Как правильно подключить датчик температуры охлаждающей жидкости. Какие существуют схемы подключения. Какие ошибки нужно избегать при монтаже датчика температуры. Какие инструменты и материалы понадобятся для подключения.
Виды датчиков температуры охлаждающей жидкости
Существует несколько основных типов датчиков температуры охлаждающей жидкости (ДТОЖ), используемых в современных автомобилях:
- Термисторные датчики — наиболее распространенный тип. Принцип работы основан на изменении сопротивления термистора при изменении температуры.
- Термопарные датчики — используют эффект Зеебека, генерируя термоЭДС при нагреве спая разнородных металлов.
- Полупроводниковые датчики — работают на основе изменения характеристик p-n перехода при изменении температуры.
- Биметаллические датчики — используют эффект деформации биметаллической пластины при нагреве.
Наиболее часто в современных системах управления двигателем применяются термисторные ДТОЖ с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления (NTC). Их преимущества — простота, надежность и низкая стоимость.
Расположение датчика температуры в системе охлаждения
Датчик температуры охлаждающей жидкости обычно устанавливается в следующих местах:
- В верхнем патрубке радиатора — позволяет измерять температуру жидкости на выходе из двигателя
- В головке блока цилиндров — дает наиболее точные показания температуры ОЖ внутри двигателя
- В корпусе термостата — измеряет температуру на входе в радиатор
- В расширительном бачке — контролирует общую температуру в системе охлаждения
Точное расположение датчика зависит от конструкции конкретного двигателя. На некоторых моделях может устанавливаться несколько датчиков в разных точках для более полного контроля температурного режима.
Схемы подключения датчика температуры
Существует три основные схемы подключения датчиков температуры охлаждающей жидкости:
1. Двухпроводная схема
Самая простая схема, использующая всего два провода:
- Сигнальный провод — передает показания датчика на блок управления
- Общий провод (масса) — обеспечивает замыкание электрической цепи
Недостаток — дополнительная погрешность из-за сопротивления проводов. Применяется при небольшой длине проводки.
2. Трехпроводная схема
Более точная схема, использующая три провода:
- Питание (+5В)
- Сигнальный провод
- Общий провод (масса)
Позволяет компенсировать сопротивление проводов и повысить точность измерений. Наиболее часто используется в современных автомобилях.
3. Четырехпроводная схема
Самая точная схема для измерения сопротивления датчика:
- Два токовых провода
- Два измерительных провода
Обеспечивает максимальную точность, но редко применяется из-за сложности.
Пошаговая инструкция по подключению датчика температуры
Рассмотрим процесс подключения датчика температуры охлаждающей жидкости на примере трехпроводной схемы:
- Определите место установки датчика согласно инструкции по ремонту автомобиля
- Слейте охлаждающую жидкость из системы охлаждения
- Выкрутите штатную заглушку и вкрутите датчик температуры
- Подключите провода к датчику:
- Красный провод — питание (+5В)
- Черный провод — масса
- Зеленый или синий провод — сигнальный
- Проложите проводку до блока управления двигателем
- Подключите разъем к соответствующему выходу на блоке управления
- Залейте охлаждающую жидкость и проверьте систему на герметичность
- Запустите двигатель и проверьте корректность показаний датчика
Типичные ошибки при подключении ДТОЖ
При монтаже датчика температуры охлаждающей жидкости следует избегать следующих распространенных ошибок:
- Неправильное расположение датчика — может привести к искажению показаний
- Некачественная герметизация места установки — вызовет утечку охлаждающей жидкости
- Перепутывание проводов при подключении — датчик не будет работать корректно
- Повреждение изоляции проводов при прокладке — приведет к замыканиям
- Слабая затяжка датчика — может вызвать его выпадение при нагреве двигателя
Необходимые инструменты и материалы
Для подключения датчика температуры охлаждающей жидкости потребуются:
- Набор гаечных ключей
- Отвертки
- Мультиметр
- Паяльник и припой
- Термостойкие изоляционные материалы
- Герметик для резьбовых соединений
- Хомуты для фиксации проводки
Также может понадобиться специальный ключ для откручивания штатной заглушки в блоке цилиндров.
Проверка работоспособности датчика после установки
После монтажа ДТОЖ необходимо убедиться в его корректной работе:
- Запустите двигатель и дайте ему прогреться до рабочей температуры
- С помощью диагностического сканера проверьте показания датчика
- Сравните показания с температурой, измеренной контактным термометром
- Убедитесь, что значения соответствуют норме для данного двигателя
- Проверьте отсутствие кодов ошибок, связанных с ДТОЖ
При обнаружении отклонений необходимо выявить и устранить причину неисправности.
Возможные неисправности датчика температуры
Основные признаки неисправности ДТОЖ:
- Нестабильные показания температуры на приборной панели
- Загорание лампы «Check Engine»
- Затрудненный запуск двигателя
- Повышенный расход топлива
- Перегрев или переохлаждение двигателя
При появлении таких симптомов необходимо проверить целостность проводки и разъемов датчика, а также его сопротивление при разных температурах. В случае выхода параметров за допустимые пределы датчик следует заменить.
Схема подключения датчика температуры охлаждающей жидкости – АвтоТоп
Собственно он стоит но толком ничего не показывает. Установлен указатель от ВАЗ, а вот датчик температуры — родной рено рапид. Сопротивление у указателя и у датчика разное — как результат указатель, грубо говоря, показывает среднюю температуру на луне. Вазовский датчик, вроде как не подходит (чисто визуально по диаметру больше + резьба под конус).
Теперь собственно, вопрос к знающим людям — какой датчик поставить вместо штатного, чтобы показания указателя были верными.
Ну и немного фото и схема подключения всего этого. Возможно будет полезно.
Белый провод и белый с черным — идут на лампочку подсветки указателя (подключил так — белый с черным — на массу, а белый — на габариты на стрекозе. Получается свет включил — указатель светится)
Зеленый — на датчик температуры, который стоит на двигателе (стоит с левой стороны за помпой ближе к салону)
Оранжевый на любой плюс от замка зажигания (напрямую на аккум не бросайте, а то он будет работать постоянно, независимо от того включено ли зажигание).
К белому проводу тоже подключать не стоит — как только включите габариты — будет врать (у меня постоянно показывал температуру 120 градусов)
Так же поставил родной расширительный бачок, вместо ВАЗовской фигни.
Датчик температуры охлаждающей жидкости (ДТОЖ) – это важный элемент системы управления двигателем, который контролирует температуру ОЖ в системе охлаждения. Блок управления двигателем получает информацию от ДТОЖ и в соответствии с ней корректирует состав топливно-воздушной смеси, частоту вращения коленвала, а также угол опережения зажигания.
Устройство и принцип работы датчика температуры охлаждающей жидкости
«Прародителем» современного датчика температуры охлаждающей жидкости было термореле, которое устанавливалось на некоторые двигатели (например, в системе распределенного впрыска K-Jetronic). Контакт термореле открыт – идет прогрев двигателя, контакт закрыт – мотор работает в своей нормальной температуре.
В настоящее время основа датчика температуры охлаждающей жидкости – это термистор (резистор, который измеряет сопротивление в зависимости от температуры).
Контроль за температурой ОЖ осуществляется непрерывно. Материалом для изготовления термистора служит обычно оксид никеля или кобальта. Особенность этих соединений в том, что при увеличении температуры у них увеличивается количество свободных электронов и, соответственно, уменьшается сопротивление.
Чаще всего термистор, который находится внутри ДТОЖ, имеет отрицательный температурный коэффициент. Максимальное сопротивление датчик имеет при холодном двигателе. На датчик температуры охлаждающей жидкости подается напряжение (5В), и по мере изменения сопротивления оно уменьшается. Блок управления двигателем фиксирует изменения напряжения и в соответствии с ним определяет температуру охлаждающей жидкости.
На некоторых двигателях (например, на моторах Renault) установлен датчик температуры охлаждающей жидкости с положительным температурным коэффициентом. Он устроен так же, однако при увеличении температуры сопротивление на нем не уменьшается, а увеличивается.
Где находится датчик температуры охлаждающей жидкости
Термистор находится внутри защитного теплопроводного корпуса, а на самом корпусе размещена резьба для крепления датчика, а также электрический разъем. Обычно ДТОЖ вкручивается в выпускной патрубок головки блока цилиндров. На некоторых моторах стоит сразу два датчика: один фиксирует температуру на выходе из двигателя, второй – из радиатора.
Датчик температуры охлаждающей жидкости располагается таким образом, чтобы его наконечник имел прямой контакт с охлаждающей жидкостью. Соответственно, если антифриза в системе мало, то и показатели ДТОЖ могут быть неточными.
Признаки неисправности ДТОЖ
Как и любой другой датчик, ДТОЖ может выйти из строя, вызвав сбои в работе мотора. Первые признаки, по которым можно распознать поломку датчика температуры охлаждающей жидкости:
- проблемы с запуском двигателя в холодную погоду,
- плохой выхлоп на холодном двигателе,
- повышенный расход топлива и т.д.
Чаще всего при возникновении подобных симптомов замена датчика температуры охлаждающей жидкости не требуется. Скорее всего, проблема в отошедшем или поврежденном контакте, повреждении проводки или утечке охлаждающей жидкости. Поэтому для начала следует провести визуальный осмотр датчика на предмет повреждений или коррозии.
Проверка датчика температуры охлаждающей жидкости
Если осмотр не дал результатов, необходимо измерить сопротивление и напряжение датчика при различных температурах. После запуска холодного двигателя по мере его прогрева сопротивление должно падать (или повышаться – в случае положительного температурного коэффицента датчика) в соответствии с нормальными показателями.
Проверку датчика температуры охлаждающей жидкости можно выполнить самостоятельно
Нормальные показатели сопротивления и напряжения для датчика температуры охлаждающей жидкости с отрицательным температурным коэффициентом
| Температура ОЖ (°С) | Сопротивление (Ом) | Напряжение (В) |
| 4800 – 6600 | 4,00 – 4,50 | |
| 10 | 4000 | 3,75-4,00 |
| 20 | 2200 – 2800 | 3,00 – 3,50 |
| 30 | 1300 | 3,25 |
| 40 | 1000-1200 | 2,50 – 3,00 |
| 50 | 1000 | 2,5 |
| 60 | 800 | 2,00-2,50 |
| 80 | 270 – 380 | 1,00-1,30 |
| 110 | 0,5 | |
| разрыв цепи | 5,0 ±0,1 | |
| замыкание на «землю» |
Нормальные показатели сопротивления и напряжения для ДТОЖ с положительным температурным коэффициентом
AutoOt.ru » Ремонт авто » Где находится датчик температуры охлаждающей жидкости?
Предназначение устройства
Датчик указателя температуры охлаждающей жидкости является очень важным элементом всей системы управления двигателем. Ведь именно он контролирует состояние температуры охлаждающей жидкости в общей системе охлаждения.
К таким данным относятся:
- качественный состав топливно-воздушной смеси;
- частота оборотов коленчатого вала;
- угол опережения зажигания.
Таким образом, устройство обеспечивает быстрое прогревание двигателя при его запуске, а также поддержание его оптимальной температуры во всех режимах.
Проверка ДТОЖ, видео:
Как” проверить датчик температуры охлаждающей жидкости?
Для того чтобы проверить устройство, его необходимо сначала снять.
Провести демонтаж очень просто:
- как правило, датчик располагается на патрубке ГБЦ и чтобы его снять, сначала нужно демонтировать воздушный фильтр ;
- потом снимается минусовый провод с аккумулятора;
- сливается охлаждающая жидкость из радиатора;
- от прибора отключается проводка;
- с помощью подходящего ключа (чаще всего 19–21) ослабляется затяжка , после чего датчик легко демонтируется.
После того как датчик сняли, его помещают в ёмкость с охлаждающей жидкостью и начинают её постепенно нагревать. Процесс сопровождается постоянным контролем над температурой и показаниями омметра, который подключён к датчику.
Существует специальная таблица соответствия температуры охлаждающей жидкости к показателям омметра.
| Температура, °C | Сопротивление, Ом | Напряжение, В |
|---|---|---|
| 4800 — 6600 | 4,00 — 4,50 | |
| 10 | 4000 | 3,75-4,00 |
| 20 | 2200 — 2800 | 3,00 — 3,50 |
| 30 | 1300 | 3,25 |
| 40 | 1000-1200 | 2,50 — 3,00 |
| 50 | 1000 | 2,50 |
| 60 | 800 | 2,00-2,50 |
| 80 | 270 — 380 | 1,00-1,30 |
| 110 | 0,50 | |
| разрыв цепи | 5,0 + 0,1 | |
| замыкание на «землю» |
Когда показания вашего устройства не сходятся с данными из таблицы, датчик необходимо заменить, так как ремонту он уже не подлежит.
В случае когда выяснилось, что датчик в рабочем состоянии, неисправность нужно искать дальше. Возможно, возникли какие-либо проблемы с термостатом.
Пример, как проверить датчик температуры охлаждающей жидкости вы можете увидеть, просмотрев данное видео:
Признаки неисправности ДТОЖ
Датчик для охлаждения жидкости, как и любой другой датчик, может иметь неисправности, которые когда-либо приведут к сбоям в работе мотора.
Основные признаки, которые указывают на поломку устройства:
- повышенный расход топлива;
- плохой выхлоп, когда двигатель в холодном состоянии;
- проблемы запуска двигателя в морозы.
Как правило, если возникают подобные неполадки, то замена датчика не требуется. Возможно, проблема появилась из-за отхода или повреждения контакта, неполадок в проводке или утечке жидкости для охлаждения.
Иногда холодный двигатель троит и «колбасит», а его холостые обороты прыгают с минимальных до максимальных значений в минуту, а через несколько минут или с повторного старта ситуация исправляется.
Такая проблема может образоваться из-за поломки датчика температуры жидкости для охлаждения.
Проверить состояние прибора можно с помощью омметра . При этом вывинчивать его не нужно. Проверяется не его сопротивление, а масса-датчик.
Когда датчик в порядке, то сопротивление стремится к бесконечности, если же он сломан, то сопротивление равно 10 кОм или менее.
Датчик уровня охлаждающей жидкости
Так как двигатель является самой важной и дорогой частью любого автомобиля, ему необходимо периодически уделять должное внимание.
Часто причиной поломки мотора становится его закипание . Но такую ситуацию очень легко предупредить. Достаточно постоянно следить за показаниями датчика уровня охлаждающей жидкости.
Схема устройства датчика уровня охлаждающей жидкости
Прибор представляет собой специальный герметизированный переключатель, который сделан из специального материала, обладающего ферромагнитными свойствами.
В механизме есть пружинные контакты. Если напряжение магнитного поля повышается, поля соприкасаются друг с другом, вследствие чего возникает замыкание.
Когда напряжение поля становится ниже, контакты размыкаются.
Как подключить датчик температуры охлаждающей жидкости?
Датчик устанавливается очень легко: вкручивается в посадочное гнездо, после чего подтягивается резьба и подключается проводка, ставится на своё место воздушный фильтр и соединяется колодка проводов питания ДМРВ.
Категорически запрещается использовать при этом герметик. При работе двигателя система охлаждения и металлические элементы очень сильно нагреваются, и герметик может расплавиться.
Если это случится, то герметик попадёт в тосол и система охлаждения может дать сбой.
Схема подключения датчика температуры охлаждающей жидкости:
Замена ДТОЖ, видео:
Проверка уровня охлаждающей жидкости
Многие владельцы автомобилей часто проверяют уровень охлаждающей жидкости визуально, не используя показатели специальных приборов. Необходимо просто посмотреть на расширительный бачок.
Если мотор холодный, то охлаждающее вещество должно находиться между максимальным и минимальным уровнем отметок на бачке. При прогретом моторе, уровень вещества может незначительно повышаться.
Если ваш автомобиль полностью исправен, то когда уровень антифриза снижается, датчик незамедлительно даёт об этом знать. Автомобилист видит специальный сигнал на приборной панели и доливает тосол или охлаждающую жидкость.
Также противопоказано доливать одну воду. Ведь антифриз имеет особые свойства, благодаря которым защищает головки цилиндров от коррозии.
Если проверка датчика температуры охлаждающей жидкости, не показывает температуру охлаждающей жидкости. В таком случае вам лучше обратиться в сервис технического обслуживания.
В любом автомобиле все взаимосвязано. Автомобильная система могла выйти из строя по какой-либо сопутствующей причине. К примеру, вы могли снять какую-то деталь, находящуюся с датчиком, и неправильно её поставить.
Но бывает и так, что проблема связана именно с датчиком температуры. Уровень охлаждающей жидкости может быть непостоянным или существует поломка в датчике измерения уровня охлаждающей жидкости.
В сервисе могут заменить датчик, при этом дают гарантию на качественную его замену и правильную сборку всех деталей на нужные места.
Таким образом, датчик температуры охлаждающей жидкости является очень важной составляющей вашего автомобиля, которая требует постоянного внимания и ухода.
Если ремонт этого устройства необходим, то сделайте его качественно, не жалея о потраченных средствах. После ремонта, двигатель будет работать ровно, особенно это будет заметно на низких оборотах.
>
Как подключить датчик PT100 к аналоговому модулю расширения LOGO! AM2 PT100 или AM2 RTD?
Инструкция по подключению датчика PT100.
Датчик PT100 к аналоговому модулю расширения LOGO! AM2 PT100 или AM2 RTD может быть подключен по 2-х проводной, 3-х проводной или 4-х проводной схеме.Описание
2-х проводная схема подключения
В случае 2-х проводной схемы подключения (рис. 1) не выполняется коррекция измерения, вызванная сопротивлением проводов (длины линии). Необходимо установить перемычку между клеммами U1- и IC1:
3-х проводная схема подключения
В случае 3-х проводной схемы подключения (рис. 2) сопротивление подводящих проводов компенсируется и не влияет на результат измерения. Для корректных результатов измерения, все провода должны иметь одно и то же сопротивление. Это достигается при одинаковой длине и сечении всех проводов.
4-х проводная схема подключения
В случае 4-х проводной схемы подключения у датчика (рис. 3), можно подключить PT100 по 3-х проводной схеме. Четвертый провод (клемма) датчика PT100 не используется.
Примечание
Для определения назначения проводов (клемм) датчика PT100 можно использовать мультиметр или технические данные датчика. Для определения назначения проводов (клемм) мультиметром, измерьте сопротивление между клеммами датчика (рис. 4). Если сопротивление порядка 100 Ом, то определен вход и выход датчика. Если между клеммами сопротивление близко к нулю, то определены вторые (дублирующие) клеммы входа и выхода датчика.
Дополнительная информация
- Дополнительная информация по аналоговому модулю расширения AM2 RTD доступна в руководстве по LOGO! .
100761780
- Информация о считывании значений датчика PT100 в программе LOGO! и о переключении цифровых выходов в функции температуры доступна по ссылке
15398450
Просмотров 1682
Технологии — ТЭРА Чернигов
При использовании термопреобразователей сопротивления для измерения температуры внести дополнительную погрешность могут провода подключения датчиков, так как провода также имеют свое собственное сопротивление, которое зависит от температуры окружающей среды.
Термопреобразователи сопротивления подключаются по двухпроводной и по трехпроводной схеме.
Термопреобразователи сопротивления подключаются медными проводами, т.к. медные провода имеют низкое удельное сопротивление.
При двухпроводной схеме подключения сопротивление датчика температуры и сопротивление проводов складываются, что вносит погрешность в результат измерения:
Rизм= Rt+ r1+ r2,
где:
Rизм — измеренное сопротивление;
Rt — сопротивление датчика;
r1, r2 — сопротивления проводов подключения.
Сопротивление проводов подключения датчиков зависит от температуры, окружающей среды, поэтому эта погрешность зависит от температуры. Поэтому двухпроводную схему подключения используют только при небольшой длине проводов, в тех случаях, когда сопротивление проводов намного меньше погрешности измерительного преобразователя.
При удалении датчика на большие расстояния следует применять трехпроводную схему подключения. Все три провода должны быть выполнены из одного и того же медного кабеля с одинаковым сечением и длиной. Максимальная длина проводов не должна превышать 150 м.
При трехпроводной схеме подключения измерительный преобразователь по очереди измеряет сопротивление цепи «датчик+ провода подключения» ( Rt+r2+r3) и цепи «провода подключения» (r1+r2), вычисляет разность этих значений и получает точное значение сопротивления датчика.
Иногда заказчики стараются сэкономить на стоимости проводов подключения и подключают датчики двумя проводами, даже если оборудование поддерживает трехпроводную схему подключения. Рассмотрим на примере, к чему это может привести.
Предположим, датчик температуры расположен в центре помещения, где диапазон изменения температур небольшой. Длина провода подключения составляет 20 м, удельное сопротивление провода 0,1 Ом/м, относительное изменение сопротивления меди равно примерно 0,004/°С. Сопротивление проводов подключения будет равно r1+r2 = 20*0,1+20*0,1 = 4,0 Ом при 20 °С; 3,92 Ом при 15 ° С; 4,08 Ом при 25 ° С. Это приведет к погрешности, вносимой проводами: 10,0 ° С при 20 ° С; 9,8 ° С при 15 ° С; 10,2 ° С при 25 ° С. Если же провода или часть проводов проходят по помещению, в котором температуры не регулируется, погрешность из-за двухпроводной схемы подключения будет еще выше.
Как правило, приборы позволяют ввести коррекцию показаний датчика температуры, в наших приборах это называется «смещение характеристики преобразования». В вышеизложенном случае при использовании двухпроводной схемы подключения следует ввести в прибор коррекцию показаний датчика на 10 °С, но погрешность, вызванная температурными изменениями сопротивления проводов подключения, останется и составит 0,2 °С.
Все приборы, изготавливаемые нашим предприятием, позволяют выполнять преобразование сопротивления в температуру с погрешностью не больше 0,1°С. Это позволяет после окончания монтажа системы ввести в прибор поправки, компенсирующие как погрешность датчика, так и погрешность, вносимую проводами подключения. Для этого после окончания прокладки кабелей подключения датчиков следует выполнить сравнение показаний прибора по каждому каналу с показанием образцового термометра (см. “Проверка правильности показаний датчиков температуры” ). Полученные поправки нужно ввести в прибор и убедиться, что отклонение показаний датчиков от показаний образцового термометра не превышает 0,1 °С.
Указатель температуры охлаждающей жидкости 14.3807, проверка
Указатель температуры охлаждающей жидкости 14.3807 электромагнитный, логометрического типа. Предназначен для контроля температуры охлаждающей жидкости в двигателе. Оснащен сигнализатором перегрева. На автомобилях УАЗ входит в состав щитка приборов 14.3805 или КП116-3805010. Работает совместно с датчиком температуры ТМ100.
Указатель температуры охлаждающей жидкости 14.3807, характеристики.
Указатель температуры охлаждающей жидкости 14.3807 представляет собой электромагнитный логометр с неподвижными катушками и подвижным постоянным магнитом связанным со стрелкой. Кроме автомобилей семейства УАЗ-31512, фургонов УАЗ-3741 и УАЗ-3909, санитарных УАЗ-3962, автобусов УАЗ-2206, грузовых УАЗ-3303 и УАЗ-39091, указатель температуры охлаждающей жидкости 14.3807 применяется на автомобилях ГАЗ, ЗИЛ, УРАЛ, ЛУАЗ, и автобусах ПАЗ, ЕРАЗ, КАВЗ.
Основные характеристики указателя 14.3807 :
— Диапазон показаний, градусов Цельсия : 40-120
— Цена деления, градусов Цельсия : 20
— Тип измерительного механизма : магнитоэлектрический
— Номинальное напряжение, В : 12
— Посадочный диаметр кожуха, мм : 60
— Посадочный диаметр для ламподержателя подсветки и сигнализатора, мм : 11,5
— Конструкция электрического соединения : штекер 6,35 мм
— Масса, кг : 0,18
Датчик температуры охлаждающей жидкости ТМ100, характеристики.
Указателя 14.3807 получает показания от датчика температуры ТМ100, который установлен в головке блока цилиндров двигателя. Рабочим элементом датчика является термистор помещенный в металлический корпус.
Основные характеристики датчика температуры ТМ100 :
— Пределы измерения температуры, градусов : 40-120
— Номинальное напряжение, В : 12, 24
— Ток нагрузки, А : 0,1
— Присоединение : винт М3
— Размер под ключ : S19
— Резьба : K3/8
— Вес, г : 45
Схема подключения указателя температуры 14.3807 и датчика температуры ТМ100.
Контрольная лампа предельной температуры охлаждающей жидкости в радиаторе и датчики температуры ТМ104 или ТМ111-09.
Контрольная лампа расположена на панели приборов УАЗ и работает совместно с датчиком температуры ТМ104 или ТМ111-09, который расположен в верхней части радиатора. Биметаллическая пластина внутри датчика замыкает контакты и контрольная лампа загорается при температуре охлаждающей жидкости в радиаторе в пределах 91-98 градусов.
Во время эксплуатации автомобиля не допускается значительное понижение уровня охлаждающей жидкости в системе охлаждения двигателя и как следствие обнажение трубок в верхнем бачке радиатора, так как от перегрева датчик температуры может выйти из строя.
Перестановка местами датчика ТМ100 указателя температуры охлаждающей жидкости и датчика ТМ104 или ТМ111-09 контрольной лампы аварийного перегрева охлаждающей жидкости не допускается, так как указатель и лампа в таком случае работать не будут.
Схема подключения и работы аварийного датчика температуры ТМ104 или ТМ111-09.
Расположение датчиков температуры ТМ100 и ТМ104 в автомобилях семейства УАЗ-31512.
Расположение датчиков температуры ТМ100 и ТМ111-09 в автомобилях семейства УАЗ-3741.
Проверка исправности указателя температуры 14.3807 и датчика температуры ТМ100.
Указатель температуры охлаждающей жидкости 14.3807 проверяется путем сравнения его показаний с показаниями термометра. Для этого надо вывернуть датчик температуры ТМ100, при необходимости удлинить его провод, соедините датчик отдельным проводом с массой автомобиля и поместите вместе с термометром в середину сосуда с водой нагретой до кипения. Клемму датчика погружать в воду не следует.
Затем остается сравнивать показания указателя температуры 14.3807 и термометра. Температура воды до требуемой величины доводится путем долива в сосуд холодной воды. При температуре воды в 100 и 80 градусов погрешность показаний указателя не должна превышать +-5 градусов, а при температуре воды в 40 градусов погрешность не должна превышать +4 или -12 градусов.
Если показания указателя превышают указанные пределы, то сначала надо попробовать заменить датчик ТМ100, а если это не даст положительных результатов, то заменить указатель температуры охлаждающей жидкости 14.3807.
Если стрелка указателя постоянно находится в начале шкалы.
То при включенном зажигании отсоединить провод от датчика указателя и соединить его наконечник с массой. Если стрелка отклонится, то следовательно неисправен датчик и его необходимо заменить. Если стрелка не отклоняется, снять щиток приборов и при включенном зажигании соедините с массой клемму «Д» указателя. Отклонение стрелки в этом случае укажет на его исправность и на повреждение провода, соединяющего датчик с указателем. Если стрелка не отклоняется, то неисправен сам указатель.
Если стрелка указателя постоянно находится в конце шкалы.
То при включенном зажигании отсоединить провод от датчика. При неисправном датчике стрелка должна вернуться в начало шкалы. Если стрелка остается в конце шкалы, то провод имеет замыкание на массу или неисправен указатель. Его исправность можно проверить, отсоединив провод от клеммы «Д». При включенном зажигании стрелка должна находиться в начале шкалы.
Проверка указателя температуры 14.3807 при помощи контрольного реостата.
Для проверки указателя 14.3807 таким способом, его надо подсоединить к контрольному реостату. При сопротивлении контрольного реостата в 400-530 Ом стрелка должна находиться около отметки 40 градусов. При сопротивлении 80-95 Ом — около отметки 80 градусов. При сопротивлении 51-63 Ом — около отметки 120 градусов.
Диагностика исправности датчика температуры ТМ100 по его сопротивлению.
При температуре 40 градусов сопротивление на датчике должно быть в пределах 400-530 Ом, при температуре 80 градусов — в пределах 130-157 Ом, при температуре 100 градусов — в пределах 80-95 Ом, а при температуре 120 градусов — в пределах 51-63 Ом.
Ремонт указателя температуры охлаждающей жидкости и его датчика.
Указатель температуры охлаждающей жидкости 14.3807 и датчики ТМ100, ТМ104 и ТМ111-09 ремонту не подлежат. Поэтому в случае их неисправности следует проверить только электрические соединения и исправность проводки, и если они в порядке, то заменить указатель или датчики на новые. Рекомендуется сначала попробовать заменить датчики, так как они обычно чаще выходят из строя.
Похожие статьи:
- Указатель давления масла 15.3810 и датчик давления ММ358, проверка исправности, основные характеристики.
- Указатель уровня топлива 13.3806, проверка исправности указателя и его датчиков, их основные характеристики.
- Экранированное электрооборудование автомобилей Уаз, схемы, уход и особенности обслуживания.
- Прямозубая раздаточная коробка Уаз, схема работы, механизм управления, общий конструктивный недостаток.
- Не соответствия показаний спидометра Уаз Хантер его скорости движения, особенности привода спидометра.
- Четырех и пятиступенчатые коробки передач Уаз, производства АМЗ, АДС и HYUNDAI DYMOS, типы и общее описание.
Датчик температуры охлаждающей жидкости (ДТОЖ) – устройство, принцип работы
Датчик температуры охлаждающей жидкости (ДТОЖ) – это важный элемент системы управления двигателем, который контролирует температуру ОЖ в системе охлаждения. Блок управления двигателем получает информацию от ДТОЖ и в соответствии с ней корректирует состав топливно-воздушной смеси, частоту вращения коленвала, а также угол опережения зажигания.
Устройство и принцип работы датчика температуры охлаждающей жидкости
«Прародителем» современного датчика температуры охлаждающей жидкости было термореле, которое устанавливалось на некоторые двигатели (например, в системе распределенного впрыска K-Jetronic). Контакт термореле открыт – идет прогрев двигателя, контакт закрыт – мотор работает в своей нормальной температуре.
В настоящее время основа датчика температуры охлаждающей жидкости – это термистор (резистор, который измеряет сопротивление в зависимости от температуры). Контроль за температурой ОЖ осуществляется непрерывно. Материалом для изготовления термистора служит обычно оксид никеля или кобальта. Особенность этих соединений в том, что при увеличении температуры у них увеличивается количество свободных электронов и, соответственно, уменьшается сопротивление.
Чаще всего термистор, который находится внутри ДТОЖ, имеет отрицательный температурный коэффициент. Максимальное сопротивление датчик имеет при холодном двигателе. На датчик температуры охлаждающей жидкости подается напряжение (5В), и по мере изменения сопротивления оно уменьшается. Блок управления двигателем фиксирует изменения напряжения и в соответствии с ним определяет температуру охлаждающей жидкости.
Схема подключения датчика температуры охлаждающей жидкостиНа некоторых двигателях (например, на моторах Renault) установлен датчик температуры охлаждающей жидкости с положительным температурным коэффициентом. Он устроен так же, однако при увеличении температуры сопротивление на нем не уменьшается, а увеличивается.
Где находится датчик температуры охлаждающей жидкости
Термистор находится внутри защитного теплопроводного корпуса, а на самом корпусе размещена резьба для крепления датчика, а также электрический разъем. Обычно ДТОЖ вкручивается в выпускной патрубок головки блока цилиндров. На некоторых моторах стоит сразу два датчика: один фиксирует температуру на выходе из двигателя, второй – из радиатора.
Где расположен датчик температуры охлаждающей жидкости (ДТОЖ)Датчик температуры охлаждающей жидкости располагается таким образом, чтобы его наконечник имел прямой контакт с охлаждающей жидкостью. Соответственно, если антифриза в системе мало, то и показатели ДТОЖ могут быть неточными.
Признаки неисправности ДТОЖ
Как и любой другой датчик, ДТОЖ может выйти из строя, вызвав сбои в работе мотора. Первые признаки, по которым можно распознать поломку датчика температуры охлаждающей жидкости:
- проблемы с запуском двигателя в холодную погоду,
- плохой выхлоп на холодном двигателе,
- повышенный расход топлива и т.д.
Чаще всего при возникновении подобных симптомов замена датчика температуры охлаждающей жидкости не требуется. Скорее всего, проблема в отошедшем или поврежденном контакте, повреждении проводки или утечке охлаждающей жидкости. Поэтому для начала следует провести визуальный осмотр датчика на предмет повреждений или коррозии.
Проверка датчика температуры охлаждающей жидкости
Если осмотр не дал результатов, необходимо измерить сопротивление и напряжение датчика при различных температурах. После запуска холодного двигателя по мере его прогрева сопротивление должно падать (или повышаться – в случае положительного температурного коэффицента датчика) в соответствии с нормальными показателями.
Проверку датчика температуры охлаждающей жидкости можно выполнить самостоятельноНормальные показатели сопротивления и напряжения для датчика температуры охлаждающей жидкости с отрицательным температурным коэффициентом
| Температура ОЖ (°С) | Сопротивление (Ом) | Напряжение (В) |
| 4800 — 6600 | 4,00 — 4,50 | |
| 10 | 4000 | 3,75-4,00 |
| 20 | 2200 — 2800 | 3,00 — 3,50 |
| 30 | 1300 | 3,25 |
| 40 | 1000-1200 | 2,50 — 3,00 |
| 50 | 1000 | 2,5 |
| 60 | 800 | 2,00-2,50 |
| 80 | 270 — 380 | 1,00-1,30 |
| 110 | 0,5 | |
| разрыв цепи | 5,0 ±0,1 | |
| замыкание на «землю» |
Нормальные показатели сопротивления и напряжения для ДТОЖ с положительным температурным коэффициентом
| Температура ОЖ (°С) | Сопротивление (Ом) | Напряжение (В) |
| 254-266 | ||
| 20 | 283-297 | 0,6 — 0,8 |
| 80 | 383-397 | 1,0-1,2 |
| разрыв цепи | 5,0 ±0,1 | |
| замыкание на «землю» |
Подключение датчика температуры DS18b20 / Основная / smart-MAIC support
Датчик температуры DS18b20
К универсальному счетчику smart-MAC D105 можно подключить или 5 температурных датчиков DS18b20 или один датчик температуры и влажности DHT22.
DS18b20 это цифровые 1-wire датчики температуры, все подключаются на один контакт, клемма 4.
- черный (или белый) провод всех датчиков объединить и подключить к клемме 1: GND (Земля или -5В)
- красный провод всех датчиков объединить и подключить к клемме 6: +5В
- желтый (или синий) провод всех датчиков объединить и подключить к клемме 4: Data 1-Wire
Схема 3х проводного подключения к smart-MAC D105
Температурные датчики типа DS18x20 можно подключать по 3-х проводной схеме (описано выше) или по 2-х проводной. Обращаем внимание, на рынке присутствует много датчиков низкого качества которые неустойчиво работают не только по 2х проводной схеме, но и по 3х проводной при подключении более одного датчика.
Датчики из нашего магазина проверенного качества и устойчиво работают по любой схеме подключения.
При подключении нескольких датчиков типа DS18x20, все они должны быть подключены одинаково,
используя 2-х или 3-х проводное подключение.
При 2-х проводном подключении, провода датчика черный и красный подключите к клемме 1 (GND).
Схема 2х проводного к smart-MAC D105
Подключайте датчики по одному, при выключенном питании.
После подключения датчика откройте настройки устройства, в разделе Счетчик, выберите
соответствующий тип датчика DS18x20 Температура и и нажмите кнопку Обновить.
Интерфейс настройки датчиков температуры.
В появившемся списке найденных датчиков присвойте новому датчику желаемый параметр данных Т1-Т5 и собственное название.
В поле Подключено вручную установите количество реально подключенных датчиков температуры.
Для проверки работы датчиков откройте меню Данные и проверьте показания с датчиков температуры.
Если все в порядке, можно переходить на Дашборд и настраивать виджеты.
Совет: Если устройство теряет связь с датчиком температуры, то результатом будет значение «-80».
Чтобы при этом график не искажался, измените в настройках виджета следующее:
— В в разделе Арифметическая операция» выберите f(x) и пропишите формулу:
d.T1 < -77 ? '--' : d.T1
где d.T1 — это соответствующее значение параметра температуры Т1 . . Т5
Готово!
|
|
Схема простого теплового датчика или датчика температуры
Ранее мы создавали систему пожарной сигнализации с использованием термистора и систему пожарной сигнализации с использованием микроконтроллера AVR. Сегодня мы строим очень простую цепь датчика температуры или цепь датчика температуры . В этой схеме используется очень мало базовых компонентов, которые могут быть легко доступны, любой может построить ее прямо сейчас. Этот тепловой датчик не только прост, но и эффективен; можно попробовать дома.
Здесь Транзистор BC547 используется как датчик тепла.По мере увеличения температуры PN-перехода транзистор начинает в некоторой степени проводить ток. Это «температурное» свойство транзистора используется здесь в качестве теплового датчика.
Диод 1N4148 и переменный резистор 1 кОм используются здесь для установки опорного или порогового уровня чувствительности к теплу. А чувствительность схемы можно регулировать вращением ручки.
Работа схемы проста, когда есть тепло или повышение температуры до уровня, при котором она пересекает порог, установленный Pot. Затем ток коллектора увеличивается, и светодиод начинает медленно светиться.Мы также можем использовать зуммер вместо светодиода. Также обратите внимание, что перед тем, как начать тестирование схемы, сначала установите переменный резистор. Когда вы полностью повернете его в одном направлении, светодиод будет выключен, а когда вы полностью повернете его в другом направлении, светодиод будет светиться с полным освещением. Поэтому установите горшок в положение, при котором небольшое вращение приведет к тусклому свечению светодиода.
Температурную зависимость PN-переходов в транзисторе можно понять с помощью представленных здесь формул.Напряжение база-эмиттер (В BE ) падает прибл. -2,5 мВ / ° C, отрицательный знак указывает на падение или уменьшение напряжения на B и E.
NPN-транзистор во многом действует как диод, если мы закорачиваем базу (B) и коллектор (C) транзистора. В этом случае B-C действует как положительная клемма, а эмиттер (E) действует как отрицательная клемма. И если мы сохраним источник напряжения постоянным, то напряжение на транзисторе станет функцией температуры. Для PNP-транзистора E будет положительным полюсом, а B-C — отрицательным.Следовательно, закоротив B и C, мы можем использовать транзистор в качестве датчика температуры. Ниже представлена конфигурация выводов BC547 NPN-транзистора:
.Рабочая температура транзистора BC547 составляет до 150 градусов Цельсия, поэтому его можно идеально использовать при высоких температурах в качестве теплового датчика. А еще мы можем сделать из этого пожарную сигнализацию.
Электрические схемы датчика температуры
Термостат для обогревателя помещения мощностью 1 кВт (управление SCR)27 декабря 2010 г.
Нагревательный элемент (не показан) последовательно соединен с двумя тиристорами на 16 А (не показаны), которые управляются с помощью небольшого импульсного трансформатора.Импульсный трансформатор имеет 3 одинаковых обмотки, две … [подробнее]
Контроль температуры включения-выключения9 декабря 2010 г.
Эта схема управляет нагрузкой (в данном случае бесщеточным вентилятором постоянного тока) на основе температуры по сравнению с заданным значением. Преобразованный диод в режиме прямой поляризации. Фактически, при смещении вперед, … [подробнее]
Вентилятор с регулируемой температурой25 октября 2010 г.
Эта схема использует довольно старую конструкторскую технику, поскольку ее цель — изменять скорость вращения вентилятора в зависимости от температуры с минимальным подсчетом деталей и часто избегая использования специализированных ИС… [подробнее]
Сигнализация замерзания23 октября 2010 г.
Используемый термистор имеет сопротивление 15 кОм при 25 градусах и 45 кОм при 0 градусах Цельсия. [подробнее]
Сигнализация двери холодильника23 октября 2010 г.
Эта схема, заключенная в небольшую коробку, помещается в холодильник рядом с лампой (если есть) или отверстием. [подробнее]
Термостат системы отопления23 октября 2010 г.
Этот контур предназначен для управления системой отопления или планом центрального отопления, поддерживая постоянную температуру в помещении, несмотря на широкий диапазон изменений температуры наружного воздуха. [подробнее]
Монитор температуры12 октября 2010 г.
Использование термистора в показанном положении приводит к срабатыванию теплового датчика. Изменение температуры изменит выход операционного усилителя, включит реле и загорится светодиод. Меняется местами … [подробнее]
Электронный термостат и цепь реле4 октября 2010 г.
Вот простая схема термостата, которую можно использовать для управления реле и подачи питания на небольшой обогреватель через контакты реле.Контакты реле должны быть рассчитаны на превышение тока … [подробнее]
Типы датчиков температуры для измерения температуры
Эти типы датчиков температуры варьируются от простых термостатических устройств ВКЛ / ВЫКЛ, которые управляют системой нагрева воды для бытового потребления, до высокочувствительных полупроводниковых типов, которые могут управлять сложными установками управления технологическим процессом.
Мы помним из школьных уроков естествознания, что движение молекул и атомов производит тепло (кинетическую энергию), и чем сильнее движение, тем больше тепла выделяется.Датчики температуры измеряют количество тепловой энергии или даже холода, которое генерируется объектом или системой, позволяя нам «ощущать» или обнаруживать любое физическое изменение этой температуры, производя аналоговый или цифровой выходной сигнал.
Существует много различных типов датчиков температуры , и все они имеют разные характеристики в зависимости от их фактического применения. Датчик температуры состоит из двух основных физических типов:
- Типы контактных датчиков температуры — Эти типы датчиков температуры должны находиться в физическом контакте с обнаруживаемым объектом и использовать теплопроводность для отслеживания изменений температуры.Их можно использовать для обнаружения твердых тел, жидкостей или газов в широком диапазоне температур. Типы бесконтактных датчиков температуры
- — эти типы датчиков температуры используют конвекцию и излучение для отслеживания изменений температуры. Их можно использовать для обнаружения жидкостей и газов, которые излучают лучистую энергию по мере того, как тепло поднимается, а холод оседает на дно в конвекционных потоках, или для обнаружения лучистой энергии, передаваемой от объекта в виде инфракрасного излучения (солнца).
Два основных типа контактных или даже бесконтактных датчиков температуры также можно подразделить на следующие три группы датчиков: электромеханические , резистивные и электронные , и все три типа обсуждаются ниже.
Термостат
Термостат представляет собой электромеханический датчик температуры или переключатель контактного типа, который в основном состоит из двух разных металлов, таких как никель, медь, вольфрам или алюминий и т. Д., Которые соединены вместе, образуя биметаллическую полосу . Различная скорость линейного расширения двух разнородных металлов вызывает механическое изгибающее движение, когда полоса подвергается нагреву.
Биметаллическая полоса может использоваться сама по себе в качестве электрического переключателя или как механический способ управления электрическим переключателем в термостатических регуляторах и широко используется для управления нагревательными элементами горячей воды в котлах, печах, резервуарах для хранения горячей воды, а также в системы охлаждения радиаторов автомобилей.
Биметаллический термостат
Термостат состоит из двух термически различных металлов, склеенных спиной друг к другу. Когда холодно, контакты замкнуты и ток проходит через термостат. Когда он нагревается, один металл расширяется больше, чем другой, и связанная биметаллическая полоса изгибается вверх (или вниз), открывая контакты, предотвращая протекание тока.
Термостат включения / выключения
Существует два основных типа биметаллических лент, основанных главным образом на их движении при изменении температуры.Существуют типы «мгновенного действия», которые производят мгновенное действие типа «ВКЛ / ВЫКЛ» или «ВЫКЛ / ВКЛ» на электрические контакты при заданной температуре, и более медленные типы «медленного действия», которые постепенно изменяют свое положение. при изменении температуры.
Термостаты мгновенного действия обычно используются в наших домах для управления заданной температурой духовок, утюгов, погружных баков с горячей водой, а также их можно найти на стенах для управления системой отопления дома.
Типы крипераобычно состоят из биметаллической катушки или спирали, которая медленно разматывается или сворачивается при изменении температуры.Как правило, биметаллические полоски крипер-типа более чувствительны к изменениям температуры, чем стандартные защелкивающиеся типы ВКЛ / ВЫКЛ, поскольку полоса длиннее и тоньше, что делает их идеальными для использования в датчиках температуры, шкалах и т. Д.
Несмотря на то, что они очень дешевы и доступны в широком рабочем диапазоне, одним из основных недостатков стандартных термостатов мгновенного действия при использовании в качестве датчика температуры является то, что они имеют большой диапазон гистерезиса от момента размыкания электрических контактов до повторного замыкания. .Например, он может быть установлен на 20 o ° C, но может не открываться до 22 ° ° C или снова закрываться до 18 ° ° C
Значит, диапазон колебаний температуры может быть довольно большим. Имеющиеся в продаже биметаллические термостаты для домашнего использования действительно имеют винты регулировки температуры, которые позволяют более точно задавать заданное значение температуры и уровень гистерезиса.
Термистор
Термистор — это еще один тип датчика температуры, название которого представляет собой комбинацию слов THERM-allly sensitive res-ISTOR.Термистор — это особый тип резистора, который меняет свое физическое сопротивление при изменении температуры.
Термистор
Термисторы обычно изготавливаются из керамических материалов, таких как оксиды никеля, марганца или кобальта, покрытые стеклом, что делает их легко повреждаемыми. Их главное преимущество перед типами мгновенного действия — это скорость реакции на любые изменения температуры, точность и повторяемость.
Большинство типов термисторов имеют отрицательный температурный коэффициент сопротивления или (NTC) , то есть их значение сопротивления УМЕНЬШАЕТСЯ с повышением температуры, и, конечно, есть некоторые, которые имеют положительный температурный коэффициент , ( PTC) , в том смысле, что их сопротивление возрастает с повышением температуры.
Термисторыизготовлены из полупроводникового материала керамического типа с использованием технологии оксидов металлов, таких как марганец, кобальт, никель и т.д. температура.
Термисторыимеют номинальное сопротивление при комнатной температуре (обычно 25 o ° C), постоянную времени (время реакции на изменение температуры) и номинальную мощность по отношению к току, протекающему через них.Как и резисторы, термисторы доступны со значениями сопротивления при комнатной температуре от 10 МОм до нескольких Ом, но для целей измерения обычно используются эти типы со значениями в килоомах.
Термисторы — это пассивные резистивные устройства, что означает, что нам нужно пропустить через них ток, чтобы получить измеримое выходное напряжение. Затем термисторы обычно подключаются последовательно с подходящим резистором смещения, чтобы сформировать сеть делителя потенциала, и выбор резистора дает выходное напряжение в некоторой заранее определенной точке или значении температуры, например:
Датчики температуры Пример №1
Следующий термистор имеет значение сопротивления 10 кОм при 25 o C и значение сопротивления 100 Ом при 100 o C.Рассчитайте падение напряжения на термисторе и, следовательно, его выходное напряжение (Vout) для обеих температур при последовательном подключении с резистором 1 кОм к источнику питания 12 В.
В 25 или C
При 100 или C
Путем изменения значения постоянного резистора R2 (в нашем примере 1 кОм) на потенциометр или предустановку, выходное напряжение может быть получено при заранее определенной заданной температуре, например, выходное напряжение 5 В при 60 o C и путем изменения потенциометра a конкретный уровень выходного напряжения может быть получен в более широком диапазоне температур.
Следует отметить, однако, что термисторы являются нелинейными устройствами, и их стандартные значения сопротивления при комнатной температуре различаются между разными термисторами, что в основном связано с полупроводниковыми материалами, из которых они изготовлены. Термистор имеет экспоненциальное изменение с температурой и, следовательно, имеет бета-температурную постоянную (β), которую можно использовать для расчета его сопротивления для любой заданной температурной точки.
Однако при использовании с последовательным резистором, например, в сети делителя напряжения или в схеме типа моста Уитстона, ток, получаемый в ответ на напряжение, приложенное к сети делителя / моста, линейно зависит от температуры.Затем выходное напряжение на резисторе становится линейным с температурой.
резистивные датчики температуры (RTD).
Другим типом электрического резистивного датчика температуры является датчик температуры сопротивления или RTD . RTD — это прецизионные датчики температуры, изготовленные из проводящих металлов высокой чистоты, таких как платина, медь или никель, намотанных в катушку, электрическое сопротивление которых изменяется в зависимости от температуры, подобно сопротивлению термистора.Также доступны тонкопленочные RTD. В этих устройствах тонкая пленка платиновой пасты нанесена на белую керамическую подложку.
А резистивный резистивный датчик температуры
Резистивные датчики температуры имеют положительный температурный коэффициент (PTC), но, в отличие от термистора, их выход чрезвычайно линейный, что позволяет очень точно измерять температуру.
Однако они имеют очень низкую тепловую чувствительность, то есть изменение температуры приводит только к очень небольшому изменению выходной мощности, например, 1 Ом / o C.
Наиболее распространенные типы RTD изготавливаются из платины и называются платиновым термометром сопротивления или PRT , причем наиболее распространенным из них является датчик Pt100, который имеет стандартное значение сопротивления 100 Ом при 0 o . C. Обратной стороной является то, что Platinum стоит дорого, и одним из основных недостатков этого типа устройств является его стоимость.
Подобно термистору, RTD являются пассивными резистивными устройствами, и, пропуская постоянный ток через датчик температуры, можно получить выходное напряжение, которое линейно увеличивается с температурой.Типичный RTD имеет базовое сопротивление около 100 Ом при 0 o C, увеличивающееся до 140 Ом при 100 o C с диапазоном рабочих температур от -200 до +600 o C.
Поскольку RTD является резистивным устройством, нам нужно пропустить через них ток и контролировать результирующее напряжение. Однако любое изменение сопротивления из-за собственного нагрева резистивных проводов при протекании через них тока I 2 R (закон Ома) вызывает ошибку в показаниях. Чтобы избежать этого, RTD обычно подключается к сети моста Уитстона, которая имеет дополнительные соединительные провода для компенсации выводов и / или подключения к источнику постоянного тока.
Термопара
Термопара на сегодняшний день является наиболее часто используемым типом датчиков температуры всех типов. Термопары популярны благодаря своей простоте, простоте использования и скорости реакции на изменения температуры, в основном из-за их небольшого размера. Термопары также имеют самый широкий температурный диапазон из всех датчиков температуры от -200 o C до более 2000 o C.
Термопары — это термоэлектрические датчики, которые в основном состоят из двух соединений разнородных металлов, таких как медь и константан, которые сварены или обжаты вместе.Один спай поддерживается при постоянной температуре, называемой эталонным (холодным) спаем, а другой — измерительным (горячим) спаем. Когда два перехода находятся при разных температурах, на переходе возникает напряжение, которое используется для измерения датчика температуры, как показано ниже.
Конструкция термопары
Принцип работы термопары очень прост и прост. При соединении вместе соединение двух разнородных металлов, таких как медь и константан, создает «термоэлектрический» эффект, который дает постоянную разность потенциалов всего в несколько милливольт (мВ) между ними.Разность напряжений между двумя переходами называется «эффектом Зеебека», поскольку вдоль проводящих проводов создается градиент температуры, создающий ЭДС. Тогда выходное напряжение термопары зависит от изменений температуры.
Если оба перехода имеют одинаковую температуру, разность потенциалов на двух переходах равна нулю, другими словами, выходное напряжение отсутствует, так как V 1 = V 2 . Однако, когда переходы соединены в цепи и оба имеют разные температуры, выходное напряжение будет определяться по разнице температур между двумя переходами, V 1 — V 2 .Эта разница в напряжении будет увеличиваться с повышением температуры до тех пор, пока не будет достигнут уровень пикового напряжения на переходах, что определяется характеристиками двух используемых разнородных металлов.
Термопарымогут быть изготовлены из множества различных материалов, что позволяет измерять экстремальные температуры от -200 до ° C до более +2000 ° ° C. Благодаря такому большому выбору материалов и температурного диапазона были разработаны международно признанные стандарты с цветовыми кодами термопар, которые позволяют пользователю выбрать правильный датчик термопары для конкретного применения.Британский цветовой код для стандартных термопар приведен ниже.
Цветовые коды термопар
Три наиболее распространенных материала термопар, используемых выше для общего измерения температуры: железо-константан (тип J), медь-константан (тип T) и никель-хром (тип K). Выходное напряжение термопары очень мало, всего несколько милливольт (мВ) для изменения разности температур 10 – ° C, и из-за этого небольшого выходного напряжения обычно требуется некоторая форма усиления.
Усилитель термопары
Тип усилителя, дискретный или в форме операционного усилителя, должен быть тщательно выбран, потому что требуется хорошая стабильность дрейфа для предотвращения повторной калибровки термопары через частые промежутки времени. Это делает усилитель с прерывателем и измерительной аппаратурой предпочтительным для большинства приложений измерения температуры.
Прочие датчики температуры Типы , не упомянутые здесь, включают датчики полупроводникового перехода, датчики инфракрасного и теплового излучения, медицинские термометры, индикаторы и чернила или красители, меняющие цвет.
В этом руководстве по «Типам датчиков температуры» мы рассмотрели несколько примеров датчиков, которые можно использовать для измерения изменений температуры. В следующем уроке мы рассмотрим датчики, которые используются для измерения количества света, такие как фотодиоды, фототранзисторы, фотоэлектрические элементы и светозависимый резистор.
DS18B20 Распиновка датчика температуры, спецификации, эквиваленты и лист данных
Конфигурация контактовНомер: | Имя контакта | Описание |
1 | Земля | Подключить к земле цепи |
2 | Vcc | Запитывает датчик, может быть 3.3В или 5В |
3 | Данные | Этот вывод выдает значение температуры, которое может быть считано с использованием однопроводного метода. |
- Программируемый цифровой датчик температуры
- Обменивается данными с использованием метода 1-Wire
- Рабочее напряжение: от 3 В до 5 В
- Диапазон температур: от -55 ° C до + 125 ° C
- Точность: ± 0.5 ° С
- Выходное разрешение: от 9 до 12 бит (программируемое)
- Уникальный 64-битный адрес позволяет мультиплексировать
- Время преобразования: 750 мс при 12 бит
- Программируемые опции сигнализации
- Доступен как To-92, SOP и даже как водонепроницаемый датчик
Примечание. Прочтите далее, чтобы узнать, почему эти параметры важны. Также техническое описание DS18B20 можно найти внизу страницы
Альтернативные датчики температурыТермопара, TMP100, LM75, DHT11, SHT15, LM35DZ, TPA81, D6T
Эквивалентные датчики
DS18B20DS18S20
Где использовать датчик DS18B20DS18B20 — это программируемый 1-проводной датчик температуры от компании maxim Integrated.Он широко используется для измерения температуры в жестких условиях окружающей среды, таких как химические растворы, шахты, почва и т. Д. Датчик имеет прочное сужение, а также его можно приобрести с водонепроницаемой опцией, что упрощает процесс монтажа. Он может измерять температуру в широком диапазоне от -55 ° C до + 125 ° с приличной точностью ± 5 ° C . Каждый датчик имеет уникальный адрес и требует только одного вывода MCU для передачи данных, поэтому это очень хороший выбор для измерения температуры в нескольких точках без ущерба для большей части ваших цифровых выводов на микроконтроллере.
Как использовать датчик DS18B20Датчик работает по методу связи 1-Wire. Для этого требуется только вывод данных, подключенный к микроконтроллеру с подтягивающим резистором, а два других вывода используются для питания, как показано ниже.
Подтягивающий резистор используется для поддержания высокого уровня линии, когда шина не используется. Значение температуры, измеренное датчиком, сохраняется в 2-байтовом регистре внутри датчика.Эти данные могут быть прочитаны с использованием метода 1-Wire, отправив последовательность данных. Есть два типа команд, которые должны быть отправлены для чтения значений: одна — это команда ПЗУ, а другая — команда функции. Значение адреса каждой памяти ПЗУ вместе с последовательностью указано в таблице данных ниже. Вы должны прочитать его, чтобы понять, как общаться с датчиком.
Если вы планируете связать с Arduino , то вам не нужно беспокоиться обо всем этом.Вы можете разработать легкодоступную библиотеку и использовать встроенные функции для доступа к данным.
Приложения- Измерение температуры в жестких условиях
- Измерение температуры жидкости
- Приложения, в которых необходимо измерять температуру в нескольких точках
Распиновка, схемы, эквиваленты и лист данных
Конфигурация контактов:Номер контакта | Имя контакта | Описание |
1 | Vcc | Входное напряжение +5 В для типичных приложений |
2 | Аналоговый выход | Будет увеличение на 10 мВ на каждый 1 ° C.Диапазон значений от -1 В (-55 ° C) до 6 В (150 ° C) |
3 | Земля | Подключен к заземлению цепи |
- Минимальное и максимальное входное напряжение составляет 35 В и -2 В соответственно. Обычно 5В.
- Может измерять температуру от -55 ° C до 150 ° C
- Выходное напряжение прямо пропорционально (линейно) температуре (т.е.д.) будет повышение температуры на 10 мВ (0,01 В) на каждый 1 ° C повышения температуры.
- ± 0,5 ° C Точность
- Ток утечки менее 60 мкА
- Недорогой датчик температуры
- Маленький и, следовательно, подходящий для удаленных приложений
- Доступен в корпусах TO-92, TO-220, TO-CAN и SOIC.
Примечание: Полную техническую информацию можно найти в таблице данных в конце этой страницы.
Датчик температуры LM35 Эквивалент:LM34, DS18B20, DS1620, LM94022
Как использовать датчик температуры LM35:LM35 — это прецессионный датчик температуры с интегральной схемой, выходное напряжение которого изменяется в зависимости от температуры вокруг него. Это небольшая и дешевая ИС, которую можно использовать для измерения температуры от -55 ° C до 150 ° C. Его можно легко связать с любым микроконтроллером, имеющим функцию АЦП, или с любой платформой разработки, такой как Arduino.
Подайте питание на ИС, подав регулируемое напряжение, например + 5 В (V S ), на входной контакт и подключив контакт заземления к заземлению схемы. Теперь вы можете измерить температуру в виде напряжения, как показано ниже.
Если температура равна 0 ° C, выходное напряжение также будет 0 В. Повышение температуры на каждый градус Цельсия будет повышаться на 0,01 В (10 мВ). Напряжение можно преобразовать в температуру по формулам ниже.
Датчик температуры LM35 Применения:- Измерение температуры конкретной среды
- Обеспечение теплового отключения для цепи / компонента
- Контроль температуры батареи
- Измерение температуры для систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.
2-, 3- и 4-проводные RTD: в чем разница?
Цепи RTD работают, пропуская ток известной величины через датчик RTD и затем измеряя падение напряжения на этом резисторе при заданной температуре. Поскольку каждый элемент Pt100 в цепи, содержащей чувствительный элемент, включая подводящие провода, разъемы и сам измерительный прибор, будет вносить дополнительное сопротивление в схему, важно иметь возможность учитывать нежелательные сопротивления при измерении падения напряжения на Чувствительный элемент RTD.
От того, как сконфигурирована схема, зависит, насколько точно можно рассчитать сопротивление датчика и насколько показания температуры могут быть искажены из-за постороннего сопротивления в цепи. Поскольку подводящий провод, используемый между резистивным элементом и измерительным прибором, сам имеет сопротивление, мы также должны предоставить средства компенсации этой неточности.
Материалы проволоки
При указании материалов для проводов RTD следует позаботиться о том, чтобы выбрать правильные подводящие провода для температуры и окружающей среды, в которых датчик будет находиться в процессе эксплуатации.При выборе выводных проводов в первую очередь учитывается температура, однако физические свойства, такие как сопротивление истиранию и характеристики погружения в воду, также могут быть важны. Три самых популярных конструкции:- Зонды с изоляцией из ПВХ
- работают в диапазоне температур от -40 до 105 ° C, обладают хорошей стойкостью к истиранию и подходят для погружения в воду. Зонды pt100 с изоляцией из PFA
- работают в диапазоне температур от -267 до 260 ° C и обладают отличной стойкостью к истиранию.Они также отлично подходят для погружения в воду.
- Хотя зонды pt100 с изоляцией из стекловолокна обеспечивают более высокий диапазон температур от -73 до 482 ° C, их характеристики при истирании или погружении в воду считаются не такими эффективными.
Устойчивость к температурным преобразованиям
RTD — более линейное устройство, чем термопара, но все же требует подгонки кривой.Уравнение Каллендара-Ван Дюзена использовалось в течение многих лет для аппроксимации кривой RTD:
Где:
R T = Сопротивление при температуре T
R o = Сопротивление при T = 0ºC
α = Температурный коэффициент при T = 0ºC ((обычно + 0,00392Ω / Ω / ºC))
δ = 1,49 (типичное значение для платины 0,00392)
β = 0 T> 0
0. 11 (типичное) T <0
Точные значения коэффициентов α, β и δ определяются путем тестирования RTD при четырех температурах и решения полученных уравнений.Это знакомое уравнение было заменено в 1968 году полиномом 20-го порядка, чтобы обеспечить более точную аппроксимацию кривой. График этого уравнения показывает, что RTD является более линейным устройством, чем термопара.
Конфигурации проводки RTD
Существует три типа конфигураций проводов: 2-проводная, 3-проводная и 4-проводная, которые обычно используются в цепях датчиков RTD. Также возможна двухпроводная конфигурация с компенсационным контуром.2-проводные соединения RTD
Двухпроводная конфигурация RTD является самой простой из схем RTD.В этой последовательной конфигурации одножильный провод соединяет каждый конец элемента RTD с устройством контроля. Поскольку сопротивление, вычисленное для схемы, включает сопротивление в подводящих проводах и разъемах, а также сопротивление в элементе RTD, результат всегда будет содержать некоторую степень погрешности.Круг представляет собой границы элемента сопротивления до точки калибровки. 3- или 4-проводная конфигурация должна быть расширена от точки калибровки, чтобы все неоткалиброванные сопротивления были скомпенсированы.
Сопротивление RE снимается с резистивного элемента и представляет собой значение, которое обеспечивает точное измерение температуры. К сожалению, когда мы измеряем сопротивление, прибор покажет RTOTAL:
Где
RT = R1 + R2 + RE
Это приведет к тому, что показание температуры будет выше, чем фактически измеренное. Многие системы можно откалибровать, чтобы устранить это. Большинство RTD имеют третий провод с сопротивлением R3. Этот провод будет подключен к одной стороне резистивного элемента вместе с выводом 2.
Хотя использование высококачественных измерительных проводов и соединителей может уменьшить эту ошибку, полностью устранить ее невозможно. Провод большего сечения с меньшим сопротивлением минимизирует ошибку. Конфигурация 2-проводного RTD наиболее полезна для датчиков с высоким сопротивлением или в приложениях, где не требуется высокая точность.
3-проводные соединения RTD
Конфигурация 3-проводного RTD является наиболее часто используемой схемой RTD и может использоваться в промышленных процессах и приложениях для мониторинга.В этой конфигурации два провода соединяют чувствительный элемент с контрольным устройством на одной стороне чувствительного элемента, а один соединяет его с другой стороны.Если используются три провода одинакового типа и их длины равны, то R1 = R2 = R3. Измеряя сопротивление на проводах 1, 2 и резистивном элементе, измеряется общее сопротивление системы (R1 + R2 + RE).
Если сопротивление также измеряется через выводы 2 и 3 (R2 + R3), мы получаем сопротивление только выводных проводов, а поскольку сопротивления всех выводных проводов равны, вычитая это значение (R2 + R3) из общей системы сопротивление (R1 + R2 + RE) оставляет нам только RE, и было выполнено точное измерение температуры.
Поскольку это усредненный результат, измерение будет точным только в том случае, если все три соединительных провода имеют одинаковое сопротивление.
Ошибки измерения 3-проводного моста
Если мы знаем V S и V O , мы можем найти R г и затем решить для температуры. Напряжение небаланса V O моста, построенного с R 1 = R 2 , составляет:
Если R g = R 3 , V O = 0 и мост уравновешен.Это можно сделать вручную, но если мы не хотим выполнять балансировку моста вручную, мы можем просто рассчитать для R г через V O .
Это выражение предполагает, что сопротивление проводов равно нулю. Если R g расположен на некотором расстоянии от моста в 3-проводной конфигурации, сопротивление выводов RL появится последовательно с R g и R 3 .
Опять решаем для рэнд .
Член ошибки будет небольшим, если V o мало, т.е.е., мост близок к равновесию. Эта схема хорошо работает с такими устройствами, как тензодатчики, которые изменяют значение сопротивления всего на несколько процентов, но RTD резко меняет сопротивление в зависимости от температуры. Предположим, что сопротивление RTD составляет 200 Ом, а мост рассчитан на 100 Ом:
Так как нам неизвестна стоимость рупий , мы должны использовать уравнение (а), поэтому мы получаем:
Правильный ответ конечно 200 Ом. Это температурная погрешность около 2,5 ° C.
Если вы не можете фактически измерить сопротивление RL или уравновесить мост, базовая 3-проводная методика не является точным методом измерения абсолютной температуры с помощью RTD.Лучше использовать 4-проводную технику.
4-проводные соединения RTD
Эта конфигурация является наиболее сложной и, следовательно, наиболее трудоемкой и дорогой в установке, но она дает наиболее точные результаты.Выходное напряжение моста является косвенным показателем сопротивления RTD. Для моста требуются четыре соединительных провода, внешний источник и три резистора с нулевым температурным коэффициентом. Чтобы не подвергать три резистора завершения моста воздействию той же температуры, что и датчик RTD, RTD отделен от моста парой удлинительных проводов:
Эти удлинительные провода воссоздают проблему, которая была у нас изначально: сопротивление удлинительных проводов влияет на показания температуры.Этот эффект можно минимизировать, используя конфигурацию трехпроводного моста:
В 4-проводной конфигурации RTD два провода соединяют чувствительный элемент с контрольным устройством с обеих сторон чувствительного элемента. Один набор проводов подает ток, используемый для измерения, а другой набор измеряет падение напряжения на резисторе.
При 4-проводной конфигурации прибор пропускает постоянный ток (I) через внешние выводы 1 и 4.
Мост Уитстона создает нелинейную зависимость между изменением сопротивления и изменением выходного напряжения моста.Это усугубляет и без того нелинейную характеристику термостойкости RTD, требуя дополнительного уравнения для преобразования выходного напряжения моста в эквивалентное сопротивление RTD.
Падение напряжения измеряется на внутренних выводах 2 и 3. Таким образом, из V = IR мы узнаем сопротивление только элемента, без какого-либо влияния на сопротивление провода вывода. Это дает преимущество перед 3-проводной конфигурацией только в том случае, если используются разные подводящие провода, а это случается редко.
Эта четырехпроводная перемычка полностью компенсирует все сопротивления проводов и соединителей между ними.Конфигурация 4-проводного термометра сопротивления в основном используется в лабораториях и других местах, где требуется высокая точность.
2-проводная конфигурация с замкнутым контуром Еще одна конфигурация, теперь редко встречающаяся, представляет собой стандартную 2-проводную конфигурацию с замкнутым контуром проводов рядом (Рисунок 5). Это функционирует так же, как и 3-проводная конфигурация, но для этого используется дополнительный провод. Отдельная пара проводов предусмотрена в виде петли для компенсации сопротивления проводов и изменений сопротивления проводов в окружающей среде.
Техническое обучение Информация о продукте Принципиальная схема теплового датчикаТепловой датчик определяет наличие тепла вокруг датчика.Когда температура поднимется выше установленного значения, это будет сигнализировать о наличии с помощью горящего светодиода. Эту схему можно использовать на кухне или внутри вашего ПК. Если ваша кухонная техника или компьютер перегреются, возможно, это повредит имеющиеся в нем дорогостоящие компоненты. Поэтому, чтобы защитить их от повреждений, мы описали простую схему, которая будет показывать, когда температура вокруг датчика превышает установленный вами уровень.
Эта схема очень мала, и ее легко установить.Короче говоря, этот простой проект с простой в сборке электронной схемой очень полезен для борьбы с такими проблемами, как перегрев. Схема основана на двух микросхемах и еще нескольких дискретных компонентах. LM35 — это прецизионная интегральная схема, температура и ее выходное напряжение линейно пропорционально IC CA3130 — это операционный усилитель, который сочетает в себе преимущества КМОП и биполярного транзистора на одном кристалле.
Тепловой датчик определяет наличие тепла вокруг датчика.Когда температура поднимется выше установленного значения, это будет сигнализировать о наличии с помощью горящего светодиода. Эту схему теплового датчика можно использовать на кухне или внутри вашего ПК. Если ваша кухонная техника или компьютер перегреются, возможно, это повредит имеющиеся в нем дорогостоящие компоненты. Поэтому, чтобы защитить их от повреждений, мы описали простую схему, которая будет показывать, когда температура вокруг датчика превышает установленный вами уровень. Эта схема очень мала, и ее легко установить.Короче говоря, этот простой проект с простой в сборке электронной схемой очень полезен для борьбы с такими проблемами, как перегрев.
Схема основана на двух микросхемах и еще нескольких дискретных компонентах, а именно —
1. LM35 — LM35 — это прецизионная интегральная схема, выходное напряжение которой линейно пропорционально температуре по шкале Цельсия. LM35 определяет температуру окружающей среды и в соответствии с заданным значением устанавливает ее, которая выдаст вам выходной сигнал.Когда выходное напряжение умножается на 100, вы получаете измеренную температуру в градусах. Таким образом, вы можете легко установить опорное напряжение. Конфигурация выводов микросхемы LM35 показана ниже.
Рис.1: Конфигурация контактов LM35 IC
Особенность LM35 IC
• Он напрямую показывает выходную температуру в градусах Цельсия, поэтому нет необходимости в преобразовании температуры.
• Диапазон рабочих температур от -55 до +150 градусов.
• LM35 также подходит для удаленного применения.
• Диапазон рабочего напряжения от 4 до 30 вольт.
• Потребляет только 60 мкА от источника питания; поэтому он имеет очень низкое самонагревание.
• Поставляется в герметичной упаковке (пластиковое покрытие), поэтому проблемы окисления ИС не возникает.
2 . CA3130 — IC CA3130 — операционный усилитель, который сочетает в себе преимущества КМОП и биполярного транзистора на одном кристалле. Диапазон рабочего напряжения от 5 до 16 В. CA3130 имеет то преимущество, что они могут быть скомпенсированы по фазе с помощью одного внешнего конденсатора и имеют клеммы для регулировки напряжения смещения.При этом вы можете отрегулировать опорное напряжение на инвертирующем и неинвертирующем выводах, чтобы напряжение на инвертирующем выводе было больше, чем на неинвертирующем выводе. Выходной штифт будет высоким, и наоборот. Конфигурация контактов микросхемы CA3130 показана ниже.
Рис.2: Конфигурация контактов CA3130 IC
3. LED — LED обозначает светоизлучающий диод. Он состоит из полупроводникового устройства, которое на выходе излучает другой источник света. LED — полупроводниковый диод, который излучает свет узкого спектра при электрическом смещении в прямом направлении p-n-переходов; Когда светодиод включен, электроника соединяется с отверстием, и устройство выделяет энергию в виде света.Доступны светодиоды красного, оранжевого, желтого, желтого, зеленого, синего и белого цветов. Теперь дневные светодиоды доступны в видимом, ультрафиолетовом и инфракрасном диапазонах волн и обладают высокой яркостью.
4. Резистор — резистор представляет собой пассивный компонент с двумя выводами, используемый для управления прохождением тока в цепи. Ток через резистор прямо пропорционален напряжению, приложенному к выводу резистора.
Резисторбывает двух разновидностей —
.1. Фиксированный резистор означает, что они имеют фиксированное значение сопротивления.
2. Переменные резисторы означают, что их значение может быть изменено, например, если у вас есть переменный резистор 5 кОм, вы можете изменять сопротивление от 0 до 5 кОм.
Мы можем рассчитать номинал резистора с помощью мультиметра или с помощью цветового кода, доступного на резисторе.
5. Конденсатор — Конденсатор представляет собой пассивный компонент с двумя выводами, который накапливает электрический заряд. Конденсатор состоит из двух проводников, разделенных диэлектрической средой.Он работает, когда разность потенциалов, приложенная к проводникам, поляризует дипольные ионы для сохранения заряда в диэлектрической среде.
Конденсатор бывает двух разновидностей —
1. Поляризованный конденсатор — они имеют полярность, обозначающую знак «+» и «-». Они в основном используются для хранения заряда. Поскольку они накапливают заряд, их следует осторожно разрядить, прежде чем устранять неисправности в цепи.
2. Неполяризованный конденсатор — они не имеют полярности и могут быть установлены любым способом. Они в основном используются для устранения колебаний, присутствующих при преобразовании переменного тока в постоянный.
Рабочий контур
Работа цепи теплового датчика
В этой схеме мы установили фиксированное напряжение на инвертирующем выводе, который находится на выводе 2 IC2, а неинвертирующий вывод 3 IC2 соединен с выходным выводом 2 IC1 через резистор. Первоначально мы должны сделать несколько пробных работ, чтобы установить температуру с помощью переменного резистора VR1. VR1 обеспечивает опорное напряжение, которое можно установить в диапазоне от 0 В до прибл. 1В. В нашей схеме мы установили 0.71 В примерно на контакте 2, что означает, что когда температура достигает 71 градуса Цельсия, он будет давать вам индикатор с помощью светодиода.
