Температура датчик – типы, принцип работы, диапазон температур

Содержание

Принцип работы датчиков температуры

Принцип работы

Термометры сопротивления (терморезисторы, термосопротивления)

Термометр сопротивления (Resistance Thermometer) — датчик для измерения температуры, принцип действия которого основан на зависимости электрического сопротивления от температуры.

Термосопротивления могут быть металлические (платина, никель, медь) или полупроводниковые.

Для большинства металлов температурный коэффициент сопротивления положителен - их сопротивление растёт с ростом температуры. Для полупроводников без примесей он отрицателен - их сопротивление с ростом температуры падает.

Термисторы

Термисторы – это полупроводниковые термосопротивления с большим температурным коэффициентом.

  • PTC-термисторы (Positive Temperature Coefficient), обладают свойством резко увеличивать свое сопротивление, когда достигнута заданная температура – широко используются для защиты двигателей
  • NTC-термисторы (
    N
    egative Temperature Coefficient), обладают свойством резко уменьшать свое сопротивление при достижении заданной температуры
PT100, PT1000

Платиновые термометры сопротивления (Platinum Resistance Thermometers) обладают высокой стойкостью к окислению и большой точностью измерения.

KTY

Кремниевые терморезисторы с положительным коэффициентом сопротивления, отличаются высокой линейностью характеристики, высоким быстродействием, надёжной твёрдотельной конструкцией и небольшой стоимостью.

Схемы включения термосопротивления в измерительную цепь

  • 2-х проводная схема используется там, где не требуется высокой точности, так как сопротивление присоединительных проводов суммируется с измеренным сопротивлением, что приводит к появлению дополнительной погрешности
  • 3-х проводная схема обеспечивает значительно более точные измерения, т.к. появляется возможность измерить сопротивление подводящих проводов и вычесть его из суммарного измеренного сопротивления
  • 4-х проводная схема - наиболее точная схема, обеспечивает полное исключение влияния подводящих проводов
Сравнение термометров сопротивления с термопарами

Преимущества:

  • выше точность и стабильность
  • можно исключить влияние сопротивления присоединительных проводов на результат измерения при использовании 3-х или 4-х проводной схемы измерений
  • практически линейная характеристика
  • не требуется компенсация холодного спая

Недостатки:

  • малый диапазон измерений
  • не могут измерять высокую температуру.

Термопары

Термопара (Thermocouple) - это два проводника из разных металлов, спаянные в одной точке. Эта точка измерения температуры называется - рабочий спай. Свободные концы называются холодным спаем. Если рабочий спай нагреть относительно холодного спая, то между свободными концами возникает напряжение (термо-ЭДС), пропорциональное разности температур.

Так как с помощью термопары всегда измеряется разность температур, то, чтобы определить температуру точки измерения, свободные концы у холодного спая должны содержаться при известной неизменной температуре.

Подключение к ПЛК

Холодные концы подключаются (непосредственно или с помощью компенсационных проводов, которые должны быть выполнены из тех же металлов, что и термопара) к клеммам соответствующего аналогового входа (с соблюдением полярности!) промышленного контроллера, который программно выполняет компенсацию температуры холодного спая и рассчитывает температуру в точке измерения.

При внутренней компенсации контроллер использует температуру модуля, к которому подключена термопара. При более точной внешней компенсации эталонная температура холодного спая измеряется с помощью дополнительного термометра сопротивления, который подключается к специальному входу контроллера.

Типы термопар
  • K: хромель-алюмель
  • J: железо-константан
  • S, R: платина-платина/родий и др.

Термопары отличаются диапазоном измеряемых температур и погрешностью измерений.

Преимущества термопар
  • Большой температурный диапазон измерения
  • Измерение высоких температур.
Недостатки
  • Невысокая точность
  • Необходимость вносить поправку на температуру холодного конца.

Термостаты

Термостат (Thermostat) – это регулятор, который поддерживает постоянную температуру воздуха или жидкости в системах отопления, кондиционирования и охлаждения.


www.maxplant.ru

Проверка датчика температуры охлаждающей жидкости

Проверка датчика температуры является несложной процедурой, с которой может справиться даже начинающий автолюбитель. Датчик температуры охлаждающей жидкости (сокращенно — ДТОЖ) представляет собой термистор, то есть, резистор, изменяющий значение своего внутреннего сопротивления в соответствии с температурой, куда помещен его исполнительный элемент. Чаще всего для этого используют мультиметр (другое название — тестер, «цэшка»), который в состоянии измерять значение электрического сопротивления в цепи.

Содержание

Датчик температуры охлаждающей жидкости

Как работает датчик температуры ОЖ

Перед тем как перейти к обсуждению вопроса о том, как проверить датчик температуры охлаждающей жидкости, необходимо вкратце остановиться на признаках его неисправностях и разобраться с тем, как он работает. Это поможет определиться с диагностикой. Как указывалось выше, датчик температуры охлаждающей жидкости (иногда его называют просто датчик температуры двигателя) представляет собой термистор — резистор, изменяющий свое сопротивление в зависимости от изменения температуры, в частности охлаждающей жидкости системы охлаждения двигателя. Соответствующее значение сопротивления и его изменение фиксируется электронным блоком управления двигателем (сокращенно, ЭБУ), на основании которого он выдает соответствующие команды.

По информации от датчика температуры охлаждающей жидкости ЭБУ при запуске выставляет необходимое количество шагов регулятора холостого хода (РХХ), тем самым регулируя подачу топлива. Упомянутый термистор обладает так называемый «отрицательный температурный коэффициент». Это означает, что при холодной температуре его электрическое сопротивление имеет большое значение, а при нагреве чувствительного элемента это сопротивление падает.

Управление датчиком происходит путем подачи на него электрического сигнала с постоянным напряжением 5 Вольт от электронного блока управления через резистор с постоянным сопротивлением, которое находится внутри управляющего контроллера. Соответственно, температуру охлаждающей жидкости блок управления вычисляет по падению напряжения на датчике, который, как указывалось выше, имеет переменное сопротивление. На холодном двигателе падение напряжения будет больше, соответственно, на прогретом — меньше. И на холодном двигателе напряжение на датчике будет выше, а на горячем — ниже.

Признаки выхода из строя датчика ОЖ

О необходимости выполнения проверки датчика температуры охлаждающей жидкости, будут свидетельствовать ряд признаков. Однако тут стоит отметить, что перечисленные ниже ситуации могут быть признаками и других поломок в двигателе автомобиля, поэтому для получения точного результата необходимо выполнить дополнительную диагностику. Итак, к признакам поломки датчика температуры охлаждающей жидкости относится:

  • Активизация контрольной лампы на панели Check Engine. Однако она может активироваться и при других поломках, поэтому необходимо выполнить дополнительное сканирование кода ошибки.
  • Повышение расхода топлива. Это вызвано тем, что на электронный блок управления подается некорректная информация, и соответственно, он также не в состоянии определить сколько именно топлива нужно не только создания оптимальной топливовоздушной смеси, но и для поддержания температуры двигателя в нормальном (не аварийном) диапазоне.
  • Нестабильная работа мотора. В частности, нестабильная его работа на холостых оборотах, сложности с запуском (особенно в холодное время года), самопроизвольная остановка при низких оборотах.
  • Двигатель глохнет «на горячую». То есть, он может внезапно заглохнуть при достижении критической температуры охлаждающей жидкости. Причем это не зависит от того, какая именно охлаждающая жидкость была залита в систему (в частности, фабричный антифриз или обыкновенная вода).
  • Проблемы в работе охлаждающего вентилятора на радиаторе. Это может проявляться по-разному. В одних случаях вентилятор не включается вовсе, в других — не включается в аварийных режимах, в третьих — не выключается даже при остывании двигателя. При отключении датчика температуры охлаждающей жидкости электронный блок управления воспринимает это как обрыв цепи датчика и принудительно включает вентилятор. В любом случае для получения точной картины необходимо выполнить дополнительную диагностику датчика и/или термостата.

В связи с тем, что указанный датчик имеет достаточно простое устройство и чаще всего неразборной корпус, то при выходе его из строя он подлежит замене. Это касается практически всех машин, на которых установлено данное устройство.

Расположение датчика на двигателе

Для того чтобы выполнить проверку датчика температуры ОЖ необходимо знать, где он расположен. Естественно, что данная информация будет разниться у автомобилей различных марок и моделей. Однако существует несколько типовых признаков, по которым можно найти то место, где непосредственно закреплен датчик. Так, в большинстве случаев он расположен на выпускном патрубке головки блока цилиндров. Конструктивно он имеет металлическую резьбу, с помощью которой и вкручивается в соответствующее отверстие. Основное требование в данном случае — обеспечение прямого контакта его чувствительного элемента и охлаждающей жидкости. Именно такой контакт и обеспечивает точность показаний датчика.

Обратите внимание, что на некоторых автомобилях конструкцией может быть предусмотрена установка двух датчиков температуры. В этом случае первый из них фиксирует температуру охлаждающей жидкости на выходе из двигателя (цилиндров), а второй — на выходе из радиатора. Такой подход дает возможность более точного контроля за состоянием как двигателя в целом, так и его охлаждающей системы в частности. Однако два датчика обычно устанавливают на мощные и/или дорогие машины, где этот параметр критически важен, а в ЭБУ заложены специальные программы для работы двигателя. Дополнительную информацию об устройстве конкретного автомобиля вы можете найти в соответствующем мануале или технической документации.

Причины поломки датчика температуры ОЖ

Конструктивно датчик охлаждающей жидкости достаточно прост, и соответственно, выходит из строя редко. Обычно это происходит банально из-за его старости или механического повреждения. Например, коррозия контактов и металлических деталей корпуса может возникнуть из-за того, что вместо тосола или антифриза в систему охлаждения была залита обыкновенная вода (а тем более если эта вода «жесткая», то есть, с большим содержанием солей металлов). Также причинами выхода из строя этого устройства могут быть:

  • Повреждение корпуса. Это может выражаться в различных аспектах. Зачастую при этом видны потеки охлаждающей жидкости, которая вытекает из резьбы датчика или его корпуса. Также при этом могут быть повреждены электрические контакты и/или непосредственно терморезистор, который будет выдавать некорректный сигнал.
  • Окисление контактов. Иногда возникают ситуации, когда под воздействием испарений или просто от старости окисляются контакты на датчике, поэтому электрический сигнал не проходит через них.
  • Повреждение «фишки». В некоторых случаях при механических повреждениях возможен выход из строя так называемой «фишки», то есть, группы контактов, которая подсоединяется к датчику температуры ОЖ. Проще говоря, перетираются провода у основании разъема. По статистике отзывов, найденных в интернете, это одна из самых распространенных неисправностей, которая случается с датчиком и соответствующей системой.
  • Нарушение электрического контакта внутри датчика. В этом случае, к сожалению, ремонт вряд ли возможен, поскольку обычно его корпус запаян и не дает возможности доступа к внутренностям ДТОЖ. Соответственно, в этом случае датчик нужно только менять на новый.
  • Нарушение изоляции проводов. В частности, речь идет о питающих и сигнальных проводах, которые идет на датчик от электронного блока управления и обратно. Изоляция может быть повреждена вследствие механического воздействия, перетирания или даже просто от старости, когда она «лущится» кусками. Особенно актуально это для тех машин, которые эксплуатируются в условиях большой влажности и резких перепадов температуры окружающего воздуха.

В случае, если существует возможность просто почистить корпус/резьбу/контакты датчика, то для восстановления его нормальной работы достаточно выполнить соответствующие мероприятия. Однако, если поврежден корпус, и/или выведен из строя внутренний терморезистор, то ремонт вряд ли возможен. В этом случае необходимо просто выполнить замену датчика на новый. Его цена невысока, а процесс замены несложный, и не займет много времени и усилий даже у начинающих автовладельцев.

Как проверить работоспособность датчика охлаждающей жидкости

Существует два основных метода проверки исправности датчика температуры охлаждающей жидкости. Первый — с его демонтажом, второй — прямо на посадочном месте в двигателе автомобиля. В свою очередь первый метод также можно разделить еще на два. Первый — с использованием термометра, второй — без него. Демонтаж датчика обычно можно сделать с помощью обыкновенного гаечного ключа подходящего размера, предварительно отсоединив контактные клеммы от него. Но перед тем как выполнить демонтаж датчика, необходимо убедиться, что на ДТОЖ подается питание. Обычно оно равно 5 Вольтам постоянного напряжения. Это можно легко выяснить, отсоединив от датчика его фишку, и с помощью мультиметра, переведенного в режим замера постоянного напряжения (с соответствующим диапазоном) щупами проверить значение напряжения. Если напряжение присутствует и имеет указанное значение, то можно выполнять дальнейшую проверку датчика охлаждающей жидкости.

Проверка датчика температуры на машине

Многих автолюбителей интересует вопрос о том, каким образом проверить датчик температуры охлаждающей жидкости, не снимая его с посадочного места, чтобы упростить работу и выполнить ее как можно быстрее. А делают это при помощи многофункционального тестера, измерив сопротивление между его выводными контактами, то есть, сопротивление его электрической обмотки.

Прямо на машине делают проверку ДТОЖ, отсоединив фишку от датчика, чтобы был нормальный доступ к его электрическим контактам (выводам). Обратите внимание, что если двигатель горячий, то работать нужно осторожно, чтобы не обжечься самому и не оплавить электронный мультиметр и/или его щупы! Далее с помощью мультиметра, переведенного в режим измерения сопротивления необходимо замерить это значение между его выводами. Как указывалось выше, на холодном двигателе значение будет достаточно высоко, а при горячем — ниже. В качестве примера приведем техническую информацию для автомобиля ВАЗ-2110, дающую общее понимание о значениях сопротивления. При этом необходимо понимать, что у других легковых машин (использующих датчики похожих моделей) эти значения будут очень похожими, то есть, критически не будут отличаться.

Температура воды, °СЗначение сопротивления, ОмТемпература воды, °СЗначение сопротивления, Ом
+57280+451188
+105670+50973
+154450+60667
+203520+70467
+252796+80332
+302238+90241
+401459+100177

Справедливости ради надо сказать, что ломаются датчики не так часто, но вместо этого встречаются ситуации, когда ДТОЖ «врет», то есть, выдает некорректную информацию. Поэтому можно сравнить показания температуры по приборной панели и сравнить их с полученным значением сопротивления. Если датчик таки выдает неверную информацию, то имеет смысл его демонтировать и провести дополнительную диагностику с помощью термометра и нагревательного прибора для воды.

Проверка с термометром

Итак, необходимо предварительно демонтировать датчик с его посадочного места на двигателе автомобиля. Обычно это не представляет больших сложностей, и выполняется с помощью гаечного ключа подходящего размера. Заодно можно выполнить профилактику его резьбы в патрубке, почистить и смазать ее, да и сам датчик тоже в случае, если он исправен и автовладелец не будет заменять его на новый.

Далее необходимо налить воду в электрический чайник или другой сосуд, но в этом случае нужно воспользоваться для нагрева воды в дальнейшем кипятильником. Также для работы вам понадобится электронный мультиметр, работающий в режиме измерения электрического сопротивления. Чувствительный элемент датчика необходимо поместить в нагреваемую воду, а к электрическим контактам обеспечить нормальный доступ с помощью щупов мультиметра. Также в воду поместить термометр (желательно электронный, поскольку он обеспечивает более высокую точность измерения и удобство получения соответствующей информации о температуре воды).

Далее нужно пошагово произвести измерения сопротивления датчика в соответствии с повышением температуры. Желательно это делать с интервалом в 5°С (например, +15°С, +20°С, +25°С и так далее). В результате у вас получится массив данных, который можно оформить в таблицу. Эти данные нужно сравнить с данными, которые имеются в технической документации конкретного автомобиля или, в крайнем случае, с таблицей, приведенной выше.

Естественно, что в процессе измерения допускаются некоторые некритические погрешности, которые будут зависеть, во-первых, от условий проведения опыта, а во-вторых, особенностей конкретного датчика, поскольку зачастую даже у датчиков одинаковой модели сопротивление будет незначительно отличаться при одинаковых условиях проведения измерений.

Проверка без термометра

Данный метод проверки датчика температуры охлаждающей жидкости мультиметром аналогичен предыдущему, однако для его проведения не нужно применять термометр. Так, необходимо довести воду до кипения и поместить в нее чувствительный элемент датчика. Далее аналогично необходимо измерить значение сопротивления на его выводных контактах. Как указывалось в приведенной выше таблице соответствующее значение должно быть приблизительно равно 177 Ом. Однако необходимо учитывать погрешность и допускать, что температура воды в момент измерения может быть на пару градусов ниже, поэтому и сопротивление чуть-чуть выше.

Как проверить датчик температуры на ВАЗ 2110

В целом, проверка датчика температуры охлаждающей жидкости на ВАЗ 2110, 2112, «Приоре», «Калине» и других аналогичных «Ладах» идентична процессам, описанным в предыдущих разделах. Как правило, на упомянутых ВАЗах используют датчики с артикулами 23.3828 и 405213, или их аналог — 423.3828. Для проверки этого датчика автовладельцам будет полезно знать его сопротивление при разных температурах:

  • сопротивление при 15°С — 4033…4838 Ом;
  • сопротивление при 128°С — 76,7…85,1 Ом;
  • выход напряжения при 15°С — 92,1…93,3%;
  • выход напряжения при 128°С — 18,1…19,7%.

Что касается демонтажа датчика для его дальнейшей проверки/замены, то это мероприятие необходимо начинать с того, что немного слить охлаждающую жидкость. Причем делать это необходимо, когда мотор холодный с тем, чтобы не получить ожог, и не повредить инструменты/детали двигателя. Для демонтажа вам понадобится гаечный ключ на 19 мм. С его помощью нужно отвернуть датчик и демонтировать его вместе с уплотнительным кольцом. Также не забывайте вовремя менять антифриз в системе охлаждения двигателем!

Измеряем сопротивления датчика с шагов в 10 градусов цельсия начиная от закипания воды в сосуде с ДТОЖ и до ее остывания к комнатной температуры. Результаты сверяем с табличными данными.

Заключение

Датчик температуры охлаждающей жидкости (или датчик температуры двигателя) — устройство несложное, и его проверка не составляет больших сложностей. Для этого необходимо лишь иметь инструменты для его демонтажа, а также электронный мультиметр, воду и нагревательный элемент. Что касается ремонта датчика, то в большинстве случаев его выполнять нецелесообразно, поскольку этот процесс не стоит потраченного времени и усилий, а цена датчика охлаждающей жидкости не такая высокая. Исключением может стать чистка его контактов от грязи и/или коррозии. В некоторых случаях это дает возможность восстановить работоспособность ДТОЖ.

Спрашивайте в комментариях. Ответим обязательно!

etlib.ru

Цифровой датчик температуры и влажности: принцип работы

Датчики температуры в настоящее время используются повсеместно. Это и системы отопления и климат-контроля. Холодильники, чайники, компьютеры – везде используются различные виды датчиков температур. Это всё только в бытовом применении. В промышленном использовании их сфера применения куда шире.

Методы измерений температур

Физические тела благодаря своим свойствам зависят от температуры, и если знать, как влияет температура на тот или иной материал. Выбор метода и материала для измерений определяется диапазоном измеряемых температур, требований к условиям работы, чувствительности и точности измерения.

 Загрузка ...

Существует два варианта измерений: контактные и бесконтактные.

Бесконтактные – осуществляют измерения на основе теплового излучения тел. Такой метод позволяет проводить измерения, находясь на удалении. Помимо этого они применяются для измерения высочайших температур, при которых контактные датчики работать не смогут. Однако к проблемам таких измерителей относят низкую точность измерения низких температур. Нередко и вовсе становиться невозможно, измерить такие температуры.

Контактные – проводят измерения, основываясь на принципе теплового равновесия между измеряемым объектом и чувствительным элементом измерительного прибора. К таким относятся термопары, терморезисторы и др.

Термопары обладают очень высоким диапазоном измеряемой температуры, практически от самого абсолютного нуля до показателей достигающих отметки в три тысячи градусов Цельсия. Однако в виду особого свойства работы термопары (она измеряет разницу между двумя спаями) для измерения второго спая придется придумать иной способ замера.

Проблемы с точностью измерений термопары создает и используемые материал, наличие в нем примесей и способ обработки. Всё это может влиять на термоэдс прибора в целом.

Терморезисторы использует проволочный и полупроводниковый метод измерения. В зависимости от изменения сопротивления металла во время нахождения в определенной температурной среде. Иными словами от изменений температуры окружающей среды, изменяется число сопротивляемости измерительного элемента.

К минусам терморезисторов относят не очень высокую точность и подверженность к износу измерительного материала вызывающее еще большее падение точности со временем.

Существуют датчики в виде микросхем. Они имеют встроенной к чувствительному элементу структурой формирования исходящего сигнала. Такие датчики бывают аналоговые и цифровые. Подключение таких аппаратов к микроконтроллерам является очень простым. Аналоговые подключаются к ADC, а цифровые с любой популярный интерфейс (чаще IC).

Подобные устройства обладают неплохой точностью и малой ценой. Их использование удобно в большинстве случаев и имеет свою нишу, где используют только их. Однако есть и недостатки такие как – зависимость от питания, большое количество выводов требует большого количества проводников. Питающий их ток снижает точность измерений. Область температур сильно ограничена вышеназванными условиями, и рассчитана на температуры не ниже -55 и не выше 125 градусов Цельсия.

Цифровые технологии измерений

Цифровые датчики являются на текущий момент самым оптимальным решением для работы с микроконтроллерами, если нет каких-то специфических условий. В отличии от аналоговых, цифровые могут работать в длинной проводной линии и их сигнал более устойчив к помехам.

Рабочий интерфейс позволяет подключать одновременно несколько цифровых датчиков на линию, осуществляя покрытие большой территории датчиками, и считывая градиент изменения температур на площади. Цифровые измерители способны работать даже с самыми примитивными интерфейсами.

Аналого-цифровые измерители могут иметь достаточно долгое время преобразования сигнала от измерительного элемента в цифру (до 1 секунды в высоком разрешении), но точность при этом остается весьма высокой (погрешность около +- 0.5 градусов Цельсия при измерении в районе комнатных температур).

В заключении следует перечислить все преимущества цифры:

  • отличные показатели точности;
  • высокая повторяемость характеристик;
  • линейность;
  • устойчивость перед лицом внешних помех;
  • низкая цена;
  • подключение нескольких измерителей к одной рабочей шине;
  • проста в эксплуатации.

Основные модели

  1. DS18B20.

Бюджетная модель, обладающая хорошей точностью. Для подключения использует 1-Wire, что позволяет подключать измерители по трехпроводной линии.

  1. LM75A.

Имеет фиксированное время преобразования. Обладает возможностью подключать до 8 устройств на шину. Обладает точностью до 0.125 градуса Цельсия.

  1. STTS75.

Также как и LM75A имеет возможность подключить до 8 устройств, при этом обладает большей скоростью работы, чем DS18B20, таким образом, собирая всё лучшее от всех моделей.

Гигрометры

Цифровой датчик температуры – это далеко не весь потенциал цифры. В таком датчике также может быть совмещен и измеритель влажности воздуха. А благодаря возможности программировать цифровое устройство, аппарат становиться и своего рода реле для климатических установок и вентиляций.

Требования к гигрометру всегда одни: точность, чувствительность, легкий монтаж и заменимость. Второстепенным, но немаловажным будет стоимость гигрометра, на которую также обращает внимание среднестатистический покупатель.

Виды гигрометров:

Они представлены в виде конденсатора с воздушным зазором. Когда изменяется число водяного пара, изменяется и емкость конденсатора. Прибор достаточно точен для измерения влажности в бытовых условиях, хотя и не удовлетворит специфических требований по особо точным измерениям низкой влажности. Среднее отклонение у таких устройств 2% при разбросе измеряемой влажности в 5-95%.

Полезная информация
1Резистивные

Принцип работы основан на измерении влажности гигроскопической среды. В датчике находится подложка, на которую при помощи фоторезистора наложили пару электродов и накрыли проводящим полимером.

Срабатывает система каждые 10-30 секунд. Устройство не требовательно к настройке и легко заменяется. Исправная работа устройства обеспечивается до 5 лет при условии отсутствия в воздухе высокого содержания вредных химических примесей.

  • Теплопроводящие.

Такие чаще всего используются в бытовых приборах. Суть их работы в связанных между собой в одном мосту нескольких термисторов. Один из термисторов изолирован, в то время как другой открыт, разнится между ними и преобразуется в необходимый результат.

Цифровой измеритель в отличии от аналогов собрать самостоятельно намного сложнее, он требует настройки от специалиста. Его преимуществом является выносной дисплей с элементами программирования датчика. Такими как установка таймеров измерения, срабатывание на движение (при оборудовании его еще и датчиком движения), и в целом цифровой датчик является своего рода конструктором который можно собрать в нечто намного большее, чем просто гигрометр. Или же расширять его возможности постепенно по мере необходимости. Из минусов помимо проблем с первоначальной настройкой – отсутствие вентиляции при выключенном электричестве.

Области применения цифровых датчиков

Как уже стало ясно, цифровые измерители сейчас набирают всё большую популярность и используются практически во всех сферах, как более простые, дешевые и гибкие датчики. Устройства на основе цифры чаще всего используют в овощехранилищах и подвалах. Благодаря их тесной работе с программатором ими легко управлять. Настраивать необходимую температуру и поддерживать ее при помощи функций реле, которые также может обеспечивать датчик при дополнительных настройках.

Цифра полностью автоматизирует любое измерение и регулирование температуры или влажности. Она же используется повсеместно в компьютерных технологиях, обеспечивая работу внутренних систем охлаждения и выдавая показания датчиком пользователю машины.

Не смотря на то, что цифра обладает возможностью подстраиваться под желания пользователя, она тяжело работает в уникальных условиях. Слишком требовательна к какому-то климатическому минимуму, при котором будет исправно работать. Тем не менее, наиболее распространенной сейчас является именно она за счет возможности повсеместного бытового применения.

Обладая минимальными понятиями в электронике и программировании, вы можете собрать свои аппараты под ваши требования на базе плат Arduino и использовать их, так как сами хотите.

Всю необходимую защиту от влаги или иных воздействий среды могут обеспечить герметичные корпусы или иные элементы защиты основной микросхемы, сами же измерительные элементы не так критичны к среде.

Современные производители цифровых датчиков активно контактируют с покупателями и стараются потакать их всевозможным желаниям. Развивая отрасль цифры с всё более неожиданных ракурсов.

Цифра легко интегрируется практически с любой техникой. Есть возможность соединить работу датчика и вентилятора или системы включения света, или угол поворота камеры наблюдения. Цифровые датчики благодаря своей гибкости и «пронырливости» способны заменять собой многие менее продвинутые компоненты и существенно экономить ресурсы и деньги в бытовых условиях.

Датчик температуры для Лада Гранта

alertok.ru

Ошибки датчика температуры охлаждающей жидкости

Работающий мотор нагревает все элементы конструкции двигательной системы. Температура может доходить до 2500 градусов. Понятно, что в ходе долгой эксплуатации, такой перегрев не сможет выдержать ни один, даже очень твердый, материал. Это неминуемо привело бы к раннему износу и выходу из строя всех связанных систем и деталей.

Для предотвращения этого, автомобиль снабдили охлаждающей системой, для нейтрализации больших температур и  создания оптимальных режимов работы всех составляющих. Измерение температуры происходит с помощью датчика температуры охлаждающей жидкости. Рассмотрим какие ошибки выдает датчик и способы их устранения.

Содержание статьи

Датчик указателя температуры ОЖ, как элемент системы охлаждения

Охлаждающая система – совокупность и слаженное взаимодействие устройств, которые подводят охлаждающую жидкость к накаленным участкам, и отводят излишки теплоты наружу. Она постоянно поддерживает оптимальный тепловой режим деталей, регулируя через блок управления показатели, при разных условиях работы мотора.

Отклонения недопустимы и в сторону чрезмерного охлаждения. В таких условиях топливная смесь, взаимодействуя с холодными стенками, конденсируется на них и стекает в картер, загрязняя и разжижая масло. Низкая температура становится причиной увеличения густоты масла, затруднительной ее подачи в цилиндр, что опять же, негативно сказывается на работе мотора.

Датчик температуры охлаждающей жидкости (ДТОЖ) – это информационная, сигнальная часть такой системы. С его помощью осуществляется передача данных в ЭБУ об изменения температуры в процессе теплообмена. Там определяются рабочие параметры двигателя и принимаются решения по его регулированию.

За что отвечает датчик ож?

  1. Выставление угла зажигания. Правильная его регулировка обеспечивает максимальное сгорание топлива, а значит уменьшение его расхода. Повышение КПД двигателя и мощностных его характеристик.
  2. Корректируется состав топливной смеси, за счет изменения положения заслонки и обеспечения доступа большего (или меньшего) объема воздуха в смесь. Благодаря этому стабилизируются обороты в разных режимах работы, уменьшается токсичность выхлопных газов.
  3. Поддерживается обратная связь с датчиком кислорода, необходимая для регуляции пропорций смеси для двигателя. Пока не будет изменений температуры хладагента, ЭБУ не воспримет сигнала кислородного датчика, не обогатит смесь в режиме холостого хода, что приведет к нестабильной работе мотора. Т.е. осуществлять контроль повышения оборотов в этом режиме.
  4. Осуществляется контроль вращательных характеристик коленчатого вала, продувке устройства улавливания отработанных паров газа, блокировки трансформатора АКПП при перегреве.
  5. В автомобилях, где отсутствует датчик принудительного охлаждения, датчик температуры ОЖ выполняет функцию включения вентилятора.

Что представляет собой ДТОЖ

Современные датчики – это термисторы, с полупроводником, с легкостью изменяющимся сопротивлением, при колебаниях температуры. Повышение t влечет за собой увеличения количества свободных электронов в материале полупроводника, что и является причиной падения сопротивления. Т.е. обладает обратно – пропорциональной зависимостью, с отрицательным коэффициентом. Исходное сопротивление соответствует напряжению 5В. По мере нагревания двигателя, сопротивление падает до 0, и наоборот, в холодном состоянии мотора, оно максимальное. Отклонения от этого параметра фиксирует ЭБУ.

Полупроводниковый резистор помещен в металлический корпус, с высокой теплопроводностью. Там находится, также, резьбовое крепление и электрический разъем, для соединения с бортовым компьютером.

Прибор миниатюрный, вмонтирован в выходную магистраль блока цилиндров, а точнее, его головки. Просто вкручивается в отверстие, специально отведенное для него. В разных моделях автомобилей, он может находиться в термостате или рядом с ним. Главное, чтобы был контакт с охлаждающими жидкостями.

Чтобы получать максимально правдивую информацию о температурах, монтируют на выходе радиатора дополнительный датчик.

Некорректная работа ДТОЖ. Ориентиры для водителя.

Простота устройства прибора, гарантирует его долгий эксплуатационный срок. Но иногда он дает сбои. Если датчик поломался, его надо менять. Это расходная деталь, ремонту не подлежит.     Однако подавляющее большинство случаев неисправности связано с целостностью электрической цепи. Обрывы, отходы контактов, ржавчина и загрязнения – вот основные провокаторы размыкания цепи. Как раз эти неполадки каждый автолюбитель способен сам определить и устранить.

Устройство не ломается одномоментно, незадолго до «гибели» он подает сигналы бедствия, которые водитель должен уметь распознавать. Среди них:

  • Не включается вентилятор. Это, конечно не основной симптом, однако, самый первый тревожный звоночек;
  • Возросший расход бензина;
  • Слишком высокие обороты в холостом режиме;
  • Характерные звуки детонации двигателя;
  • Затрудненный запуск;
  • Повышенный нагрев мотора, вплоть до абсолютного перегрева;
  • Сообщение бортового компьютера об ошибке.

Среди множества причин поломки прибора, выделим самые важные:

  • Плохое качество охлаждающей жидкости. Приводит к покрытию поверхности чувствительного элемента кристаллическим осадком, а также, разрушает поверхность датчика;
  • Утечка и снижение уровня антифриза. Причиной становится изношенная прокладка. Разгерметизация корпуса;
  • Некачественный, контрафактный, прибор;
  • Нарушение целостности электроцепи. Это целый комплекс причин – коррозия, неровная подача тока (скачки напряжения), обрывы, плохая пайка пинов, неправильное подсоединение контактов, короткие замыкания, потеря напряжения, накопившийся нагар на проводах;
  • Загрязнение.

Самостоятельная диагностика неисправностей ДТОЖ

При первых подозрениях на неполадки, необходимо проверить датчик.

Конечно, никто не отменяет ваших визитов в специализированные сервисные центры. Там вам проведут качественное тестирование профессиональным сканером, точно определят факт и причины поломки. Правильно устранят их. Да еще, сами найдут для вашего автомобиля подходящую модель прибора и профессионально заменят его, с соблюдением всех рекомендаций производителя. Лепота!

Однако, в целях экономии, нужно научиться проверять исправность  датчика ОЖ самостоятельно. Тем более, большую часть проблем каждый водитель в состоянии решить сам.

  1. Тестирование термометром. Приготовим чайник (любую металлическую емкость), электронный термометр, ручку и бумагу (будете записывать показания и рассчитывать коэффициент), мультиметр.

Демонтируйте датчик, слив антифриз до отметки, когда прибор больше не погружен в него. Подключаем к нему мультиметр, для измерения сопротивления. Пока вода холодная, сделайте первый замер и запишите показания на бумаге. Включите конфорку под чайником, нагрейте воду. Снимите показания мультиметра при температурах: 25, 30, 35, 40, 45. Результаты нужно сравнить с эталонными величинами, записанными в технической карте автомобиля. Когда под рукой нет карты, необходимо вычислить коэффициент, разделив каждый показатель сопротивления на соответствующее значение температуры. В случае, когда датчик работает исправно, вы каждый раз получите одно и то же число. Если полученные коэффициенты сильно отличаются друг от друга – датчик сломался.

  1. Без термометра. Если под рукой не оказался термометр — тоже не беда. Замер производите при холодной воде и когда она окончательно закипит. Тогда его температура будет 100 градусов, значение сопротивления должно лежать в диапазоне 190 – 210 ОМ.

Замена ДТОЖ и сброс ошибки

  1. Замена ДТОЖ – несложная процедура. Нужно начала демонтировать ее, предварительно слив жидкость и отсоединив от аккумулятора. Очистить посадочное место от загрязнений. Затем вкрутить на его место новый прибор. Долить недостающий антифриз (лучше тоже новый) и соединить клемму аккумулятора.
  2. Удалить код из памяти ЭБУ. Для этого:

— надавить и удерживать кнопку сброса пробега;

— повернуть ключ зажигания;

— высвечиваются все позиции на ЖКИ;

— надавить на любую кнопку, чтобы появилась версия программы бортового компьютера;

— следующее нажатие на кнопку выведет на экран все зафиксированные и сохраненные коды неполадок. Среди них найдите №4. Это и есть ошибка датчика температуры ОЖ;

— сброс осуществляется трехсекундным нажатием кнопки сброса пробега;

— когда датчик заменен, повторите всю процедуру заново, чтобы проверить наличие (или отсутствие) ошибки.

Итак, стало понятно, что внимательное отношение к автомобилю – залог долгого его служения. Не заливайте горючее и другие расходные материалы, в том числе и охлаждающую жидкость, низкого качества. Вовремя проводите чистку и замену деталей, регулярно проверяйте их исправность. Научитесь распознавать симптомы их нарушенной работы.

 

elm327.club

Как и зачем измерять температуру: датчики температуры


НОВИНКА!

  • Главная »
  • Статьи »
  • Как и зачем измерять температуру: датчики температуры

 

Датчики температуры широко применяются на различных промышленных предприятиях. С их помощью происходит измерение температуры в системах автоматического контроля и регулировка технологических процессов. Задача температурных датчиков состоит в получении данных об измеряемой величине, преобразовании и передаче полученных сигналов. Самым распространенным видом температурных датчиков являются термопары, кроме того, к датчикам температуры относят термисторы, пирометры, интегральные датчики и термостаты и т.п..

Зачем измерять температуру

О необходимости проведения измерений люди задумались очень давно. И чем дальше уходила наука, тем более точные измерения требовались ученым. Так постепенно возникали и усовершенствовались приборы для измерения температуры, влажности, давления, движения, скорости и многие другие.

Температура - один из основных параметров, который необходимо было научиться измерять и держать под контролем. Если не брать во внимание привычные домашние термометры, то гораздо более сложные и высокоточные измерители температуры можно встретить на любом промышленном предприятии.

Практически невозможно назвать технологический процесс, который люди не стремились бы автоматизировать. Но любая автоматизация требует контроля, который осуществляется путем измерения различных физических величин, будь то давление, скорость, влажность или температура. Кстати, на температурные измерения приходится добрая половина подобных измерений. Так, на средней атомной станции наберется около полутора тысяч контрольных точек, а на опасном химическом производстве таких измерителей температуры еще больше.

Безопасность превыше всего.

Как измеряют температуру

Температуру измеряют при помощи датчиков. Датчик - это специальное устройство, которое способно воспринимать внешние физические воздействия и преобразовывать их в электрический сигнал. В частности, температурные датчики являются преобразователями температуры.

Полученный в результате температурного воздействия на датчик электрический сигнал может быть преобразован через специальные электронные устройства в напряжение, ток или заряд, т.е. в определенный формат выходного сигнала.

Существует большое количество типов температурных датчиков, которые отличаются как физическими принципами работы, так и материалами, из которых они изготавливаются. Часто датчики температуры размещают в труднодоступных местах, например, в атомных реакторах или плавильных печах. Но при помощи температурных датчиков решаются и гораздо более простые повседневные задачи, например, с их помощью происходит регулировка температуры воды в отопительной системе, без них не обходятся даже современные стиральные машины, электрические духовые шкафы или варочные панели.

Такое разнообразие функций и задач, которые выполняют датчики температуры, сказывается на их ассортименте. В зависимости от назначения и области применения конкретного датчика он будет обладать определенным набором технических характеристик.

Датчики температуры могут существенно отличаться друг от друга, прежде всего, диапазоном измерений, точностью, помехоустойчивостью и быстродействием. Тем не менее, все температурные датчики работают по одному принципу: принципу преобразования. Другими словами, измеряемая температура при помощи первичного преобразователя преобразуется в электрическую величину.

Почему именно в электрическую? Во-первых, электрический сигнал можно довольно просто передавать на большие расстояния. Во-вторых, электрический сигнал легко обрабатывать, что обеспечивает высокую точность измерений.

Классификация датчиков температуры

Можно найти множество классификаций температурных датчиков разной степени дифференциации. Мы предлагаем разделить датчики на две группы: пассивные и активные.

Пассивный датчик не требует дополнительный источник энергии. Пассивные датчики, как правило, максимально просты с точки зрения конструкции. Основным функциональным элементом в них является сенсор (термосопротивление). В результате воздействия температуры, терморезистор меняет свое сопротивление.

Чтобы получить показания проведенных температурных измерений, к пассивным датчикам дополнительно подключают преобразователи температуры. Существует специальная тарировочная таблица, в которой указаны значения термосопротивлений в Ом относительно температуры. Прибор сопоставляет полученное значение терпосопротивления с указанным в таблице и отражает показания на своем дисплее или в виде аналогового, цифрового сигнала. К пассивным датчикам температуры, представленным на нашем сайте, прилагается руководство по эксплуатации, в котором можно посмотреть таблицу сопротивлений, например, здесь.

Стандартная таблица термосопротивлений выглядит так:

Temp, oC Pt100 Pt500 Pt1000 Ni1000

Ni1000

TK5000

Ohm

NTC

1kOhm

Ohm

NTC

1,8kOhm

Ohm

NTC

2kOhm

Ohm

NTC

3kOhm

Ohm

NTC

5kOhm

Ohm

NTC

8kOhm

kOhm

-50 80,31 401,55 803,10 743,00 790,88 32886,00   77977,20 200338,00 333914,00 537,83
-40 84,27 421,35 842,70 791,00 830,83 18641,00   43039,60 100701,00 167835,00 269,71
-30 88,22 441,10 882,20 842,00 871,69 10961,00   24651,20 53005,00 88342,00 141,72
-20 92,16 460,80 921,60 893,00 913,48 6662,00   14614,90 29092,00 48487,00 77,70
-10 96,09 480,45 960,90 946,00 956,24 4175,00 8400,00 8946,90 16589,00 27649,00 44,27
0 100,00 500,00 1000,00 1000,00 1000,00 2961,00 5200,00 5642,00 9795,20 16325,40 26,13
10 103,90 519,50 1039,00 1056,00 1044,79 1781,00 3330,00 3656,90 5971,12 9951,80 15,92
20 107,79 538,95 1077,90 1112,00 1090,65 1205,00 2200,00 2431,10 3748,10 6246,80 9,99
21 108,18 540,90 1081,80 1117,80 1095,32 1164,00 2120,00 2344,88 3598,48 5997,44 9,59
22 108,57 542,85 1085,70 1123,60 1099,99 1123,00 2040,00 2258,66 3448,86 5748,08 9,19
23 108,96 544,80 1089,60 1129,40 1104,65 1082,00 1960,00 2172,44 3299,24 5498,72 8,80
24 109,35 546,75 1093,50 1135,20 1109,32 1041,00 1880,00 2086,22 3149,62 5249,36 8,40
25 109,74 548,70 1097,40 1141,00 1113,99 1000,00 1800,00 2000,00 3000,00 5000,00 8,00
26 110,13 550,63 1101,26 1147,00 1118,71 966,84 1736,00 1930,90 2883,36 4805,60 7,69
27 110,51 552,56 1105,12 1153,00 1123,44 933,68 1672,00 1861,80 2766,72 4611,20 7,38
28 110,90 554,49 1108,98 1159,00 1128,26 900,52 1608,00 1792,70 2650,08 4416,80 7,06
29 111,28 556,42 1112,84 1165,00 1132,89 867,36 1544,00 1723,60 2533,44 4222,40 6,75
30 111,67 558,35 1116,70 1171,00 1137,61 834,20 1480,00 1654,50 2416,80 4028,00 6,44
40 115,54 577,70 1155,40 1230,00 1185,71 589,20 1040,00 1150,70 1597,50 2662,40 4,26
50 119,40 597,00 1194,00 1291,00 1234,97 424,00 740,00 816,40 1080,30 1800,49 2,88
60 123,34 616,20 1232,40 1353,00 1285,44 310,40 540,00 590,10 746,12 1243,53 1,99
70 127,07 635,00 1270,00 1417,00 1337,14 231,00 402,00 433,90 525,49 875,81 1,40
80 130,89 654,45 1308,90 1483,00 1390,12 174,50 306,00 324,20 376,85 628,09 1,01
90 134,70 673,50 1347,00 1549,00 1444,39 133,60 240,00 245,80 274,83 458,06 0,73
100 138,50 692,50 1385,00 1618,00 1500,00 103,70 187,00 189,00 203,59 339,32 0,54
110 142,29 711,00 1422,00 1688,00 1556,98 81,40 149,00 147,10 153,03 255,03 0,41
120 146,06 730,00 1460,60 1760,00 1615,36 64,70 118,00 115,90 116,58 194,30 0,31
130 149,82 749,10 1498,20 1883,00 1675,18 51,90 95,00   89,95 149,91 0,24
140 153,58 767,90 1535,80 1909,00 1736,47 42,10 77,00   70,22 117,04 0,19
150 157,31 786,55 1573,10 1987,00 1799,26 34,40 64,00   55,44 92,39 0,15

 

Temp. oC

NTC

10kOhm

kOhm

NTC

15kOhm

NTC

20kOhm

NTC

30kOhm

NTC

47kOhm

Ohm

NTC

50kOhm

Ohm

KTY81-210

Ohm

KTY11-6

Ohm

KTY81-110

Ohm

KTY81-121

Ohm

NTC

10kPRE

kOhm

LM235Z

mVoit

-50 667,83   1667,57 2497,83 3152,41 4168,93 1068,65 1035,91 515,00 510,00 441,30 2232,00
-40 335,67   813,44 1219,17 1595,52 2033,61 1158,95 1139,27 567,00 562,00 239,80 2332,00
-30 176,68   415,48 622,94 843,12 1038,70 1269,25 1250,39 624,00 617,00 135,20 2432,00
-20 96,97   221,30 331,88 463,40 553,24 1385,15 1396,25 684,00 677,00 78,91 2532,00
-10 55,30   122,47 183,70 264,03 306,18 1508,65 1495,86 747,00 740,00 47,54 2632,00
0 32,65   70,20 105,31 155,48 175,51 1639,60 1630,21 815,00 807,00 29,49 2732,00
10 19,90 30,40 41,56 62,35 94,38 103,90 1778,10 1772,32 886,00 877,00 18,79 2832,00
20 12,49 18,80 25,35 38,02 58,91 63,49 1924,15 1922,17 961,00 951,00 12,26 2932,00
21 11,99 18,12 24,28 36,42 56,53 60,79 1939,32 1937,74 968,80 958,80 11,81 2942,00
22 11,49 17,44 23,21 34,81 54,15 58,09 1954,49 1953,30 976,60 966,60 11,36 2952,00
23 11,00 16,76 22,14 33,21 51,76 55,40 1969,66 1968,87 984,40 974,40 10,90 2962,00
24 10,50 16,08 21,07 31,60 49,38 52,70 1984,83 1984,43 992,20 982,20 10,45 2972,00
25 10,00 15,40 20,00 30,00 47,00 50,00 2000,00 2000,00 1000,00 990,00 10,00 2982,00
26 9,61 14,72 19,18 28,77 45,15 47,94 2015,56 2015,95 1008,00 997,80 9,64 2992,00
27 9,22 14,04 18,36 27,53 43,29 45,88 2031,12 2031,91 1016,00 1005,60 9,28 3002,00
28 8,84 13,36 17,53 26,30 41,44 43,83 2046,68 2047,86 1024,00 1013,40 8,91 3012,00
29 8,45 12,68 16,71 25,06 39,58 41,77 2062,24 2063,82 1032,00 1021,20 8,55 3022,00
30 8,06 12,00 15,89 23,83 37,73 39,71 2077,80 2079,77 1040,00 1029,00 8,19 3032,00
40 5,32 7,80 10,21 15,32 24,75 25,53 2238,90 2245,17 1122,00 1111,00 5,59 3132,00
50 3,60 5,20 6,72 10,08 16,60 16,80 2407,60 2418,21 1209,00 1196,00 3,89 3232,00
60 2,49 3,60 4,52 6,78 11,36 11,30 2583,80 2599,06 1299,00 1286,00 2,76 3332,00
70 1,75 2,50 3,10 4,65 7,92 7,75 2767,50 2787,65 1392,00 1378,00 1,99 3432,00
80 1,26 1,80 2,12 3,25 5,63 5,42 2958,80 2983,99 1490,00 1475,00 1,46 3532,00
90 0,92 1,30 1,54 2,31 4,06 3,85 3152,50 3188,08 1591,00 1575,00 1,08 3632,00
100 0,68 1,00 1,12 1,67 2,98 2,79 3363,90 3399,91 1696,00 1679,00 0,82 3732,00
110 0,51   0,82 1,32 2,21 2,05 3577,75 3619,50 1805,00 1786,00 0,62 3832,00
120 0,39   0,61 0,91 1,67 1,52 3799,10 3846,83 1915,00 1896,00 0,48 3932,00
130 0,30   0,46 0,69 1,27 1,15 4028,05 4081,91 2023,00 2003,00 0,38 4032,00
140 0,23   0,35 0,53 0,98 0,88 4188,10 4324,74 2124,00 2103,00 0,30 4132,00
150 0,18   0,27 0,41 0,77 0,68 4397,70 4575,31 2211,00 2189,00 0,24 4232,00

Пассивные датчики, в свою очередь, делятся на два типа: датчики с положительным температурным коэффициентом и датчики с отрицательным температурным коэффициентом. В первом случае с увеличением температуры сопротивление повышается, а во втором, наоборот, снижается, т.е. чем выше становится температура, тем меньше становится сопротивление. Классическим примером первой группы датчиков являются датчики с элементами Pt100, Pt1000, Ni1000, Ni1000Tk5000 и др. Датчики, принадлежащие ко второй группе, имеют общее название NTC.

В нашем каталоге вы найдете множество пассивных датчиков температуры, среди них: контактные и накладные, наружные, байонетные, ввинчиваемые, кабельные, канальные. ручные прокалывающие, маятниковые, погружные и многие другие. Чтобы вам было проще определиться с выбором, скажем несколько слов о каждом из представленных видов датчиков.

Тип датчика Сфера использования
Контактный Для измерения температуры плоских поверхностей. Например, его применяют в теплицах, когда нужен постоянный контроль температуры оконного стекла во избежание его запотевания.
Накладной Также измеряет температуру твердой поверхности. Предназначен, в частности, для измерения температуры теплоносителя в трубах и контроля температуры обратной воды на выходе калорифера или охладителя.
Наружный Измеряет температуру воздуха вне помещения. Устойчив к изменениям погоды и воздействию окружающей среды.
Байонетный Датчик с байонетным соединением для подключения к промышленному оборудованию без дополнительных инструментов. Такие датчики могут быть использованы при производстве пластмасс и в других промышленных областях.
Ввинчиваемый Предназначен для контроля температуры жидкостей и газов в резервуаре или трубопроводе, в системах кондиционирования, отопления и охлаждения.
Ручной-прокалывающий Измеряет температуру вязкопластичных веществ, таких как укладываемый асфальт. Может использоваться в пищевой промышленности, сельском хозяйстве, производстве строительных материалов.
Кабельный Предназначен для измерения температуры в газовых средах в системах кондиционирования, отопления и охлаждения.
Канальный Измеряет температуру газовой среды. Чаще всего применяется в системах кондиционирования и вентиляции, крепится в резервуаре или трубе.
Маятниковый Измеряет температуру посекционно в больших помещениях и помещениях с высокими потолками, в том числе в галереях, хранилищах и конференц-залах.
Погружной Используется для измерения температуры газов и жидкостей в трубах и резервуарах, в частности, для контроля температуры в обратной линии. Обычно не предназначен для работы в агрессивной среде.

Контактные датчики температуры лучше всего подходят для измерения температуры на плоских поверхностях. Они могут быть оснащены магнитом или крепежным колпаком для более надежного крепления к поверхности.

Например:

Датчик температуры с магнитным держателем, кабельный

Модель: OF4/E

  • -40...+400°C
  • PT100, PT500, PT1000
  • мощный магнит 90N
  • силиконовый кабель
  • IP65
Контактный датчик температуры OF4/E идеально подходит для измерения температуры плоской металлической поверхности в диапазоне -40...+400°C.читать подробнее...

Накладные датчики также измеряют температуру поверхности. Чаще всего такие датчики применяются в сфере отопления и вентиляции. Как правило, они крепятся к поверхности при помощи винтового хомута, а прочный корпус обеспечивает работу датчика даже в жестких условиях эксплуатации.

Например:

Накладной датчик температуры, кабельный

Модель: LF1/E

  • -50...+180°C
  • Pt100, Pt1000, Ni1000, KTY, NTC, LM235Z
  • винтовой хомут в комплекте
  • силиконовый кабель
  • IP65
Накладной датчик температуры LF1/E предназначен для измерения температуры поверхности и широко применяется в сфере HVAC (отопление, вентиляция и климатизация).читать подробнее...

Наружные датчики измеряют температуру наружного воздуха, они также облачены в прочный корпус и устойчивы к воздействию окружающей среды. Крепятся такие датчики обычно прямо на стену здания с помощью винтов.

Например:

Датчик температуры наружного воздуха

Модель: AF2/E

  • -50...+190°C
  • Pt100, Pt1000, Ni1000, KTY, NTC, LM235Z
  • вынесенный изм. элемент
  • IP65
Датчик температуры наружного воздуха серии AF2/E имеет прочный, устойчивый к воздействию окружающей среды корпус и предназначен для использования как снаружи, так и внутри помещений. читать подробнее...

Байонетные датчики температуры чаще всего применяются на промышленных предприятиях, в частности, на предприятиях по производству пластмасс. С их помощью измеряют температуру в твердых телах и подшипниках скольжения.

Например:

Байонетный датчик температуры с заостренным 120° наконечником

Модель: BF1/E

  • -30...+350°C
  • Pt100, Pt500, Pt1000
  • 120° изм. наконечник
  • стекловолоконный кабель
  • IP54
Датчик температуры BF1/E имеет байонетное соединение и заостренный на 120° измерительный наконечник. Предназначен для измерения температуры в диапазоне от -30 до +350°C.читать подробнее...

Ввинчиваемые, кабельные, канальные, погружные температурные датчики и термометры сопротивления могут изготавливаться из различных материалов, они измеряют температуру жидкостей и газов в определенных диапазонах. Основная сфера их применения - отопление, вентиляция, климатизация.

Например:

Ввинчиваемый датчик температуры, кабельный

Модель: EF5/E

  • -50...+180°C
  • Pt100, Pt500, Pt1000, Ni1000, KTY, NTC...
  • силиконовый кабель
  • макс. давление 40 бар
  • резьба G1/2"
  • IP65
Предназначен для контроля температуры жидкостей и газов с максимальным рабочим давлением 20 бар. Диапазон измерения: -50...+180°C.читать подробнее...

Ручные прокалывающие датчики чаще всего можно встретить на предприятиях пищевой промышленности, при производстве строительных материалов или в сельском хозяйстве. Они идеально подходят для быстрого и точного измерения температуры вязкопластичных средств.

Например:

Ручной прокалывающий датчик температуры, рукоятка и кабель из ПТФЭ

Модель: HET/E

  • -50...+250°C
  • Pt100, Pt500, Pt1000
  • рукоятка/кабель из ПТФЕ
  • влаго/паронепроницаем
  • IP65
Ручной прокалывающий датчик температуры HEТ/E с диапазоном измерения -50...+260°C идеально подходит для быстрого и точного измерения температуры вязкопластичных средств.читать подробнее...

Датчик температуры маятникового типа и датчики теплового излучения способны измерять температуру в высоких и объемных помещениях. Это может быть необходимо для контроля температуры в выставочных залах, хранилищах и других подобных помещениях, где важно поддерживать определенных температурный режим.

Как и все измерители температуры, пассивные датчики классифицируются по точности. В качестве примера приведем таблицу классов точности самых распространенных сопротивлений:

Обозначение Диапазон Макс. отклонение
Сопротивление   Класс В DIN Класс А 1/5 DIN Класс В
Pt 100Ω при -200oC ±1,3 К    
  при -100oC ±0,8 К    
  при -50oC   ±0,25 К*  
  при 0oC ±0,3 К ±0,15 К ±0,06 К
  при +100oC ±0,8 К ±0,35 К ±0,16 К
  при +200oC ±1,3 К ±0,55 К ±0,26 К
  при +300oC ±1,8 К ±0,75 К ±0,36 К
  при +400oC ±2,3 К    
Обозначение Диапазон Макс. отклонение
NTC датчик (10К при 25 oC) -20...0oC ±0,4 К
  0...+70oC ±0,4 К
  +70...+125oC ±0,6 К

Каждый из представленных в каталоге датчиков имеет определенный набор технических характеристик, главной из которых является сопротивление терморезистора (сенсора). Наши специалисты с радостью помогут вам в выборе подходящего датчика.

Важно отметить, что немецкая компания FuehlerSysteme может изготовить для вас датчики по вашим чертежам и с учетом ваших пожеланий, в том числе в минимальных количествах, т.е. небольшими партиями. Например, это могут быть термопары, пассивные датчики и т.п. Мы уже не раз выполняли подобные заказы. Нам по силам: изменить диаметр и длину измерительной части, увеличить до необходимого длину кабеля и подобрать его изоляцию. Возможно изготовление индивидуальных модификаций по вашим чертежам.

Схема работы проста:

  • вы отправляете нам запрос на разработку датчика по вашим уникальным параметрам;
  • мы обсуждаем детали заказа и проясняем все детали;
  • мы делаем вам предложение на разработку датчика;
  • разрабатываем и утверждаем образцы;
  • изготавливаем требуемую партию товара по согласованным образцам.

Таким образом, выполнение индивидуального заказа делится на шесть этапов, это позволяет осуществлять постоянный контроль за ходом работ.

 

Вне зависимости от того, выберете ли вы типовую продукцию из нашего каталога или сделаете заказ на индивидуальную разработку, мы гарантируем немецкое качество товаров.

Эта статья была написана для того, чтобы вы смогли найти в ней полезную для себя информацию. Наши специалисты с радостью ответят на все ваши вопросы и помогут подобрать приборы, ориентируясь на стоящие перед вами задачи. Вы можете обратиться к нам по телефонам 812) 340-00-38, 340-00-57.

 

fuehler-systeme.ru

Проверка температурных датчиков

 

Современные кондиционеры имеют развитую систему самодиагностики, которая получает информацию от различных датчиков и на основании этого изменяет параметры системы или выдаёт коды ошибок.

Одним из типов таких датчиков являются термодатчики, обычно полупроводниковые термисторы.

Самые простые кондиционеры кондиционеры имеют, как минимум, два термодатчика во внутреннем блоке, а более интеллектуальные гораздо больше.

Рассмотрим подробнее где их устанавливают и как их проверить.

 

Как найти температурный датчик в кондиционере

 

Внутренний блок:

  • Датчик температуры комнатного воздуха

Это тот самый датчик, который задаёт режим работы компрессора.

  • Датчик температуры испарителя (установлен в средней точке испарителя)

Он служит для отключения компрессора при температуре испарителя ниже нуля, или индикации ошибки, во избежание обледенения испарителя.

  • Температурный датчик на выходе из испарителя
  • Датчик температуры электродвигателя вентилятора

Отключает двигатель при перегреве, предупреждая возгорание.

Перегрев обычно случается в случае межвиткового замыкания.

  • Термопредохранитель в клеммной колодке
  • При превышении температуры срабатывания (чаще всего около 90 0С) он сгорает, размыкая цепь питания кондиционера.

 

Внешний блок:

  • Датчик температуры наружного воздуха

Этот датчик служит для ограничения работы кондиционера при температуре на улице ниже его рабочего диапазона

Кондиционер просто не включится, если температура на улице ниже его предела.

  • Датчик температуры конденсатора (может быть установлено несколько, в разных точках)

Функция этого датчика - поддержание давления конденсации в заданном пределе при изменении температуры на улице.

  • Датчик температуры нагнетания компрессора

По температуре нагнетания можно косвенно определить давление, и если оно выше нормы, то кондиционер выдаёт ошибку.

  • Датчик температуры газовой магистрали

Датчик газовой магистрали дублирует датчик низкого давления, и выдаёт ошибку при его чрезмерном снижении.

  • Температурный датчик на двигателе вентилятора
  • Термопредохранитель на соединительной колодке

 

Также существуют системы с определением уровня конденсата с помощью термодатчиков, вместо механического поплавка.

 

Как проверить датчик температуры кондиционера

 

Главный параметр, по которому можно судить о исправности термисторов, это его сопротивление.

Причём его сопротивление зависит от температуры

Для определения сопротивления необходим прибор - омметр или мультиметр, в котором есть функция измерения сопротивления.

Также необходим термометр, можно обычный комнатный.

 

Методика проверки термодатчиков:

 

  • Вынимаем датчик из разъёма на плате
  • Устанавливаем  прибор на функцию измерения сопротивления (лучше автоматический выбор предела измерения)

  • Считываем показания с прибора

  • Измеряем комнатную температуру
  • Сверяем показания с данными из документации на эту модель.

 

Пример проверки датчика температуры 

 

Для примера возьмём кондиционер Toshiba RAV-SM562KRT-E.

Скачиваем сервис мануал для этой модели.

В разделе Troubleshooting находим таблицы зависимости сопротивления датчиков от температуры.

Возьмём для датчика температуры комнатного воздуха:

Из графика видно, что при температуре 25 0С его сопротивление равно 10 кОм (самое распространённое значение).

Для проверки можно нагреть датчик, взяв его в руку, при этом, как видно из графика, его сопротивление должно уменьшиться.

 

Как узнать сопротивление датчика температуры кондиционера

 

Главный источник информации - документация для кондиционеров, сервис мануалы (service manual) и технические данные (technikal data).

Если же не удаётся найти информацию для данной модели, можно посмотреть документацию для других моделей этого же производителя, очень часто датчики устанавливают с одинаковыми параметрами.

Также можно измерить параметры на аналогичном кондиционере, если есть такая возможность.

 

Если выяснилось что датчик всё-таки неисправен и требуется временно восстановить работоспособность кондиционера пока не приобретён датчик, это можно сделать поставив на место штатного датчика резистор.

Проще всего это сделать отрезав старый неисправный датчик, а освободившиеся выводы зачистить и припаять или прикрутить к ним резистор.

Для нашего примера нужен номинал 10 кОм, можно использовать любой постоянный или подстроечный.


При этом нужно учесть, что кондиционер будет всё время работать в режиме максимальной мощности не выключая компрессор.

Так что применять этот способ можно лишь на время при крайней необходимости.

masterxoloda.ru

Полупроводниковые датчики температуры

Полупроводниковые датчики температуры

Полупроводниковые датчики температуры предназначены для измерения температуры от -55° до 150°С. В этот диапазон попадает огромное количество задач, как в бытовых, так и в промышленных приложениях. Благодаря высоким характеристикам, простоте применения и низкой стоимости полупроводниковые датчики температуры оказываются очень привлекательными для применения в микропроцессорных устройствах измерения и автоматики.

Принцип работы

Полупроводниковые датчики температуры

Физический принцип работы полупроводникового термометра основан на зависимости от температуры падения напряжения на p-n переходе, смещенном в прямом направлении. Данная зависимость близка к линейной, что позволяет создавать датчики, не требующие сложных схем коррекции. В качестве чувствительных элементов на практике используются диоды, либо транзисторы, включенные по схеме диода. Для проведения измерений, необходимо протекание стабильного тока через чувствительный элемент. Выходным сигналом является падение напряжения на датчике.

Схемы, использующие одиночный p-n переход, отличаются низкой точностью и большим разбросом параметров, связанных с особенностями изготовления и работы полупроводниковых приборов. Поэтому промышленность выпускает множество типов специализированных датчиков, имеющих в своей основе вышеописанный принцип, но дополнительно оснащенных цепями, устраняющими негативные особенности и значительно расширяющими функционал приборов.

Аналоговые полупроводниковые датчики

Типовая схема включения полупроводникового термометра с коррекцией 

Простые аналоговые полупроводниковые датчики практически в чистом виде реализуют идею измерения температуры, с помощью определения падения напряжения на p-n переходе. Для устранения всех отрицательных явлений, связанных с работой такого перехода, используется специальная схема, содержащая в своем составе два чувствительных элемента (транзистора) с различными характеристиками. Выходной сигнал формируется как разность падений напряжения на каждом чувствительном элементе. При вычитании значительно сокращаются негативные моменты. Дальнейшее повышение точности измерения осуществляется калибровкой датчика с помощью внешних цепей.


 Основной характеристикой датчика температуры является точность измерений. Для полупроводниковых моделей она колеблется от ±1°С до ±3.5°С. Самые точные модели редко обеспечивают точность лучше чем ±0.5°С. При этом данный параметр сильно зависит от температуры. Как правило, в суженном диапазоне от  -25° до 100°С точность в полтора раза выше, чем в полном диапазоне измерений -40°С до +125°С. Большинство аналоговых датчиков температуры, иначе называемых интегральными датчиками, содержит три вывода и включается по схеме диода. Третий вывод обычно используется для целей калибровки. Выходной сигнал датчика представляет собой напряжение, пропорциональное температуре. Величина изменения напряжения различна и, например, составляет 10мВ/градус. Для точного определения значения температуры необходимо знать падение напряжения при каком-либо ее фиксированном значении. Обычно в качестве такового используется значение начала диапазона измерений либо 0°С.

Примеры аналоговых датчиков температуры

Модель Диапазон измерений Точность Температурный коэффициент Производитель
LM35 от -55°С до +150°С  ±2°С  10 мВ/°С   National Semiconductor
LM135 от -50°С до +150°С  ±1.5°С  10 мВ/°С   National Semiconductor
LM335 от -40°С до +100°С  ±2°С  10 мВ/°С   National Semiconductor 
TC1047 от -40°С до +125°С  ±2°С  10 мВ/°С   Microchip
TMP37  от -40°С до +125°С  ±2°С 20 мВ/°С   Analog Devices

Кроме простых датчиков, производители предлагают также готовые интегральные системы термостатирования. Подобные микросхемы, например LM56 от National Semiconductor, оснащены выходом для управления нагрузкой. Температура срабатывания выхода задается в виде заводской установки, либо с помощью навесных элементов, подключаемых к специальным входам задания. Невысокое качество регулирования, обеспечиваемое данными элементами, компенсируется их простотой использования и сверхнизкой стоимостью готовых систем управления.

Полупроводниковые датчики с цифровым выходом

Технология изготовления полупроводниковых термометров позволяет размещать их на кристаллах интегральных микросхем. Температурные датчики можно встретить в составе микропроцессоров и микроконтроллеров, служебных мониторов микропроцессорных систем, а также в других измерительных устройствах, например датчиках влажности. Возможен и противоположный вариант - добавления различных элементов к датчикам. Примером подобных изделий могут служить датчики температуры с цифровым выходом. В отличие от аналоговых вариантов, эти устройства содержат встроенный АЦП и формирователь сигналов какого-либо стандартного интерфейса. Наибольшую популярность получили интерфейсы SPI, I2C и 1-Wire. Использование термометров с цифровым выходом значительно упрощает схемотехнику измерительного устройства, при незначительном увеличении стоимости относительно аналоговых вариантов. Также использование стандартных интерфейсов позволяет интегрировать датчики в различные системы управления или подключать несколько датчиков на одну шину. Программирование протокола обмена с большинством датчиков не представляется сложной задачей, что обусловило огромную популярность применения этих элементов в любительской практике и мелкосерийном производстве.

Примеры датчиков температуры с цифровым выходом 

Модель 

Диапазон

Точность

Разрешение

Интерфейс

Производитель 

 LM75

от -55°С до +125°С

±3°С

 9 бит

I2C 

 National Semiconductor

LM76 

от -55°С до +150°С

±1.5°С 

13 бит 

 I2C

 National Semiconductor

DS18B20

от -55°С до +125°С

±2°С 

9-12 бит 

1-Wire 

MAXIM 

DS1621

от -55°С до +125°С

±1°С 

 9 бит

 I2C

 MAXIM

DS1722 

от -55°С до +120°С

±2°С 

 12 бит

SPI 

Dallas Semiconduction

MCP9800

от -55°С до +125°С

±3°С 

12 бит 

 I2C

 Microchip

MSP9808 

от -40°С до +125°С

±1°С 

12 бит 

 I2C

 Microchip

ADT7320 

от -40°С до +150°С

±0.25°С 

 16 бит

 SPI

Analog Devices

Характеристики интегральных датчиков температуры с цифровым выходом в целом соответствуют характеристикам аналоговых вариантов. При этом в виду применения АЦП, добавляется такой параметр, как разрешение выходных данных. Сегодня можно встретить датчики с разрешением от 9 до 16 бит. Часто данный параметр указывается в виде температуры, определяемой младшим разрядом АЦП. Например, для высокоточного датчика LM76, предоставляющего пользователю 13-битные данные, он составляет 0.0625°С. Не следует путать этот параметр с точностью измерений, так как вес младшего разряда АЦП определяет только точность работы аналогово-цифрового преобразователя, без учета характеристики датчика. Для того же LM76, заявленная точность измерений не превышает ±1°С.

Типовая схема использования цифрового датчика температуры

Кроме непосредственного измерения температуры, многие цифровые датчики обладают дополнительными функциональными возможностями. Наибольшее распространение получил дополнительный выход термостатирования, позволяющий использовать микросхемы без внешних устройств управления. Также можно встретить входы подключения дополнительных внешних температурных датчиков и дискретные порты ввода вывода. 

Другие статьи:

Датчики температуры. Общий обзор.

Термометр на микроконтроллере PIC12F629

Терморегулятор на микроконтроллере PIC16F676

You have no rights to post comments

mcucpu.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *