индуктивных датчиков датчики Виганда не используют постоянный магнит, а активируются внешним магнитом.
Н аиболее востребованные бесконтактные датчики построены на эффекте Холла. Суть эффекта заключается в том, что постоянный магнит, связанный с измеряемым объектом, при вращении генерирует напряжение, пропорциональное угловому положению объекта. В датчиках Холла используется несколько схем измерения положения и скорости: вращающийся прерыватель, многополюсный кольцевой магнит, ферромагнитный зубчатый ротор. Для измерения угловой скорости зубчатого ротора применяется дифференциальный датчик Холла – два рядом расположенных измерительных элемента, позволяющих видеть зуб и впадину одновременно.
Магниторезистивные датчики начали применяться сравнительно недавно, но очень популярны. Они построены на магниторезистивном эффекте - свойстве некоторых токонесущих материалов изменять свое сопротивление во внешнем магнитном поле. Различают анизотропные магниторезисторы (АМР) и гигантские магниторезисторы (ГМР). АМР-датчики используют электрическое сопротивление ферромагнитных материалов. Измерительный элемент ГМР-датчика состоит из чередующихся ферромагнитных и немагнитных слоев. Анизотропные магниторезисторы применяются в датчике угла поворота рулевого колеса.
В оптическом датчике для определения углового положения используются светомодулирующий диск с чередующимися прозрачными и непрозрачными секторами. Диск располагается между светодиодом и фоторезистором. При перемещении (повороте) диска на фоторезисторе вырабатываются электрические импульсы, по которым определяется угол и скорость поворота вала.