А.2.4 Другие типы датчиков температуры

 

В датчике температуры на основе биметаллического чувствительного элемента (рис. А.12) используется свойство различных металлов по-разному изменять свои линейные размеры в зависимости от темпе­ратуры. Изгиб (перемещение) пластины ис­пользуется для замыкания или размыкания контактов или перемещения движка потен­циометра. В первом случае получается дис­кретный, а во втором — аналоговый датчик температуры.

В датчиках температуры, реализованных на р-п-переходе, используется свойство перехода изменять падение напряжения в зави­симости от температуры при постоянном токе. Например, в качестве датчика ис­пользуется переход база-эмиттер кремниевого транзистора с малым током коллектора (около 0,ГмА) для предотвращения саморазогрева.

 

Рисунок А.12 – Биметаллический чувствительный элемент

 

В диапазоне тем­ператур -40...+150 °С напряжение на переходе изменяется от 730 до 300 мВ с нели­нейностью ±3 мВ. Подобные датчики размещаются непосредственно в микросхе­мах силовых преобразователей и стабилизаторов.

Термостат — это механический датчик температуры. Расширяющийся эле­мент приводит в действие клапан, перенаправляющий поток охлаждающей жид­кости в радиаторе.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           

Термоиндикаторы — материалы, температура плавления которых калибруется с точностью до ±1 °С, при этом меняется цвет. Используются в виде краски или аппликаций, которые наносятся на поверяемую поверхность во время испытаний автомобиля.

Инфракрасные термометры (пирометры) определяют температуру тел по их тепловому излучению. Метод бесконтактный.

 

А.2.5 Датчики влажности

Этот тип датчиков интенсивно используется во время климатических испыта­ний автомобиля. На серийных автомобилях пока не устанавливаются.

В основном используются датчики относительной влажности — резистивные и емкостные. В емкостных влажность изменяет диэлектрические свойства изолятора  (полимерной пленки). Такие датчики стабильны, работают до 180º С. В резистивных датчиках меняется сопротивление объемного полимера в зависимости от от­носительной влажности. Например, при изменении относительной влажности в пределах 10... 100% сопротивление датчика меняется в диапазоне 2 -107...2 -103 Ом.

 

А.3 Датчики расхода жидкостей и газов

А.3.1 Общие сведения

Датчики расхода необходимы для оптимальной реализации основных функций управления двигателем. Например, в системах управления впрыском количество подаваемого в двигатель топлива рассчитывается по массе воздуха, подаваемого в цилиндры. Масса воздуха МА измеряется непосредственно или косвенно, по объ­емному расходу:

 

 

N — число оборотов, V — объем двигателя (литраж), ή — коэффициент использо­вания объема двигателя (ή =f (N)), Р — разрежение во впускном коллекторе, RA — конструктивная постоянная, ТА — температура воздуха во впускном коллекторе.

При косвенном измерении массы МА воздуха следует учитывать зависимость объема V от коксования, а также запаздывание изменений Р по отношению к из­менениям MA. Такой способ получается более дешевым по отношению к непо­средственному измерению массы воздуха, но менее точным.

Современные автомобили оснащаются в основном датчиками для непосредст­венного измерения массы МА всасываемого в цилиндры воздуха. Выходной сигнал таких датчиков аналоговый (0...4 В) или частотный.

Помимо измерения массы поступающего в двигатель воздуха датчики расхода уже сегодня находят применение на мобильных машинах в следующих случаях:

• при определении расхода топлива для информационной системы водителя. Расход определяется по разности между количеством топлива, поступив­шим в рампу форсунок и возвращенным в бак;

• при определении расхода газа через клапан рециркуляции выхлопных газов (EGR). При определенных условиях выхлопные газы через клапан EGR ох­лаждают камеру сгорания, что понижает содержание NOX в выхлопе. Кон­троль расхода газа через клапан — один из способов проверки правиль­ности его функционирования. В соответствии с требованиями OBD-II, ЭБУ должен осуществлять постоянный мониторинг систем, неисправность которых приведет к увеличению загрязнения окружающей среды;

• при определении расхода дополнительного воздуха в каталитическом ней­трализаторе. В некоторых типах нейтрализаторов для минимизации токсич­ных веществ СО и СН применяется подача дополнительного воздуха при прогреве двигателя, когда рабочая смесь богатая. Исправность насоса кон­тролируется по расходу воздуха. Непосредственный контроль за составом выхлопных газов не применяется из-за высокой стоимости измерительного оборудования.

В табл. А.9 приведены сведения о параметрах современных датчиков расхода жидкостей и газов.

 

Таблица А.9 – Параметры современных датчиков расхода жидкостей и газов

Назначение Что измеряется Диапазон, [кг/час] Допустимая погрешность, [%]
Воздух, поступающий в двигатель Масса 10...1000 ±4
 Расход топлива Масса/объем 1...66 ±4
Выхлопные газы Масса 30...100 +10
Доп. воздух в нейтрализаторе Объем 50 м3/час ±20

 

Датчики расхода имеют принцип действия, основанный на измерении одного из следующих параметров: угла отклонения парусной заслонки или скорости вра­щения турбины, находящихся в потоке среды (жидкости или газа); частоты вра­щения вихревых потоков за рассекателем; падения давления среды после прохож­дения ею препятствия (дросселя); изменения температуры находящегося в потоке среды нагретого тела.

 

Дата: 2018-11-18, просмотров: 43.