Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Техника arrow Информационные технологии на автомобильном транспорте

Дискретные датчики.

Дискретные датчики делятся на контактные и бесконтактные. Контактные датчики самые простые из дискретных - это разнообразные выключатели, переключатели, параметрические реле.

Примерами контактных датчиков транспортных средств есть датчики, которые используют на автомобилях для контроля открытия дверей, капота, биметаллические контакты переключаемых изменением температуры. Однако дискретные контактные датчики и реле имеют существенный недостаток - окисление и эрозию контактов, особенно при работе в сложных атмосферных условиях. Поэтому шире используют герметизированные контактные датчики - герконы, в которых контактное пара закрыта от внешней среды, а воздействие на контакт реализуется через магнитное поле. Ряд параметрических датчиков, работающих как реле, например, уровня тормозной жидкости, давления, температуры, также имеют выходной сигнал, соответствующий уровню дискретной единицы бортовой системы управления и во многих случаях "заводятся" на порт микропроцессора без дополнительных электронных устройств или для защиты микропроцессора, через оптогальванорозвьязку. Наблюдается в автомобильной электронике переход от релейных параметрических датчиков к аналоговым, где дискретный информационный сигнал формируется микропроцессором в соответствии с программой обработки аналогового датчика.

Бесконтактные дискретные датчики состоят из чувствительного элемента, преобразователя и коммутационного элемента. В зависимости от вида чувствительного элемента различают оптические, индуктивные, емкостные, ультразвуковые бесконтактные дискретные датчики. Преобразователи и коммутационные элементы во всех датчиков примерно одинаковые и представляют собой усилитель и транзисторный ключ.

Индуктивные датчики. Вследствие своей конструктивной простоты и надежности широко используются на автомобильном транспорте в системах воспалениях, как колесные датчики системы АБС, спидометр. Индуктивный датчик для определения положения коленчатого вала в системе зажигания обеспечивает синхронизацию блока управления зажиганием свечей с рабочим процессом двигателя и определяет частоту его вращения (рис. 5.2).

Датчик представляет собой индуктивную катушку и с магнитом 3 и сердечником 7. При прохождении мимо датчика зубца диска синхронизации 8 на шкива коленчатого вала изменяется величина магнитного потока, пересекающего обмотку. Изменение магнитного поля приводит к появлению переменного электрического тока в проводах обмотки - сигнала с резкой сменой амплитуды и знака, который воспринимается и обрабатывается как дискретный.

Индуктивный автомобильный датчик

Рисунок 5.2 - Индуктивный автомобильный датчик

Этот сигнал поступает на микропроцессорный блок управления, извещая об истинном положении коленчатого вала.

На принципе эффекта Холла работает датчик определения положения распределительного вала. Работа датчиков на основе эффекта Холла основана на взаимодействии между подвижными носителями электрического заряда и внешним магнитным полем.

Элемент Холла представляет собой полупроводниковую пластину, в которой меняется пропускная способность тока при изменении магнитного поля. На рисунке (рис. 5.3. А)

показано направление магнитного поля В и выводы для снятия напряжения Холла - Ux.

Схема 5. 3. бы отражает эквивалентную схему датчика, где Ri - сопротивление в цепи управления; Ro - выходной дифференциальное сопротивление; а - угол между векторами тока и магнитного поля. При фиксированной температуре Ux определяется по выражению:

где h - полная чувствительность датчика.

Датчик Холла и его эквивалентная схема

Рисунок 5.3 - Датчик Холла и его эквивалентная схема

Датчик устанавливается на головке одного из цилиндров и реагирует на положение металлической пластины, закрепленной на распределительном валу. Этот сигнал вместе с сигналом датчика положения коленчатого вала позволяет синхронизировать подачу топлива форсунками для каждого из цилиндров.

Оптический бесконтактный датчик

Чувствительным элементом в таких датчиков является фотоприемник - фотодиод или фототранзистор, иногда фотосопротивление. Принцип работы построен на прерывании оптического луча от источника света и отражения луча от контролируемой поверхности (рис. 5.4).

Подключение и вольт-амперная характеристика фотодиода

Ф4> ФЗ> Ф2> Ф1

Рисунок 5.4 - Подключение и вольт-амперная характеристика фотодиода

Известно, что при освещении (облучении) участка р-н перехода фотодиода генерируются носители электричества, которые создают фототок. При этом фотодиод может работать в фотодиодном и генераторном режимах.

Примером использования оптических датчиков на транспорте является датчик дождя, яркости встречных фар и т. Общим недостатком оптических датчиков является их зависимость от загрязнения.

Широко распространены дискретные датчики для использования в качестве акселерометров, конструктивно основанные на тензо- или пьезоэффекте, емкостных датчиках. В таких датчиках резкое изменение механического параметра приводит к перемещению инерционной массы, действующей на чувствительный элемент, вызывая резкое изменение или появление (генерацию) электрического сигнала (рис. 5. 5).

Датчик детонации на пьезоэлементе

Рисунок 5.5 - Датчик детонации на пьезоэлементе

В датчике детонации на пьезоэлементе при появлении детонационного импульса инерционная клуба 6 резко нажимает на пьезоэлемент 7, который генерирует импульс напряжения.

 
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

Предметы
Агропромышленность
Банковское дело
БЖД
Бухучет и аудит
География
Документоведение
Естествознание
Журналистика
Инвестирование
Информатика
История
Культурология
Литература
Логика
Логистика
Маркетинг
Математика, химия, физика
Медицина
Менеджмент
Недвижимость
Педагогика
Политология
Политэкономия
Право
Психология
Региональная экономика
Религиоведение
Риторика
Социология
Статистика
Страховое дело
Техника
Товароведение
Туризм
Философия
Финансы
Экология
Экономика
Этика и эстетика
Прочее