Датчик за температура на въздуха и абсолютно налягане на колектора MAP+AIRTEMP.

Компонент номер - 63

Идентификация

Действието на тези датчици е по същество едно и също във всички случаи, въпреки че конструкцията може да е различна, в зависимост от приложението или производителя. Фигура 1 е пример на общоизползван датчик за температурата на въздуха и абсолютно налягане на колектора.

Фигура 1

Датчикът обикновено се намира точно на смукателния колектор. (Вижте местоположението на компонентите).

Функция

Датчикът за температурата на въздуха и абсолютно налягане на колектора е датчик за измерване на температурата на въздуха и датчик за измерване на налягането, вградени в един и същ корпус.

Най-често използваният уред за измерване на температурата е термистор, монтиран вътре в отворен корпус. Термисторите са изградени от полупроводников материал, проектиран да променя съпротивлението при промяна на температурата. Те са много полезни, защото предлагат голяма промяна на съпротивлението при малка промяна на температурата и затова е възможно да се правят прецизни измервания. Най-често използваните видове намаляват съпротивлението си при покачване на температурата и са известни като уреди с Отрицателен Температурен Коефициент. По-малко използваните видове повишават съпротивлението си, когато температурата се повишава, и са известни като устройства с положителен температурен коефициент.

Уредът за определяне на налягането сравнява въздушното налягане в смукателния колектор с референтен вакуум, съдържащ се вътре уреда. Полученият изходящ сигнал, върнат към ECU, е пропорционален на налягането в смукателния колектор, което също е пропорционално на натоварването на двигателя. Вакуумът от смукателния колектор се прилага към едната страна на тънка силициева мембрана, която има четири тензометъра с различни ориентации, ецнати върху нея (фигура 2); другата страна на мембраната се обхваща от уплътнен референтен вакуум (фигура 3). С промяната на вакуума в смукателния колектор, мембраната променя формата си, а оттам се променя и съпротивлението на тензометрите.

Фигура 2

 

1 – Силиконова мембрана
2 – Тензометри
3 – Вътрешни свръзки

Фигура 3

 

 

1 – Щифт на конектора
2 - Корпус
3 – Вътрешни свръзки
4 – Тензометри
5 – Силиконова мембрана
6 – Референтен вакуум
7 – Опорна основа
8 – Приложен вакуум

 

Фигура 4 показва чертеж в частичен разрез на типичен датчик за температурата на въздуха и абсолютно налягане на колектора.

Фигура 4

1 – Връзка на колектора
2 – Монтажен отвор
3 – Корпус
4 – Конектор
5 – Вътрешна електроника
6 – Датчик за налягане
7 – Уплътнителен пръстен
8 – Термистор

Спецификация
Съпротивление на термодатчик.

Различните датчици има различни съпротивления, но по принцип типичният термистор с отрицателен температурен коефициент ще бъде около 4,000 ома при 0°C и около 200 ома при 100°C. Фигура 5 показва графика на съпротивлението спрямо температурата за типично устройство с Отрицателен Температурен Коефициент.

Фигура 5

Различните датчици има различни съпротивления, но по принцип типичният термистор с положителен температурен коефициент ще бъде около 200 ома при 0°C и около 4,000 ома при 100°C. Фигура 6 показва графика на съпротивлението спрямо температурата за типично устройство с Положителен Температурен Коефициент.

Фигура 6

Аналогов изход на датчик за налягане

Вградената електроника в уреда преобразува променящото се съпротивление на тензометъра в полезно променливо напрежение за ECU. Различните датчици има различни реакции; фигура 7 показва изходна характеристика на напрежението към налягането за типичен аналогов датчик за абсолютно налягане на колектора.

Фигура 7

Цифров изход на датчик за налягане

Вградената електроника в уреда преобразува променящото се съпротивление на тензометъра в полезна променлива честота за ECU. Различните датчици има различни реакции; фигура 8 показва изходна характеристика на честотата към налягането за типичен аналогов датчик за абсолютно налягане на колектора.

Фигура 8

Захранване

Датчиците за температура на въздуха и абсолютно налягане на колектора обикновено се захранват със стабилизирано напрежение от 5V директно от ECU (фигура 9).

Фигура 9

Осцилоскопски криви
Аналогов датчик за температура на въздуха и абсолютно налягане на колектора

 

Опростената схема на свързване показва системата за измерване на температурата на въздуха и абсолютното налягане на колектора (фигура 10). Термодатчикът представлява част от веригата за разпределяне на напрежението, заедно с вътрешно съпротивление R. Когато се променя температурата, измерена от датчика, променя се и съпротивлението, а оттам и напрежението през него. Напрежението се подава на аналогово-цифров преобразувател B, където цифровият изход се използва от ECU за изчисляване на температурата на въздуха в смукателния колектор. Изходното напрежение от датчика за абсолютно налягане на колектора се подава в аналогово-цифров преобразувател C , където цифровият изход се използва за изчисляване на вакуума в смукателния колектор.

Предоставяното напрежение на веригата на разпределителя трябва да бъде изключително стабилно, тъй като всяка промяна може да се изтълкува погрешно от ECU като температурна промяна. За да се поддържа стабилно напрежение, променливото напрежение от акумулатора се подава на регулираща верига A. Веригата на регулатора поддържа изхода си на 5V, независимо от промените в натоварването на веригата за разпределяне на напрежението и от промените в напрежението на акумулатора.

Осцилоскопът често може да бъде полезен инструмент за диагностициране на неизправности.

Измерването на напрежението се прави между X и Y.

Фигура 10

 

 

 

Фигура 11 показва опростена форма на сигнала на напрежението, чиято обща форма е присъща за повечето аналогови датчици за абсолютно налягане на колектора, когато дроселовата клапа е отворена и затворена.

Фигура 11

 

Цифров датчик за температура на въздуха и абсолютно налягане на колектора

Опростената схема на свързване показва системата за измерване на температурата на въздуха и абсолютното налягане на колектора (фигура 12). Термодатчикът представлява част от веригата за разпределяне на напрежението, заедно с вътрешно съпротивление R. Когато се променя температурата, измерена от датчика, променя се и съпротивлението, а оттам и напрежението през него. Напрежението се подава на аналогово-цифров преобразувател B, където цифровият изход се използва от ECU за изчисляване на температурата на въздуха в смукателния колектор. Изходният сигнал от датчика за абсолютно налягане на колектора се подава на веригата за обработка на сигнали C, където се броят импулсите на формата на сигнала. След това сигналът се използва от ECU, за да изчисли вакуума в смукателния колектор.

Предоставяното напрежение на веригата на разпределителя трябва да бъде изключително стабилно, тъй като всяка промяна може да се изтълкува погрешно от ECU като температурна промяна. За да се поддържа стабилно напрежение, променливото напрежение от акумулатора се подава на регулираща верига A. Веригата на регулатора поддържа изхода си на 5V, независимо от промените в натоварването на веригата за разпределяне на напрежението и от промените в напрежението на акумулатора.

Осцилоскопът често може да бъде полезен инструмент за диагностициране на неизправности.

Измерването на напрежението се прави между X и Y.

Фигура 12

 

 

 

Фигура 13 показва опростена форма на сигнала на напрежението, чиято обща форма е присъща за повечето цифрови датчици за абсолютно налягане на колектора, когато дроселовата клапа е отворена и затворена.

Фигура 13

 

Диагностика
Термодатчик

Откачете датчика и проверете дали съпротивлението е приблизително между 200 ома и 40,000 ома. Ако показанието е нула или безкрайно, сменете датчика.
Проверете дали съпротивлението се мени с температурата, демонтирайте датчика и измерете съпротивлението на стайна температура и отново с датчика, поставен под струя топъл въздух (ВНИМАНИЕ: Не превишавайте 120°C). Ако съпротивлението не се променя, сменете датчика.
Проверете дали на клемата на ECU има напрежение от 5V по отношение на масата на акумулатора, захранващо датчика, когато датчикът е откачен.
Проверете непрекъснатостта и състоянието на жиците и клемите.

Аналогов

Проверете дали има напрежение от 5V на захранването на датчика по отношение на масата на акумулатора.
Проверете дали изходното напрежение се променя, когато се променя налягането, действащо върху датчика.
Проверете непрекъснатостта и състоянието на жиците и клемите.

Цифров

Проверете дали има напрежение от 5V на захранването на датчика по отношение на масата на акумулатора.
Проверете дали изходната честота се променя, когато се променя налягането, действащо върху датчика.
Проверете непрекъснатостта и състоянието на жиците и клемите.