Приборы этого типа в настоящее время также устарепи, но до сих пор встречаются на автомобилях старых выпусков.

3 Термисторные (полупроводниковые) датчики температуры основаны на высокой чувствительности полупроводниковых приборов к изменению темперетуры. Полупроводники обладают ярко выраженной отрииетельной зависимостью сопротивления от температуры. Иными словеми, сопротивление полупроводнике, в отличие от большинства метеллов, с ростом температуры уменьшается.

4 Термисторный датчик представляет собой латунную капсулу, внутри которой помещена капля полупроводникового материала. Полупроводник имеет контакт с внутренней стенкой капсулы для

лучшего отвода тепла, выделяющегося в полупроводнике от прохождения по нему тока индикатора. Сопротивление термистора зависит от температуры жидкости, омывающей кепсулу - при низкой температуре сопротивление больше, при высокой - меньше.

5 В качестве индикатора к датчикам с термисторами могут использоваться приборы с подвижным железным якорем или биметаллического типа (см. рис. 2.6); в последнем случае требуется стабилизированный источник питания.

8 Индикаторы давления

Индикатор температуры биметаллического типа

Резьба дпя вворачивания в трубопровод или в бак

Капсула с биметаллическим датчиком

Вибрирующие контакты

Рис. 2.5. Указатель температуры с датчиком и индикатором биматаллического типа

Индикатор биметаллического типа

Индикатор электромагнитного типа

или

Капсула с термисто-ром

к стабилизатору напряжения

Рис. 2.6. Термисторный датчик температуры с индикаторами электромагнитного и биметаллического типов

1 Приборы, показывающие давление масла, устанавливаются на дорогих и спортивных автомобилях. Большинство автомобилей снабжены топько сигнальной лампочкой, которея начинает мигать или горит постоянно при падении давления ниже допустимого уровня.

2 Выключатель сигнальной лампочки обычно представляет собой мембранный датчик контактного типа (см. рис. 2.7).

Детчик ввернут в маслопровод в блоке цилиндров.

При низком давлении контакты датчика замкнуты. Они разомкнутся тогде, когда давление сможет преодолеть усилие пружины.

Сигнальная лампочка небольшой мощности предупреждает водителя о падении давления ниже допустимого уровня.

3 Другая конструкция диафрагменного датчика давления с пьезоэлактрическим преобразователем показана на рис. 2.8.

Нормально включенные контакты датчика

+ 12В

Ключ

зажигания Сигнальная лампочка на приборной панели

Масса

Диафрагма

Нормально включенные контакты датчика

Контакт с массой

Блок двигателя

<[ZZZZZIWZZZZZZ2

Давление

Масляная магистраль

/ / У/ / У / / / ),

Рис. 2.7. Контактный датчик давления масла

о - Регулируемый источник литания

/Опорнаяч ( пластина 1

Пьзокристал-лический резистод Диафрагма

Постоян-,у- 1аный

резистор

Аналоговый выходной сигнал

i Масляная

магистраль Давление

Рис. 2.8. Датчик давления масла

Полупроводниковый пьезокристалл обладает следующим свойством: изменение давления на одной паре его противоположных плоскостей влечет за собой изменение сопротивления между двумя другими противоположными плоскостями.

Пьезокристалл с последовательно подключенным к нему резистором с постоянным сопротивлением присоединены к регулируемому источнику постоянного напряжения.

Под действием изменяющегося давления пьезокристалл меняет свое сопротивление, что приводит к изменению падения напряжения на постоянном резисторе. Это непряжение пропорционально измеряемому давлению.

Такой датчик обычно включается в состав цифрового индикатора давления [см, рис. 2.9). Выходное напряжение датчика сначала преобразуется из аналоговой в цифровую форму, после чего подается в бортовой компьютер. В постоянной памяти компьютера [ROM - read-only memory) хранится таблица соответствия цифровых кодов значениям давления. Прочтя цифровой код, компьютер преобразует его в значение давления, выреженное в цифровой форме, которое передается на дисплей приборной панели.

Обычно датчики подключены к бортовому компьютеру через коммутатор, который по очереди соединяет с компьютером

RDM{

Компьютер

М - мультиппексер ДМ - демультиплексер ROM - память компьютера

□3 [

Индикатор I давления I 1

□Сигнализация низкого давления

В ламяти компьютера хранится таблица соответствия цифровых кодов значениям давления. В ней также хранится минимальное значение давления, при котором загорается сигнальная лампочка.

Рис. 2.9. Иэмерание давлания масла электронными средствами

каждый датчик на время измерения. Это эффективный способ использования компьютера, поскольку в противном случае для каждого датчика потребовался бы свой компьютер.

Компьютер выводит на дисплеи два вида информации: сигнал низкого давления и давление масла .

4 Аналоговая система измерения давления масла с использованием датчика диафрагменного типа с биметаллическим преобразователем и индикатором, показана на рис. 2.10. Диафрагма прогибается под действием давления и сильнее прижимает контакты биметаллического вибратора.

Биметаллический индикатор

Катушка нагревателя

Контакты

Диафрагма

К замку зажигания через стабилизатор напряжения

Давление

Рис. 2.10. Датчик давления масла с биметаллическим преобразоваталам и индикатором

В основе работы вибратора лежит тот же принцип, что и в стабилизаторе напряжения [см. рис. 2.4). Нагреватель изгибает биметаллическую пластинку датчика, которая разрывает контакты. Контакты прерывают ток, идущий на индикатор, а также на саму катущку нагревателя, в результате чего биметаллическая пластинка остывает и вновь замыкает контакты. Относительное время пребывания контактов в замкнутом и разомкнутом состоянии зависит от прогиба диафрагмы, т.е. от давления масла. Индикатор показывает среднее значение тока и может быть проградуирован в единицах давления.

9 Спидометры

Анапоговый спидометр

1 Первый спидометр, установленный на автомобиль в 1899 году, работал по принципу центробежного регулятора. После этого принцип действия и конструкция спидометра много раз менялась, в результате чего на многие годы вплоть до нащих дней классической стала конструкция спидометра с индукционной передающей муфтой [см. рис. 2.11).

Ведущая часть муфты представляет собой цилиндр, выщтампован-ный из легкого алюминиевого сплава. Цилиндр вращается в поле постоянного магнита, в результате чего в цилиндре индуцируется ток, образующий вокруг цилиндра электромагнитное поле. Взаимодействие двух магнитных полей приводит к тому, что внутренний постоянный магнит увлекается вслед за цилиндром.

2 Ведущий вал спидометра приводит также в действие счетчик дневного и полного пробеге, который устроен подобно велосипедному счетчику.

Постоянный магнит

Трос привода спидометра

Ведущая полумуфта Спиральная пружинка

Рис. 2.11. Спидометр с индукиионной муфтой

Спидометр этого типа имеет один недостаток - необходимость тянуть трос от коробки передач к приборной панели, поэтому конструкторы ищут новые технические решения.

Формирователь прямоугольных импульсов

Временные ворота

Мульти-плексер

Сигна1ы включения-выклюнения

Трансмиссия

Цифровой

процессор

□

Демульти-плексер

Цифровой декодер

Рис. 2.12. Приниип работы цифрового спидометра

Цифровой спидометр

3 Датчик такого спидометра расположен в трансмиссии. Приниип действия датчика может быть различным: индукционный, генеретор Холла, фотоэлектрический и пр. [см. рис. 2.12). Выходным сигналом детчике являются импульсы напряжения, частота которых пропорциональна скорости евтомобиля. После прохождения через блок формирования (триггер Шмидта - см. главу 6, рис. 6.71) прямоугольные импульсы попадают в мульти-плексер.

После мультиплексера импульсы попедают во временные ворота, открывающиеся на определенный промежуток времени. Число импульсов, прошедших через ворота, и подсчитанных счетчиком, пропорционально скорости автомобиля. Со счетчика число передается на микропроцессор, где пересчитывается в скорость, и делее - через демультиплексер и декодер поступает на цифровой дисплей. После считывания и обработки очередного измерения счетчик сбрасывается на нуль и готов к принятию очередного пакете импульсов.

10 Тахометры

1 Тахометр измеряет частоту вращения двигателя. В настоящее время им оснащаются автомобили средней стоимости, хотя раньше такой прибор имелся только на дорогих и спортивных автомобилях.

2 Тахометр работает по тому же принципу, что и спидометр: подсчитывается число импульсов за определенный промежуток времени, затем, после соответствующей обработки, информация отображается индикатором цифрового или аналогового типа.

Обычно источником импульсов для тахометра служит система зажигания. Начальные импульсы снимеются с катушки зажигания или прерывателя и далее подаются для придания им прямоугольной формы на триггер Шмидта. В остальном измерительная схема с цифровой индикацией ничем не отличается от показенной не рис. 2.12.

Для анепоговых индикаторов импульсы преобразуются в постоянный ток, который регистрируется прибором магнито-электри-ческой системы (с подвижной катушкой), проградуированным в об/мин.

11 Измерение температуры охлаждающей жидкости [цифровое]

1 В параграфе 7 были описаны измерительные устройства с биметаллическим и термисторными датчикеми и аналоговыми показывающими приборами.

Вместе с тем, сигналы детчиков, особенно термисторного, могут быть преобразованы в цифровую форму, требуемую для дельней-шей их обработки микропроцессором.

2 Термистор помещен в латунную капсулу, ввернутую в блок цилиндров двигателя неподалеку от термостета. Капсула омывается охлаждающей жидкостью и ее температура определяет соспротивпение термистора.

3 Последовательно с термистором включен резистор с постоянным соспротивлением, с которого снимается выходное напряжение, пропорциональное темперетуре. Этот аналоговый сигнал преобразуется в цифровую форму аналого-цифровым преобразователем [см. рис. 2.13). Через мультиплексер цифровой сигнал подеется на микропроцессор, в постоянной пемяти которого хранится таблица соответствия значений температуры поступающим импульсам.

Микропроцессор дает на дисплей приборной пенели информацию двух видов: текущее знечение темперетуры и сигнал перегрева, еспи значение температуры превзойдет допустимый уровень.

Память (ROM)

Табличная информация

Мультиплексер

Предельное значение температуры

Микропроцессор

®

Термисторный

датчик

температуры

Драйвер лампы

Сигнальная лампочка

Демультиплексер

Драйвер дисплея

Цифровой дисплей

Рис. 2.13. Цифровая система измерения и индикации температуры двигателя