Количество датчиков в современном автомобиле исчисляется десятками, а их функции так широки, что сходу на этот вопрос не возьмется отвечать даже специалист-электронщик. Они отвечают не только лишь за исправную работу мотора, да и за безопасность движения тс и людей, в нем находящихся, делают условия поездки комфортабельными. Современные диагностические приборы позволяют снимать коды дефектов и свойства токов и напряжений данных датчиков. Но очень нередко механику не хватает простых познаний по устройству и работе конкретно самого датчика. А без правильного осознания назначения, устройства и механизма работы трудно поставить диагноз работоспособности системы в целом.
Авто датчики, независимо от устройства и многофункциональных особенностей созданы для преобразования физической (к примеру, поток воздуха, температура) либо хим (к примеру, состав газа) величины в электронный сигнал определенной формы, величины и скважности.
Датчики и исполнительные механизмы представляют собой периферийные устройства полосы связи меж транспортным средством с его сложным приводом, тормозами, шасси и работой агрегатов общецелевого использования, включая навигационные устройства, и блоками управления, обрабатывающими получаемые сигналы. Переходные устройства (адаптеры) обычно употребляются для преобразования сигналов датчика в стандартную форму, нужную для передачи на блок управления. Элементы индикации обеспечивают водителя автомобиля информацией о статическом и динамическом состоянии автомобиля как едином синергическом процессе.
Систематизация Авто ДАТЧИКОВ
1. По предназначению и применению:
2. По характеристике:
3. По типу выходного сигнала:
а) выходной сигнал пропорционален:
б) дискретный выходной сигнал:
4. По условиям эксплуатации и предъявляемым требованиям датчики тс по надежности делятся на три класса:
Развитие современных технологий электроники позволили не только лишь расширить применение разных датчиков в автомобиле, да и значительно уменьшить их размеры и повысить надежность. Концепции миниатюризации датчиков служат: технологии гибридных интегральных схем и подложек (датчики температуры и давления); полупроводниковые технологии (контроль частоты вращения, к примеру, датчиком Холла); микромеханика (датчики измерения ускорения и давления); технологии микросистем (сочетание микромеханики, микроэлектроники, а, по мере надобности, и микрооптики).
На сегодня в автомобиле используются принципно новые виды датчиков:
Интегральные умственные датчики
Системы управления развиваются от локальных электрических схем обработки сигналов с гибридными и цельными встроенными датчиками до всеохватывающих цифровых схем с аналого-цифровыми преобразователями и микрокомпьютерами (мехатроника), стопроцентно использующими прецизионные способности датчика.
Плюсами этих устройств являются:
- уменьшение нагрузки на блок управления;
- однородные, гибкие, шиносовместимые полосы связи;
- внедрение бессчетных датчиков;
- возможность обработки низкоинтенсивных и ВЧ-сигналов (усиление, локальная демодуляция);
- хранение личных коэффициентов корректировки в программируемой памяти PROM для улучшения черт и местной компенсации погрешностей датчика, также общей балансировки работы датчика и цепи.
Волоконно-оптические датчики
Уровень интеграции датчиков. Они полностью невосприимчивы к электрическим помехам, но чувствительны к воздействию давления (датчики с модуляцией по интенсивности), до некой степени к загрязнению и подвержены старению. В текущее время доступны дешевые пластмассовые волокна с спектром рабочих температур, применимым для автомобилей. Еще одним минусом, непозволяющим обширно использовать данную технологию, будет то, что этим датчикам требуются особые ответвители и соединительные разъемы. Они могут быть наружными и внутренними.
Наружные датчики: оптическое волокно, только проводящее свет; сигнал появляется за его пределами. Внутренние датчики: сигнал появляется конкретно снутри оптических волокон.
ТИПЫ ДАТЧИКОВ
Датчики положения (перемещение/угол)
Эти датчики могут иметь конструкцию с подвижными контактами либо бесконтактную (при конкретной близости к месту измерения) для регистрации перемещения и угла. Это часто встречающийся на авто технике тип. Более известными примерами таких устройств являются датчики, определяющие:
Некие характеристики в автомобиле датчики этого типа позволяют определять косвенно:
Не считая обыденного, нередко встречаемого внедрения такие устройства на сегодня начали держать под контролем и дополнительные характеристики:
Потенциометры со скользящими (подвижными) контактами определяют линейные и угловые перемещения благодаря пропорциональной связи меж длиной проволоки либо дорожки и ее злекгричес- ким сопротивлением.
Измерительная дорожка обычно добавляется несколькими поочередными резисторами Rv для защиты от перегрузок.
Стандартное подключение подвижного контакта производится при помощи 2-ой контактной дорожки, состоящей из такого же материала, нанесенного на проводящую подложку. Во избежание износа и погрешности измерения ток в зоне контакта минимизируют (Ia <1 мА), а устройство в целом защищается от пыли.
Датчики с кольцом закорачивания
Элементы переменной индуктивности состоят из сердечника, набранного из пластинок (прямоугольной, скругленной U- образной либо Е-образной формы) магнитомягкой стали, катушки индуктивности и подвижного кольца закорачивания, выполненного из меди либо алюминия. Вихревые токи в кольце закорачивания замыкают магнитное поле в зоне меж катушкой и кольцом. Так как передвигающаяся масса относительно мала, для целей измерения можно использовать практически всю длину датчика. Изменение контурных выводов, сказывавтся на характеристике датчика: уменьшение расстояния меж выводами по отношению к концу измеряемого спектра улучшает ее, в дельнейшем приводя к довольно неплохой естественной линейности. Зависимо от материала и формы рабочий спектр лежит в интервале 550 кГц.
Полудифференциальные датчики
В их для получения большеи точности употребляется подвижное измерительное и недвижное эталонное кольца закорачивания (к примеру, на дизельных топливных насосах высочайшего давления линейный датчик перемещения зубчатой рейки и датчик углового положения исполнительного механизма насосов распределительного типа); с помощью их проводятся измерения, которые действуют подобно индуктивным делителям напряжения (обработка данных типа L1/L2 или (L1- L2) / (L1+L2)) либо элементам-определителям частоты в генераторной схеме, дающим сигнал, пропорциональный частоте.
Датчики данной конструкции владеют неплохими херактери- стиками помехозащищенности и обычным цифровым преобразованием сигнала. При всем этом спектр измерения довольно велик, обычно иин/L макс —4.
«Интелектуальные» датчит- чики с кольцом закорачивания, благодаря объединению датчика со схемой генерирова- ня сигналов (ASIC) имеют облегченный сердечник. Так как датчик и схема могут использовать общее долевое уравновешивание и темперетурную компенсацию, точность измерений также значительно увеличивается.
Датчики соленоидно-плун- жерного, дифференциально- дроссельного и дифференциально-преобразовательного типа работают на базе конфигурации индуктивности отдельной катушки и пропорционального дела делителей напряжения с подвижными сердечниками.
ВЧ-датчики с вихревыми токами (со встроанной электрической схемой) используются для бесконтактных (в конкретной близости к объекту) измерений, к примеру, контроля угла открытия дроссельной заслонки. Катушки зтих датчиков лишены ферромагнитного сердечника; конфигурации индуктивности в их наводятся злектропроводными злементами слециальной формы (спойлерами), которые выбираются зависимо от объекта измерения либо совмещаются с ним. Так как рабочие частоты высоки (в спектре МГц), злектронная схема сигнала является частью датчика; для контроля угла открытия дросселя ис пользуется катушка с 2-мя обмотками.