Структурная схема экспериментальной установки представлена в соответствии с рисунком 2. Установка включает в себя цилиндрический металлический канал, в котором размещены автомобильные датчики массового расхода воздуха:

ДMPB 1– ИВКШ 407282000 с аналоговым выходом;

ДMPB 2 – GM 2112-1130010 с частотным выходом;

ДMPB 3 – HML2-4.7 0280212037 с аналоговым выходом (B0SCH).

Рисунок 2

Для нагнетания воздушного потока в канале используется воздухозаборный насос ВЗН. Регулирование воздушного потока производится путем изменения питающего напряжения ВЗН с помощью

ЛАТРа. Выходной сигнал с ДMPB 2 через логический формирователь импульсов F поступает на цифровой частотомер Ч. Выходные напряжения ДMPB 1 и ДMPB 3 измеряются с помощью цифровых вольтметров.

С блока питания БП на исследуемые датчики подается напряжение +12 В, равное номинальному напряжению бортовой сети автомобиля.

Внешний вид передней сборочной панели лабораторного стенда для исследования датчиков ДMPB 1, ДMPB 2 и ДMPB 3 представлен в соответствии с рисунком 3.

.

Рисунок 3

Внешние выводы датчика ДМРВ1 (ИВКШ) означают:

1 − масса «┴» ;

2 – выход ДМРВ1 «−»;

3 – выход ДМРВ1 «+»;

4 – вывод прожига платиновой нити;

5 – напряжение питания +12 В.

Выводы на датчике ДМРВ3 (BOSH) означают:

1 – свободный (не используется);

2 − напряжение питания +12 В;

3 – масса «┴» ;

4 – напряжение питания +5 В;

5 – выходное напряжение.

Выводы на датчике ДМРВ2 (GM) означают: «−» − масса; «+» − напряжение питания +12 В;

R – вывод частотного сигнала датчика.

Датчик ИВКШ 407282000 (ДMPB 1) в данной лабораторной работе является образцовым. Тарировка его градуировочной характеристики была проведена на специальном лабораторном оборудовании.

Для определения количества воздуха, идущего на заполнение цилиндров во время работы двигателя автомобиля, применяются чаще всего термоанемометрические датчики массового расхода воздуха.

Термоанемометрический метод измерения массы воздуха основан на сносе тепла движущимся воздушным потоком с нагреваемого током терморезистора.

Сопротивление терморезистора изменяется вследствие охлаждения его воздушным потоком, что позволяет использовать терморезистор в качестве чувствительного элемента датчика. Обычно чувствительный элемент включается в мостовую измерительную цепь и работает в режиме заданной температуры.

В данной лабораторной работе в качестве образцового используется датчик массового расхода воздуха ИВКШ 407282000. Конструкция датчика показана в соответствии с рисунком 4.

Рисунок 4

В корпусе 8 установлено кольцо 1 , внутри которого расположены чувствительный элемент 2 в виде платиновой нити диаметром (0,07–0,1) мм и термокомпенсирующий резистор 3, включенные в мостовую схему электронного модуля 14 датчика. Термокомпенсирующий резистор 3 служит для уменьшения температурной погрешности датчика и представляет собой терморезистор, аналогичный платиновой нити по чувствительности, но не омываемый потоком воздуха. Электронная схема модуля поддерживает температуру платиновой нити около 150 °С. Воздух проходит через кольцо 1, охлаждая платиновую нить. Электронный модуль восстанавливает температуру нити до прежнего уровня , увеличивая ток питания мостовой схемы. Изменение тока питания моста, пропорциональное расходу

воздуха, преобразуется в изменение выходного напряжения датчика. При нулевой скорости потока воздуха выходное напряжение датчика составляет (1,4±0,04) В.

Датчик имеет нелинейную зависимость выходного напряжения от массового расхода воздуха. Его чувствительность меняется от 30 мВ/(кг/ч) в начале диапазона измерения до 3 мВ/(кг/ч) в конце.

Для исключения загрязнения платиновой нити в электронном модуле предусмотрена кратковременная подача на нее повышенного напряжения для ее разогрева до 1000 °С. При этом все загрязнения сгорают (режим прожига).

В электронном модуле имеется переменный резистор, с помощью которого можно произвести регулировку (винт 9) концентрации окиси углерода в отработанных газах в режиме работы двигателя на холостом ходу . Винт регулировки сопротивления потенциометра устанавливается в среднее положение 0,45…0,55 кОм. Один полный оборот винта примерно равен 0,035 кОм. Увеличение сопротивления потенциометра достигается путем вращения винта по часовой стрелке, уменьшение – против часовой.

Исправность датчика можно проверить по схеме, представленной в соответствии с рисунком 5.

Рисунок 5

Подсоединяя провода, ориентироваться надо по выступам на колодке разъема. При подключении источника питания вольтметр 5 должен показывать напряжение 1,4 ± 0,04 В, а при кратковременном включении выключателя 3 напряжение должно быть около 8 В. Платиновая нить 2 при этом должна разогреваться до красного цвета.

При диагностике датчика с помощью омметра необходимо измерить электрическое сопротивление между определенными выводами датчика. Сопротивление между выводами 2–3 (выход) должно быть в диапазоне 2,9…3,5 Ом, между выводами 1–4 (прожиг) –20…25 кОм, между 1–6 (регулятор СО) − 0…1,0 кОм.

Более качественную проверку датчика необходимо производить при работе двигателя внутреннего сгорания автомобиля диагностическим прибором, например, DST-2.

Исследуемый в лабораторной работе ДMPB BOSCH 028212037 аналогичен по принципу действия рассмотренному. Он также выдает аналоговый сигнал для электронных блоков автоматического управления двигателем «BOSCH» и «ЯНВАРЬ-5».

Датчик массового расхода воздуха GM 2112-1130010 выдает частотный выходной сигнал, который используется контроллерами «GM» и «ЯНВАРЬ-4» для определения длительности импульса открытия форсунок.

Для определения закономерности распределения случайной погрешности необходимо произвести не менее 20 равноточных измерений (т. е. выполненных по одной методике средствами одинаковой точности и при неизмененных внешних условиях).

где σ – среднеквадратическое отклонение M[x] – математическое ожидание измеряемой величины

Для этого вначале оценивают математическое ожидание измеряемой величины M[x] (как среднее арифметическое значение ряда равнозначных