Датчик температуры воздуха в холодильнике

Принцип действия и функции прибора

Конструкция и принцип работы измерителя температуры мало изменились с момента его первого применения на авто. За счет современных материалов, используемых при изготовлении датчика, он уменьшился в размерах, а точность показаний выросла. Прибор представляет собой термический переменный резистор, заключенный внутрь металлического корпуса с резьбовым наконечником. При нагреве термоэлемент снижает сопротивление электрической цепи, что позволяет электронному блоку управления (иначе – контроллеру, ЭБУ) определять температуру охлаждающей жидкости.

От работы температурного датчика зависят следующие функции:

1. Традиционно от сигналов измерителя функционирует указатель температуры охлаждающей жидкости.
2. Своевременное включение вентиляторов принудительного охлаждения двигателя при достижении антифризом установленного порога температуры (около 100 °С).
3. Обогащение топливовоздушной смеси и повышение оборотов холостого хода на непрогретом моторе.
4. Во время езды контроллер собирает показания всех датчиков и на этой основе формирует соотношение топлива и воздуха в смеси. Измеритель температуры также участвует в этом процессе.

• на верхнем патрубке, ведущем от блока цилиндров к радиатору;
• в корпусе термостата;
• в головке цилиндров;
• непосредственно в радиаторе.

Отличить термоэлементы от других типов датчиков несложно. Все приборы, встроенные в систему охлаждения двигателя и соединенные проводами с контроллером, предназначены для замеров температуры. Единственный момент: когда вы станете искать местонахождение температурного измерителя с целью проверки, не перепутайте прибор с датчиком детонации, встроенным прямо в блок цилиндров. Когда на машине стоит несколько термических элементов, их функции обычно распределяются так:

• измеритель, встроенный в патрубок, участвует в приготовлении топливной смеси для двигателя;
• прибор, стоящий в радиаторе, обеспечивает включение охлаждающего вентилятора (или двух);
• датчик в головке цилиндров отвечает за указатель температуры охлаждающей жидкости.

На большинстве автомобилей низшей и средней ценовой категории применяется один температурный датчик, выполняющий все функции одновременно. Обычно он стоит на корпусе термостата либо на верхнем патрубке радиатора.

Виды

Для классификации термодатчиков используется особая классификация, которая основана на ряде критериев. Среди них:

• алгоритм снятия данных;
• условия и способ установки прибора;
• методика передачи информации.

Методика передачи информации

Исходя из заявленного метода передачи данных, датчики делятся на такие категории:

• беспроводные;
• проводные.

Для передачи информации с датчика на блок управления устаревшие модели оснащаются проводами. Используются для функционирования простых схем. Такие конструкции постепенно вытесняются беспроводными аналогами. Подобные приспособления отличаются от других повышенной надежностью и точностью транслируемых показаний. Для максимальной согласованности в работе рекомендуется использовать термодатчики той же фирмы, что и используемое оборудование.

Высоким спросом пользуются беспроводные конструкции. Для передачи данных применяются современные передатчики, транслируемые посредством радиоволн. Такие изделия можно использовать практически везде, в том числе и на открытых площадках. К особенностям изделий относят:

• дальность передачи информации;
• несущественная погрешность в измерениях;
• наличие собственного аккумулятора (съемной батареи).

Механизм снятия данных

Исходя из заявленного производителем способа установки, устройства разделяются на:

• спиртовые;
• биметаллические.

Во втором случае применяется две пластины, для изготовления которых используются разные материалы и сплавы. Также имеется стрелочный индикатор. При нагреве отдельные элементы конструкции могут деформироваться, что приводит к оказанию повышенного давления на стрелку. Точность у таких устройств высокая. К недостаткам относят высокий коэффициент инертности.

В отопительных приборах встречаются оба варианта, например, котлах центрального отопления. Такие устройства позволяют отслеживать уровень нагрева приспособления и помогают избежать последствий. Подобных недочетов практически полностью лишены спиртовые модели, которые пользуются спросом среди владельцев частных домов. Жидкость заливается в прочную колбу, которая запаивается и становится герметичной. При нагреве раствор расширяется. Принцип работы невероятно простой и одновременно удобный для последующего наблюдения.

Метод и место установки

Исходя из способа монтажа, устройства делят на 4 категории:

1. Внешние. Располагаются снаружи.
2. Комнатные. Могут использоваться внутри отапливаемых помещений.
3. Погружные. Находясь в активном режиме непрерывно контактируют с теплоносителем.
4. Накладные. Крепятся к отопительному контуру.

Современные технологии позволяют одновременно использовать датчики нескольких типов, которые гарантируют точность и непрерывный контроль над температурным режимом.

Рено Логан

На Рено Логан можно использовать много видов ДТОЖ, к примеру, MEAT & DORIA 82187, JP GROUP 1293102400, Vernet WS2602 и другие.

Оригиналы:

12-RENAULT-7700101968 (контакты «треугольник) – стоит на 8 клапанных моторах до 2012 года.

12-RENAULT-226307034R – после 2012 года (контакты в ряд).

Все они подходят для моторов K4M и K7M, места их расположения разняться.

Так на K4M (8 клапанов) измеритель температуры установлен в корпусе водораспределителя (в блоке цилиндров). Он один, передает информацию на панель приборов и работает совместно с ЭБУ.

На двигателе K7M в заднем торце головки блока цилиндров.

На корпусе колодки нанесены обозначения трех выводов «А», «В1» и «В2». Замера рабочего напряжения, как и в случае выше, проводится при включенном зажигании между выводом «В1» и массой. Норма – от 4,8 до 5,2 В.

Если напряжение к колодке не поступает, отсоединяем жгут проводов от ЭБУ и тестером проверяем проводку на обрыв цепи. Замеры делаем между «В1» и выводом «13» ЭБУ.

Если цепь рабочая, значит вышел из строя блок управления.

Переводим тестер в режим «Замер сопротивления» и проверяем на обрыв цепь «массы» датчика между выводом «В2» и корпусом машины (двигателя).

Показания в менее 1 Ом указывают на исправность цепи. Если прибор показал бесконечность, то между выводами «73» ЭБУ и «В2» колодки обрыв.

Дальше, сели не хотите снимать датчик температуры ОЖ с двигателя, с помощью тестера замерьте показания сопротивления на прогретом и холодном моторе между выводами датчика «В1» и «В2».

Нормативные данные показаны в таблице 4.

Чтобы дальше проверить устройство, можно воспользоваться одним из рассмотренных выше способов.

Для большей надежности желательно демонтировать девайс, для используйте головку на 21.

Критерии выбора

Выбор датчика температуры следует проводить с учётом следующих критериев:

• диапазон измеряемых температур, датчик должен быть максимально чувствительным и реагировать на изменения нагрева с минимальной задержкой,
• технических особенностей установки: погружной или закрепляемый, достаточно ли пространства для монтажа и т. д.,
• условий измерений, при которых возможна минимизация негативных влияющих факторов,
• характеристик датчика: необходимость подачи напряжения, скорость передаваемого сигнала, погрешность измерений, допустимость эксплуатации в конкретных условиях,
• срок эксплуатации, периоды обслуживаний, необходимость калибровок,
• величина выходного сигнала.

Погружной датчик температуры для котла

Класс допуска

Согласно действующим нормам допускается определенное отклонение от линейной характеристики «температура-сопротивление». Ниже представлена таблица соответствия класса точности.

Таблица 1. Классы допуска.

Приведенная в таблице погрешность отвечает текущим нормам.

Критерии выбора

Выбор датчика температуры следует проводить с учётом следующих критериев:

• диапазон измеряемых температур, датчик должен быть максимально чувствительным и реагировать на изменения нагрева с минимальной задержкой;
• технических особенностей установки: погружной или закрепляемый, достаточно ли пространства для монтажа и т. д.;
• условий измерений, при которых возможна минимизация негативных влияющих факторов;
• характеристик датчика: необходимость подачи напряжения, скорость передаваемого сигнала, погрешность измерений, допустимость эксплуатации в конкретных условиях;
• срок эксплуатации, периоды обслуживаний, необходимость калибровок;
• величина выходного сигнала.

Погружной датчик температуры для котла

Подключение DS18B20 к Arduino

DS18B20 является цифровым датчиком. Цифровые датчики передают значение измеряемой температуры в виде определенного двоичного кода, который поступает на цифровые или аналоговые пины ардуино и затем декодируется. Коды могут быть самыми разными, ds18b20 работает по протоколу данных 1-Wire. Мы не будем вдаваться в подробности этого цифрового протокола, укажем лишь необходимый минимум для понимания принципов взаимодействия.

Обмен информацией в 1-Wire происходит благодаря следующим операциям:

• Инициализация – определение последовательности сигналов, с которых начинается измерение и другие операции. Ведущее устройство подает импульс сброса, после этого датчик должен подать импульс присутствия, сообщающий о готовности к выполнению операции.
• Запись данных – происходит передача байта данных в датчик.
• Чтение данных – происходит прием байта из датчика.

Для работы с датчиком нам понадобится программное обеспечение:

• Arduino IDE;
• Библиотека OneWire, если используется несколько датчиков на шине, можно использовать библиотеку DallasTemperature. Она будет работать поверх OneWire.

Из оборудования понадобятся:

• Один или несколько датчиков DS18B20;
• Микроконтроллер Ардуино;
• Коннекторы;
• Резистор на 4,7 кОм (в случае подключения одного датчика пойдет резистор номиналом от 4 до 10K);
• Монтажная плата;
• USB-кабель для подключения к компьютеру.

К плате Ардуино UNO датчик подключается просто: GND с термодатчика присоединяется к GND Ардуино, Vdd подключается к 5V, Data – к любому цифровому пину.

Простейшая схема подключения цифрового датчика DS18B20 представлена на рисунке.

В режиме паразитного питания контакт Vdd с датчика подключается к GND на Ардуино – в этом случае пригодятся только два провода. Работу в паразитном режиме лучше не использовать без необходимости, так как могут ухудшиться быстродействие и стабильность.

Нет ли ошибки в показателях датчика температуры наружного воздуха?

В большинстве современных автомобилей помимо температуры двигателя можно сегодня встретить еще один температурный показатель. Речь идет о температуре на улице

Вы обращали внимание, что иногда температура воздуха, которая показывается на приборной панели или информационно-развлекательном дисплее, резко меняется? Задумывались ли вы о правдивости данной температуры?

А знаете ли вы, где находится внешний термометр в машине? Интернет-издание 1gai.ru объясняет тайну датчика температуры наружного воздуха в автомобиле.

Датчик температуры наружного воздуха часто фиксируется в задней части переднего бампера.

Датчик наружной температуры Prius установлен сразу за номерным знаком, внутри бампера, примерно в 30 см от земли.

Сначала давайте узнаем, где чаще всего устанавливается температурный датчик, который измеряет температуру наружного воздуха.

Почему автомобильный уличный градусник не точен Например, у автомобилей Toyota Prius и Toyota Aqua датчик температуры расположен на нижнем конце передней панели бампера, ниже конца радиатора, на высоте около 30 см от земли по направлению к внешней периферийной решетке. В Toyota Sienta датчик расположен почти на этом же месте: в нижней правой части передней решетки радиатора, на высоте 30 см от земли, только в отличие от Toyota Prius и Toyota Aqua сдвинут вправо.

В случае с автомобилями Toyota нет большой разницы в монтажном положении температурного датчика, неважно, о какой модели идет речь (седаны, гибриды, внедорожники и т. д.)

Почти всегда этот автокомпонент в основном устанавливается между внутренней частью передней решетки радиатора и радиатором.

Обратите внимание на датчик температуры воздуха на правой стороне бампера, вокруг внутренней части

Так как датчик температуры воздуха расположен близко к подкапотному пространству, на него, вероятно, влияет тепло двигателя. Но на самом деле такие датчики расположены таким образом, чтобы наружный воздух в достаточной степени оказывал на них существенное влияние.

Например, когда автомобиль находится в движении, влияние тепла двигателя минимально, так как на температурный датчик воздействует окружающая среда. То есть этот датчик предназначен для контроля температуры наружного воздуха, только когда автомобиль находится в движении. Когда автомобиль долгое время стоит на месте с заведенным мотором, показания температуры воздуха могут существенно отличаться от реального значения.

А как насчет, например, автомобилей Volkswagen? На наш запрос представитель компании ответил, что в основном все автомобили бренда имеют датчик температуры воздуха в задней части переднего бампера.

Кстати, благодаря этому датчику в автомобилях Volkswagen работает система предупреждения об образовании гололедицы на улице. Тем, кто не знает, напомним, что это система предупреждения водителя, информирующая об опасности замерзания поверхности дороги. Как правило, при падении температуры до 4 градусов по Цельсию в машине раздается предупреждающий сигнал, а на дисплее приборной панели (в зависимости от типа транспортного средства) отображается предупреждение об опасности гололедицы.

Кстати, сигнал тревоги издается, например, когда температура с минусовым значением поднимается выше нуля градусов, но не превышает 4 градусов по Цельсию. Но как только температура наружного воздуха становится более 4 градусов, система предупреждения об опасности замерзания дороги прекращает информировать водителя об опасности.

Работает ли термостат в автомобиле

Выбор терморегулятора

В первую очередь при выборе терморегулятора необходимо ориентироваться на его характеристики, а уже затем на внешний вид:

• Терморегулятор должен обладать мощностью равной нагрузке системы. В случае более высокой мощности, чем у регулятора, между ними ставится магнитный пускатель.
• Тип датчика. Существуют виды датчиков, которые производят замеры температуры воздуха. Они чаще всего применяются для полноценного отопления. Следует выбирать термодатчики предназначенные для теплого пола, тогда на их показаниях не скажется действие сквозняков и солнечных лучей (подробнее: «Какой датчик температуры для теплого пола выбрать и как его установить правильно»).
• Функция программирования – позволяет выставлять необходимую температуру на любое время суток. Стоимость таких моделей высокая, однако, будет постоянная экономия электроэнергии.
• Способ монтажа. Он может быть компактным либо с использованием DIN-рейки в электрощите.

Датчик теплого пола запрещено замуровывать в бетонную стяжку. Довольно часто допускается такая ошибка, которая потом приводит к сложностям замены устройства при выходе его из строя.

Принцип работы датчика

Блок управления автомобилем отправляет регулируемое напряжение (9-вольтовое) непосредственно в датчик указателя температуры охлаждающей жидкости. В зависимости от падения вольтажа на контактах сигнализатора, будет падать сопротивление, что сразу же зафиксирует блок управления.

В таком случае, автомобильная компьютерная или механическая система сможет вычислить температуру двигателя, а затем (используя данные других приборов) применить справочные таблицы для выполнения корректировки приводов двигателя, т.е. изменить уровень и поступления топлива или угол опережения зажигания.

Фото — датчик температуры на приборной панели

Зависимо от года выпуска машины, а также её марки, многие автолюбители отмечают возрастание затрат топлива у двигателя. Но при этом нужно понимать, что дизель так не определишь (УАЗ, ПАЗ и прочие). Если у Вас механика, а не компьютерная система управления, то вот сигналы того, что нужно купить новый датчик температуры охлаждающей жидкости:

1. Автомобиль стал потреблять топлива больше, чем обычно;
2. Когда машина заводится, и двигатель достигает своей максимальной температуры, он глохнет;
3. Появились проблемы с запуском;
4. Из трубы глушителя выходит черный дым.

Рассмотрим, как осуществляется замена датчика температуры охлаждающей жидкости типа G62 на автомобиле Kia Sportage с двигателем объемом 2 литра. Аналогичная инструкция также пригодится при ремонте Acura, BMW, Buick, Chevrolet, Ford, Toyota, Volkswagen, Ваз 2110/2112 инжектор, Рено Гранд Сценик и прочих.

1. Чтобы добраться к датчику, Вам нужно снять воздуховод, который охлаждает корпус воздушного фильтра и присоединяется к радиатору при помощи двух болтовых соединений и шланга подачи воздуха. Открутите болты и снимите хомут, аккуратно достаньте всю систему. Отключите от датчика электрические провода, чтобы корректно провести замеры сопротивления. Установите мультиметр на режим омметра и задайте значение в 1000 Ом. Подключите контакты устройства к положительному и отрицательному контактам. Нормальное сопротивление должно быть в пределах 2700 Ом при выключенном моторе. Для проверки датчика при включенном движке, нужно убрать тестер подальше от вращающихся частей авто;

   Фото — проверка датчика мультиметром

2. Убедившись, что датчику температуры необходим ремонт, нужно отсоединить его от двигателя. Чтобы продолжить снятие, Вы должны предварительно слить антифризную жидкость из радиатора при помощи сливного клапана. После проверить еще раз радиатор и контакты датчика и открутить регулирующий болт как на фото;

   Фото — снятие датчика

3. Сборка производится в обратной форме. Нужно помнить, что практически основная характеристика датчика температуры охлаждающей жидкости – это материал шайбы. Если шайба медная, то резьбу сигнализатора не нужно обрабатывать герметиком, в противном случае обязательно смажьте устройство.

   Фото — медный температурный датчик

Термопара

Термопары обычно используются для измерения более высоких температур и более широких температурных диапазонов.

Чтобы резюмировать, как работают термопары: любой проводник, подвергнутый температурному градиенту, будет генерировать небольшое напряжение. Это явление известно как эффект Зеебека. Величина генерируемого напряжения зависит от типа металла. Практические применения эффекта Зеебека используют два разнородных металла, которые соединены на одном конце и разделены на другом. Температуру соединения можно определить по напряжению на разомкнутых концах проводов.

Существуют различные типы термопар. Определенные комбинации стали популярными, и выбор комбинации зависит от различных факторов, включающих в себя стоимость, доступность, химические свойства и стабильность. Для разных применений лучше всего подходят разные типы, и их обычно выбирают на основе требуемого диапазона температур и чувствительности.

Графики характеристик термопар смотрите на рисунке 5 ниже.

Рисунок 5 – Характеристики термопар

Что такое датчик температуры охлаждающей жидкости (ДТОЖ)?

Назначение

Датчиков в автомобиле существует множество. Все они контролируют работу различных систем автомобиля и его двигателя. Если датчики выдают некорректные показания, то работоспособность автомобиля ставится под угрозу. То же самое можно сказать и о ДТОЖ.

ДТОЖ предназначен для поддержания стабильной работы двигателя внутреннего сгорания (далее ДВС). За счёт ДТОЖ автомобиль быстрее прогревается и меньше достигает слишком высоких температур. Некоторые путают ДТОЖ с датчиком указателя температуры охлаждающей жидкости. Это — два совершенно разных прибора. ДТОЖ предоставляет свои показания электронному блоку управления двигателем, а второй датчик уведомляет водителя о температуре рабочей жидкости в системе охлаждения. Выход из строя второго датчика не приводит к серьёзным последствиям в отличие от первого.

Говоря о ДТОЖ, следует также упомянуть о назначении системы охлаждения двигателя, так как работа этих двух агрегатов неразрывно связана. Чаще всего используется жидкостная система охлаждения, главной задачей которой является отведение тепла от двигателя. Кроме этого, система также несёт функции охлаждения масла в системе смазки, воздуха, который циркулирует в системе турбонаддува, отработавших газов, рабочей жидкости коробки передач. Также у неё имеется функция нагревания воздуха в системах вентиляции и отопления.

Работа столь важной системы автомобиля напрямую зависит от такой маленькой детали, как ДТОЖ. Поэтому не стоит недооценивать датчик и пренебрегать его диагностикой

Устройство и принцип работы

ДТОЖ по своему устройству напоминает резистор. Конструкция датчика предусматривает изменение его сопротивления электрическому току при колебаниях температуры окружающей среды. Эти изменения фиксируются и используется для подачи команд ДВС.

Предшественниками современных ДТОЖ были термореле. Термореле были установлены в системах впрыска. Когда контакты находились в открытом положении, двигатель нагревался. Если контакт замыкался — значит двигатель уже достаточно прогрелся (достиг рабочей температуры). В основе устройства современных ДТОЖ лежит термистор, который и устанавливает зависимость сопротивления от температуры. В основе термистора лежат оксиды кобальта и никеля. При росте температуры в этих веществах растёт количество свободных электронов, за счёт чего и падает сопротивление.

Некоторые термисторы в ДТОЖ характеризуются отрицательным температурным коэффициентом. При этом термистор выдаёт максимальные показатели при холодном двигателе. На датчик подаётся напряжение около 5 вольт. После этого по мере прогревания силового агрегата сопротивление понижается. Электронный блок управления (далее ЭБУ) двигателем следит за изменением напряжения и рассчитывает температуру жидкости. После нагревания двигателя ЭБУ начинает обеднять топливную смесь. Неисправность ДТОЖ может также привести к ошибочному обогащению топливной смеси. Результатом этого будет усиленное загрязнение атмосферы и преждевременный выход из строя свечей.

Если количество оборотов двигателя при запуске будет недостаточным — может произойти остановка двигателя. Уплывающая команда ЭБУ на повышение оборотов может это предотвратить. Для поддержания управляемости в процессе запуска двигателя клапан рециркуляции должен быть закрыт до тех пор, пока двигатель не достигнет своей установленной рабочей температуры. Здесь результатом неисправности ДТОЖ будут плавающие обороты двигателя. Двигатель при этом тоже может остановиться. Угол зажигания также зависит от функционирования датчика, так как этот параметр регулируется системой. Выброс вредных газов при такой регулировке значительно снижается. В конечном итоге мощность и тяга двигателя, а также уровень потребления топлива напрямую зависят от работы ДТОЖ.

Это интересно: Самые угоняемые машины

Таким образом, ДТОЖ очень важен для корректного функционирования автомобиля.

Место установки датчика

Где находится датчик температуры охлаждающей жидкости в автомобиле? У разных моделей место установки ДТОЖ различается. Чаще всего он устанавливается в головке блока цилиндров возле корпуса термостата или на нём. Обязательным является расположение датчика возле отводящего патрубка, по которому охлаждающая жидкость поступает обратно в радиатор. Такое расположение необходимо для точности передачи данных в ЭБУ.

Применение

Все виды термодатчиков можно встретить в повседневной жизни. Датчиками оборудуют лифты многоэтажных домов, чтобы не перегреть двигатель лифта в случае возникновения нагрузки. Используют в автомобилях для контроля рабочей температуры мотора и недопущения его закипания. В домашних холодильниках датчик работает в паре с блоком управления, который дает команду включать и выключать агрегат холодильника в зависимости от температуры, фиксируемой датчиком. И еще много каких примеров существует, где в работе оборудования или прибора участвует подобный механизм. Данные устройства в значительной мере облегчают жизнь человеку, только мало кто об этом думает. Приятно, когда машина делает какую-то операцию без участия человека.

Сравнение типов температурных датчиков

В приведенной ниже таблице показано сравнение разных типов температурных датчиков, описанных в данной статье. Однако имейте в виду, что эту информацию следует воспринимать как обобщение. Таблица предназначена в первую очередь для тех, у кого нет большого опыта и/или знаний о датчиках температуры. Таблица 1. Краткое сравнение температурных датчиков

Оригинал статьи:

Nick Davis. Introduction to Temperature Sensors: Thermistors, Thermocouples, RTDs, and Thermometer ICs

Похожие записи:

Активное, емкостное и индуктивное сопротивление. закон ома для цепей переменного тока Ретро проводка в современном доме Где используется фидерный кабель Маркировка smd компонентов: кодовые обозначения Как сделать веб-приложение для вашего собственного bluetooth low energy девайса? Как подключить усилитель в машине