Меню

Датчик температуры сопротивление напряжение

Виды и принцип работы термодатчиков

Содержание статьи

Принцип работы датчика-термопары

Основной принцип работы температурных датчиков в системах автоматического управления – преобразование температуры в электрическое значение. Эффективность использования электрических величин обеспечена: удобством передачи на большие расстояния с высокой скоростью, возможностью их обратной трансформации, преобразования в цифровой код, чувствительностью измерений. Различают несколько типов устройств.

Принцип действия устройства основан на термоэлектрическом эффекте: если в замкнутом контуре из двух полупроводников или проводников места спаев (контактов) имеют разную температуру, то в нем возникает электрический ток. Спай, расположенный в среде, в которой происходит измерение температуры, называется «горячим», противоположный контакт – «холодным». Чем больше температура измеряемой среды отличается от температуры воздуха, тем больший электрический ток возникает. Эти измерительные устройства могут иметь изоляционный слой или изготавливаться без него. Во втором случае термопары могут использоваться только в схемах, не контактирующих с «землей».

Схематичное изображение термодатчика

Виды термопар

  • Хромель-алюминиевые. В основном применяются в промышленности. Характерные особенности: широкий температурный интервал измерений -200…+13000°C, доступная стоимость. Не допускаются к применению в цехах с высоким содержанием серы.
  • Хромель-копелевые. Применение сходно с предыдущим типом, особенность – сохранение работоспособности только в неагрессивных жидких и газообразных средах. Часто используются для измерения температуры в мартеновских печах.
  • Железо-константовые. Эффективны в разреженной атмосфере.
  • Платинородий-платиновые. Наиболее дорогие. Для них характерны стабильные и точные показания. Используются для измерения высоких температур.
  • Вольфрам-рениевые. Обычно в их конструкции присутствуют защитные кожухи. Основная область применения – измерение сред со сверхвысокими температурами.

Терморезистивные датчики

Принцип действия резистивных датчиков температуры (RTD) основан на зависимости сопротивления проводника или полупроводника от температуры. Для изготовления проводников применяют материалы с высоким температурным коэффициентом сопротивления и линейным соответствием сопротивления и температуры. Указанные характеристики относятся к пластине, в несколько меньшей степени – к меди.

Преимущества проводниковых термометров сопротивления:

  • простая и надежная конструкция, которая обуславливает использование этих устройств в машиностроении и электронике;
  • высокая точность и чувствительность;
  • простые устройства считывания.

Пример – модель 700-101ВАА-В00, в конструкции которой присутствуют платиновая пластинка и никелевые контакты. Платиновые устройства могут работать в пределах -260…+1100°C.

Полупроводниковые датчики температуры демонстрируют высокую стабильность характеристик во времени. Полупроводниковые терморезисторы имеют большой температурный коэффициент сопротивления (ТКС). Датчики температуры с отрицательным ТКС называются термисторами (с ростом температуры сопротивление снижается), с положительным – позисторами (с возрастанием температуры сопротивление увеличивается). Обозначение термисторов – NTC, позисторов – PTC.

Аналоговые и цифровые термометры

Аналоговые

Эти устройства обычно недороги и не требуют сложного ухода. Главная их проблема – шкала. Либо она показывает температуру с высокой точностью, но измерительный интервал при этом очень мал, либо охватывает широкий температурный диапазон, но точность показаний – приблизительна.

Цифровые

Такие устройства дороже, по сравнению с аналоговыми, но их точность гораздо выше. Позволяют производить измерения в широком интервале, применяются в быту и технике.

Конструктивные составляющие цифрового термометра:

  • чувствительный элемент (обычно это терморезистор);
  • аналогово-цифровой преобразователь, который трансформирует электрический сигнал от терморезистора в цифровой;
  • дисплей;
  • элемент питания;
  • вводы-выводы сигналов, необходимые для взаимодействия с другими устройствами.

Источник

Способы проверки датчика температуры охлаждающей жидкости

Датчик температуры охлаждающей жидкости (ДТОЖ) по сути является терморезистором или термосопротивлением. В зависимости от температуры среды в которую он погружен, сопротивление в цепи изменяется в большую или меньшую сторону. Процесс проверки датчика температур охлаждающей жидкости довольно прост, сделать это можно несколькими способами. Однако следует разбираться в основных аспектах его работы, а для выявления дефекта знать распространенные причины и признаки поломок. Чаще для проверки применяется мультиметр. Ниже мы приведем наиболее популярные варианты диагностирования датчика.

Принцип работы датчика

Вкратце рассмотрим как работает терморезисторный датчик, это поможет правильно провести его диагностику. Датчик состоит из двух выводных контактов и измеряющей головки в которой располагается термистор. Контакты подключаются посредством проводов к электронному блоку управления (ЭБУ). Головка погружается в измеряемую жидкость. Так как ДТОЖ имеет отрицательный температурный коэффициент, с повышением температуры ОЖ падает показатель сопротивления на термисторе, а при понижении температуры сопротивление увеличивается. Информацию считывает блок управления и основываясь на ней дает определенную команду, а термостат открывает или закрывает поток антифриза через радиатор.

Читайте также:  Проверка однофазного трансформатора напряжения

Исходя из показаний датчика температуры антифриза ЭБУ во время пуска двигателя выставляет нужное количество шагов регулятора холостого хода (РХХ), угол опережения зажигания и время впрыска форсунок, чем корректирует подачу горючего. На датчик подается постоянное напряжение 5 В с ЭБУ через резистор имеющий постоянное значение сопротивления, который расположен в управляющем контроллере. То есть управляющий блок реагирует на изменение напряжения на датчике.

Основные признаки и характеристика неисправностей ДТОЖ

О выходе из строя датчика температуры ОЖ, можно судить по нескольким признакам. Однако стоит понимать, что названые ниже типичные проявления могут быть причиной и иных дефектов двигателя автомобиля. Следовательно для уверенности нужно провести дополнительную проверку.

Основные признаки указывающие на неисправность датчика:

  • На приборной панели загорелась лампа Check Engine. Если Вы увидели этот значок, отсканируйте код ошибки, он может указывать и на другие неисправности.
  • Увеличился расход топлива. Вследствие того, что электронный блок получает неверные данные с датчика, он не может правильно их считать и определить требуемую команду. А именно, сколько необходимо горючего для образования топливной смеси и поддержки оптимальной температуры мотора.
  • Неустойчивая работа двигателя. Сюда относятся сбои на холостых оборотах, трудности при запуске мотора (чаще в зимние периоды) либо полная остановка на малых оборотах.
  • Авто глохнет при разогретом двигателе. Как только температура антифриза доходит до определенной отметки, мотор самопроизвольно останавливается. Независимо от того какая жидкость использовалась в системе (хороший антифриз или обычная вода).
  • Нестабильная работа вентилятора. Бывает несколько проявлений – иногда совсем не работает, а в других случаях не переключается на аварийный режим. Здесь важно дополнительно проверить термистор на исправность.
  • Машина плохо заводится когда двигатель холодный.

Чаще такие датчики изготавливают с неразборным корпусом, поэтому при дефектах их заменяют на новые. Это относится к автомобилям любых производителей и отечественных, и зарубежных.

Где найти датчик на машине

Для проверки датчика необходимо знать, где он находится. Естественно, его расположение будет отличаться в разных марках и моделях авто. Однако существует несколько признаков по которым можно определить где он установлен.

Чаще датчик температуры охлаждающей жидкости располагается на выпускном патрубке головки блока цилиндров. В его конструкции предусмотрена резьба, при помощи которой он монтируется в соответствующее место. Важным требованием является прямой контакт головки датчика непосредственно с охлаждающей жидкостью. Это обеспечивает наиболее точные показания датчика.

Также следует учитывать, что некоторые модели автомобилей имеют сразу два датчик температуры охлаждающей жидкости. В таких случаях первый снимает и передает показания температуры антифриза на выходе из двигателя, а второй – на выходе из радиатора. Это дает более точную информацию о состоянии двигатели и системы охлаждения.

Всю информацию о количестве и расположении датчиков можно найти в техпаспорте авто.

Причины неисправности датчик температуры охлаждающей жидкости

Конструкция датчика предельно проста, а соответственно и поломки его случаются очень редко. Наиболее частыми причинами бывает изношенность либо механическое повреждение. Например, появление коррозии может быть вызвано тем, что в системе охлаждения, вместо антифриза, использовалась обычная вода.

Самые распространенные причины выхода из строя ДТОЖ:

  • Поврежденный корпус. Выражается по-разному, но чаще это заметное подтекание ОЖ из резьбы датчика либо его корпуса. Также возможно повреждение самого терморезистора или его контактов, что ведет к выдаче им некорректного сигнала.
  • Окисленные контакты. Под воздействием высокой влажности или просто из-за старости датчика, на его контактах может появиться окисление, что мешает прохождению электрического тока через них (или значительно увеличивает сопротивление цепи).
  • Поврежденная группа контактов (фишки). Чаще вызвано механическим повреждением проводов у основания разъема.
  • Нарушенный контакт внутри датчик температуры охлаждающей жидкости. Может быть вызвано его старением, сильным ударом или под воздействием вибраций. Ведет к обрыву контактов. В таких случаях ремонт невозможен, так как датчики изготавливаются с запаянным корпусом, поэтому подлежит замене.
  • Повреждена изоляция провод. Относится к питающим проводникам идущих от ЭБУ к датчику. Возникает от механического воздействия, старости, из-за использования некачественных изоляционных материалов и т.п. Особенно важно для автомобилей эксплуатируемых в условиях высокой влажности окружающей среды.
Читайте также:  Универсальные источники постоянного напряжения

Во многих случаях, чтобы восстановить нормальную работу датчика температуры, достаточно удалить с его корпуса, резьбы и контактов нежелательный налет, следы коррозии и возможного окисления. Если это не помогло его проще заменить на новый.

Стоимость датчика невысокая, а сложности в установке не возникнет даже у начинающего автолюбителя.

Проверка исправности ДТОЖ

Датчик температуры антифриза проверяется двумя основными способами: не снимая с автомобиля либо демонтируя с его посадочного места. Второй метод также разделен на два варианта диагностирования: с применением термометра и без него.

Если датчик не прикипел к резьбе, то его довольно просто снять рожковым ключом подходящим по размеру. Важно перед откручиванием отсоединить разъем контактов. Следующим шагом нужно проверить приходит ли питание от ЭБУ на датчик.

Сделать это довольно просто имея универсальный тестер (мультиметр):

  1. отсоедините разъем от датчика;
  2. переведите режим измерения мультиметра на «20 В постоянное напряжение»;
  3. присоедините щупы к контактам клемм приходящим от ЭБУ.

При нормальных условиях напряжение должно составлять 5 В. Ели это условие выдержано, тогда можно приступать к дальнейшей проверке датчика.

Если мультиметра у вас под рукой нет исправность ЭБУ и проводки до него можно проверить просто сняв разъем с датчик температуры охлаждающей жидкости во время работы двигателя, автоматически включится вентилятор радиатора. Это произойдет потому что блок управления увидит разрыв цепи и перейдет в аварийный режим. Если этого не произошло то либо неисправен ЭБУ либо вентилятор охлаждения.

Проверка не снимая с автомобиля

Самый удобный способ, ведь не нужно проводить демонтаж с последующим монтажом. Проверка выполняется при помощи тестера, путем замера показаний на контактах датчика.

Чтобы обеспечить доступ к контактам, потребуется отсоединить клеммник от датчика. При выполнении работ на горячем двигателе будьте осторожны, ведь можно не только обжечься самому, но и оплавить корпус или щупы мультиметра.

Затем тестер переводится в положение измерения сопротивления и присоединяется к выходным контактам датчика. Стоит заметить, что у холодного двигателя значение показаний будет высоким, у горячего – значительно ниже.

Для общего понимания какие значения выдает датчик при разных температурах, как пример, ниже приведены данные для ВАЗ-2110. Показания других легковых машин сильно отличаться не будут.

Показания датчика в зависимости от изменения температуры

Температура жидкости, °С Сопротивление проводника, Ом Температура жидкости, °С Сопротивление проводника, Ом
5 7 280 45 1 188
10 5 670 50 973
15 4 450 60 667
20 3 520 70 467
25 2 796 80 332
30 2 238 90 241
40 1 459 100 177

Стоит отметить, что датчик ломается крайне редко, чаще встречаются ситуации, когда он выдает неверную информацию. Поэтому следует сравнить показания температуры на приборной панели с данными полученными от датчик температуры охлаждающей жидкости в соответствии с таблицей. Если данные отличаются тогда есть смысл снимать датчик и проводить его дальнейшую диагностику.

Читайте также:  Обозначение напряжений с линиями

Проверка ДТОЖ с термометром

Для такой диагностики, необходимо снять датчик с его посадочного места. Как упоминалось выше, сделать это можно при помощи соответствующего гаечного ключа. Заодно можно почистить сам датчик, с резьбы на патрубке удалить налет и смазать ее, осмотреть контакты на наличие окислений и при необходимости удалить.

Затем набрать воду в электрочайник или в другую емкость, но в таком случае придется воспользоваться кипятильником. Помимо этого для измерения нужно взять мультиметр и перевести его переключатель в положение измерения сопротивления проводника.

Головка датчика опускается в воду, а к его контактам присоединяются щупы тестера. Также в емкость с датчиком помещается и термометр, для удобства измерений желательно электронный, но можно и ртутный.

Затем постепенно повышая температуру жидкости сравнивать показания датчика и электронного термометра в соответствии с таблицей. Для большей точности фиксировать показания лучше через каждые 5 градусов. В итоге Вы получите данные которые можно занести в таблицу. Их впоследствии можно сравнить с информацией предоставленной в технической документации к конкретной модели авто. На крайний случай можно сравнить с таблицей приведенной выше.

При проведении проверки допускаются небольшие отклонения от значений. Небольшие погрешности могут зависеть от разных условий и от самого датчика. Часто даже у датчиков температуры охлаждающей жидкости одной модели есть незначительные различия в показаниях при одинаковых условиях измерения.

Проверка без термометра

Такой метод не сильно отличается от предыдущего, только здесь не применяется термометр и показания снимаются одни раз.

Для проверки датчика его следует погрузить в емкость с водой и довести ее до кипения. Затем присоединить к выходным контактам щупы мультиметра и посмотреть, что он покажет.

Если ДТОЖ полностью исправен, то его сопротивление должно быть 177 Ом. Однако следует учитывать погрешности. К тому же щупы мультиметра тоже имеют свое сопротивление, да и температура воды может быть чуть ниже 100 градусов, а соответственно и сопротивление будет чуть больше.

Как проверить ДТОЖ на примере ВАЗ 2110

В целом датчик температуры охлаждающей жидкости на разных ВАЗах проверяется теми же методами и в такой же последовательности, как описано в предыдущих разделах. Наиболее часто на «Ладах» 2110, 2112, «Приора», «Калина» и других установлены датчики с артикулом 23.3828 и 405213, либо его аналоги – 423.3828.

Чтобы провести проверку, необходимо знать какое у него сопротивление при разных температурах:

— 15 °С – от 4 033 до 4 838 Ом;

— напряжение на выходе при 15 °С – от 92.1 до 93.3 % от подаваемого с ЭБУ;

— напряжение на выходе при 128 °С – от 18.1 до 19.7 %.

Перед демонтажем ДТОЖ для последующей проверки или замены на новый из системы охлаждения, необходимо немного слить антифриз. Делается это на остывшем двигателе во избежание травмирования и повреждения деталей двигателя либо инструментов.

Откручивается датчик гаечным ключом на 19 мм. Для этого следует отвернуть его и снять вместе уплотнительным кольцом.

Измерения проводятся с шагом по 10 °С от точки кипения и до комнатной температуры. Значения сопротивления записываются, а по окончанию сверяются с таблицей.

Вывод

Датчик температуры охлаждающей жидкости довольно простое устройство и проверка его целостности не требует особых знаний и опыта. Для этого достаточно только наличие инструмента для его демонтажа и проверки, а именно гаечный ключ и мультиметр. Если датчик неисправен, его лучше сразу заменить, ремонт не стоит потраченного времени.

Источник

Adblock
detector