Тип датчика

Диапазон температур, °С

Термистор

Термопара

Биметаллическая пластина

Потенциометрический

1 Резистор (платиновый) р-п-переход

Термостат

Волоконная оптика

I Термоиндикаторы Гинфракрасный термометр

0...500

-200..,+3000

-50...+450

-40...+125

-200...+850

-40...+200

-50...+500

0...+1800

-40...+1350

-200...+1000

Использование

1

D/F D D

турой до 1000 °С, при этом система управления и диагностики должна постоянно контролировать эту температуру.

► Температура воздуха на серийных автомобилях контролируется на входе в двигатель, за бортом, в салоне. При испытаниях измеряется температура воздуха вблизи электронных компонентов, верхний предел обычно 85... 125 °С.

► Температура в каталитическом нейтрализаторе ранее контролировалась лишь на этане испытаний, т. к. ее высокие рабочие значения (>350 °С) не должны оказывать отрицательного воздействия на близко расположенные узлы авто.мобиля. Сегодня есть необходимость ускоренного разогрева нейтрализатора при пуске двигателя для скорейшего его приведения в рабочее состояние и уменьшения токсичности выхюпа. Разогрев производят или бензиновой горелкой или электрически, при этом осуществляется контроль за температурой нейтрализатора. Из.мере-ние температуры производится также с диагностической целью.

► Температура датчика кислорода (>350 °С) контролируется на этапе испытаний авто.мобиля и двигателя.

► Температура воздуха в шинах, наряду с давлением, измеряется на опытных и гоночных моделях автомобилей. Например, система Michelin гчя гоночных автомобилей Peugot Proxima имеет датчики в каждо.м колесе, сигналы передаются на радиочастоте приемнику и затем в информационную систему водителя. При t > 85 °С данная система рекомендует снизить скорость до 240 км/час, при t > 90 °С до 160 км/час, при t > 100 °С - остановиться.

► Температура в силовых электронных и интегральных схемах контролируется автоматически. Это сохраняет дорогостоящие компоненты в аварийных режимах, например, при коротком замыкании.

Ясно, что датчики температуры на автомобиле разнятся по назначению и имеют различные рабочие диапазоны.

В табл. 2.7 приведены типы датчиков. Тип Р - используется на серийных моделях; тип D - на опытных автомобилях при их испытаниях; тин F - возможно использование в будущем.

Таблица 2.7

2.3.2. Термисторы

Термисторы наиболее часто используются для измерения температуры на автомобилях. При изменении температуры меняется электрическое сопротивление термистора и выходной сигнал датчика в виде тока или напряжения.

В основном термисторы имеют отрицательный температурный коэффициент сопротивления. Термисторы, используемые в автомобилыюй промыньчсщюсти, имеют сопротивление от нескольких килоом при О до сотен ом при 100 °С. Такой динамический диапазон изменения сонротивлешш считается удовлетворительным для всех автомобильных нуж/ч.

Термисторы изготавливаются из полупроводников, например, окиси никеля или окиси кобальта. При увеличении температуры в полупроводнике растет количество свободных электронов и уменьшается электрическое сопротивление. Система измерения температуры на основе термистора имеет высокую чувствительность, так как относительно небольшие изменения температуры приводят к значительным изменениям сопрогивления.

На рис. 2.11 показана просгейшая схема преобразователя температуры в напряжение. Напряжение питания должно быть стабильным, рабочий ток не должен нагревать термисгор, иначе возникают дополнительные погрешности. Температура гермистора увеличивается на 1 °С на каждые 1,3 мВт рассеиваемой мошности.

Типичный при.мер применения гермисчоров на автомобиле - датчик температуры охлаждающей жидкости (рис. 2.12). Датчик ввернут в выпускной патрубок охлаждающей жидкости, закрепленный на головке блока цилиндров или непосредсчвоню в головку блока, т. е. находится в потоке охлаждающей жидкости.

ивых

Рис. 2.11. Схема включения термистора Вт

Термистор

Рис. 2.12. Датчик температуры охлаждающей жидкости

Шунт выключен

Шунт включен

2.3.3. Термопары

Термопара представляет собой устройство, состояптее из двух проводников из разнородных .металлов или сплавов со сварны.м контактом ма одно.м из концов. На другом конце два проводника соединяют друг с другом, так что образуется замкнутая цепь. Если температуры, при которых находятся два противоположных

При низкой температуре охлаждающей жидкости датчик имеет высокое сопротивление (100 кОм при -40 °С), а при высокой температуре - низкое (70 Ом при 130 °С). Электронный блок управления подает к датчику через сопротивление определенной величины напряжение 5 В (образуя таким образом делитель напряжения) и измеряет падение напряжения на датчике. Оно будет высоким на холод-но.м двигателе и низким, когда двигатель прогрет. По падению напряжения блок управления определяет температуру охиаждающей жидкости. Эта температура влияет на работу большинства систем, которыми управляет электронный блок управления.

► Термисторный датчик температуры воздуха имеет аналогичную конструкцию. Размещен в системе подачи и очистки воздуха. Рабочий диапазон температур -40...120 °С.

В некоторых случаях, с целью повышения чувствительности, предусматривается шунтирование добавочного сопротивления R в схеме показаний на рис. 2.11. При этом характеристики термисторного датчика изменяются в соответствии с габл. 2.8.

Таблица 2.8