Avtomobilski senzorji imajo svojo vlogo v življenju. Senzorji, ki se uporabljajo v sodobnem avtomobilu

Izraz "senzor" se je začel uporabljati, ko so merilne sonde (senzorji) vsak dan uporabljali v daljnih 20-40-ih letih (na primer začeli so se uporabljati v avtomobilih in gospodinjski aparati).

Senzorji - sinonimni pojmi so (merilne) sonde in (merilni) občutljivi elementi - fizikalne ali kemične (večinoma neelektrične) količine pretvorijo v električno količino E; to se pogosto zgodi z drugimi neelektričnimi vmesnimi transformacijami.

Kot električne veličine se ne uporabljajo samo tok in napetost, temveč tudi amplitude toka in napetosti, frekvence, obdobja, faze ali trajanja električnega nihajnega impulza ter električne veličine - upor, kapacitivnost in induktivnost. Senzor lahko označimo po naslednjih enačbah: (1) E \u003d / (Ф, URU2 ...) Izhodni signal senzorja (2) Ф \u003d g (E, YpY2 ...) Želeni indikator. Če sta funkciji f ali g znani, potem predstavljata senzorski model, s pomočjo katerega se na skoraj nedvoumno matematičen način izračuna vrednost zahtevanega indikatorja iz vrednosti izhodnega signala E in vplivnih parametrov Y ("pametni" senzorji, angleščina: inteligentni ali pametni senzorji).

V praksi ima senzorski model nekaj prostih parametrov, s pomočjo katerih je mogoče model umeriti glede na dejanske značilnosti posameznega primerka senzorja. Z digitalnim senzorskim signalom se parametri za umerjanje modela najpogosteje shranijo v programabilno, trajno pomnilniško napravo (PROM). Za razliko od običajne analogne kompenzacije vplivnih količin je tu mogoče uspešno popraviti ne samo linearne vplive, temveč tudi intenzivne nelinearne procese. Velika prednost je tudi, da je pri tej metodi kalibracije, ki se izvaja izključno z električno povezavo, mogoče med delovanjem kalibrirati vsak senzor.

V precej splošni formulaciji lahko izraz "pametni senzorji" (Smartsensor) opredelimo na naslednji način: pametni, v nekaterih primerih vgrajeni senzorji ali senzorji s posamezno posebno elektroniko, ki jih na mestu uporabe preprosto imenujemo senzorji, omogočajo maksimalno uporabo skritega v senzorju (statistični in dinamični ) natančnost s pomočjo mikroelektronike, kar je njihova razlika od običajnih senzorjev. V tem primeru lahko informacije, ki jih prejme senzor, zlasti zapletene informacije struktur, sestavljenih iz več senzorjev, stisnejo z dodatno obdelavo, tj. Prikažejo se na višji ravni (kot to omogoča preprost senzor), brez potrebe po uporabi velikega števila zunanje naprave... Ni jasnega pravila, ali je treba naprave za obdelavo signala vgraditi v senzorje, vendar je priporočljivo, da se ne razlikuje, na primer med osnovnim senzorjem, senzorskim elementom in vgrajenim senzorjem.

Programiranje ali kalibracija "pametnega" senzorja - kot tudi prilagajanje običajnih analognih senzorjev - se pogosto izvaja s pomočjo zunanjega računalnika (gostitelja) v treh stopnjah.

Glavni računalnik sistematično spreminja xe in parametre vpliva in prilagaja številne ustrezne in reprezentativne operativne točke v procesu. Hkrati "pametni" senzor prikazuje nepopravljene "čiste signale". S pomočjo veliko natančnejših referenčnih senzorjev centralni računalnik hkrati sprejema tako "resnični" vrednosti xe in y. Na podlagi primerjave obeh vrednosti osrednji računalnik izračuna potrebni korekcijski parameter in ga interpolira v celotnem merilnem območju.

Na podlagi predhodno pridobljenih podatkov osrednji računalnik izračuna parametre modela, značilne za dani primerek, na primer za linearni prikaz grafičnih značilnosti, in jih shrani v PROM "pametnega" senzorja. Med nadzorno obdelavo lahko te podatke najprej posnema v RAM-u gostiteljskega računalnika, preden so dokončno "vgrajeni v pomnilnik" pametnega senzorja. Če se grafične značilnosti uskladijo s polinomi višje stopnje, potem se v "pametni" senzor shranijo tudi tridimenzionalne grafične značilnosti (tabele za iskanje). Dobro je dokazano, da ohranja zmogljivost velikih celic v kombinaciji s preprosto linearno interpolacijo med sidrišči.

Delovna faza

Zdaj je "pametni" senzor odklopljen od osrednjega računalnika in lahko s pomočjo shranjenih podatkov o modelu izmerjene vrednosti xe brez praktičnih napak izvaja izračune. Prenaša ga na priključeno krmilno enoto, na primer v digitalni obliki, binarni serijski kodi ali v analogni obliki (na primer z uporabo impulzne modulacije). Izmerjeno vrednost je mogoče prek vmesnika vodila digitalno prenesti na naslednje krmilne enote. Ta postopek popravljanja se lahko ponovi, če se uporablja izbrisani PROM. To je že v fazi razvoja senzorja prednost. Primer: Dvodimenzionalna grafična površina referenčnih točk s (Tn, 0m) "pametnega senzorja" za merjenje razdalje S: Za visoko natančno obdelavo senzorja, ki deluje kot spremenljiva induktivnost, njegova naravna grafična značilnost in njegova temperaturni režim približano polinomom 5. stopnje. Gre za element, ki odda frekvenco povsem preprostega oscilatornega vezja kot nepopravljeni izhodni signal obdobja T. Kot senzorski model za segment s se namesto 36 polinomskih koeficientov in dolge polinomske obdelave upošteva le celotna grafična površina (zapisana v datoteko), vključno z 32 x 64 \u003d 2048 značilni parametri sn, m (v PROM) in preprost interpolacijski algoritem (v ROM-u). Če se signal T pojavi med referenčnima točkama Tp in Tn + 3 / in temperaturo O med referenčnimi točkami © m und © m + i, potem se, kot je prikazano na sliki, izvede interpolacija dvodimenzionalno med "brez napak" shranjenimi standardnimi parametri S ..... S in želeni parameter s (T, О) se določi kot rezultat interpolacije.

Uporaba v avtu

Z naraščajočimi zahtevami po vseh funkcijah vozila so bile v zadnjih 40 letih zaporedne, sprva mehansko izvedene funkcije regulacije in nadzora nadomeščene z elektronsko krmiljenimi enotami (ECU). To je povzročilo veliko povpraševanje po senzorjih in končnih krmilnih elementih, s katerimi bi te elektronske krmilne enote lahko po eni strani merile stanje vozilu, po drugi strani pa bi lahko vplival nanje. Avtomobilska industrija je v preteklih letih postala motor za razvoj in proizvodnjo najrazličnejših senzorjev. Če so bili na začetku večinoma elektromehanski ali so imeli makro-mehansko obliko, se je trend poznih osemdesetih začel nedvoumno razvijati proti miniaturnim senzorjem, izdelanim s polprevodniškimi metodami (šaržna obdelava).

Začasno nepomembno vlogo v tehnologiji debelih filmov so igrali senzorji, ki izvirajo iz hibridnih tehnologij. Še danes jih lahko najdemo na primer v ploščatih kisikovih sondah in visokotemperaturnih senzorjih za merjenje v izpušnem območju. Če so bili senzorji temperature in magnetnega polja najprej zasnovani kot stikalo podobne strukture in izdelani v ločenih serijah, se je ta trend okrepil, ko je bilo mogoče strukturirati silicij različne poti, pa tudi mikromehansko v dveh in treh dimenzijah (koordinatne osi) in z uporabo zelo učinkovite metode trdno in funkcionalno združiti na različnih položajih.

Ker elektronske polprevodniške stikalne tehnologije temeljijo skoraj izključno na siliciju kot glavnem delovnem materialu, imajo vsi drugi materiali in tehnologije pri vseh senzorjih manjšo vlogo. Na primer, kremen je mogoče tudi mikromehansko oblikovati z uporabo anizotropne tehnologije jedkanja, vendar ima za razliko od silicija boljše piezoelektrične lastnosti. Polprevodniki III-V, kot je galijev arzenid (GaAs), imajo veliko širše območje delovne temperature kot silicij, kar bi lahko nudilo pomembne prednosti pri uporabi na različnih lokacijah v vozilu. Tanke mehanske plasti so zelo primerne za izdelavo natančnih nateznih uporov, natančnih temperaturnih senzorjev in uporov, odvisnih od magnetnega polja. S pomočjo silicija je bilo mogoče elektroniko v senzor vključiti na monoliten način. Ta tehnologija je kljub nekaj izjemam (npr. Hall-IC) zaradi velikega števila in raznolikosti korakov obdelave in posledične nefleksibilnosti izgubila svoj pomen. Tehnologije hibridne integracije v zelo ozkem prostoru po vseh pravilih zahtevajo veliko bolj ekonomične, funkcionalne in enakovredne rešitve.

Medtem ko se je razvoj senzorjev sprva osredotočal skoraj izključno na menjalnik v vozilu, podvozje in karoserijske sisteme ter varnost v cestnem prometu najnovejši razvoj vedno bolj osredotočen na zunanjo bližnjo in daljno okolico vozila: ultrazvočni senzorji zaznavajo ovire med parkiranjem in bodo v bližnji prihodnosti omogočili (v kombinaciji z drugimi senzorji) samodejno parkiranje avtomobila; radar kratkega dosega zazna predmete v okolici vozila, ki bi lahko postali vzrok nesrečepridobiti čas in prilagoditi varnostne sisteme pred trkom (senzorji pred padcem); slikovni senzorji lahko zaznajo ne samo prometni znaki, ampak jih tudi prenesejo na voznikov zaslon, pa tudi prepoznajo konture ceste, voznika opozorijo na nevarnost zavijanja s ceste in po potrebi dovolijo dolgotrajno vožnjo. samodejni način; v kombinaciji z infrardečimi žarki in zaslonom v vidnem polju voznika IR-občutljivi slikovni senzorji omogočajo spremljanje ceste ponoči in celo v megli (nočni vid); Radarski senzorji velikega dosega nadzirajo cesto na razdalji 150 m pred vozilom, kar ji omogoča prilagajanje hitrosti vozil, ki se premikajo spredaj, in tudi dalj časa ohranjajo gibanje v samodejnem načinu.

Senzorji in končni nadzorni elementi tvorijo vmesnike (ujemajoče se naprave) kot obrobje med vozilom s kompleksnimi funkcijami pogona, zaviranja, vožnje in karoserije, kot tudi voznimi in navigacijskimi funkcijami ter digitalno elektronsko krmilno enoto kot napravo za obdelavo podatkov. Stikalo za ujemanje praviloma daje senzorske signale za krmilno enoto v zahtevani standardizirani obliki (merilna veriga, merilni sistem). Te ujemajoče se stikalne naprave, usklajene s posebnimi senzorji, so na voljo v velikem številu v integrirani obliki. Predstavljajo bistven in dragocen dodatek tukaj predstavljenim senzorjem, brez katerih uporaba senzorjev ne bi bila mogoča, kakovost meritev pa je mogoče oceniti le v povezavi z njimi.

V prikazanem večstopenjskem postopku "vozilo" lahko vplivamo tudi na podatke senzorjev iz drugih upravljalnih elementov (krmilnih elementov) in voznika s preprostim krmilnim stikalom. Kazalniki voznika obveščajo o stanju in napredku celotnega postopka.

Tržni podatki senzorjev

Delež dodane vrednosti elektrike in elektronike v avtomobilu trenutno znaša približno 26%. Medtem je skoraj vsak drugi senzor vgrajen v avtomobil z letnim povečanjem, ki ga še vedno določa dvomestna številka. Od konca devetdesetih let vse večji delež predstavljajo mikromehanski in mikrosistemski senzorji, ki so leta 2005 predstavljali že tretjino celotne prostornine.

Za razliko od splošnega trga senzorjev je sektor za osebni avtomobili Evropa s 41-odstotnim tržnim deležem in Bosch kot vodilni svetovni proizvajalec sta zdaj s samo 34-odstotnim deležem daleč pred Ameriko. Na splošno se je trg senzorjev, ki se uporabljajo v avtomobilski industriji, povečal z 8,88 milijarde USD v letu 2005 na 11,35 milijarde USD v letu 2010, tj. za 28%.

Obstajajo tri tipične skupine podjetij, ki proizvajajo senzorje za vozila. Polprevodniška industrija: Tu so s pomočjo nekaterih posebnih delovnih korakov nastali senzorji iz proizvodnje polprevodnikov. Služijo celotnemu trgu senzorjev, vključno z avtomobilsko industrijo, in imajo dobro delujoč prodajni sistem. Postopki izdelave mikromehanskih senzorjev se nenehno izboljšujejo v povezavi s polprevodniškimi postopki. Vendar ta podjetja nimajo posebnega strokovnega znanja na področju izključno tega avtomobilska destinacija, nadzorne in namestitvene tehnologije.

Specializirani, pogosto srednje veliki proizvajalci senzorjev, ki ne izdelujejo polprevodniških stikalnih naprav, so pa izbrali le nekaj vrst senzorjev kot ozek fokus, da jih lahko dobavijo na celoten trg ali celo na določena področja, kot je na primer avtomobilski trg.

Glavni dobavitelji za avtomobilska industrija in proizvajalci sistemov (npr. Bosch) ali velike podružnice proizvajalci avtomobilovki so specializirane za potrebe in oskrbo svojih hčerinskih družb. Podjetja v tem segmentu od uvedbe elektronike v avtomobil v tesnem sodelovanju s proizvajalci polprevodnikov (razvoj procesov, licenciranje) proizvajajo tudi polprevodniška in hibridna stikalna vezja. Tu je bilo razvito veliko število izumov (znanja in izkušenj) na področju opreme vozil, tehnologij nadzora in namestitve, ki temeljijo na sistemskem znanju.

Pošljite svoje dobro delo v bazo znanja preprosto. Uporabite spodnji obrazec

dobro opravljeno na spletno mesto "\u003e

Študentje, podiplomski študentje, mladi znanstveniki, ki bodo pri študiju in delu uporabljali bazo znanja, vam bodo zelo hvaležni.

Objavljeno na http://www.allbest.ru

MINISTRSTVO ZA IZOBRAŽEVANJE IN ZNANOST UKRAJINE

NACIONALNA TEHNIČNA UNIVERZA

"POLITIHNI INSTITUT KHARKIV"

Oddelek za znanost o materialih

Preizkus

Znanost o električnih materialih

Na temo: "Senzorji, uporabljeni v sodoben avto»

Študent 2. letnika

Skupine TMZ-11

Linnik Artem Alekseevich

mesto Harkov

UVOD

І. OPREDELITEV SENZORJA

II. RAZVRSTITEV SENZORJA

ІІІ. SENZORJI V MODERNIH AVTOMOBILIH

1. Novi razvoj senzorjev

2. Parktronic senzorji

3. Senzorji v avtomobilskih alarmnih sistemih

SEZNAM UPORABLJENE KNJIŽEVNOSTI

UVOD

V zadnjih letih se v tehnologiji merjenja in uravnavanja parametrov različnih procesov povečuje vloga industrije proizvodnje in uporabe senzorjev. Ta industrija, ki se nenehno razvija, služi kot osnova za ustvarjanje različnih možnosti za avtomatske nadzorne sisteme.

Ta razvoj je predvsem posledica velikega napredka na področju mikroelektronike. Široka paleta aplikacij mikroračunalnikov v gospodinjskih aparatih, avtomobilski industriji in drugih panogah vedno bolj zahteva poceni obsežne senzorje. Posledično se pojavijo nove zanimive in hkrati poceni senzorske naprave.

Nenehno izboljševanje avtomobilov je najpomembnejši dejavnik razvoja gospodarstva naše države. Sodoben avtomobil je sestavljen iz velikega števila mehanskih komponent, ki so povsem popolne. Zato se v zadnjih letih kaže težnja po zapletu in razvoju električne in elektronske opreme v avtomobilih, katerih stroški v sodobnih tovornjaki pogosto presega 30% skupnih stroškov.

Ena najpomembnejših težav sodobnega avtomobilskega podjetja je hitro in kakovostno odpravljanje težav z avtomobili. Pri upravljanju avtomobila se lahko pojavijo skrite okvare, ki se ne kažejo navzven, vendar lahko, če jih ne opazite, povzročijo resne okvare in posledično draga popravila.

Poleg tega preventivna diagnostika podjetju omogoča prihranek pomembnih sredstev s prepoznavanjem napak in njihovo pravočasno odpravo, kar zmanjšuje čas izpadov popravil in posledično zmanjšuje stroške dela in popravila.

Pojav polprevodniških naprav, integriranih vezij, miniaturnih mikroračunalnikov omogoča hitro in učinkovito odkrivanje nastajajočih napak in njihovo odpravljanje tako med delovanjem vozila kot med njegovo pripravo na obratovanje.

Za diagnozo določenih parametrov avtomobila so najprej potrebni zanesljivi, natančni senzorji.

І. OPREDELITEV SENZORJA

Nadzorni postopek je sestavljen iz sprejemanja informacij o stanju nadzornega predmeta, njihovega spremljanja in obdelave s pomočjo centralne naprave ter oddajanja nadzornih signalov izvršilnim napravam. Za sprejem informacij se uporabljajo senzorji neelektričnih količin. Tako se nadzorujejo temperatura, mehansko gibanje, prisotnost ali odsotnost predmetov, tlak, pretoki tekočin in plinov, hitrost vrtenja itd. senzor parkirnih senzorjev alarm

Na senzor lahko sočasno vplivajo različne fizikalne veličine (tlak, temperatura, vlaga, vibracije, jedrska reakcija, magnetna in električna polja itd.), Vendar mora zaznati le eno količino, ki se imenuje naravna količina.

Senzorji o stanju zunanjega okolja obveščajo z interakcijo z njim in pretvorbo reakcije na to interakcijo v električne signale. Obstajajo številni pojavi in \u200b\u200bučinki, vrste preoblikovanja lastnosti in energije, ki jih lahko uporabimo za ustvarjanje senzorjev.

Senzor, senzor (iz angleščine. Sensor) - koncept krmilnih sistemov, primarnega pretvornika, elementa merilne, signalne, regulacijske ali krmilne naprave sistema, pretvarjanje nadzorovane vrednosti v signal, primeren za uporabo.

Obstaja več definicij senzorja. Naslednje opredelitve se pogosto uporabljajo:

1. občutljiv element, ki pretvori parametre medija v primeren tehnična uporaba signal, običajno električni, čeprav je mogoče drugačne narave (na primer pnevmatski signal);

2. končni izdelek, ki temelji na zgornjem elementu, vključno z napravami za ojačanje signala, linearizacijo, kalibracijo, analogno-digitalno pretvorbo in vmesnikom za integracijo v nadzorne sisteme, odvisno od potrebe. V tem primeru lahko sam senzorski element senzorja imenujemo senzor.

3.senzor je del merilnega oz nadzorni sistem, ki je konstruktivni sklop merilnih pretvornikov, vključno s pretvornikom vrste signalne energije, ki se nahaja na območju delovanja vplivnih dejavnikov predmeta in zaznava naravno kodirane informacije s tega predmeta.

4. senzor - strukturno ločen del merilnega sistema, ki vsebuje enega ali več primarnih pretvornikov ter enega ali več vmesnih pretvornikov.

Te opredelitve so v skladu s prakso uporabe izraza proizvajalcev senzorjev. V prvem primeru je senzor majhna, običajno monolitna elektronska naprava, na primer termistor, fotodioda itd., Ki se uporablja za ustvarjanje bolj zapletenih elektronske naprave... V drugem primeru gre za napravo, popolno po svoji funkcionalnosti, ki je prek enega od znanih vmesnikov povezana s sistemom. samodejni nadzor ali registracijo. Na primer fotodiode v matricah itd. V tretji in četrti definiciji je poudarek na dejstvu, da je senzor strukturno ločen del merilnega sistema, ki zaznava informacije, zato ima za to nalogo samozadostnost in določene meroslovne značilnosti.

Trenutno se pri izdelavi avtomatiziranih nadzornih sistemov pogosto uporabljajo različni senzorji.

Senzorji so element tehnični sisteminamenjeni za merjenje, signaliziranje, regulacijo, nadzor naprav ali procesov. Senzorji pretvorijo nadzorovano vrednost (tlak, temperatura, pretok, koncentracija, frekvenca, hitrost, premik, napetost, električni tok itd.) V signal (električni, optični, pnevmatski), primeren za merjenje, prenos, pretvorbo, shranjevanje in registracijo informacije o stanju merilnega predmeta.

Zgodovinsko in logično so senzorji povezani z merilno tehnologijo in merilnimi instrumenti, na primer termometri, merilniki pretoka, barometri, naprava z umetnim obzorjem itd. Splošni izraz senzor se je okrepil v povezavi z razvojem sistemov za avtomatsko krmiljenje, kot element splošnega logičnega koncepta senzor - krmilna naprava - izvršilna naprava - nadzorni objekt. Kot posebna kategorija uporabe senzorjev v avtomatski sistemi registracijo parametrov ločimo po njihovi uporabi v sistemih znanstvenih raziskav in eksperimentov.

V zadnjem času se v povezavi z znižanjem stroškov elektronskih sistemov vse pogosteje uporabljajo senzorji s kompleksno obdelavo signala, možnostmi nastavitve in regulacije ter standardnim vmesnikom nadzornega sistema. Obstaja določena težnja po obsežni interpretaciji in prenosu tega izraza na merilne instrumente, ki so se pojavili veliko prej kot množična uporaba senzorjev, in po analogiji tudi na predmete drugačne narave, na primer biološke. Glede praktične usmeritve in podrobnosti tehnične izvedbe je koncept senzorja blizu konceptom merilnega instrumenta in merilna naprava, vendar so odčitki teh instrumentov v glavnem berljivi človeku, senzorji pa se običajno uporabljajo v samodejnem načinu.

II. RAZVRSTITEV SENZORJA

Pri razvrščanju senzorjev se kot osnova pogosto uporablja načelo njihovega delovanja, ki pa lahko temelji na fizikalnih ali kemijskih pojavih in lastnostih.

Razvrstitev po vrsti izhodnih količin:

· Aktiven (generator);

· Pasivno (parametrično).

Klasifikacija merjene spremenljivke:

Tlačni senzorji:

· Absolutni tlak;

· Pretiran pritisk;

· Redčenje;

· Tlak-redčenje;

· Tlačna razlika;

· Hidrostatični tlak.

Senzorji pretoka:

· Mehanski merilniki pretoka;

· Diferenciatorji;

· Ultrazvočni merilniki pretoka;

· Elektromagnetni merilniki pretoka;

· Merilniki pretoka Coriolis;

· Vrtinčni merilniki pretoka.

· Float;

· Kapacitivni;

· Radar;

· Ultrazvočni.

Temperature:

· Termočlen;

· Odporni termometer;

· Pirometer;

· Senzor koncentracije;

· Merilniki prevodnosti.

Radioaktivnost (imenovana tudi detektorji radioaktivnosti ali sevanja):

· Ionizacijska komora;

· Neposredno tipalo polnjenja.

Gibanja:

· Absolutni kodirnik;

· Relativni kodirnik;

Položaji:

· Stik;

· Brez stika.

Foto senzorji:

· Fotodioda;

· Fotosenzor.

Kotni senzor položaja;

Pretvornik kotne kode;

Senzor vibracij;

Piezoelektrični senzor;

Senzor vrtinčnega toka;

Mehanski senzor vrednosti;

Raztezni senzor rotorja;

Absolutni ekspanzijski senzor;

Senzor za zaščito pred lokom.

Funkcionalna klasifikacija:

· Optični senzorji (foto senzorji);

· Magnetoelektrični senzor (na podlagi Hallovega učinka);

· Piezoelektrični senzor;

· Tenzo pretvornik;

· Kapacitivni senzor;

· Potenciometrični senzor;

· Induktivni senzor.

Razvrstitev po naravi izhodnega signala:

· Diskretna;

· Analogno;

· Digitalno;

· Impulz.

Srednja klasifikacija:

· Žično;

· Brezžično.

Razvrstitev po številu vhodnih količin:

· Enodimenzionalni;

· Večdimenzionalni.

Klasifikacija proizvodne tehnologije:

· Elementarno;

· Celovito.

Upoštevajmo glavne vrste:

Temperaturni senzorji. Med drugimi senzorji se temperaturni senzorji odlikujejo po zelo različnih vrstah in so eden najpogostejših.

Slika: 1. Zasnova temperaturnega senzorja.

Stekleni termometer z živosrebrnim stebrom je znan že dolgo in se danes pogosto uporablja. Termistorji (slika 1), katerih upor se spreminja pod vplivom temperature, se zaradi sorazmerno nizkih stroškov senzorjev pogosto uporabljajo v različnih napravah. te vrste... Obstajajo tri vrste termistorjev: z negativno karakteristiko (njihov upor se z naraščajočo temperaturo zmanjšuje), s pozitivno lastnostjo (z naraščajočo temperaturo se upor poveča) in s kritično karakteristiko (upor se poveča pri mejni temperaturni vrednosti). Običajno se odpornost precej močno spremeni pod vplivom temperature. Za razširitev linearnega odseka te spremembe so upori povezani vzporedno in zaporedno s termistorjem.

Termoelementi so še posebej široko uporabljeni na področju merjenja. Uporabljajo Seebeckov učinek: EMF nastane v stiku različnih kovin, približno sorazmeren temperaturni razliki med samim spojem in njegovimi priključki. Območje temperatur, ki ga izmeri termočlen, je odvisno od uporabljenih kovin. V termosenzibilnih feritih in kondenzatorjih se uporablja vpliv temperature na magnetno oziroma dielektrično konstanto, začenši z določeno vrednostjo, ki se imenuje Curiejeva temperatura in je za določen senzor odvisen od uporabljenih materialov.

Termosenzibilne diode in tiristorji so polprevodniški senzorji, ki uporabljajo temperaturno odvisnost prevodnosti pn-prehoda (običajno na silicijevem kristalu). Pred kratkim praktična uporaba našel tako imenovane integrirane temperaturne senzorje, ki so termosenzibilna dioda na enem čipu z zunanjimi vezji, na primer ojačevalnik itd.

Optični senzorji. Tako kot temperaturni senzorji se tudi optični senzorji odlikujejo po široki paleti in široki uporabi. V skladu z načelom optično-električne pretvorbe lahko te senzorje razdelimo na štiri vrste: na podlagi učinkov fotoelektronske emisije, fotoprevodnosti, fotovoltaike in piroelektrike.

Fotovoltaična emisija ali zunanji fotoelektrični učinek je emisija elektronov, ko svetloba pade na fizično telo. Da bi elektroni pobegnili iz fizičnega telesa, morajo premagati energijsko pregrado. Ker je energija fotoelektronov sorazmerna s hc / l (kjer je h Planckova konstanta, c hitrost svetlobe, l svetlobna valovna dolžina), krajša je valovna dolžina obsevalne svetlobe, večja je energija elektronov in lažje so premagati določeno pregrado.

Učinek fotoprevodnosti ali notranjega fotoelektričnega učinka je sprememba električnega upora fizičnega telesa pri obsevanju s svetlobo. Med materiali z učinkom fotoprevodnosti obstajajo ZnS, CdS, GaAs, Ge, PbS itd. Največja spektralna občutljivost CdS se pojavi približno pri svetlobi z valovno dolžino 500-550 nm, kar ustreza približno sredini območja občutljivosti človeškega vida. Optične senzorje, ki delujejo na učinek fotoprevodnosti, je priporočljivo uporabljati v merilnikih osvetlitve fotografskih in filmskih kamer, v avtomatskih stikalih in zatemnilnikih, detektorjih plamena itd.

Fotovoltaični učinek je sestavljen iz pojava EMR na terminalih p-n-spoja v polprevodniku, obsevanem s svetlobo. Pod vplivom svetlobe se znotraj p-n-stika pojavijo prosti elektroni in luknje in nastane EMR. Tipični senzorji, ki delujejo po tem principu, so fotodiode, fototranzistorji. Enak princip delovanja ima optoelektrični del dvodimenzionalnih polprevodniških slikovnih senzorjev, na primer senzorji na napravah s polnilno vezano napravo (CCD senzorji). Silicij se najpogosteje uporablja kot material za podlago za fotonapetostne senzorje. Sorazmerno visoka odzivna hitrost in visoka občutljivost v območju od bližnjega infrardečega (IR) območja do vidne svetlobe zagotavljata tem senzorjem širok spekter uporabe.

Piroelektrični učinki so pojavi, pri katerih se na površini fizičnega telesa pojavijo električni naboji zaradi sprememb v "reliefu" površinske temperature, ki ustrezajo tem spremembam. Med materiali s podobnimi lastnostmi je tudi veliko drugih tako imenovanih piroelektričnih materialov. V ohišje senzorja je vgrajen tranzistor s poljskim učinkom, ki omogoča pretvorbo visoke impedance pirotehničnega elementa z optimalnimi električnimi naboji v nižjo in optimalno izhodno upornost senzorja. Od te vrste senzorjev so najpogosteje uporabljeni infrardeči senzorji.

Malo je optičnih senzorjev, ki imajo zadostno občutljivost v celotnem obsegu svetlobe. Večina senzorjev ima optimalno občutljivost v dokaj ozkem ultravijoličnem ali vidnem ali infrardečem območju spektra.

Glavne prednosti pred drugimi vrstami senzorjev:

1. Možnost brezkontaktnega zaznavanja.

2. Možnost (z ustrezno optiko) merjenja objektov tako izredno velikih kot izredno majhnih dimenzij.

3. Visoka hitrost odziv.

4. Priročnost uporabe integrirane tehnologije (optični senzorji, praviloma polprevodniški in polprevodniški), ki zagotavlja majhne dimenzije in dolgo življenjsko dobo.

5. Obsežen obseg uporabe: merjenje različnih fizikalnih veličin, določanje oblike, prepoznavanje predmetov itd.

Optični senzorji imajo poleg prednosti tudi nekaj pomanjkljivosti, in sicer so občutljivi na onesnaženje, nanje vplivajo tuja svetloba, svetloba v ozadju in tudi temperatura (s polprevodniško osnovo).

Tlačni senzorji. Vedno obstaja velika potreba po oddajnikih tlaka in imajo zelo široko uporabo. Načelo zapisovanja tlaka služi kot osnova za številne druge tipe senzorjev, na primer senzorje za maso, položaj, nivo tekočine in pretok itd. V veliki večini primerov se indikacija tlaka izvede zaradi deformacije elastičnih teles, na primer diafragme, Proudhonove cevi, valovite membrane. Takšni senzorji imajo zadostno moč, poceni, vendar je v njih težko sprejemati električne signale. Potentialometrični (reostatični), kapacitivni, indukcijski, magnetostriktivni, ultrazvočni senzorji tlaka imajo na izhodu električni signal, vendar jih je relativno težko izdelati.

Danes se merilniki napetosti vse pogosteje uporabljajo kot tlačni senzorji. Zdi se, da so polprevodniški napetostni merilniki difuzijskega tipa še posebej obetavni. Difuzijski merilniki napetosti na silikonski podlagi imajo visoko občutljivost, majhnost in so enostavno integrirani z obrobnimi vezji. Na površini n-prevodnega silicijevega kristala z jedkanjem po tankoplastni tehnologiji nastane krožna membrana. Na robovih diafragme se z difuzijo nanesejo filmski upori s p-prevodnostjo. Če pritisnemo na membrano, se upor nekaterih uporov poveča, drugi pa zmanjšajo. Izhodni signal senzorja generira mostno vezje, ki vključuje te upore.

Difuzijski polprevodniški senzorji tlaka, kot je opisan zgoraj, se pogosto uporabljajo v avtomobilski elektroniki v vseh vrstah kompresorjev. Glavni problemi so odvisnost od temperature, nestabilnost okolja in življenjska doba.

Senzorji vlage in analizatorji plina. Vlažnost je fizični parameter, s katerim se je oseba, tako kot temperatura, srečevala že od antičnih časov; zanesljivi senzorji pa že dolgo niso na voljo. Najpogosteje so za takšne senzorje uporabljali človeško ali konjsko dlako, ki se s spremembami vlažnosti podaljša ali skrajša. Trenutno se za določanje vsebnosti vlage uporablja polimerni film, prevlečen z litijevim kloridom, ki nabrekne z vlago. Vendar imajo senzorji na tej osnovi histerezo, nestabilnost značilnosti skozi čas in ozko merilno območje. Sodobnejši so senzorji, ki uporabljajo keramiko in trdne elektrolite. Odpravili so zgornje slabosti. Eno področje uporabe senzorjev vlažnosti so različni regulatorji ozračja.

Senzorji za plin se pogosto uporabljajo v proizvodna podjetja za odkrivanje vseh vrst škodljivih plinov, v gospodinjstvih pa za odkrivanje puščanja vnetljivih plinov. V mnogih primerih je treba zaznati določene vrste plina in zaželeno je, da imamo senzorje za plin, ki so selektivni glede na plinasto okolje. Vendar odziv na druge sestavne dele plina otežuje zasnovo selektivnih senzorjev za plin z visoko občutljivostjo in zanesljivostjo. Senzorji za plin so lahko izdelani na osnovi MOS tranzistorjev, galvanskih celic, trdnih elektrolitov z uporabo pojavov katalize, motenj, absorpcije infrardečih žarkov itd. Zlasti polprevodniška keramika ali naprave, ki delujejo na principu katalitskega zgorevanja, se v glavnem uporabljajo za odkrivanje uhajanja domačega plina, na primer utekočinjenega zemeljskega plina ali gorljivega plina, kot je propan.

Pri uporabi senzorjev za plin in vlago za registracijo stanja različnih medijev, vključno z agresivnimi, pogosto obstaja težava trajnosti.

Magnetni senzorji. Glavna značilnost magnetni senzorji, pa tudi optični, je hitrost in sposobnost brezkontaktnega zaznavanja in merjenja. Toda za razliko od optičnih senzorjev ta tip senzorja ni občutljiv na onesnaženje. Vendar pa je zaradi narave magnetnih pojavov učinkovito delovanje teh senzorjev v veliki meri odvisno od takega parametra, kot je razdalja, in običajno magnetni senzorji zahtevajo zadostno bližino delujočega magnetnega polja.

Hallovi senzorji so med magnetnimi senzorji dobro znani. Trenutno se uporabljajo kot diskretni elementi, vendar se uporaba Hallovih elementov v obliki IC na silikonski podlagi hitro širi. Takšne IC so najprimernejše za sodobne zahteve senzorjev.

Magnetoresistivni polprevodniški elementi imajo dolgo zgodovino razvoja. Zdaj so raziskave in razvoj magnetoresistivnih senzorjev, ki uporabljajo feromagnete, spet oživeli. Pomanjkljivost teh senzorjev je ozek dinamični razpon zaznavnih sprememb magnetnega polja. Vendar pa visoka občutljivost, pa tudi možnost ustvarjanja večelementnih senzorjev v obliki IC s pršenjem, tj.proizvodljivost njihove proizvodnje, predstavljajo nedvomne prednosti.

ІІІ. SENZORJI V KRAVIPOJASAVTOMOBILI

1. Novi razvoj senzorjev

Nov Boschev senzor akumulatorja. Koncern Bosch se je razvil elektronski senzor stanje akumulatorja vozila (EBS). Vgrajena merilna elektronika senzorja določa glavne fizikalne parametre akumulatorja - napetost, tok in temperaturo, programski algoritmi pa izračunajo vrednosti, ki natančno opisujejo njegovo stanje. Poleg tega senzor naredi situacijsko napoved stanja napolnjenosti.

V sodobnih vozilih te informacije uporablja krmilna enota za upravljanje z energijo, ki omogoča, da je tudi po daljšem obdobju nedejavnosti vedno mogoče ohraniti zadostno raven akumulatorja za pravilno zagon motorja. Podatki, ki se uporabljajo za nadzor nad alternatorjem in motorjem, lahko pomagajo zmanjšati porabo goriva in s tem emisije izpušnih plinov ter podaljšajo življenjsko dobo baterije. Nadzor akumulatorja igra pomembno vlogo pri hibridna vozila s funkcijo start-stop.

Senzor je sestavljen iz čipa z elektronskim polnjenjem in uporovnega elementa za merjenje toka. Skupaj s priključkom pola se oblikujejo pritrdilni blokki se neposredno priključi na akumulator in se standardno prilega v vdolbino poleg terminala avtomobilske baterije... Novost osvaja druge rešitve na tem področju zaradi znatnega prihranka prostega prostora in denarja.

Poleg strojne osnove senzorja je Bosch razvil v sodelovanju z Varto programske opreme za določitev stanja baterije, katere algoritmi so v celoti integrirani v čip EBS. Senzor neposredno meri temperaturo, napetost in tok akumulatorja in na podlagi teh podatkov izračuna njegovo zmogljivost in stanje napolnjenosti ter trenutne in prihodnje zmogljivosti. Informacije se prek vmesnika LIN prenesejo na višjo enoto za nadzor energije vozila, kar omogoča optimizacijo stanja napolnjenosti akumulatorja.

Bosch začne s proizvodnjo prvih modulov na svetu plin iz kompozitnih materialov za bencinski motorji... Nov izdelek tehta 25% manj in je varčnejši za izdelavo kot tradicionalni kovinski moduli. Druge prednosti novosti vključujejo: natančnejše prilagajanje kota odpiranja, poenostavljeno prilagajanje različni motorji in modelov avtomobilov, pa tudi izboljšanje varnosti v primeru nesreče: deli iz kompozitov se pod vplivom nenadnega udarca razbijejo na majhne sestavne dele.

V sistemu elektronski nadzor Pri položaju dušilke je modul dušilke glavni element pri uravnavanju porabe zraka v motorju in s tem moči motorja. Na podlagi informacij o položaju pedala za plin krmilna enota motorja izračuna zahtevani kot odpiranja dušilnega ventila, čas vžiga in količino vbrizganega goriva. Signal s senzorja položaja dušilke spremlja dejanski položaj dušilnega ventila in zagotavlja, da se ciljni položaj dosledno upošteva. Poleg tega v krogotok hladilne tekočine ni treba vključiti modula dušilnega ventila, saj nizka toplotna prevodnost sintetičnega materiala znatno zmanjša tveganje zaledenitve.

Ohišje in loputa nove generacije modulov DV-E8 so izdelani iz trpežnih, močnih steklenih vlaken, ojačanih s termoplastiko, ki ima visoko temperaturo in odpornost proti obrabi. Zasnova omogoča enostavno prilagajanje različni modeli motorji in vozila.

Motorola je razvila novo generacijo avtomobilskih senzorjev tlaka v pnevmatikah in nova serija inercijski senzorji.

Naprave za nadzor tlaka imajo originalno zasnovo in so nameščene v standardnem kolesnem ventilu. Napajajo se iz priloženih baterij in jih je mogoče enostavno namestiti v katero koli vozilo.

Ta sistem poleg senzorjev vključuje vgrajeni sprejemnik, ki sprejema signale senzorjev in jih pretvarja v podatke, ki jih voznik lahko razume.

Obljubili so, da bodo do leta 2008 ustanovili industrijsko proizvodnjo teh naprav.

Poleg senzorjev tlaka je Motorola napovedala serijsko proizvodnjo sistemov za nadzor vztrajnega gibanja. Spremljajo spremembo dinamike avtomobila glede na manipulacijo voznika in so sposobni preprečiti drsenje in prevračanje avtomobila.

Inercijski senzorji Motorola so zasnovani za dobavo montažnim obratom kot del originala eSP sistemi razvoj tega podjetja. Motorola upa na industrijska naročila novih izdelkov proizvajalcev avtomobilov in jih namerava prilagoditi obetavnim modelom iz leta 2006.

2. Parktronic senzorji

Parkirni radar, znan tudi kot zvočni parkirni sistem (APS), parktronski ali ultrazvočni parkirni senzor, je pomožni parkirni sistem, nameščen na nekaterih vozilih; To je sistem, ki olajša postopek parkiranja avtomobila, vzvratno vožnjo v temi in manevriranje ozka grla... Zmanjšuje tveganje poškodb karoserije avtomobila zaradi bližajoče se ovire, saj voznika pravočasno opozori na vse manjšo razdaljo do predmeta. Nekateri modeli parkirnih senzorjev sami preprečujejo morebiten trk s predmetom, ki se približuje.

Parktronic z ultrazvokom meri razdaljo do bližajočega se predmeta. Za merjenje razdalje do bližnjih predmetov sistem uporablja ultrazvočne senzorje (slike 2, 3), vgrajene v sprednji in zadnji odbijač. Sistem oddaja prekinitveni opozorilni zvok (in v nekaterih različicah prikazuje informacije o razdalji na zaslonu, vgrajenem v armaturno ploščo, v vzvratno ogledalo ali nameščeno posebej), da označi, kako daleč je vozilo od ovire.

Slika: 2. Ultrazvočni senzor tipa MA40MF14-18.

Zasloni in parkirni senzorji so zelo natančni in vozniku ne kažejo le smeri bližajoče se ovire, temveč tudi razdaljo do nje, če je ta manjša od enega metra in pol. V tem času se z manjšo razdaljo zvočni signal zvok pogosteje in ko razdalja postane manjša od 25 cm, zvočni signal parkirnih senzorjev postane neprekinjen.

Parkirni senzorji (sami senzorji), ki so priloženi kompletu, so različnih velikosti in barv. Vgrajeni so v avtomobilski odbijač. Številni modeli avtomobilov imajo običajna mesta za namestitev parkirnih senzorjev ali pa so izrezane luknje za njihovo namestitev. Videz avto se v tem primeru ne poslabša.

Številne avtomobilske znamke trenutno izdelujejo s predhodno nameščenimi parkirnimi senzorji (parkirnimi senzorji), kar potrjuje potrebo po tem sistemu.

Slika: 3. Ultrazvočni senzor tipa MA40S5.

Obstaja veliko sort parkirni sistemi, ki se razlikujejo predvsem po številu in lokaciji ultrazvočnih pretvornikov.

Najenostavnejši sistemi uporabljajo dva senzorja, nameščena na zadnjem odbijaču avtomobila. Sistem se aktivira, ko voznik vklopi prestavo vzvratno... Število senzorjev je odvisno od zasnove parkirnih senzorjev. Njihovo število se lahko giblje od dveh do osmih. Natančnost parkirnih senzorjev je odvisna od števila senzorjev.

Senzorji so lahko vgrajeni ali nad glavo. Za vdolbene senzorje se v telo odbijača izvrtajo posebne luknje, nato pa se po pripravi mest namestijo senzorji. To je najpogostejši način namestitve. Za namestitev senzorjev za popravke vam ni treba ničesar vrtati. Senzorji so preprosto pritrjeni s posebnim lepilom na avtomobilski odbijač.

V Rusiji se namesti obrat AvtoVAZ parkirni radar za avtomobile Lada Priora v konfiguraciji Lux. Kot dodatno možnost lahko namestite skoraj vsak avto, ki nima parkirnega radarja.

3. Senzorji v avtomobilskih alarmnih sistemih

Avtor oblikovanje avtomobilski alarmi so razdeljeni na dve vrsti: kompaktni in modularni.

Alarmni sistem v kompaktni izvedbi je monoblok, ki vsebuje skoraj vse elemente sistema: elektronske komponente, sireno, senzorje. Ker so elektronske komponente nameščene v ohišju sirene, ki je nameščeno pod pokrovom, so vsiljivcem dostopnejše.

Signalizacija v modularni izvedbi je sestavljena iz ločenih delov: centralna enota, sirena in zunanji senzorji. Centralna enota se nahaja v potniški kabini, zaščitena pred dostopom in ni izpostavljena atmosferskim vplivom. Ta vrsta alarma je opremljena tudi z dodatnimi senzorji in aktuatorji (centralna ključavnica, zaklep prtljažnika, električni pomik stekel itd.). Ima širši nabor servisnih funkcij.

Skoraj vsi alarmi uporabljajo servisni sistemi, kot sta spremljanje in preverjanje lažnih pozitivnih rezultatov:

· Samodejno testiranje - samodejno preveri vse alarmne senzorje, zazna morebitne okvare in uporabnika reši dolgega in dragega iskanja;

· Obvod napak (samodejni obvod) s samodejnim nadzorom. Sistem samodejno (na zahtevo uporabnika) onemogoči okvarjene senzorje ali vezja, pri čemer ohranja splošno delovanje alarma in zaščito vozila.

Avtomobilizem protivlomni alarmi uporabite različne senzorje od najpreprostejših (kontaktnih) do zapletenih, ki so praktično neodvisni inteligentni elektronske naprave (volumetrični senzorji).

Kontaktni senzorjina splošno se uporabljajo vsi alarmi. Ti senzorji so zasnovani za zaščito avtomobilskih vrat, pokrova motornega prostora in prtljažnika. Kot takšna tipala se običajno uporabljajo tipkovna stikala (praviloma standardna vratna stikala).

Senzor zlomljenega stekla reagira na značilen zvok razbitega stekla. To je senzor za mikro sluz in je lahko enostopenjski ali dvostopenjski. Odziv takšnega senzorja je v veliki meri odvisen od vrste stekla, njegove debeline in lokacije mikrofona. Enonivojski senzor reagira le na značilen zvok razbijanja stekla. Dvostopenjski - registrira zvok udarca na steklo in dejansko zvonjenje razbitega stekla. Za sprožitev in pošiljanje ustreznega signala na centralno enoto mora tak senzor registrirati dve vrsti signalov z intervalom največ 150 ms.

Načelo delovanja teh senzorjev je odziv na vibracije s frekvenco približno 1500 Hz, ki jih povzroča razbito steklo, ali na vibracije visoka frekvencaki jih povzročajo notranje napetosti stekla, ko je razpokano ali razrezano.

Elektromehanski senzor zaprta v zapečateni ampuli. Njegovi kontakti so v obliki dveh električnih filamentov, ki sta polovično potopljena v živo srebro. Nihanja, ki nastanejo pri lomljenju stekla, povzročijo kratkotrajne prekinitve električnega kontakta.

Akustični senzor namenjen zajemanju vibracij s frekvenco približno 1500 Hz, ki se pojavijo ob uničenju steklenih predelnih sten. Signal, ki ga prejme mikrofon, se ojača in analizira elektronsko vezjepriključen na senzor.

Piezoelektrični senzor - to je natančnejši detektor, saj ima visoko selektivnost. Ne reagira na nizke frekvence, ki se pojavijo ob udarcu stekla, razen če je zlomljeno, ampak zajame tresljaje približno 200 kHz, ki jih povzročijo notranje napetosti razbitega stekla. Tako so izključeni nepravočasni alarmi, ki se pojavijo na primer ob prevozu težkega oz hitri avto v bližini steklene pregrade ali ko letalo brezpilotnega zrakoplova prodre v steno.

Senzor šoka (vibracije) je običajno na voljo v osnovnem kompletu avtomobilskih alarmov. Gre za napravo, ki zazna vibracije in udarce na karoseriji vozila. Če amplituda vibracij preseže nastavljeno vrednost, se sproži alarm.

Senzor deluje na osnovi piezoelektričnega učinka ali elektromagnetne indukcije, ko se trajni magnet premika vzdolž navitja tuljave in v njem ustvarja izmenični tok... Tak senzor se imenuje elektromagnetni, magnetnoresonančni ali Piezosensorski senzor.

Redka različica naprave za zaznavanje vibracij - senzor vibracij z žogami. V mirovanju je električni kontakt zaprt. Ena ali obe kroglici prosto ležita na dveh kontaktih, ki sta lahko strukturno izdelana v obliki dveh kovinskih ograj. V trenutku udarca se kroglice odbijejo od kontakta, kar povzroči kratke prekinitve, ki jih analizira elektronsko vezje, prek katerega se prilagaja občutljivost na udarce.

Občutljivost je določena s trajanjem kontaktne odprtine, ko se kroglice med seboj odbijajo.

Senzor nagiba je zelo preprost senzor. Zelo priljubljen je pri domačih lastnikih avtomobilov. Senzor nagiba je sestavljen iz dveh magnetov in tuljave. En magnet je nepomično pritrjen na dnu tuljave, drugi pa je obešen v magnetnem polju prvega. Ko je telo senzorja nagnjeno, se drugi magnet premakne glede na prvega, kar vodi do spremembe magnetnega polja, v katerem je tuljava. V navitju tuljave je induciran EMR, ki je ojačan in je informacijski signal senzorja. V tujih avtomobilskih alarmih se takšni senzorji nagiba redko uporabljajo, vendar se pogosto uporabljajo v varnostnih sistemih motornih koles.

Senzor padca napetosti nadzoruje napetost v varnostnem načinu omrežje na vozilu avto. V primeru napetostnih sunkov, ki jih povzroči na primer odpiranje vrat avtomobila, senzor pošlje ustrezen signal alarmni kontrolni enoti. Ta tip senzorja je vgrajen v centralno enoto in je vključen v osnovni sklop večine alarmov.

Senzor toka deluje na enak način kot senzor padca napetosti. Vendar v oboroženem načinu registrira trenutni val, ki se pojavi pri povezovanju dodatna obremenitev na vir napajanja (na primer pri odpiranju vrat avtomobila). Trenutni senzor mora imeti zelo visoko občutljivost na majhne vklopne tokove in se zato redko uporablja pri alarmih.

Uporaba senzor izpada električne energije v avtomobilskih alarmih velja za tradicionalno. Če je napajalni tokokrog alarma odprt (odklop sponk baterija) senzor se sproži in vklopi sirono silo, če je priključena na alarm.

Senzor gibanja pogosto imenujemo tudi senzor bližine, ker se sproži, ko predmet, ki oddaja toploto, na primer oseba, vstopi v zaščiteno območje senzorja. Senzor bližine ima običajno eno območje občutljivosti (90-110 °) in je odporen na lažne alarme. Pomanjkljivost najpreprostejših in najcenejših senzorjev je, da se sprožijo z določeno hitrostjo spremembe toplotnega toka. Če na primer sonce ogreje notranjost avtomobila, se lahko sproži senzor.

Naprednejši senzorji nimajo te pomanjkljivosti. Za njihovo zanesljivost in odpornost proti toplotnim motnjam skrbijo večkanalne glave in izpopolnjena elektronska obdelava signalov v samem senzorju. V preprostih modelih obdelava signala poteka z analognimi metodami, v bolj zapletenih modelih pa digitalne, na primer z integriranim procesorjem.

Volumetrični senzorji spadajo med najbolj občutljive varnostne sisteme v notranjosti vozila. Registrirajo vsako gibanje v zaprtem prostoru potniške kabine. Zato številni alarmi omogočajo način daljinskega izklopa senzorja s pomočjo ključa. Volumetrični senzorji vključujejo:

1. Ultrazvočni senzor (Ultrasonic) je zasnovan za zaznavanje premikov v notranjosti vozila. Njegovo delovanje temelji na interferenci ultrazvočnih vibracij. Senzor vključuje ultrazvočni oddajnik frekvence in sprejemnik, ki sta v potniški kabini razmaknjena. Kdaj zaprta okna in vrat, prostor, ki ga nadzira senzor, je omejen z notranjostjo vozila, na mestu sprejemnika pa se tvori stabilen vzorec motenj. Ko prodre katera koli prostornina in notranjost, se moti vzorec motenj in sproži se alarm. Glavna pomanjkljivost ultrazvočnega senzorja so lažni alarmi, ko konvekcijski zrak teče v ogrevalnem sistemu vozila.

2. Mikrovalovni senzor je zasnovan tako, da zazna gibanje znotraj in okoli vozila. Zato ga imenujemo tudi dvozonski senzor. Prvo varnostno območje je bilo zunaj avtomobila, drugo pa sam salon. Načelo delovanja senzorja temelji na registraciji sprememb interferenčnega vzorca radijskih valov v centimetrskem območju (prozorno za avtomobilsko steklo), ki ga tvori oddajnik. Naprava je zelo učinkovita, vendar zahteva skrbno prilagajanje občutljivosti, saj se varnostno območje razteza zunaj vozila, kar lahko povzroči lažne alarme senzorja.

Dvozonski senzorji se pogosto uporabljajo za prestrašenje oseb, ki se približujejo vozilu. Ko se sproži prvo območje, se vklopijo žarometi in zasliši se šibek zvočni signal. V najnaprednejših modelih se uporablja sintetizator govora, ki mimoidoče, ki pridejo preblizu avtomobila, vabi, da se odselijo.

3. Infrardeči senzor (Infrasonic) kot tudi ultrazvok ščiti samo notranjost avtomobila. Njegovo delovanje temelji na registraciji sprememb v interferenčnem vzorcu infrardečega polja. Ta senzor lahko nadzira velike zaprte prostore, zato je priporočljiv za vgradnjo v salone minibusov, kombijev itd. Glavna pomanjkljivost je velika poraba toka v primerjavi z drugimi volumetričnimi senzorji.

4. Senzor za spremembo glasnosti je zasnovan tako, da zazna spremembe zračnega tlaka v notranjosti avtomobila, do katerega pride na primer ob odpiranju vrat ali stekla avtomobila. Ta senzor ima zelo visoko občutljivost in v zvezi s tem so možni njegovi lažni alarmi, zlasti ko se notranjost avtomobila ohladi zimsko obdobje... Redko se uporablja v avtomobilskih alarmih.

ZAKLJUČKI

Za sprejem informacij se uporabljajo senzorji neelektričnih količin. Tako se nadzorujejo temperatura, mehansko gibanje, prisotnost ali odsotnost predmetov, tlak, pretoki tekočin in plinov, hitrost vrtenja itd. Na senzor lahko istočasno vplivajo različne fizikalne veličine (tlak, temperatura, vlaga, vibracije, jedrska reakcija, magnetna in električna polja itd.), Vendar mora zaznati le eno količino, ki se imenuje naravna količina.

Senzorji o stanju zunanjega okolja obveščajo z interakcijo z njim in pretvorbo reakcije na to interakcijo v električne signale.

Trenutno se pri izdelavi avtomatiziranih nadzornih sistemov pogosto uporabljajo različni senzorji. Senzorji so del tehničnih sistemov, namenjenih merjenju, signaliziranju, krmiljenju, krmiljenju naprav ali procesov.

V zadnjem času se v povezavi z znižanjem stroškov elektronskih sistemov vse pogosteje uporabljajo senzorji s kompleksno obdelavo signala, možnostmi nastavitve in regulacije ter standardnim vmesnikom nadzornega sistema.

Sodobni avtomobili so opremljeni z ogromnim številom senzorjev, ki spremljajo temperaturo, tlak, pretoke tekočin in plinov, hitrost vrtenja, prisotnost ali odsotnost predmetov okoli avtomobila med parkiranjem in se uporabljajo tudi za varnostni sistemi avtomobilov. Vse to omogoča pospešitev postopka odkrivanja okvar in s tem popravila avtomobilov, vozniku pa olajša upravljanje avtomobila.

SEZNAM UPORABLJENE KNJIŽEVNOSTI

1) Yutt V.E. Električna in elektronska oprema avtomobilov - M. Transport 1983.

2) Kako N., Yamane J. Senzorji in mikroračunalniki. L: Energoatom iz datumov, 1986.

3) W. Titze, K. Schenck. Polprevodniška vezja. M: Mir, 1982

4) P. Horowitz, W. Hill. Umetnost vezja, letnik 2, M: Mir, 1984.

5) Referenčna knjiga radioamaterskega oblikovalca. M: Radio in zveza, 1990.

6) G. Wigleb, Senzorji: oblikovanje in uporaba, 1989.

7) Osipovich L.A., Senzorji fizikalnih veličin, 1979.

8) Sodobni senzorji. Imenik. J. FRAYDEN Iz angleščine prevedel Y. Zabolotnaya, uredil E. L. Svintsov. M: Tehnosfera-2005

9) Senzorji. Perspektivne smeri razvoja. Aleinikov A.F., Gridchin V.A., Tsapenko M.P.Založba NSTU - 2001

10) Senzorji v sodobnih meritvah. A. F. Kotjuk Moskva. Radio in komunikacije - 2006

11) Pinsky F.I., Davtyan R.I., Chernyak B.Y. Mikroprocesorski nadzorni sistemi avtomobilski motorji notranje izgorevanje: Učbenik. dodatek. - M.: Založba "Legion-Avtokada", 2002

12) VAZ avtomobili: tehnologija popravila karoserije in deli telesa / Ed. B.V. Prohorov. - L.: Strojništvo, 1987

Objavljeno na Allbest.ru

Podobni dokumenti

kratek opis senzorji krmilnega signala in zasilni načini... Alarmni senzorji pritisk v sili olje v avtu. Kontaktni, kontaktno-tranzistorski, brezkontaktni (elektronski), mikroprocesorski sistemi vžig z vžigom.

seminarska naloga dodana 02.11.2013


Senzorji masnega pretoka zraka, položaj dušilke. Namen senzorja temperature hladilne tekočine. Nadzor tlaka goriva. Ventili za odzračevanje adsorberja, bencinska črpalka. Metoda za preverjanje senzorjev faze in položaja ročične gredi.

seminarska naloga, dodana 17.12.2009


Sistem upravljanja motorja. Sistem za gorivo: splošni koncept, naprava. Načelo delovanja sistema vbrizga in izpuha bencinskih motorjev. Glavni namen senzorjev. Elektronski sistem vžiga: splošni pogled, zasnova, značilnosti dela.

predstavitev dodana 8.8.2014


Novi trendi in obetavne tehnologije avtomobilski senzorji za hitrost in položaj, koncentracijo kisika, masni pretok zraka, tlak, temperatura, nivo in stanje olja, trk v sistemih Powertrain. Senzorji za plinske motorje.

diplomsko delo, dodano 20.05.2009


Elektronika in elektro oprema transportnih, transportnih in tehnoloških strojev. Senzorji za elektronske informacijske sisteme. Magnetoelektrični kazalniki na avtomobilih. Senzor indikatorja tlaka alarma. Razlika tlačnih senzorjev med seboj.

povzetek, dodan 07.07.2011


Delovanje senzorja tlaka goriva. Odstopanje tlaka goriva od nastavljene vrednosti. Aktiviranje krmilnega ventila v vodilu za gorivo. Senzor tlaka v pnevmatikah. Glavni element sistema za nadzor neposrednega tlaka. Glavne vrste senzorjev tlaka olja.

predstavitev dodana 29.11.2016


Elektronski sistem za nadzor motorja avtomobila VAZ Priora, njegovi sestavni deli in načela njihovega delovanja. Senzorji in sistem vžiga. Napajalna naprava motorja in shema ožičenja. Preverjanje in odpravljanje težav. Varnostni ukrepi pri delu z ECM.

predavanje dodano 16.06.2014


Značilno protiblokirni zavorni sistem, zasnovan za vzdrževanje stabilnosti vozila pri zaviranju. Delovanje krmilne enote, modulatorja, senzorjev hitrosti koles. Analiza sistema stabilizacije trajektorije Elektronski program stabilnosti.

test, dodan 06.11.2012


Ključni sistem brezpilotnega vozila robota in ITS je integriran sistem, ki je vgrajen računalnik. Senzorji vgrajeni računalnik... Integrirano navigacijski sistem in naloge, ki jih rešuje. Globalni sistem za določanje položaja.

povzetek, dodano 20.05.2009


Razvrstitev obstoječih sistemov nadzor vlečnega električnega pogona avtomobila in opis njihovega delovanja, diagrami teh enot in njihovi glavni elementi. Opis senzorjev, vključenih v sistem. Diagnostika vlečnega električnega pogona hibridnega vozila.

Dober dan dragi bralci, v tem članku bomo analizirali več razlogov, predvsem pa simptomi okvare senzorjev v vozilu.Ne pozabite, da preden se odpravite na paniko, porabite nekaj časa in poskusite sami najti vzrok okvare ter prihraniti denar.

Znaki okvare senzorja TPS:

- možen prosti tek visoki vrtljaji, to je najbolj značilna lastnost;
- opazno zmanjšanje moči motorja in poslabšanje odziva na plin;
- ko pritisnete na pospeševalnik, sunki, trnki in trzanje;
- plavajoči prosti tek;
- pri pretikanju prestav se motor spontano ugasne;
- možno je pregrevanje;
- detonacija.
(osebno so bili moji simptomi visoki vrtljaji, nezmožnost zaviranja z motorjem, sunki, zmanjšanje moči in v skladu s tem povečana poraba bencin).

Fotografija prikazuje močno obrabljene skladbe

Razlogi za okvaro senzorja TPS so lahko:
- oksidacija kontaktov - v tem primeru lahko pomagate, morate vzeti posebna tekočina WD in vatirano palčko za čiščenje vseh kontaktov v bloku in pod pokrovom;
- obrabljene podlage senzorjev, če je bila v njihovi zasnovi predvideno nanašanje uporovne plasti;
- premični kontakt odpove - neka konica tega kontakta se lahko zlomi, nato nastane prah in tudi drugi konici ne uspejo;
- dušilka se v prostem teku ne zapre popolnoma - v tem primeru jo lahko malo sprostite sedeži senzor in loputa se morata zapreti.

Simptomi okvare prostega ventila:

- nestabilna vrtilna frekvenca motorja v prostem teku;
- spontano povečanje ali zmanjšanje vrtljajev motorja;
- zaustavitev motorja pri izklopu menjalnika;
- ni povečane hitrosti pri zagonu hladnega motorja;
- zmanjšanje hitrosti prosti tek motor, ko je obremenitev vklopljena (žarometi, peč itd.).

Ventil za prosti tek v tem stanju ne bo mogel normalno delovati.

Napaka pri preverjanju se ne prikaže vedno.

Najboljša preventiva ventila za prosti tek je redno odstranjevanje in čiščenje ventila za prosti tek, običajno jeseni in spomladi.

Znaki okvare senzorja DMRV:

Za znake okvare dmrv ali senzorja absolutnega vhodnega tlaka so značilni:
- do 70 stopinj stroj deluje bolj ali manj dobro, po 70 se začne nestabilna hitrost v prostem teku;
- padci med pospeševanjem in premajhnim treningom;
- Avto včasih ustavi v prostem teku, ko trdo stiskanje pedali za plin;
- povečana poraba;
- neprijeten vonj izpušnih plinov;
- Pojavi se v dušilcu med delovanjem, včasih pa tudi med sesalni kolektor... (napačen čas vžiga zaradi okvarjen senzor)

Senzor pretoka zraka je zelo občutljiv in ga ni priporočljivo čistiti sami, pogosteje kot menjate filter, dlje vam bo služil.

Napaka pri preverjanju se prikaže šele, ko dmrv senzor popolnoma preneha delovati in lahko dolgo časa daje napačne odčitke.

Dmrv ali senzor masnega pretoka zraka lahko preverite z multimetrom ali diagnostičnim skenerjem pri roki.

Znaki nepravilnega delovanja senzorja hitrosti:

- merilnik hitrosti ne deluje ali daje napačne odčitke;
- nestabilen prosti tek;
- povečana poraba goriva;
- motor se neha razvijati polna moč.
- puščica merilnika goriva reagira skoraj takoj na nihanja nivoja goriva v posodi, ker računalnik misli, da se avto ne premika, in manj "gladi" odčitke senzorja;
- števec števcev kilometrov ne zavije;
senzor v samodejnem menjalniku
- pri preklopu hitrosti se samodejni menjalnik ponastavi v nevtralni položaj ali pa se spontano preklopi nelogično;
- avtomobil se preneha odzivati \u200b\u200bna stopalko za plin in začne spuščati;
- v mestnem prometu pri povečevanju hitrosti menjalnik močno poveča vrtljaje in ne pospešuje, se ne odziva na druge načine 2 in 1. Zdi se, da gre le pri 1 hitrosti, vendar ne zavira motorja.

Načelo delovanja senzorja hitrosti pri vseh avtomobilih je enako in ga je povsem mogoče obnoviti sami, vzemimo primer.

Znaki in vzroki okvare senzorja za udarce:

- Propada zelo redko. Ko se senzor zlomi, je verjetneje, da se bo kaj zgodilo z njegovo napeljavo. Morda se jim je kaj zgodilo, če se pri hitrostih več kot 3000 poveča občutljivost motorja na to, kako se vanj vlije kakovostno gorivo. Če je gorivo slabe kakovosti, bo "potrkal prst".

- simptomi nepravilnega časa vžiga. Kdo je vozil avtomobile mehanski sistem upravljanje motorja, on ve, o čem govorim. UOZ je treba premakniti le za nekaj stopinj na zgodnjo ali pozno stran, tako da bo motor bodisi izgubil dinamiko, kot da vozite z ročno zavoro, ali pa bo začel detonirati - zvoniti pri majhni obremenitvi ali "streljati skozi" izpušni sistem... Vse je odvisno od detonacijske upornosti vlijenega goriva in UOZ, pri katerem deluje vaš motor.

Na primer (iz izkušenj) sem Audi srečal z Motor v obliki črke V z dvema senzorjema udarcev, ki pa sta odločno zavrnila razvoj polne moči. Motor je zelo počasi dobival zagon, specialisti Pavlodarja pa so opozorili na zamašen sistem za gorivo. Pri preverjanju na klopi pa so šobe popolnoma razpršile gorivo in manometer je pokazal referenčno vrednost tlaka v tirnici. A vseeno se je pri merjenju s stroboskopom UOZ izkazalo, da je bil premaknjen za več kot 10 stopinj od normalne vrednosti, ki je opisana v priročniku. Razlog za to je bil eden od dveh senzorjev za udarce na drugem bloku motorja.

Še en zanimiv primer, povezan z okvaro senzorja udarcev, je bil z subarujev motor... Ob nakupu avtomobil, tako kot zgoraj opisani Audi, ni razvil polne moči. Hkrati je motor deloval zelo gladko, sistem za gorivo (šobe, rezervoar za gorivo) je bil popolnoma čist in ni bilo nobenih znakov okvar. Vendar se je lastnik avtomobila pritožil, da ne more prehiteti običajne desetine vbrizga. Iz izkušenj z Audijem smo na tem motorju preizkusili senzor za udarec, vendar se je izkazalo, da je senzor zelo "živ". Upori 540 kOhm, kot je pričakovano iz specifikacije. DD se je živo odzval na točenje - 30-40 mVoltov.

Razloga niso našli kmalu. Na več ameriških spletnih mestih sem našel lastnike popolnoma istih avtomobilov, ki so se tudi pritoževali nad strašno dinamiko motorja. Toda pametni Američani so hitro ugotovili, kaj se dogaja, in s kondenzatorjem odvrnili vezje senzorja za udarce, obstajali pa so tudi takšni, ki se niso hoteli zapletati z elektroniko in so raje imeli oblogo iz kosa gume, ki je bila postavljena pod senzor. Posledično se je občutljivost DD zmanjšala, pojav majhnih vibracij v motorju pa je bil popolnoma prezrt. Tako je avto po nekaj kilometrih postal živahen in dinamičen.

Napaka pri preverjanju se ne prikaže vedno.

Znaki okvare senzorja temperature hladilne tekočine:

- Elektronski nadzorni sistem nastavi temperaturo motorja, primerno za zagon, na nič stopinj Celzija in ustrezen ukaz pošlje pomožnemu regulatorju zraka. V primeru okvare temperaturnega senzorja bodo deleži zraka in bencina v zmesi daleč od optimalnih, kar bo otežilo zagon motorja pri nizkih temperaturah. Ko je motor še vedno mogoče zagnati, po dveh minutah elektronsko enoto nadzor bo odločil, da se je temperatura hladilne tekočine zvišala na 80 stopinj. Iz tega razloga boste morali pritisniti na pedal za plin ne samo ob zagonu, temveč tudi, ko se motor ogreje.
V vročem vremenu bodo težave z enako okvaro. Ko se motor segreje na temperaturo, ki je blizu najvišje dovoljene temperature, krmilna enota domneva, da je temperatura proti zmrzovanju normalna in ne bo sprejela ukrepov za popravljanje časa vžiga. Prišlo bo do izgube moči in do eksplozije motorja.

- prosti tek je pod normalno.
- nepravilno delovanje avtomobilskih ventilatorjev, vklop hladen motor in se po potrebi ne vklopite, zaradi česar se temperatura dvigne.
- videz temnega dima iz izpušne cevi.

Večina avtomobilov ima 2 senzorja temperature hladilne tekočine, podatki s prvega gredo na armaturno ploščo, vklop in izklop ventilatorja hladilnika pa je odvisen od podatkov drugega senzorja.

Napaka se ne prikaže vedno.

Simptomi okvare senzorja položaja odmične gredi:

- menjalnik je zaklenjen v eni prestavi, običajno v prvi, težava lahko reši ponovni zagon motorja;
- avto se premika v sunkih;
- vozilo po 60 km / h težko pospeši.
- motor se občasno ustavi, še posebej pogosto vklopljen nedejaven;
- možni pojav v sistemu izpušni plini;
- iskra izgine, motor se ne zažene.

Simptomi okvare senzorja položaja motorne gredi:

- detonacija se pojavi med intenzivnim pospeševanjem;
- nestabilna hitrost prostega teka;
- hitrost avtomobila sama narašča ali pada;
- motorja ni mogoče zagnati.

Znaki okvare vžigalne tuljave:

- Dokaj pogosto se pokvari. Simptomi vključujejo povešanje moči, zmanjšanje celotne moči motorja, nestabilnost v prostem teku, padce med pospeševanjem in celo dvovaljni izklop. Če je razdalja do bencinskega servisa več kilometrov in jo je mogoče doseči, izklopite ustrezne šobe. V nasprotnem primeru se bo bencin, ki ga vbrizgajo injektorji v nedelujoče jeklenke, in olje izpralo iz onesposobljenih jeklenk, nato pa bo steklo v karter.

To lahko preverite tako, da izmenično izključite vžigalne tuljave in ko naletite na okvarjeno tuljavo, se motor ne bo spremenil.

Simptomi okvare generatorja:

- Ko motor teče, utripa (ali neprekinjeno sveti) lučka za izpraznitev akumulatorja;
- izpraznitev ali ponovno polnjenje (izklop) akumulatorja;
- Medla svetloba avtomobilski žarometi, rožljanje ali tihi pisk pri delujočem motorju;
- Pomembna sprememba svetlosti žarometov s povečanjem števila vrtljajev. To je dovoljeno pri povečevanju hitrosti (prekomerno) v prostem teku, vendar žarometi, ki so močno zasvetili, ne bi smeli še povečati svoje svetlosti in ostati enaki;
- Tuji zvoki (tuljenje, škripanje), ki jih oddaja generator.

Hiter napredek na področju elektronike in elektrotehnike v zadnjih letih in desetletjih je povzročil dramatično povečanje števila elektronskih komponent v avtomobilu. Skupaj s hidravliko in pnevmatiko je elektronika prodrla v vse dele avtomobila. Posamezne elektronske komponente in kompleks elektronski sistemi postajajo bolj kompaktni, cenejši in hkrati učinkovitejši. Rezultat so nove možnosti uporabe elektronike v avtomobilu, ki omogočajo nenehno razširitev nabora obstoječih funkcij. Tak napredek neizogibno vpliva na organizacijo dela postaj. vzdrževanje ob avtomobilski... Število rutinskega dela se zmanjšuje, spretnosti, potrebne za to, pa se zmanjšujejo. Vse bolj je pomembno pridobiti potrebne informacije z elektronskimi sredstvi, razumeti delovanje zapletenih sistemov in na koncu opraviti pravilno diagnostiko na podlagi usmerjenega nadzora in merjenja. V zvezi s tem se mora zgoditi še ena preobrazba: prehod od mišljenja in razumevanja posameznih sistemov k integriranemu razmišljanju in razumevanju sistemskih odnosov. Seveda bo tudi odslej, tako kot prej, znanje in razumevanje principa delovanja in podrobnosti posameznih sistemov ohranilo svoj pomen. Hkrati pa je še vedno treba poznati in razumeti povezave in povezave z drugimi sistemi.

Elektronski nadzorni sistemi sodobnega avtomobila so brez senzorjev nepredstavljivi. Avtomobilski senzorji vrednotijo \u200b\u200bneelektrične vrednosti in jih pretvarjajo v električne signale. Signal je napetost, tok, frekvenca itd. Signali se pretvorijo v digitalna koda in se prenesejo na elektronsko krmilno enoto, ki v skladu s programiranim programom aktivira pogone.

Senzorji so aktivni in pasivni. V aktivnem senzorju se električni signal generira z notranjo pretvorbo energije. Pasivni senzor pretvori zunanjo električno energijo.

Senzorji se uporabljajo v skoraj vseh sistemih vozil. V motorju merijo temperaturo in tlak zraka, goriva, olja, hladilne tekočine. Veliko gibljivih delov vozila (ročična gred, odmična gred, dušilni ventil, gredi v menjalniku, kolesa, EGR ventil) so priključeni senzorji položaja in hitrosti. V sistemih aktivne varnosti se uporablja veliko število senzorjev.

Glede na namen ločimo naslednje vrste avtomobilskih senzorjev: položaj in hitrost, pretok zraka, nadzor emisij izpušnih plinov, temperatura, tlak.

Senzorji položaja in hitrosti

Pretvorba linearnega ali kotnega premika nadzorovanega predmeta v električni signal se izvede s pomočjo senzorjev položaja in hitrosti. Avto uporablja senzorje za položaj ročične gredi, položaj odmične gredi, položaj plina, nivo goriva, položaj stopalke za plin, hitrost koles, kot volana.

Senzorji položaja in hitrosti so izdelani s stikom ali brez dotika. Čeprav so prednostni senzorji bližine, kontaktne naprave se še vedno pogosto uporabljajo. Z vsemi prednostmi imajo kontaktni senzorji eno pomembno pomanjkljivost - nagnjenost k onesnaženju in s tem zmanjšanje natančnosti merjenja.

Senzorji položaja kontakta vključujejo potenciometri s premičnimi kontaktiki merijo linearna in kotna gibanja predmeta. Premični kontakti se premikajo po dolžini spremenljivega upora in spreminjajo njegov upor sorazmerno z dejanskim gibanjem predmeta. Potenciometri se pogosto uporabljajo kot senzor položaja dušilke, senzor položaja pedala za plin, merilnik prostorninskega pretoka zraka, senzor nivoja goriva itd.

Delovanje brezkontaktnih senzorjev položaja in hitrosti temelji na različnih fizikalnih pojavih in učinkih ter njihovih ustreznih senzorjih: induktivni, Wiegand, Hall, magnetoresistivni, optični in mnogi drugi.

Induktivni senzor pogosto uporablja kot senzor položaja ročične gredi. Vsebujejo trajni magnet, magnetno vezje in tuljavo. Ko se jekleni predmet (zob zobnika) približa senzorju, se magnetno polje poveča in v tuljavi se inducira izmenična napetost. Za razliko od induktivnih senzorjev senzorji Wiegand ne uporabljajo trajnega magneta, ampak jih aktivira zunanji magnet.

Najbolj zahtevani senzorji bližine nadgrajena hall učinek... Bistvo učinka je, da trajni magnet, povezan z izmerjenim predmetom, pri vrtenju ustvari napetost, ki je sorazmerna kotnemu položaju predmeta. Hallovi senzorji uporabljajo več vezij za merjenje položaja in hitrosti: rotacijski sekljalnik, večpolni obročni magnet, feromagnetni rotor zobnika. Za merjenje kotna hitrost rotorja zobnika se uporablja diferenčni Hallov senzor - dva sosednja merilna elementa, ki omogočata istočasen ogled zoba in votline.

Magnetoresistivni senzorji začeli uporabljati razmeroma nedavno, vendar so zelo priljubljeni. Zasnovani so na magnetoresistivnem učinku - lastnosti nekaterih tokovnih materialov, da spremenijo svojo odpornost v zunanjem magnetnem polju. Ločite med anizotropnimi magnetorezistorji (AMR) in velikanskimi magnetorezistorji (GMR). AMR senzorji uporabljajo električno upornost feromagnetnih materialov. Merilni element senzorja HMR je sestavljen iz izmeničnih feromagnetnih in nemagnetnih plasti. V senzorju kota volana se uporabljajo anizotropni magnetoresistorji.

AT optični senzor za določitev kotnega položaja se uporablja svetlobno modulirajoči disk z izmeničnimi prozornimi in neprozornimi sektorji. Disk se nahaja med LED in fotorezistorjem. Pri premikanju (obračanju) diska na fotorezistorju nastanejo električni impulzi, ki določajo kot in hitrost vrtenja gredi.

Senzorji pretoka zraka

Pretok zraka v motor se določi glede na prostornino ali maso. Pokličejo se senzorji, ki določajo volumski pretok merilniki volumetričnega pretoka... Delovanje takih senzorjev temelji na oceni gibanja lopute sorazmerno s količino pretoka zraka.

Masni pretok zraka izračuna senzor masnega pretoka zraka. Najbolj razširjeni so mikromehanski merilniki pretoka, zgrajeni na tankoslojnih ogrevanih elementih - termistorjih. Zrak, ki gre skozi termistorje, jih ohladi. Poleg tega, več zraka prehaja, bolj se termistorji ohladijo. Določitev masnega pretoka zraka temelji na merjenju moči in toka, potrebnih za vzdrževanje konstantna temperatura termistorji.

Senzorji za izpušne pline

Urejanje vsebine škodljive snovi v izpušnih plinih zagotavljajo senzorji za nadzor emisij, ki vključujejo senzor koncentracije kisika in senzor dušikovega oksida.

(imenovana tudi lambda sonda) je nameščena v izpušni sistem in glede na vsebnost kisika v izpušnih plinih ustvari določen signal. Na podlagi signala sistem upravljanja motorja vzdržuje stehiometrično razmerje zrak-gorivo (tako imenovano lambda krmiljenje).

Na sodobnih vozilih, opremljenih z katalizator, nameščena sta dva senzorja koncentracije kisika. Senzor za kisik na izhodu iz katalizatorja spremlja njegovo delovanje in zagotavlja vsebnost škodljivih snovi v izpušnih plinih v okviru uveljavljenih norm.

Senzor dušikovega oksida nadzoruje vsebnost dušikovih oksidov v izpušnih plinih. Vgrajen je v izpušni sistem bencinskih motorjev z neposredno injiciranje gorivo po dodatnem (akumulacijskem) pretvorniku. Senzor vključuje dve kameri. V prvi komori se oceni koncentracija kisika. V drugi komori se dušikovi oksidi reducirajo v kisik in dušik. Koncentracija dušikovih oksidov je ocenjena s količino zmanjšanega kisika.

Temperaturni senzorji

Temperatura se meri v različnih sistemov avto:

Hladilni sistem	Temperature hladilne tekočine
Sistem upravljanja motorja	Temperature sesalnega kolektorja
Sistem za nadzor podnebja	Zunanje temperature zraka; Temperatura zraka v avtu
Sistem mazanja	Temperature olja
Avtomatski menjalnik	Temperature delovna tekočina

Za merjenje temperature uporabite nTC termistorji... Z naraščanjem temperature se upor termistorja zmanjša in tok se temu ustrezno poveča. Kot temperaturni senzor se uporablja tudi termočlen - vodnik, sestavljen iz dveh različnih kovin, ki ustvarja termoelektrično napetost pod vplivom temperature.

Tlačni senzorji

Sodobni avtomobili uporabljajo veliko število tlačnih senzorjev, ki merijo tlak v sesalnem kolektorju, tlak goriva v sistemu vbrizga, tlak v pnevmatikah, tlak delovne tekočine v zavorni sistemi, tlak olja v mazalnem sistemu.

Za oceno tlaka piezorezitivni učinek, ki je sestavljen iz spreminjanja upora testerja med mehanskim raztezanjem diafragme. Izmerjeni tlak je lahko absolutni ali relativni. Senzor tlaka sesalnega kolektorja meri absolutni tlak, tj. zračni tlak glede na vakuum.

Predstavljena klasifikacija ne zajema vseh avtomobilski senzorji... Omeniti je treba še vrsto drugih senzorjev: senzor udarcev, senzor nivoja olja, senzor za dež. Senzor trka oceni vibracije motorja, ki spremljajo nenadzorovan vžig mešanice zraka in goriva. Senzor je piezoelektrični element, ki ob vibraciji ustvari električni signal.

Senzor nivoja olja v sodobnem motorju nadomešča funkcijo merilne palice. Nivo olja lahko izmerimo s plavajočim stikalom ali naprednejšim termičnim senzorjem, ki poleg nivoja olja meri tudi njegovo temperaturo. Senzor za dež zagotavlja samodejno delovanje brisalci. Strukturno je kombiniran s svetlobnim senzorjem.

Senzor masnega pretoka zraka (DMRV.

Namen senzorja. Načelo delovanja.

Senzor MAF je zasnovan za pretvorbo pretoka zraka v motor v enosmerno napetost.

Informacije o senzorju omogočajo določitev načina delovanja motorja in izračun cikličnega polnjenja jeklenk z zrakom pri ustaljenih pogojih delovanja motorja, katerih trajanje presega 0,1 sekunde.

Občutljivi element senzorja je zgrajen na principu termoresistivnega anemometra in je izdelan v obliki platina segrete niti. Nit se segreje električni šok, s pomočjo temperaturnega senzorja in krmilnega vezja senzorja pa se njegova temperatura meri in vzdržuje konstantno.
Šele če se pretok zraka skozi senzor poveča, se platinska nit začne hladiti, krmilno vezje senzorja povečuje ogrevalni tok žarilne nitke, dokler se njena temperatura ne povrne na prvotno raven, zato je količina ogrevalnega toka nitke sorazmerna s hitrostjo pretoka zraka.
Sekundarni pretvornik senzorja pretvori ogrevalni tok žarilne nitke v enosmerno izhodno napetost.
Sčasoma se filament umaže, kar vodi do premika kalibracijske značilnosti senzorja.
Za čiščenje žarilne nitke pred umazanijo po ugašanju motorja (če so izpolnjeni določeni pogoji) žarilno nitko za 1 sekundo sežge do 900-1000 \\ xB0C s trenutnim impulzom. Krmilna enota generira impulz za nadzor izgorevanja.

Ketonov in estrov ni mogoče uporabiti za splakovanje. Iz treh razlogov:
1. raztopimo spojino.
2. Ko se posušijo, zelo močno ohladijo kristal. Lahko "poči / poči".
3. Raztopite "Masko" na kristalu (to je rel. Ni strašno, toda v središču kristala je v oknu polimerni film, izgleda kot polietilen tereftalat, na katerem sta tudi maska \u200b\u200bin kovina. Škropljenje), če masko speremo, se bo film deformiral in strgal.

Ne:
- Plezat tja z vžigalicami / zobotrebci itd .;
- Izperite z vsemi jedkimi jedmi, kot sta Winns in Carbocline.

Kaj na splošno ostane?
WD - 40. Obstajajo dizelsko gorivo in težke maščobne kisline. Dobro se umijejo, vendar film pustijo dolgo časa. To je treba sprati. Izpirati je treba z alkoholi (etil / metil / izopropil), pomešanimi z destilirano vodo (20% vode), ali etil / butil / propil-acetati (CH.D.a., ki se običajno mešajo z vodo (vendar so gospodinjski predmeti umazani in pustijo obloge) Mislim, da je bolje, da kristal iz brizge nalijemo s tanko iglo in ga posušimo z "Native" ventilatorjem, prižgemo pa ga iz računalnika. No, vsaj umetno ne bo umrl in nihče ni imun pred naravno smrtjo. Dobri rezultati s splakovanjem senzorja masnega pretoka zraka dobimo običajno izpiranje izopropilni alkohol s predhodno ogretim, s pomočjo tehničnega sušilca \u200b\u200bza lase, do 60-70 stopinj DFID in tekočino za izpiranje.

Senzor položaja dušilke (TPS).

Senzor položaja plina je nameščen na strani bloka dušilke na isti osi s pogonom plina. Senzor položaja plina odčitava odčitke s položaja stopalke za plin. Glavni sovražnik senzorja položaja plina so podložke motorja.
Življenjska doba senzorja položaja plina je popolnoma nepredvidljiva. Kršitve pri delovanju senzorja položaja plina se kažejo v povečanem številu vrtljajev v prostem teku, v sunkih in padcih pri majhnih obremenitvah.

Senzor trka.

Senzor trka je nameščen na bloku motorja med 2. in 3. valjem. Obstajata dve vrsti senzorjev za udarce - resonančni (cevni) in širokopasovni (tablični. Knock senzor različni tipi ni zamenljivo.
Senzor trka je zanesljiv, vendar zahteva redno čiščenje priključka. Načelo delovanja senzorja za udarce je enako kot pri piezo vžigalniku. Težji kot je udarec, več stresa.
Sledi trkanje motorja. V skladu s signalom senzorja udarcev krmilnik nastavi čas vžiga. Prišlo je do detonacije - poznejšega vžiga. Okvara ali lom senzorja za udarce se kaže v "otopelosti" motorja in povečani porabi goriva.
Je votlo šesterokotno telo z navojno štrlino za privijanje v motor z notranjim zgorevanjem. V notranjosti ohišja je dvoslojni piezoelektrični element privit z navadnim vijakom, ki ustvarja emf, ko je izpostavljen vibracijam zvočne frekvence skozi ohišje senzorja.
Te vibracije se pretvorijo v zvočni signal s pomočjo piezoelektričnega elementa. Tako s pomočjo DD-ja EFI blokira "Hears", kaj se dogaja v motorju med njegovim delovanjem. To pomeni, da gre za nekakšen mikrofon, oziroma piezokeramični pickup (kot na gramofonu).
Telo je na robu napolnjeno s posebno spojino, ki se počuti kot krhka razpadajoča umetna guma. Ta spojina (na forumu se imenuje "smola") ne samo da ščiti piezoelektrični element pred izpostavljenostjo okolje, ampak ustvarja tudi specifičen frekvenčni odziv (amplitudno - frekvenčna značilnost) signala, saj mora biti spekter DD v območju 1400-6000 Hz s centralno frekvenco v območju 2700 Hz (približna frekvenca detonacije).
V primeru, da se pojavijo detonacijski procesi, enota EFI samodejno spremeni čas vžiga (uos), dokler detonacijski procesi niso čim manjši ali popolnoma odpravljeni.
Tako je DD sestavni del verig za korekcijo tvorbe in najučinkovitejše zgorevanje mešanice goriv. Okvaro dizelskega motorja spremlja pojav napake samodiagnoze, podrobni procesi v motorju z notranjim zgorevanjem (z značilnim tako imenovanim "zvonjenjem prstov"), slabši oprijem, povečana poraba goriva.

Senzor tlaka olja.

Tlak olja v sistemu spremlja poseben senzor, nameščen v oljni cevi. Električni signal s senzorja prehaja na kontrolna svetilka na armaturna plošča... Avtomobili so lahko opremljeni tudi z merilnikom tlaka olja.

Senzor tlaka olja je mogoče vgraditi v sistem za upravljanje motorja, ki ugasne motor, če tlak olja nevarno pade.

Vklopljeno sodobni motorji senzor za nadzor nivoja olja in ustrezen signalna svetilka na armaturni plošči. Skupaj s tem je mogoče namestiti senzor temperature olja.

Senzor temperature hladilne tekočine (srna).

Senzor temperature hladilne tekočine je nameščen med glavo bloka in termostatom. Senzor temperature hladilne tekočine ima dva kontakta. Glavni funkcionalni namen senzorja temperature hladilne tekočine je kaj hladnejši motor, bogatejši mešanica goriva.
Strukturno je senzor temperature hladilne tekočine termistor (upor), katerega upor se spreminja glede na temperaturo. Tipične vrednosti 100 gr. - 177 ohmov, 25 gr. - 2796 ohmov, 0 gr. - 9420 ohm, - 20 gr. - 28680 ohmov. Temperatura hladilne tekočine vpliva na skoraj vse krmilne lastnosti motorja. Senzor temperature hladilne tekočine je zelo zanesljiv.
Glavne napake so kršitev električnega kontakta v senzorju, okvara izolacije ali zlom žice.
Okvara senzorja temperature hladilne tekočine - vklop ventilatorja na hladnem motorju, težave pri zagonu vročega motorja, povečana poraba goriva.

Senzor za kisik.

Senzor za kisik (lambda sonda) je nameščen na izpušni cevi dušilca. Resna, a zelo zanesljiva elektrokemijska naprava.
Naloga senzorja kisika je določiti prisotnost ostankov kisika v izpušnih plinih.
Obstaja kisik - pusto zmes goriva, brez kisika - bogata.
Odčitki senzorja kisika se uporabljajo za prilagoditev dovoda goriva.
Uporaba osvinčenega bencina je strogo prepovedana.
Okvara senzorja za kisik povzroči povečano porabo goriva in škodljive emisije.

Senzor položaja ročične gredi (DPKV).

Senzor položaja ročične gredi je zasnovan tako, da generira električni signal, ko se spremeni kotni položaj posebnega zobatega diska, nameščenega na ročični gredi motorja.
Senzor položaja ročične gredi je nameščen v bližini jermenice ročične gredi in bere signale o nevarnosti. To je glavni senzor, glede na odčitke katerega se določijo jeklenka, čas dovoda goriva in iskra.
Strukturno je senzor položaja ročične gredi kos magneta s tuljavo iz tanke žice. Zelo odporna.
Senzor položaja ročične gredi deluje skupaj z zobni škripec ročična gred. Okvara senzorja - ugasnjen motor. AT najboljši primer omejitev vrtljajev motorja v območju od 3500 do 5000 vrt / min.

Fazni senzor (odmična gred DKV).

Primerno samo za motor s 16 ventili. Uporabljajo se informacije za organizacijo vbrizga goriva v določen valj.
Napaka senzorja dovede gorivo v parno vzporedni način, kar povzroči močno obogatitev mešanice goriva.
Fazni senzor je nameščen na motorju na vrhu glave valja za jermenico sesalne odmične gredi.
Krmilni disk z režo je nameščen na jermenici sesalne odmične gredi. Prehod reže skozi območje faznega senzorja ustreza odprtini sesalni ventil prvi valj.

Regulator prostega teka (IAC), odmična gred DKV.

To je naprava, ki je v sistemu potrebna za stabilizacijo vrtljajev motorja v prostem teku. IAC je koračni motor z vzmetno stožčasto iglo.
Medtem ko motor teče v prostem teku, zaradi spremembe območja pretoka dodatnega kanala za dovod zraka ob obisku zaprtega dušilnega ventila v motor vstopi količina zraka, potrebna za njegovo stabilno delovanje.
Ta zrak upošteva senzor masnega pretoka zraka (MAF) in v skladu s svojo količino krmilnik dovaja gorivo v motor skozi vbrizgalnike goriva.
V skladu s senzorjem položaja ročične gredi (DPKV) krmilnik spremlja število vrtljajev motorja in v skladu z načinom delovanja motorja nadzoruje IAC, s čimer dodaja ali zmanjšuje dovod zraka ob obisku zaprtega dušilnega ventila (glej Foto - 2 in Foto - 3.

Ko je motor ogret na delovno temperaturo, krmilnik ohranja število vrtljajev v prostem teku. V primeru, da se motor ne ogreje, krmilnik zaradi IAC poveča število vrtljajev in tako zagotovi ogrevanje motorja pri povečanih hitrostih motorne gredi. Ta način delovanja motorja vam omogoča, da takoj začnete voziti avto in brez ogrevanja motorja.
Regulator vrtljajev v prostem teku je nameščen na ohišju dušilke in nanj pritrjen z dvema vijakoma.
Na žalost se pri nekaterih avtomobilih glave teh pritrdilnih vijakov lahko izvrtine ali pa so vijaki nastavljeni na lak, kar lahko precej oteži demontažo sistema IAC, da ga zamenja ali očisti zračni kanal. V takih primerih je le redko možno brez demontaže celotnega telesa dušilke.
IAC je izvršilna naprava in njegova samodiagnoza v sistemu ni na voljo. Zato v primeru okvar regulatorja števila vrtljajev v prostem teku lučka "Check Engine" ne zasveti. Simptomi napake IAC so v marsičem podobne napakam TPS (senzor položaja dušilke), v drugem primeru pa lučka "Check Engine" jasno kaže na okvaro TPS.
Naslednje simptome lahko pripišemo okvaram regulatorja hitrosti v prostem teku:
- Nestabilno število vrtljajev motorja v prostem teku, - spontano povečanje ali zmanjšanje števila vrtljajev motorja, - zaustavitev motorja pri izklopljeni prestavi, - ni povečane hitrosti pri zagonu hladnega motorja, - zmanjšana hitrost motorja v prostem teku, ko je vklopljen tovor (žarometi, peč itd.) .. za demontažo regulatorja števila vrtljajev v prostem teku, pri izključenem vžigu, odklopite njegov štirinožni priključek in odvijte dva pritrdilna vijaka. IAC namestite v obratnem vrstnem redu. Poleg tega mora biti O-tesnilni obroč na prirobnici podmazan motorno olje... Avtor neznan.