Датчик температуры двигателя — где находиться и как выглядит
Современный автомобиль оснащается уже достаточным количеством электрических устройств. Каждое из них выполняет определенную функцию, что, в свою очередь, сохраняет жизнь мотору. Одним из таких элементов является датчик температуры двигателя. Это небольшое устройство позволяет водителю узнавать о температуре двигателя автомобиля и, основываясь на этих результатах, делать определенные выводы о состоянии мотора. Рассмотрим, что собой представляет этот датчик, где он находится, как его проверить и заменить.
Как работает датчик температуры
Данный датчик, по сути, является небольшим резистором, который меняет свое сопротивление в зависимости от температуры двигателя, просьба, не путать его с датчиком температуры охлаждающей жидкости, о котором мы уже также писали. На самом деле, датчик фиксирует не температуру, а разницу в температурах и, в зависимости от сопротивления (температуры) резистора, передает соответствующую информацию на приборный щит.
Что касается старых автомобилей, то этот датчик выполняет только контрольную функцию, то есть, передает напряжение на шкалу приборов. В новых инжекторных автомобилях, такой датчик подключается к электронному блоку управления двигателем и, помимо приема информации, он управляет включением электрического вентилятора охлаждения двигателя. При определенных значениях сопротивления (максимальной температуре срабатывания), он замыкает цепь вентилятора, и тот начинает «сбрасывать температуру».
Датчик может иметь различную конструкцию. Начиная от малого резистора, встроенного в металлический корпус с двумя выводами для подключения, заканчивая резистором, от которого выходит специальный блок управления вентилятором. Так или иначе, они все конструктивно схожи и выполняют почти одну и ту же функцию.
Где установлен датчик
Расположение датчика температуры может заметно различаться в зависимости от марки и модели автомобиля. Если обобщать, то все датчики присоединяются к блоку цилиндров, в том месте, где находится канал прохождения охлаждающей жидкости, хотя есть двигатели, где такой датчик имеет более рациональное расположение – на термостате.
В автомобиле ВАЗ 2107 датчик монтируется с левой стороны двигателя в головку блока цилиндров. В карбюраторных «семерках» он имеет небольшой герметичный корпус и два контактных вывода, к которым осуществляется присоединение проводов. Провода идут на систему питания и шкалу приборов. Независимо от того, какой применяется двигатель (ВАЗ 2106 или 2103), конструкция и способ подключения выполняется абсолютно одинаковой.
В инжекторных ВАЗ 2107 такой датчик имеет другое место расположения. Из-за новой конструкции ГБЦ, его устанавливают под инжектором с правой стороны двигателя. В этом случае он выполняет сразу две функции – как контроль температуры, так и включение вентилятора, хотя последняя задача может осуществляться и посредством специального реле (зависит от типа установленного радиатора). В остальном же, это тот же самый датчик, просто на этот раз он передает свои показания уже в блок управления двигателем.
Как проверить показания
Стоит еще раз напомнить, что датчик температуры – это, своего рода, термический резистор, который изменяет свое сопротивление, в зависимости от температуры охлаждающей жидкости или головки блока цилиндров. Любой терморезистор уменьшает свое сопротивление при повышении температуры двигателя. Нормы сопротивления для многих датчиков могут заметно различаться. Это связано с различием типов двигателя и систем охлаждения, поэтому такие цифры необходимо искать в справочной литературе.
Для проверки датчика используется омметр. За пример можно взять самый распространенный датчик температуры, который имеет норму 290 Ом при температуре двигателя – 75 градусов Цельсия. Для этого автомобиль разогревается до необходимой температуры, а к выводам устройства присоединяется измерительный прибор. Если показания сильно отклоняются от нормируемых значений, значит, датчик находится в неисправном состоянии. В этом случае, потребуется его замена. В работе устройства допускаются лишь незначительные погрешности 1-2 Ома.
Пожалуй, это самый распространенный метод проверки датчика температуры двигателя. Таким же образом, можно проверить новый, только что купленный датчик перед установкой на автомобиль. Можно разогреть воду до 75 градусов (контролируем термометром) и опустить туда рабочую часть устройства. После – приложить к контактам измерительные щупы. Старайтесь сделать так, чтобы вода не попадала в зону измерений, иначе результат проверки получится не корректный, а то и вовсе выведет из строя новый датчик.
Замена неисправного датчика
Данное устройство является не ремонтопригодным и в случае поломки, подлежит обязательной замене. Езда с неисправным датчиком может дорого обойтись для двигателя. Ведь, если не знать о температуре двигателя во время поездки, можно упустить момент, когда он внезапно перегреется и продолжить движение на аварийном режиме. Такой режим, обычно, приводит к прогоранию прокладок или даже к заклиниванию мотора.
На самом деле, замена датчика — дешевое и легкое мероприятие. Чтобы это сделать, откройте капот автомобиля и отсоедините клеммы «мама» от его контактных выводов. После этого, открутите болт слива охлаждающей жидкости из блока цилиндров, радиатор трогать не обязательно. Теперь открутите датчик с помощью гаечного ключа и закрутите тем же способом новое устройство. Остается лишь присоединить провода и долить охлаждающую жидкость в радиатор. Не забудьте прикрутить на место болт.
Чтобы избавиться от воздушных пузырей в системе охлаждения, запустите двигатель и откройте крышку радиатор. Понажимайте энергично на все патрубки системы до тех пор, пока в радиаторе не перестанут появляться пузыри.
На этом, замена датчика температуры двигателя завершена. Как вы заметили, сделать это совсем не трудно.
Датчик температуры охлаждающей жидкости в автомобиле
Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания оборудована датчиком температуры, который показывает, на сколько нагрета охлаждающая жидкость. От ее температуры будет зависеть оптимальность созданной топливной смеси.
Зачем нужен датчик температуры охлаждающей жидкости?
С помощью датчика в системе ДВС можно постоянно контролировать температурные показатели внутри двигателя. Когда мотор работает, происходит повышение температуры его главных узлов. Для того, чтобы забрать это тепло, которое концентрируется в цилиндрах, и нужна эта охлаждающая жидкость. Во время заборов тепла температура цилиндров и блока меняется. Именно эти колебания фиксируются датчиком температуры охлаждающей жидкости, после чего информация поступает на электронный блоку управления автомобиля. После того, как сигнал принят, становится понятно, каково состояние мотора, то есть работает ли он при заданной температуре, холодный он или слишком нагретый, как именно прогревается.
Эти факты являются крайне важными для системы управления двигателя, потому что, благодаря им, можно подправить все главные показатели работы движка. Если знать температуру мотора, то ЭБУ сможет выбрать наиболее оптимальный режим работы для него, а это очень хорошо сказывается на управляемости авто. Благодаря этому датчику, управляющая система может выполнять такие функции:
1) Выставить опережение или запаздывание зажигания. Если угол зажигания выставлен правильно, то объем отработанных газов будет значительно меньшим, машина будет потреблять меньше горючего, а работа двигателя в целом будет более рациональном;
2) Обогащается бензин в случае машины с системой впрыска горючего. Сразу после того, на блок управления приходит сигнал о том, что температура движка малая, то есть мотор холодный, то он моментально увеличивает продолжительность импульса, который передается форсункам, за счет чего исключаются колебании во время прогревания двигателя, а также обеспечивается оптимальность его работы в режиме холостого хода. Когда температура повышается, то горючая смесь обедняется блоком, из-за чего машина выдает меньший выхлоп, а расход бензина падает. Если датчик не работает, то ЭБУ не может контролировать процессы в двигателе и моторе, от чего смесь становится чрезмерно обогащенной (что не совсем нужно), загрязняется и потребляется в чрезмерном количестве.
3) Изменение и контроль над параметрами горючей смеси в условиях замкнутого и разомкнутого контура. В случае поломки ДТОЖ, ЭЮУ не среагирует на импульсы от кислородного датчика (до тех пор, пока хладагент не нагреется или не остынет до нужной температуры), то есть блок управления будет лишен обратной связи (он ведь не видит каков номер посыла), а от этого не будет улучшен холостой ход, а топливная смесь не будет обогащена для работы в холодном моторе. Говоря простыми словами, работа мотора полностью нарушится.
Кроме всего прочего, температурный датчик нужен для осуществления контроля над вращением коленчатого вала, продувкой элемента для фильтрации в механизме улавливания паров от топлива, блокировкой при прогревании муфты гидротрансформатора коробки передач, повышением оборотов на холостом ходу.
Что собой представляет современный ДТОЖ – его устройство
Если рассмотреть температурные датчики, которые изготавливались до недавнего времени, то они представляли собой обыкновенное термореле, выполняющее свою функцию, то есть держать температуру движка на нужном показателе, только при условии, что контакт закрыт. А вот обогащать топливную смесь он мог, наоборот, при открытом контакте.
Современные ДТОЖ обладают более широким функционалом, а вероятность его поломки сведена к минимуму. Такие датчики крайне редко выдают «глюки», так как их схема работы очень надежная и продуманная. Датчики, которые выпускаются сегодня, представлены в виде резистора (термистора), способный в секунды менять показатель своего сопротивления в зависимости от температурных колебаний.
Эти резисторы выполнены из никелевого, кобальтового оксидов или других материалов, которые обладают характеристиками полупроводника. Когда температура повышается, то в термисторе увеличивается число свободных электронов, из-за чего уменьшается его сопротивление.Резистор, то есть датчик температуры охлаждающей жидкости, помещают в защитный корпус, который способен проводить тепло. В корпусе есть электрический соединительный разъем и специальная крепежная резьба. У термистора температурный коэффициент отрицательный, поэтому его сопротивление максимально только тогда, когда мотор холодный. Когда температура повышается, то сопротивление уменьшается вместе с напряжением температурного датчика. Начальное сопротивление равно примерно 5 вольтам. ЭБУ определяет температуру охладителя по показаниям этих «скачков».
Следует отдельно отметить, что по последним разработкам вместе с основным датчиком, который расположен в выпускном патрубке ГБЦ, устанавливают и дополнительный, который локализируют в выходной точке радиатора. Благодаря такой схеме температура определяется более совершенным способом. Именно из-за наличия второго температурного датчика ЭБУ более качественно выполняет свои функции.
Проверка датчика температуры охлаждающей жидкости
Любой серьезный дефект датчика (разные «глюки», создаваемый для ЖБУ помехи) можно решить единственным способом – заменить датчик. Смешить с этим делом никак нельзя. Сначала нужно продиагностировать двигатель с помощью специальных компьютерных программ, которые всего за несколько минут проверят датчик вместо со всеми параметрами системы охлаждения, после чего будет выведен код одной или нескольких ошибок, которые мешают нормальной работе ДТОЖ. Если знать этот номер, то можно будет эту ошибку сбросить и покидать стены автосервиса.
Если менять датчик действительно нужно, то есть он продолжает глючить даже после того, как были сброшены ошибки, то устанавливать нужно только оригинальное устройство, маркировка которого совпадет со старым датчиком. Совет специалистов таков: «левые» изделия ставить нельзя, так как предусмотреть последствия от их установки невозможно. Каков бы ни был производитель, неоригинальное устройство почти сразу начнет подтормаживать и глючить.
Диагностировать неисправности ДТОЖ можно и «на глаз». Так можно будет заметить, есть ли где-то отверстия, из которых вытекает охладитель, появились ли в корпусе датчика трещины, заржавели ли зажимы. Если такие неисправности имеют место быть, то датчик можно не менять. Для более серьезной проверки датчика на работоспособность нужно измерять его сопротивление и напряжение. Определить эти показатели можно с помощью вольтметра и осциллографа, которые есть на любой станции технического обслуживания. После получения результатов, показания нужно сравнить с теми, которые указаны в технической документации самого датчика. Если грамотно проверить ДТОЖ, то можно точно определить, почему он неисправен. Причины могут быть следующими:
— оборвалась проводка;
— вышел из строя термостат или вентилятор для охлаждения;
— где-то происходит потеря напряжения или короткое замыкание и т.д.
Можно долго гадать о том, почему же датчик температуры работает неправильно, но окончательный вердикт можно вынеси только после проведения профессиональной диагностики специалистом. И последнее – менять описанное устройство можно только после того, как в системе охлаждения останется очень незначительное количество жидкости для охлаждения. Слить нужно столько субстанции, чтобы датчик возвышался над жидкостью, а не находится в ней.
Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.
Где находится датчик температуры двигателя?
Важным прибором для автомобилей служит датчик, показывающий температурный уровень двигателя внутреннего сгорания. Его неисправность влечет неприятности для силовой установки.
Перегревание мотора чревато его выходом из строя, что требует дорогого ремонта или замены двигательной установки. Здесь малыми сумами денег не обойтись.
Содержание статьи
Общая информация о ДТОЖ
Запущенный двигатель внутреннего сгорания нуждается в удалении лишней температуры охладителя из силовой установки. В противном случае двигатель раскаляется до появления синевы металла, из которого изготовлен. Эксплуатировать перегретый мотор невозможно. Его просто утилизируют.
Устройство, определяющее температуру, не допускает кипения охладителя. Достигая 100 C°, ОЖ (охлаждающая жидкость) не способна отбирать лишние градусы, что вызывает деформацию кривошипно-шатунного механизма, иных узлов и деталей мотора.
Именно в момент критического температурного режима посылает в электрический блок управления (ЭБУ) сигнал, что пора включать принудительное охлаждение жидкости. Начинает работать вентилятор, обдающий радиатор потоком наружного воздуха.
Воздушный поток сбивает температуру охлаждающей консистенции, обеспечивая двигателю максимальные обороты коленчатого вала. Одновременно со снижением тепла формируется новая топливная смесь, поскольку охлажденная двигательная установка требует иное количество топлива.
Если устройство неисправное, подает в блок управления искаженную информацию, приводящую двигатель к перегреванию и остановке. Плохо то, что после остановки, его трудно запустить снова. В некоторых случаях, не заведется по возникшим причинам:
- закоксованности маслосъемных колец;
- выхода из строя шатунно-поршневого механизма;
- перекаливания головки блока цилиндров.
Приведенные факты убеждают, что датчик контроля над температурным режимом жидкости, является едва не главным элементом силовой установки автомобиля.
Технологический цикл работы мотора автомобиля изделие играет доминантную роль:
- Устанавливает контроль над объемом охлаждающей жидкости, напрямую воздействует на формирование горючей смеси.
- Автоматически сигнализирует в центр электронного управления двигательной установке о критических температурных режимах.
Контекст повествования требует рассказать о небольшом элементе, способном контролировать систему охлаждения двигателя автотранспортных средств. Полезно почитать начинающим автолюбителям и тем, кто за рулем не один десяток лет.
Из чего состоит датчик?
В специальный корпус вмонтирован полупроводник, изменяющий сопротивление электротока в зависимости от изменения температурных параметров охлаждающей жидкости. Полупроводниками могут служить термисторы или резисторы.
Работают по принципу сопротивления электрического тока. Полупроводник, находясь в нормальной температурной среде, увеличивает сопротивление. Внезапное повышение температуры, снижает электрическую проводимость. Полупроводники априорно настроены на точное показание. Изменение силы тока в датчике моментально фиксируется ЭБУ.
Блок управления начинает корректировать охлаждение двигателя, включая или выключая принудительный воздушный обдув радиатора. Прибор, установленный на панельной доске автомобиля, информирует водителя об изменениях в системе охлаждения.
Понятно, датчик снимать меняющиеся температурные параметры способен при условии прямого контакта с охладителем. Это и ответ на вопрос, часто задаваемый новичками-водителями, где находится датчик температуры двигателя. Часть датчика, содержащего чувствительные элементы, интегрирована в охлаждающую систему. Если находится вне соприкосновения с жидкостью, то получить точные температурные измерения невозможно.
Места установки датчика
Производители автомобилей, особенно иностранные, устанавливают несколько датчиков в разных местах.
Традиционными локациями установки являются:
- непосредственно в термостате;
- головке блока;
- в цилиндровом блоке.
Продвинутые иномарки имеют два датчика. Один соединен с блоком управления, другой выполняет функцию реле: отключает и включает принудительный обдув радиатора.
Важно помнить. Установлено, от температуры охлаждающей жидкости, зависит расход топлива. Холодная жидкость формирует обогащенное топливо. По мере прогрева двигателя уровень обогащенности уменьшается.
Выход из рабочих параметров температурного датчика, воспринимается силовой установкой, как холодный двигатель, Ситуация мотивирует потребление обогащенного топлива. Его больше требуется, что вредно для окружающей среды. Нередко портятся катализаторы.
При замыкании датчик передает неправильные данные о температуре охладителя. Прибор на панельной доске начнет показывать, что двигатель находится в прогретом режиме. Автоматически идет формирование обедненной топливной смеси. Возникают сложности, при которых:
- двигатель долго не запускается;
- а заведшись, теряет мощность, обороты, наблюдается нестабильная работа;
- замедленно реагирует на манипуляции акселератором.
Факты требуют оперативного осмотра автомобильной электрики, и принятия квалифицированных мер по ликвидации неисправности.
Диагностика и устранение неисправностей
На практике температурные автомобильные датчики силовых установок конструктивно просты. Там нечему ломаться. Повлиять на работу способны электропровода, соединяющие датчик с ЭБУ. Покажут неверные значения окислившиеся, склеившиеся от перегрева провода.
Не следует забывать о продолжительном нагревании полупроводников. Наблюдается у немецких производителей, чьи авто оснащены двигатели с турбонадувом.
Обнаружить неисправность температурных датчиков несложно. В 90% случаях обнаруживают причину, визуально осматривая силовою установку. Неисправность легко найти в соединениях электрической проводки. Искажает прохождения тока окисление, налет. Достаточно удалить и датчик начнет выдавать правильные показания.
Если обнаружены коррозийные пятна, следует почистить провода. Микроскопические трещины в корпусе датчика обязательно приведут к погрешностям его работы. Ремонтировать датчик нет смысла. Меняют на новый.
Но есть поломки, устранить которые можно на станциях технического обслуживания (СТО). К таким относят:
- Ошибается прибор, размещенный на панели. Показывает температуру охладителя, как будто получает данные от исправного датчика.
- Двигатель не хочет заводиться несмотря, что на дворе летняя жара.
- Приборная доска показывает сверхнормативный расход топлива, высокое содержание углекислого газа. Информирует о неисправностях катализатора.
- Двигатель перегревается при включенном принудительном обдуве радиатора.
Это те моменты, где помощь квалифицированных работников, имеющих специальное диагностическое оборудование, обязательная.
Алгоритм действий
На станции технического обслуживания слесари проделают работу, соблюдая порядок действий. Демонтируют датчик с двигателя, погружают в жидкость, меняя при помощи
диагностической аппаратуры, ее температуру. Нагретая вода для исправного датчика показывает снижение напряжения на 2,5 Вольт на протяжении 5 минут. Полученный иной результат служит условием для утилизации датчика и установки нового.
Резонно на СТО проверить механический охладитель, то есть вентилятор. Двигатель авто начинает кипеть по его вине. Пусть специалисты проверят, при какой плюсовой температуре вентилятор включается и выключается.
Замена датчика своими руками
Сначала отключают электрику. Уменьшают в системе охлаждения уровень воды, иного охладителя, до отметки датчика. Снимают старый датчик, ставят новый. Доливают в двигатель охлаждающую жидкость, запускают мотор, газуют до включения вентилятора. Или выезжают на трассу. Там ускоряются, следя, включился вентилятор, или нет. И при какой температуре охладителя. Если показывает норматив, то старый выбрасывают, а новый оставляют.
Так, небольшой приборчик, внешне похожий на рядовую деталь, играет важную роль в эксплуатационном ресурсе автомобиля.
Видео о датчике температуры
Не работает датчик температуры охлаждающей
21.08.2019, Просмотров: 13074
В случае неисправности или неправильных показаний датчика температуры охлаждающей жидкости вы серьезно рискуете перегреть двигатель. Поэтому давайте разберемся, как проверить датчик и найти причину, из-за которой не работает указатель на приборной панели.
Принцип работы датчика температуры двигателя
Современные двигатели зачастую оборудуются двумя датчиками температуры ОЖ. Сигнал с одного необходим блоку управления двигателя для корректировки угла зажигания, момента и времени впрыска, а второй выполняет лишь сервисную функцию. Его показания отображаются лишь на приборной панели.
В основе обоих измерителей заложен принцип изменения сопротивления полупроводникового элемента при повышении и снижении температуры чувствительного элемента. На подавляющем большинстве авто установлены датчики на основе терморезистора с отрицательным температурным коэффициентом (ОТК). Это значит, что чем выше температура чувствительного элемента, тем меньше его сопротивление. Соответственно, чем ниже сопротивление элемента, тем больший ток протекает в цепи. Именно сила тока – определяющее значение при обработке сигнала с датчика температуры ОЖ.
Схема подключения
Именно так выглядит типовая схема подключения датчика температуры. Один из выводов датчика соединен с массой кузова, а второй запитан от бортовой сети. Если электрический разъем имеет лишь один вывод, массу он берет через корпус в месте, где вкручивается в корпус термостата или двигатель. На современных авто такой способ запитки встречается редко.
Как проверить датчик?
- Подключите к выводам датчика мультиметр в режиме измерения сопротивления. Погрузите датчик в емкость с водой. По мере нагрева воды сопротивление терморезистора должно уменьшаться. При этом полученные значения стоит сравнить с эталонными значениями для проверяемого датчика. Сопротивление датчика должно изменяться плавно во всем температурном диапазоне.
- Подключитесь к диагностическому разъему с помощью специализированного или мультимарочного сканера. В реальном времени отследите изменение показаний по мере прогрева двигателя. Удобней всего наблюдать значения в виде графика. До момента открытия термостата рост температуры должен быть плавным. Термостат имеет некую инерционность срабатывания, поэтому после его открытия температура должна немного упасть, после чего может опять повысится до момента включения вентилятора. Если вы наблюдаете на графике аномальные скачки температуры, датчик неисправен. Если температура будет периодически резко повышаться, вероятно, в цепи присутствует короткое замыкание на массу, проявляющееся при вибрации от работы двигателя или езде по неровностям. Плохой контакт в соединительных колодках, разъемах или переламывание проводов также могут проявить себя нехарактерным для режима работы двигателя снижением температуры.
Конструкция указателей на приборной панели
- Указатели на основе бимметалической пластины, которая изменяет свою форму при повышении температуры. Стрелка указателя соединена осью с пластиной, поэтому чем выше температура, тем сильнее деформируется пластина и на больший угол отклоняется стрелка на приборной панели. Нагрев стержня осуществляется катушкой либо нагревательной нитью. Сила тока в цепи зависит от сопротивления терморезистора в датчике.
- Указатель на основе двух катушек индуктивности. Катушка с постоянным магнитным полем запитана от бортовой сети. В цепь катушки с изменяемым магнитным полем включен датчик температуры. Чем ниже сопротивление датчика, тем выше ток в цепи. Стрелка отклоняется в сторону катушки с большей силой электромагнитной индукции.
- Аналоговые и графические указатели в приборных панелях с блоком управления. Сигнал от датчика обрабатывается электронной схемоц, после чего переводится в силу тока для стрелочных указателей либо пересчитывается математически для графического отображения.
Основная неисправность указателя температуры – нарушение контакта. Загнутые пины на разъеме приборной панели, окислы на контактах и трещины в местах пайки могут быть причиной того, что стрелка указателя лежит либо двигается с рывками. Если бимметалическая пластина нагревается нитью, имеет смысл разобрать приборку для проверки ее на обрыв и плотного прилегания к пластине.
Проверка питания
Для проверки питания вам потребуется контролькая и мультиметр. Снимите разъем с датчика температуры двигателя. Включите зажигание. Поочередно, подключая один из выводов контрольки сначала на минусовую, а затем на плюсовую клемму АКБ, проверьте на колодке наличие питающего напряжения и массы.
На датчиках с одним контактом через контрольку замкните контакт на массу двигателя. Стрелка исправного указателя должна подняться в крайнее верхнее положение. На двуконтактных датчиках аналогичный тест проводится перемыканием контролькой контактов на разъеме. Если на вашем авто стрелка температуры самопроизвольно опускается при прогретом двигателе, в момент теста пошевелите косу с проводом, идущим от датчика. Такой нехитрый метод поможет найти надломанный, окислившийся провод и плохой контакт. Несильные удары по торпеде над щитком приборов нередко позволяют выявить трещины в местах пайки.
Если питающее напряжение на датчик не приходит, а предохранитель при этом цел. С помощью мультиметра проверьте сопротивление проводов от приборной панели до датчика. В случае обрыва указатель на приборке температуру показывать не будет. В случае спорадического зависания стрелки в зоне высокой температуры ищите перетирание изоляции и закорачивание сигнального провода на массу.
Автомобили с диагностическим интерфейсом позволяют наблюдать параметры измерителя температуры в реальном времени через сканер. На многих авто даже мультимарочный сканер может запустить тест исполнительных механизмов приборной панели и показать работоспособность стрелочного указателя.
Датчики температуры отработавших газов — Denso
В чем отличие DENSO
Системы управления двигателем DENSO называют мозгом автомобиля за то, что они оптимизируют работу двигателя максимально эффективно.
Особенности и преимущества
Компактные размеры и быстрота реакции
- По технологиям производства компании DENSO используются мелкие керамические частицы, что позволяет создавать миниатюрные терморезисторы (чувствительные элементы) специальной формы.
- Измерительный элемент, который устанавливается в выхлопную трубу вместе с терморезистором, имеет однотрубную конструкцию, а не двухтрубную, как стандартные датчики температуры отработавших газов. Это позволило уменьшить габаритные размеры датчика более чем на 90% по сравнению со стандартными устройствами.
- Чувствительный элемент и терморезистор специальной формы обладают высокой скоростью реакции — изменение от комнатной температуры до 1000 °С занимает менее 7 секунд.
Стойкость к высоким температурам и вибрациям
- Датчик не разрушается в системе выпуска отработавших газов.
- Выдерживает вибрации даже при установке рядом с двигателем.
Высокая точность измерений
- Несмотря на свои компактные размеры, датчик имеет высокую точность измерения, погрешность составляет ±10 градусов.
- Широкий диапазон измерения температур: от −40 °С до 1000 °С
Типы
По быстроте реакции:
- Быстродействующие
По порогу чувствительности при определении температуры:
- ULs — специальные, очень низкой чувствительности
- Ls — специальные, низкой чувствительности
- L — низкой чувствительности
- Mh — повышенной чувствительности
- H — высокой чувствительности
Как разобрать датчик температуры – Защита имущества
Автомобили оснащены огромным количеством различных датчиков, контролирующих основные параметры работы двигателя и других систем. Пример такого полезного устройства – элемент, показывающий температуру обладающей жидкости. Нередко эти детали могут давать неверные показатели. И в сегодняшней статье мы рассмотрим признаки неисправности датчика температуры охлаждающей жидкости.
Задачи ДТОЖ
ДТОЖ – это специальное устройство, позволяющее поддержать стабильную работу ДВС. За счет этого элемента автомобиль быстрее прогревается, работает достаточно эффективно и не перегревается. Размеры датчика небольшие.
Где установлен ДТОЖ
Современные автолюбители не знают, где находится датчик температуры охлаждающей жидкости. Его можно найти в выпускной магистрали головки блока цилиндров. На корпусе датчика есть резьба, и он просто вкручивается в соответствующее отверстие.
В зависимости от особенностей конструкции автомобиля, года выпуска, ДТОЖ также может находиться около корпуса термостата или прямо в нем. Этот элемент устанавливается таким образом, чтобы он был в прямом контакте с антифризом, тосолом и другими вариантами ОЖ.
Устройство и принцип действия элемента
Предком современных датчиков температуры ОЖ считаются термореле, которыми оснащали некоторые виды ДВС автомобилей. Так, термореле было установлено в системах впрыска типа К-джетроник. Когда контакты термореле находятся в открытом положении, мотор прогревается. Когда контакт замкнется, это означает, что двигатель уже прогрелся до своих оптимальных рабочих температур.
Зачастую термисторы, находящиеся в ДТОЖ, отличаются отрицательным температурным коэффициентом. Максимальные показатели сопротивления термистор имеет тогда, когда мотор холодный. На ДТОЖ подают напряжение около 5 В. Затем, по мере прогрева силового агрегата, сопротивление падает. ЭБУ постоянно получает сигнал датчика температуры охлаждающей жидкости и следит за изменениями напряжения. По этим колебаниям рассчитывает температуру ОЖ.
На что влияет ДТОЖ
За счет сигналов, которые посылает этот небольшой элемент, ЭБУ формирует управляющие команды на огромное количество исполнительных устройств. Так, если на блок приходит информация о том, что температура ОЖ холодная, то система пересчитывает время впрыска топлива в цилиндры в сторону увеличения. За счет этого повышается стабильность работы мотора в режиме холостого хода. Но в процессе прогрева температура двигателя повышается, а значит, ЭБУ начнет обеднять топливную смесь. Если же наблюдаются признаки неисправности датчика температуры охлаждающей жидкости, то ЭБУ может получать ошибочную информацию и смесь будет чрезмерно богатой. Кроме того, что из-за этого существенно повышается расход топлива, также усиленно загрязняется атмосфера. Свечи быстро покрываются черным сухим нагаром и могут выйти из строя.
Для поддержки управляемости в процессе запуска клапан рециркуляции должен быть в закрытом состоянии. И так до тех пор, пока система не выйдет в режим рабочих температур. Если имеются признаки неисправности датчика температуры охлаждающей жидкости, то в результате двигатель будет работать нестабильно, обороты будут плавать. Есть риск остановки мотора. От того, нормально ли функционирует ДТОЖ, зависит и угол зажигания. Система регулирует данный параметр по определенным регламентам. Это позволит уменьшить вредные выбросы до того, как мотор нагреется до рабочих температур. От зажигания также зависит уровень потребления топлива, мощность и тяга двигателя.
Датчик также обеспечивает запуск вентилятора охлаждающей системы автомобиля. За счет дополнительного охлаждения вентилятором жидкость остынет значительно быстрее. В отдельных автомобилях для того, чтобы запустить принудительное охлаждение, используется отдельный датчик. Но там, где его нет, его задачи выполняет ДТОЖ.
Как понять, что ДТОЖ неисправен?
Давайте рассмотрим признаки неисправности датчика температуры охлаждающей жидкости. В большинстве своем это надежные устройства, которые выходят из строя крайне редко. Конструкция элемента предельно проста, но иногда элемент начинает сбоить. Чаще всего неисправности датчика связаны с нарушением его показаний. Самый первый признак – это вентилятор, который не включается. Но вентилятор – не основополагающий симптом. О выходе из строя ДТОЖ скажет возросший расход топлива, повышенные обороты на холостом ходу, детонационные звуки при работе мотора, плохой запуск на горячую и перегрев.
С перегревом стоит быть внимательным – он может привести к печальным последствиям. В старых моделях автомобилей имеется стрелочный контроллер. Когда стрелка зашла за опасную зону, машину нужно остановить и искать причину перегрева. Это может быть неисправность датчика температуры охлаждающей жидкости инжектора. В более современных автомобилях о перегреве сообщит бортовой компьютер. Появится соответствующее диагностическое сообщение.
Причины выхода из строя
За счет простой конструкции поломки ДТОЖ – это большая редкость. Причин неисправности датчика температуры охлаждающей жидкости много. Плохой антифриз или тосол ведут к разрушению поверхности датчика, также нередко чувствительный элемент может покрыться осадком в виде кристаллов. Меняется температурное воздействие и показатели.
О замене датчика
Не каждый владелец автомобиля знает, как поменять датчик температуры охлаждающей жидкости. А ведь на самом деле это простая операция. Необходимо добраться до датчика, затем демонтировать его, слив предварительно охлаждающую жидкость из двигателя. Элемент просто вкручен в отверстие с резьбой. Замена выполняется в обратном порядке.
Самостоятельная диагностика
Если есть хотя бы один из симптомов, стоит проверить ДТОЖ на исправность. Давайте посмотрим, как это можно сделать. Но прежде чем снять датчик, лучше еще раз убедиться, что причина именно в нем. Проверить ДТОЖ можно в домашних условиях. Существует несколько эффективных способов.
Опускаем датчик в воду
Вот как проверить исправность датчика температуры охлаждающей жидкости путем помещения элемента в воду. Вначале нужно приготовить точный термометр и опустить его в емкость, заполненную холодной жидкостью. Хорошо для этих целей подойдет обычный чайник. Термометр лучше всего для этих целей электронный.
Проверка без термометра
Это еще один способ как определить неисправность ДТОЖ. Особенность в том, что при кипении воды температура равна 100 градусам. За основу берут эту температуру и в ней измеряют сопротивление. Когда вода начнет кипеть, сопротивление должно составлять около 176,7 Ом. Если прибавить погрешности, то мультиметр может показывать порядка 190-210 Ом. Если показания не соответствуют этим, то нужно выяснить, где находится датчик температуры охлаждающей жидкости на конкретном автомобиле. Его нужно просто заменить его новым.
Заключение
Итак, мы выяснили, как определить неисправность датчика температуры охлаждающей жидкости. Данный элемент играет важную роль в работе двигателя автомобиля. При его неисправности возможны различные неполадки, вплоть до перегрева ДВС.
Температурный сенсор представляет собой маленькое устройство, отвечающее за отслеживания изменений в климате хладагента движка. Благодаря его данным бортовой процессор решает вопрос о включении дополнительных вентиляторов.
Замена датчика температуры
Неисправности ДТОЖ вызывают определенные недомогания транспортного средства:
- повышение износа двигательных систем;
- повышение расхода топлива;
- грязный выхлоп;
- спонтанная остановка двигателя.
Обычно устройство располагается в корпусе радиатора или в наружной части силового агрегата. Сам по себе детектор является маленьким устройством, помещающимся в ладонь.
Принцип работы
Функционирование прибора ведется за счет изменения электрического сопротивления материала используемого в чувствительном элементе находящемся внутри от температуры. Аппарат состоит из чувствительного конуса и пары электропроводящих контактов позволяющих сообщаться ему с эбу через подключение к электронной цепи.
Измерения прибора на поверку оказывают влияние не только стабилизацию температуры двигателя, но и на ряд других элементов системы:
- увеличение оборотов двигателя при прогреве. Это стабилизирует переход мотора в рабочий режим;
- регулировка открытия и закрытия клапана рециркуляции выхлопа;
- калибровка угла опережения зажигания.
Виды ДТОЖ
Существуют два основных типа измерителя: механический и цифровой.
Механический аппарат осуществляет свою работу в «аналоговой» форме через передачу электронного сигнала. Такой прибор напрямую подсоединен к температурному указателю или с реле, замыкающимся при достижении определенной температурной отметки. Такое подключение использовалось на старых карбюраторных моторах в особенности в популярных в России «Жигулях».
Цифровой детектор работает аналогичным образом, только подключается он к цифровому блоку – он же ЭБУ.
Уже в этом блоке совершается первичный анализ полученной информации. Происходит отражение информации на соответствующий элемент приборной панели. В том числе ЭБУ определяет, когда отдавать команду на зажигание вентилятору.
Цифровые приборы используются на всех современных автомобилях любой марки от рено логан до ламборджини диабло.
При неисправности ДТОЖ ЭБУ автоматически принимает решение о запуске дополнительного охлаждения в виде работы вентиляторов. Иными словами без датчика вентиляторы работают на протяжении всего времени активности двигателя.
- утечканехватка антифриза. В результате плохой герметичности прибора, износа уплотнителя, трещинах в термостате могут возникать протечки. Также нехватка охлаждающей жидкости может быть вызвана и просто несвоевременным пополнением бака. Результатом, так или иначе, становиться отсутствие контакта между прибором и жидкостью, и как следствие отсутствие измерений.
- Нарушение в электросети. Сбой в электронике считается одним из самых распространённых дефектов. Проблемы на линии, замыкания, окисления контактов. Все это приводит к неисправности в работе прибора. К этому же пункту можно отнести и проблемы в самом ЭБУ. Они приводят к сбоям в контроле над измерительным прибором.
Ремонт датчика
Независимо от транспортного средства замена прибора везде происходит примерно по одному алгоритму действий. Прежде чем поменять его необходимо заглушить мотор и желательно дать остыть двигателю. Это делается с единственной целью – чтобы слития антифриза не происходило под большим напором. Дальше после остывания двигательной системы как раз предстоит слить антифриз и отключить прибор от электронной сети.
После этого происходит изъятие прибора из своего гнезда путем откручивания. Ремонт прибора в кустарных условиях невозможен, поэтому чаще всего этап диагностики игнорируется и на его место просто устанавливается новый сенсор вместе с новым уплотнителем.
Когда новый измеритель встал на свое место, его подключают к электросети, а антифриз возвращают обратно в бак. Дальше происходит проверка мотором работы датчика, а также проверяется наличие течи охлаждающей жидкости. Если всё исправно и течи нет, можно приступать к дальнейшей эксплуатации.
Дополнительная информация
В некоторых моделях машин измерителей охлаждающей жидкости в машине два, а то и больше. Так распространенной практикой является установка одного измерителя для работы с ЭБУ, а другого для передачи данных прямиком на приборную панель. Более же качественной версией является установка второго прибора для измерения хладагента на подступе к радиатору.
Своевременные данные измерений антифриза на входе и выходе позволяют анализировать эффективность работы радиатора и аппаратного процесса охлаждения в том числе, позволяя вести более гибкую регулировку климатических механизмов.
Помимо антифризного сенсора в машине имеют место быть и другие температурные измерители. К таким относятся приборы для измерения наружного воздуха, внутреннего, кислорода идущего на впуск и т.д. Все они выполняют свои важные функции исправной работы транспортного средства.
Приборы, следящие за наружным воздухом, позволяют отслеживать появление наледи на дороге, принимать данные на дисплее, и анализировать работу автомобиля. Внутренние сенсоры, как правило, работают в паре с климатической системой, обеспечивая своевременно отопление или охлаждение воздуха в салоне.
Детектор температуры входящего воздуха и вовсе отслеживает его для измерения плотности воздушной массы обогащающей топливную смесь. Слишком высокая плотность может привести к детонации, а низкая к перерасходу топлива и грязному выхлопу. Этот прибор напрямую влияет на исправную работу транспортного средства.
Все подобные им устройства обеспечивают машине продолжительный срок жизни всех частей, а также постоянно обеспечивают экономный расход ресурсов. Выход из строя любого из них может привести к повышению расхода на обслуживание автомобиля без учета самой замены прибора. Таким образом, своевременная замена снижает в целом уровень расходов.
Для примера можно привести неисправный детектор антифриза. Достаточно проехать около пяти сотен километров (в зависимости от модели автомобиля) с неисправным устройством, чтобы перерасход превысил стоимость самого датчика. И это без учета невероятного износа самого двигателя и охлаждающей системы, которые за это время вполне могут выйти из строя навсегда.
Всем привет!
Возникает огромное множество вопросов о том, где взять контакт .
Специально для тех, кто не может найти.
Один из вариантов опишу ниже. А у кого не получится — пишите в личку — договоримся.
И так, нам потребуется только «Гнездо датчика температуры окружающего воздуха» и руки.
Само гнездо датчика выглядит вот так:
Датчик температуры на 402, 405, 406 двигатель: признаки неисправности
Двигатель любого автомобиля является основным его устройством, которое помогает комфортному и быстрому передвижению, а также поддерживает работу многих других систем авто. Одним из показателей исправности мотора является его рабочая температура. Поддерживать оптимальное состояние движка, предохранять его от перегрева или переохлаждения, очищать от загрязнений, а также предотвращать процессы коррозии должна особенная жидкость — охлаждающая (антифриз, тосол и т.д).
Загрузка …Но без должного контроля за температурой, даже при наличии качественной охлаждающей жидкости, бесперебойная работа системы невозможна.
Отслеживание нагрева ОЖ лежит на плечах маленького прибора, который называется датчик температуры охлаждающей жидкости.
Это небольшое устройство отслеживает температуру охладителя и передает полученные данные на приборную панель в салоне автомобиля.
Где расположен ДТОЖ?
Основным условием корректной работы прибора измерения подобного типа является его непосредственный контакт со средой измерения. Проще говоря — чтобы датчик правильно измерял температуру охлаждающей жидкости, чувствительный его элемент должен быть в эту жидкость погружен.
Как правило, термодатчик располагается в блоке цилиндров в корпусе термостата. Реже — в головке блока. Иногда в системе присутствуют два прибора в обоих местах, измеряющие разные показатели — температуру жидкости на выходе из двигателя и на выходе из радиатора.
Расположение, в зависимости от того, какая это марка и какой движок, может варьироваться, но главное условие всегда должно оставаться неизменным — контакт ДТОЖ с жидкостью.
Процессы, которые регулируются системой автомобиля, основываясь на данных, получаемых с детектора температуры ОЖ:
- регулировка опережения угла зажигания;
- корректировка состава горючей смеси, подаваемой в мотор;
- контроль за системой вентиляции и многое другое.
Виды измерителей температуры охлаждающей жидкости
- Магнитный. Представляет собой две катушки по бокам якоря. Одна из катушек присоединяется к термочувствительному кабелю, а вторая к контактам приборного щитка. Магнитное поле, которое изменяется при нагревании ОЖ, приводит к движению якоря.
- Биметаллический. Представляет собой устройство, составленное из двух металлов с различным показателем температурного сопротивления. На разнице реакций и строится определение уровня нагрева и передача соответствующей информации.
- Полупроводниковый. Один из самых распространенных типов датчиков. Принцип работы основывается на снижении показателя сопротивления при нагреве в случае с отрицательным коэффициентом прибора, либо повышении, если детектор имеет положительный коэффициент сопротивления.
- Капиллярный. Последний тип, не самый распространенный на сегодняшний день тип устройства, считается устаревшим в силу того, что является не самым точным и прочным прибором, по сравнению с другими типами детекторов температуры ОЖ. Принцип работы заключается в закипании вещества, расположенного в корпусе измерителя, в результате чего повышается давление, которое приводит стрелку индикатора в движение.
Датчик температуры ОЖ 405
Признаки неисправности термодатчика ОЖ
На что следует обратить свое внимание при возможной поломке измерительного прибора в двигателе автомобиля:
- код ошибки или текстовое сообщение, напрямую указывающие на характер и место неисправности;
- мигание индикатора термодатчика;
- затрудненный запуск двигателя, независимо от погодных условий;
- сложности с остановкой горячего двигателя на холостых оборотах;
- остановка мотора и сложности при его повторном запуске;
- значительный перерасход топлива;
- нехарактерный цвет выхлопных газов.
Стоит знать, что подобные признаки могут быть вызваны не только неисправность ДТОЖ. Так что, прежде чем приобретать новый датчик, стоит в первую очередь, проверить уровень и качество охлаждающей жидкости. Вполне возможно, что она просто уже отработала свое и требуется ее замена.
Также необходимо продиагностировать качество контактов на пути к датчику и исправность системы вентиляции.
После этого, если все вышеописанные моменты в порядке, необходимо провести диагностику детектора при помощи мультиметра и градусника.
Прибор необходимо демонтировать, подключить его к измерителю в режиме омметра, погрузить в ОЖ и начать ее нагревать. В ту же субстанцию опускается термометр и путем сравнения со специальной таблицей (соотношение градусов Цельсия и Ом) делаем выводы о работоспособности прибора.
Перед снятием ДТОЖ необходимо остудить двигатель, слить охлаждающую жидкость и отключить аккумуляторную батарею.
Чтобы проверить датчик температуры 405 двигатель также должен быть охлажден, а система обесточена.
Если у данного автомобиля вдруг стал неисправен ДТОЖ, бортовой компьютер начинает считать температуру запуска движка равной нулю и подает топливную смесь соответствующего уровня обогащения. Так как данный уровень не подходит для реальной температуры системы, запуск двигателя может оказаться проблематичным, либо не станет производиться совсем.
После того, как двигатель наконец-то удается привести в рабочее положение, датчик снова начинает неверно трактовать считанную информацию, передавая показания нагрева ОЖ, к примеру, равными 80 градусам, из-за чего придется постоянно работать педалью газа, иначе прогреть автомобиль не получится из-за того, что он будет глохнуть.
Обратной стороной поломки является перегрев мотора в пути, когда детектор показывает температуру ниже фактической, что также приводит к различного рода неполадкам и может явиться причиной выхода двигателя из строя.
Датчик температуры 402
Охлаждающий комплекс в автомобилях модели 402 прогоняет ОЖ при помощи водного насоса по системе, которая имеет вид кольца.
Пункты по которым проходит жидкость, омывая систему:
- радиатор;
- патрубок;
- термостат;
- водяная рубашка;
- насос;
- патрубки;
- радиатор.
Помимо вышеописанных пунктов, в систему охлаждения также входят вентиляторы и термодатчики.
Если выходит из строя датчик температуры 402 двигатель перестает корректно функционировать из-за того, что его температура не соответствует рабочим нормам. Это нужно своевременно обнаружить и устранить неполадку до того, как она приведет к еще большим поломкам.
Как заменить ДТОЖ в 402 движке?
Для начала необходимо слить ОЖ в заранее подготовленную тару.
После этого отсоединить от прибора измерения температуры провода и выкрутить его ключом подходящего размера (у данной машины это 21).
Для облегчения замены прибора можно снять головку блока цилиндров, после чего отсоединяем провода от открывшегося нам датчика и откручиваем уже его (ключом на 19).
Заменяем прибор на исправный, проводим обратные манипуляции и запускаем мотор для проверки работоспособности системы.
Не стоит забывать и о том, что возможность диагностики исправности ДТОЖ при помощи мультиметра облегчает ремонт и избавляет от необходимости собирать-разбирать систему лишний раз.
Рекомендуем купить
ДТОЖ ЗМЗ 406
Как и для любого другого мотора, этому необходим контроль температурного уровня для поддержания бесперебойного функционирования в любую погоду.
При помощи такого простого прибора, как датчик температуры 406 двигатель может находиться под постоянным контролем системы, которая не будет ему давать перегреваться или переохлаждаться.
Замена ДТОЖ на примере двигателя Волги 31105
Перед проведением ремонтных работ необходимо слить охлаждающую жидкость.
Отсоединить провода СУ двигателем от ДТОЖ нажатием на фиксатор.
Включить зажигание, измерить показания на выходе отсоединенной колодки при помощи вольтметра. Полученные показания должны равняться пяти. Иные цифры — признак неисправности в системе питания датчика.
ДТОЖ ЗМЗ 406
Так же, как и в предыдущем случае, используем ключ №19 для демонтажа детектора, который проверяем при помощи мультиметра способом, описанным выше в статье.
Проверяем таким же методом новый прибор, дабы убедиться в его исправности прежде чем он будет установлен.
После чего проводим все манипуляции в обратном порядке и проверяем работу ДТОЖ при заведенном моторе.
Не забывайте проверять состояние ОЖ и своевременно ее заменять, во избежание неполадок, которые могут быть вызваны загрязнением охлаждающей жидкости, либо ее отработкой.
датчик температуры на 402, 405 и 406 двигателях
YouTube responded with an error: The provided API key has an IP address restriction. The originating IP address of the call (87.236.20.136) violates this restriction.
Типы датчиков температуры для измерения температуры
Эти типы датчиков температуры варьируются от простых термостатических устройств ВКЛ / ВЫКЛ, которые управляют системой нагрева горячей воды для бытового потребления, до высокочувствительных типов полупроводников, которые могут управлять сложными установками управления технологическим процессом.
Мы помним из школьных уроков естествознания, что движение молекул и атомов производит тепло (кинетическую энергию), и чем сильнее движение, тем больше тепла выделяется. Датчики температуры измеряют количество тепловой энергии или даже холода, генерируемого объектом или системой, позволяя нам «ощущать» или обнаруживать любое физическое изменение этой температуры, производя либо аналоговый, либо цифровой выходной сигнал.
Существует много различных типов датчиков температуры , и все они имеют разные характеристики в зависимости от их фактического применения. Датчик температуры состоит из двух основных физических типов:
- Типы контактных датчиков температуры. Эти типы датчиков температуры должны находиться в физическом контакте с обнаруживаемым объектом и использовать проводимость для отслеживания изменений температуры. Их можно использовать для обнаружения твердых тел, жидкостей или газов в широком диапазоне температур. Типы бесконтактных датчиков температуры
- — эти типы датчиков температуры используют конвекцию и излучение для отслеживания изменений температуры. Их можно использовать для обнаружения жидкостей и газов, которые излучают лучистую энергию по мере того, как тепло поднимается, а холод оседает на дно в конвекционных потоках, или для обнаружения лучистой энергии, передаваемой от объекта в виде инфракрасного излучения (солнца).
Два основных типа контактных или даже бесконтактных датчиков температуры также можно подразделить на следующие три группы датчиков: Электромеханический , Резистивный и Электронный , и все три типа обсуждаются ниже.
Термостат
Термостат представляет собой электромеханический датчик или переключатель температуры контактного типа, который в основном состоит из двух разных металлов, таких как никель, медь, вольфрам или алюминий и т. Д., Которые соединены вместе, образуя биметаллическую полосу . Различная скорость линейного расширения двух разнородных металлов вызывает механическое изгибающее движение, когда полоса подвергается нагреву.
Биметаллическая полоса может использоваться сама по себе в качестве электрического переключателя или как механический способ управления электрическим переключателем в термостатических регуляторах и широко используется для управления нагревательными элементами горячей воды в котлах, печах, резервуарах для хранения горячей воды, а также в системы охлаждения радиаторов автомобилей.
Биметаллический термостат
Термостат состоит из двух термически разных металлов, склеенных спиной друг к другу. Когда холодно, контакты замкнуты и ток проходит через термостат. Когда он нагревается, один металл расширяется больше, чем другой, и связанная биметаллическая полоса изгибается вверх (или вниз), открывая контакты, предотвращая протекание тока.
Термостат включения / выключения
Существует два основных типа биметаллических лент, основанных главным образом на их движении при изменении температуры.Существуют типы «мгновенного действия», которые производят мгновенное действие типа «ВКЛ / ВЫКЛ» или «ВЫКЛ / ВКЛ» на электрические контакты при заданной температуре, и более медленные типы «медленного действия», которые постепенно изменяют свое положение. при изменении температуры.
Термостаты мгновенного действия обычно используются в наших домах для управления заданной температурой духовок, утюгов, погружных баков с горячей водой, а также их можно найти на стенах для управления системой отопления жилых помещений.
Типы крипераобычно состоят из биметаллической катушки или спирали, которая медленно разматывается или сворачивается при изменении температуры.Как правило, биметаллические полоски крипер-типа более чувствительны к изменениям температуры, чем стандартные защелкивающиеся полоски ВКЛ / ВЫКЛ, поскольку полоса длиннее и тоньше, что делает их идеальными для использования в датчиках температуры, шкалах и т. Д.
Хотя они очень дешевы и доступны в широком рабочем диапазоне, одним из основных недостатков стандартных термостатов мгновенного действия при использовании в качестве датчика температуры является то, что они имеют большой диапазон гистерезиса от момента размыкания электрических контактов до момента их повторного замыкания. .Например, он может быть установлен на 20 o C, но может не открываться до 22 o C или снова закрываться до 18 o C.
Значит, диапазон колебаний температуры может быть довольно большим. Имеющиеся в продаже биметаллические термостаты для домашнего использования действительно имеют винты регулировки температуры, которые позволяют более точно задавать заданное значение температуры и уровень гистерезиса.
Термистор
Термистор — это еще один тип датчика температуры, название которого представляет собой комбинацию слов THERM-allly sensitive res-ISTOR.Термистор — это особый тип резистора, который меняет свое физическое сопротивление при изменении температуры.
Термистор
Термисторы обычно изготавливаются из керамических материалов, таких как оксиды никеля, марганца или кобальта, покрытые стеклом, что делает их легко повреждаемыми. Их главное преимущество перед типами мгновенного действия — это скорость реакции на любые изменения температуры, точность и повторяемость.
Большинство типов термисторов имеют отрицательный температурный коэффициент сопротивления или (NTC) , то есть их значение сопротивления УМЕНЬШАЕТСЯ с повышением температуры, и, конечно, есть некоторые, которые имеют положительный температурный коэффициент , ( PTC) , в том смысле, что их сопротивление возрастает с повышением температуры.
Термисторыизготовлены из полупроводникового материала керамического типа с использованием технологии оксидов металлов, таких как марганец, кобальт, никель и т.д. температура.
Термисторыимеют номинальное сопротивление при комнатной температуре (обычно 25 o C), постоянную времени (время реакции на изменение температуры) и номинальную мощность относительно протекающего через них тока.Как и резисторы, термисторы доступны со значениями сопротивления при комнатной температуре от 10 МОм до нескольких Ом, но для целей измерения обычно используются эти типы со значениями в килоомах.
Термисторы— это пассивные резистивные устройства, что означает, что нам нужно пропустить через них ток, чтобы получить измеримое выходное напряжение. Затем термисторы обычно подключаются последовательно с подходящим смещающим резистором, чтобы сформировать сеть делителя потенциала, и выбор резистора дает выходное напряжение при некоторой заранее определенной точке или значении температуры, например:
Датчики температуры Пример №1
Следующий термистор имеет значение сопротивления 10 кОм при 25 o C и значение сопротивления 100 Ом при 100 o C.Рассчитайте падение напряжения на термисторе и, следовательно, его выходное напряжение (Vout) для обеих температур при последовательном подключении с резистором 1 кОм к источнику питания 12 В.
При 25 o C
При 100 o C
Путем изменения значения постоянного резистора R2 (в нашем примере 1 кОм) на потенциометр или предустановку, выходное напряжение может быть получено при заранее определенной заданной температуре, например, выходное напряжение 5 В при 60 o C и путем изменения потенциометра a конкретный уровень выходного напряжения может быть получен в более широком диапазоне температур.
Следует отметить, однако, что термисторы являются нелинейными устройствами, и их стандартные значения сопротивления при комнатной температуре различаются между разными термисторами, что в основном связано с полупроводниковыми материалами, из которых они изготовлены. Термистор имеет экспоненциальное изменение температуры и, следовательно, имеет бета-температурную постоянную (β), которую можно использовать для расчета его сопротивления для любой заданной температурной точки.
Однако при использовании с последовательным резистором, например, в сети делителя напряжения или в схеме типа моста Уитстона, ток, полученный в ответ на напряжение, приложенное к сети делителя / моста, линейно зависит от температуры.Затем выходное напряжение на резисторе становится линейным с температурой.
Резистивные датчики температуры (RTD).
Другой тип электрического датчика температуры сопротивления — это датчик температуры сопротивления или RTD . RTD — это прецизионные датчики температуры, изготовленные из проводящих металлов высокой чистоты, таких как платина, медь или никель, намотанных в катушку, электрическое сопротивление которых изменяется в зависимости от температуры, подобно сопротивлению термистора.Также доступны тонкопленочные RTD. В этих устройствах тонкая пленка платиновой пасты нанесена на белую керамическую подложку.
А резистивный резистивный датчик температуры
Резистивные датчики температуры имеют положительный температурный коэффициент (PTC), но, в отличие от термистора, их выход чрезвычайно линейный, что позволяет очень точно измерять температуру.
Однако они имеют очень низкую тепловую чувствительность, то есть изменение температуры приводит только к очень небольшому изменению выходной мощности, например, 1 Ом / o C.
Наиболее распространенные типы RTD изготавливаются из платины и называются платиновым термометром сопротивления или PRT , причем наиболее распространенным из них является датчик Pt100, который имеет стандартное значение сопротивления 100 Ом при 0 o . C. Обратной стороной является то, что Platinum стоит дорого, и одним из основных недостатков этого типа устройств является его стоимость.
Подобно термистору, RTD являются пассивными резистивными устройствами, и, пропуская постоянный ток через датчик температуры, можно получить выходное напряжение, которое линейно увеличивается с температурой.Типичный RTD имеет базовое сопротивление около 100 Ом при 0 o C, повышающееся до около 140 Ом при 100 o C с диапазоном рабочих температур от -200 до +600 o C.
Поскольку RTD является резистивным устройством, нам нужно пропустить через них ток и контролировать результирующее напряжение. Однако любое изменение сопротивления из-за собственного нагрева резистивных проводов при протекании через них тока I 2 R (закон Ома) вызывает ошибку в показаниях. Чтобы избежать этого, RTD обычно подключается к сети моста Уитстона, которая имеет дополнительные соединительные провода для компенсации выводов и / или подключения к источнику постоянного тока.
Термопара
Термопара на сегодняшний день является наиболее часто используемым типом датчиков температуры всех типов. Термопары популярны благодаря своей простоте, простоте использования и скорости реакции на изменения температуры, в основном из-за их небольшого размера. Термопары также имеют самый широкий температурный диапазон среди всех датчиков температуры от -200 o C до более 2000 o C.
Термопары — это термоэлектрические датчики, которые в основном состоят из двух соединений разнородных металлов, таких как медь и константан, которые сварены или обжаты вместе.Один спай поддерживается при постоянной температуре, называемой эталонным (холодным) спаем, а другой — измерительным (горячим) спаем. Когда два перехода находятся при разных температурах, на переходе возникает напряжение, которое используется для измерения датчика температуры, как показано ниже.
Конструкция термопары
Принцип работы термопары очень прост и прост. При соединении вместе соединение двух разнородных металлов, таких как медь и константан, создает «термоэлектрический» эффект, который дает постоянную разность потенциалов всего в несколько милливольт (мВ) между ними.Разность напряжений между двумя переходами называется «эффектом Зеебека», поскольку вдоль проводящих проводов создается градиент температуры, создающий ЭДС. Тогда выходное напряжение термопары зависит от изменений температуры.
Если оба перехода имеют одинаковую температуру, разность потенциалов на двух переходах равна нулю, другими словами, выходное напряжение отсутствует, так как V 1 = V 2 . Однако, когда переходы соединены в цепи и оба имеют разные температуры, выходное напряжение будет определяться по разнице температур между двумя переходами, V 1 — V 2 .Эта разница в напряжении будет увеличиваться с температурой до тех пор, пока не будет достигнут уровень пикового напряжения на переходах, что определяется характеристиками двух используемых разнородных металлов.
Термопарымогут быть изготовлены из множества различных материалов, что позволяет измерять экстремальные температуры от -200 o C до +2000 o C. Благодаря такому большому выбору материалов и температурного диапазона были разработаны признанные во всем мире стандарты с цветовыми кодами термопар, которые позволяют пользователю выбрать правильный датчик термопары для конкретного применения.Британский цветовой код для стандартных термопар приведен ниже.
Цветовые коды термопар
Три наиболее распространенных материала термопар, используемых выше для общего измерения температуры: железо-константан (тип J), медь-константан (тип T) и никель-хром (тип K). Выходное напряжение термопары очень мало, всего несколько милливольт (мВ) для изменения разности температур 10 — ° C, и из-за этого небольшого выходного напряжения обычно требуется некоторая форма усиления.
Усиление термопары
Тип усилителя, дискретный или в форме операционного усилителя, должен быть тщательно выбран, потому что требуется хорошая стабильность дрейфа для предотвращения повторной калибровки термопары через частые промежутки времени. Это делает усилитель с прерывателем и измерительной аппаратурой предпочтительным для большинства приложений измерения температуры.
Прочие датчики температуры Типы , не упомянутые здесь, включают датчики полупроводникового перехода, датчики инфракрасного и теплового излучения, медицинские термометры, индикаторы и чернила или красители, меняющие цвет.
В этом руководстве по «Типам датчиков температуры» мы рассмотрели несколько примеров датчиков, которые можно использовать для измерения изменений температуры. В следующем уроке мы рассмотрим датчики, которые используются для измерения количества света, такие как фотодиоды, фототранзисторы, фотоэлектрические элементы и светозависимый резистор.
Типы, принцип работы и приложения
Все мы используем датчики температуры в повседневной жизни, будь то термометры, водонагреватели, микроволновые печи или холодильники.Обычно датчики температуры имеют широкий спектр применения, в том числе в области геотехнического мониторинга.
Датчики температуры — это простой прибор, который измеряет степень тепла или холода и преобразует ее в считываемые единицы. Но задумывались ли вы, как измеряется температура почвы, скважин, огромных бетонных дамб или зданий? Что ж, это достигается с помощью некоторых специализированных датчиков температуры.
Датчики температуры предназначены для регулярного контроля бетонных конструкций, мостов, железнодорожных путей, грунта и т. Д.
Здесь мы расскажем вам, что такое датчик температуры, как он работает, где он используется и какие бывают его типы.
Что такое датчики температуры?
Датчик температуры — это устройство, обычно термопара или резистивный датчик температуры, которое обеспечивает измерение температуры в читаемой форме с помощью электрического сигнала.
Термометр — это самая простая форма измерителя температуры, которая используется для измерения степени жара и прохлады.
Измерители температуры используются в геотехнической области для контроля бетона, конструкций, почвы, воды, мостов и т. Д. На предмет структурных изменений в них из-за сезонных колебаний.
Термопара (Т / С) изготовлена из двух разнородных металлов, которые генерируют электрическое напряжение прямо пропорционально изменению температуры. RTD (резистивный датчик температуры) — это переменный резистор, который изменяет свое электрическое сопротивление прямо пропорционально изменению температуры точным, воспроизводимым и почти линейным образом.
Что делают датчики температуры?
Датчик температуры — это устройство, предназначенное для измерения степени жары или холода объекта. Работа измерителя температуры зависит от напряжения на диоде. Изменение температуры прямо пропорционально сопротивлению диода. Чем ниже температура, тем меньше сопротивление, и наоборот.
Сопротивление диода измеряется и преобразуется в считываемые единицы измерения температуры (Фаренгейт, Цельсий, Цельсия и т. Д.).) и отображается в числовой форме над блоками считывания. В области геотехнического мониторинга эти датчики температуры используются для измерения внутренней температуры таких конструкций, как мосты, плотины, здания, электростанции и т. Д.
Для чего нужен датчик температуры? | Каковы функции датчика температуры?
Есть много типов датчиков температуры, но наиболее распространенный способ их классификации основан на режиме подключения, который включает в себя контактные и бесконтактные датчики температуры.
Контактные датчики включают термопары и термисторы, потому что они находятся в прямом контакте с объектом, который они должны измерять. А бесконтактные датчики температуры измеряют тепловое излучение, выделяемое источником тепла. Такие измерители температуры часто используются в опасных средах, таких как атомные электростанции или тепловые электростанции.
В геотехническом мониторинге датчики температуры измеряют теплоту гидратации в массивных бетонных конструкциях. Их также можно использовать для мониторинга миграции грунтовых вод или просачивания.Одна из наиболее распространенных областей, где они используются, — это время отверждения бетона, потому что он должен быть относительно теплым, чтобы схватиться и затвердеть должным образом. Сезонные колебания вызывают расширение или сжатие конструкции, тем самым изменяя ее общий объем.
Как работает датчик температуры?
Основным принципом работы датчиков температуры является напряжение на выводах диода. Если напряжение увеличивается, температура также повышается, за чем следует падение напряжения между выводами транзистора базы и эмиттера в диоде.
Помимо этого, Encardio-Rite имеет датчик температуры с вибрирующей проволокой, который работает по принципу изменения напряжения при изменении температуры.
Измеритель температуры с вибрирующей проволокой разработан по принципу, согласно которому разнородные металлы имеют разный линейный коэффициент расширения при изменении температуры.
Он в основном состоит из магнитной, растянутой проволоки с высокой прочностью на растяжение, два конца которой прикреплены к любому разнородному металлу таким образом, что любое изменение температуры напрямую влияет на натяжение проволоки и, следовательно, на ее собственную частоту колебаний.
В случае измерителя температуры Encardio-Rite разнородным металлом является алюминий (алюминий имеет больший коэффициент теплового расширения, чем сталь). Поскольку сигнал температуры преобразуется в частоту, тот же блок считывания, который используется для другие датчики с вибрирующей проволокой также могут использоваться для контроля температуры.
Изменение температуры регистрируется специально созданным датчиком с вибрирующей проволокой Encardio-rite и преобразуется в электрический сигнал, который передается в виде частоты на считывающее устройство.
Частота, которая пропорциональна температуре и, в свою очередь, напряжению «σ» в проволоке, может быть определена следующим образом:
f = 1/2 [σg / ρ] / 2l Гц
Где:
σ = натяжение проволоки
g = ускорение свободного падения
ρ = плотность проволоки
l = длина провода
Какие бывают типы датчиков температуры?
Доступны датчики температуры различных типов, форм и размеров.Два основных типа датчиков температуры:
Датчики температуры контактного типа : Есть несколько измерителей температуры, которые измеряют степень тепла или холода в объекте, находясь в непосредственном контакте с ним. Такие датчики температуры относятся к категории контактных. Их можно использовать для обнаружения твердых тел, жидкостей или газов в широком диапазоне температур.
Бесконтактные датчики температуры : Эти типы измерителей температуры не находятся в прямом контакте с объектом, а измеряют степень тепла или холода посредством излучения, испускаемого источником тепла.
Контактные и бесконтактные датчики температуры делятся на:
Термостаты
Термостат — это датчик температуры контактного типа, состоящий из биметаллической полосы, состоящей из двух разнородных металлов, таких как алюминий, медь, никель или вольфрам.
Разница в коэффициентах линейного расширения обоих металлов заставляет их производить механическое изгибающее движение, когда они подвергаются нагреву.
Термисторы
Термисторы или термочувствительные резисторы — это те, которые меняют свой внешний вид при изменении температуры.Термисторы изготовлены из керамического материала, такого как оксиды никеля, марганца или кобальта, покрытого стеклом, что позволяет им легко деформироваться.
Большинство термисторов имеют отрицательный температурный коэффициент (NTC), что означает, что их сопротивление уменьшается с повышением температуры. Но есть несколько термисторов с положительным температурным коэффициентом (PTC), и их сопротивление увеличивается с повышением температуры.
Резистивные датчики температуры (RTD)
ТС— это точные датчики температуры, которые состоят из проводящих металлов высокой чистоты, таких как платина, медь или никель, намотанных в катушку.Электрическое сопротивление RTD изменяется аналогично термистору.
Термопары
Один из наиболее распространенных датчиков температуры включает термопары из-за их широкого рабочего диапазона температур, надежности, точности, простоты и чувствительности.
Термопара обычно состоит из двух спаях разнородных металлов, таких как медь и константан, которые сварены или обжаты вместе. Один из этих переходов, известный как холодный спай, поддерживается при определенной температуре, в то время как другой является измерительным переходом, известным как горячий спай.
Под воздействием температуры на переходе возникает падение напряжения.
Термистор с отрицательным температурным коэффициентом (NTC)
Термистор — это, по сути, чувствительный датчик температуры, который точно реагирует даже на незначительные изменения температуры. Он обеспечивает огромную стойкость при очень низких температурах. Это означает, что как только температура начинает повышаться, сопротивление начинает быстро падать.
Из-за большого изменения сопротивления на градус Цельсия даже небольшое изменение температуры точно отображается термистором с отрицательным температурным коэффициентом (NTC).Из-за этого экспоненциального принципа работы требуется линеаризация. Обычно они работают в диапазоне от -50 до 250 ° C.
Датчики на основе полупроводников
Датчик температуры на основе полупроводника работает с двойными интегральными схемами (ИС). Они содержат два одинаковых диода с температурно-чувствительными характеристиками напряжения и тока для эффективного измерения изменений температуры.
Однако они дают линейный выходной сигнал, но менее точны при температуре от 1 ° C до 5 ° C. Они также демонстрируют самую медленную реакцию (от 5 до 60 с) в самом узком температурном диапазоне (от -70 ° C до 150 ° C).
Датчик температуры вибрирующей проволоки модели ETT-10V
Измеритель температуры с вибрирующей проволокой Encardio-rite Model ETT-10V используется для измерения внутренней температуры в бетонных конструкциях или в воде. Он имеет разрешение лучше 0,1 ° C и работает аналогично термопарным датчикам температуры. Он также имеет диапазон высоких температур от -20 o до 80 o C.
Технические характеристики измерителя температуры с вибрирующей проволокой ЭТТ-10В
Тип датчика | Pt 100 |
Диапазон | -20 o до 80 o C |
Точность | ± 0.Стандарт 5% полной шкалы; ± 0,1% полной шкалы опционально |
Размер (Φ x L) | 34 x 168 мм |
Зонд
термистора сопротивления модели ЭТТ-10ТХТемпературный датчик сопротивления Encardio-rite модели ETT-10TH представляет собой водостойкий температурный датчик малой массы для измерения температуры от –20 до 80 ° C. Благодаря низкой тепловой массе он имеет быстрое время отклика.
Датчик температуры сопротивления моделиETT-10TH специально разработан для измерения температуры поверхности стали и измерения температуры поверхности бетонных конструкций.ETT-10TH может быть встроен в бетон для измерения объемной температуры внутри бетона и даже может работать под водой.
Термопреобразователи сопротивления ETT-10TH полностью взаимозаменяемы. Показания температуры не будут отличаться более чем на 1 ° C в указанном диапазоне рабочих температур. Это позволяет использовать один индикатор с любым датчиком ETT-10TH без повторной калибровки.
Индикатор с вибрирующей проволокой EDI-51V моделиEncardio-rite при использовании с ETT-10TH напрямую показывает температуру зонда в градусах Цельсия.
Как работает зонд термистора сопротивления модели ETT-10TH?
Датчик температурыETT-10TH состоит из термисторной эпоксидной смолы с согласованной температурной кривой, заключенной в медную трубку для более быстрого теплового отклика и защиты окружающей среды. Трубка сплющена на конце, чтобы ее можно было прикрепить к любой достаточно плоской металлической или бетонной поверхности для измерения температуры поверхности.
Плоский наконечник зонда можно прикрепить к большинству поверхностей с помощью легко доступных двухкомпонентных эпоксидных клеев.При желании зонд также можно прикрепить болтами к поверхности конструкции.
Датчик температуры снабжен четырехжильным кабелем, который используется в качестве стандарта во всех тензодатчиках Encardio-rite с вибрирующей проволокой. Провода белого и зеленого цветов используются для термистора, как и другие датчики с вибрирующим проводом Encardio-rite.
Пара красных и черных проводов не используется. Единая цветовая схема для разных датчиков упрощает безошибочное соединение с терминалом регистратора данных.
Технические характеристики модели ETT-10TH
Тип датчика | Кривая R-T согласована с термистором NTC, эквивалентным YSI 44005 |
Диапазон | -20 o до 80 o C |
Точность | 1 или С |
Материал корпуса | Медь луженая |
Кабель | 4-х жильный в ПВХ оболочке |
Датчик температуры RTD, модель ETT-10PT
Датчик температуры RTD (резистивный датчик температуры) ETT-10PT состоит из керамического резистивного элемента (Pt.100) с европейским стандартом калибровки кривой DIN IEC 751 (бывший DIN 43760). Элемент сопротивления заключен в прочную трубку из нержавеющей стали с закрытым концом, которая защищает элемент от влаги.
Как работает датчик температуры RTD модели ETT-10PT?
Температурный датчик сопротивления работает по принципу, согласно которому сопротивление датчика является функцией измеренной температуры. Платиновый RTD обладает очень хорошей точностью, линейностью, стабильностью и воспроизводимостью.
Датчик температуры сопротивления модели ETT-10PT снабжен трехжильным экранированным кабелем.Красный провод обеспечивает одно соединение, а два черных провода вместе — другое. Таким образом достигается компенсация сопротивления проводов и температурных изменений сопротивления проводов. Показания резистивного датчика температуры легко считываются с помощью цифрового индикатора температуры RTD.
Нажмите кнопку редактирования, чтобы изменить этот текст. Lorem ipsum dolor sit amet, conctetur adipiscing elit. Ut elit tellus, luctus nec ullamcorper mattis, pulvinar dapibus leo.
Технические характеристики датчика RTD модели ETT-10PT
Тип датчика | Pt 100 |
Диапазон | -20 o до 80 o C |
Точность | ± (0.3 + 0,005 * т) или С |
Калибровка | DIN IEC 751 |
Кривая (европейская) | 0,00385 Ом / Ом / o C |
Размер (Φ x L) | 8 x 135 мм |
Кабель | 3-жильный экранированный |
Термопара Encardio-Rite
Encardio-rite предлагает термопару Т-типа (медь-константан) для измерения внутренней температуры в бетонных конструкциях.Он состоит из двух разнородных металлов, соединенных одним концом. Когда соединение двух металлов нагревается или охлаждается, создается напряжение, которое может быть обратно соотнесено с температурой.
Измерение с помощью термопары состоит из провода термопары с двумя разнородными проводниками (медь-константан), соединенными на одном конце для образования горячего спая. Этот конец защищен от коррозии и помещен в требуемые места для измерения температуры.
Другой конец провода термопары подсоединяется к подходящему разъему термопары для образования холодного спая.Показания термопары отображают прямое считывание температуры в месте установки и автоматически компенсируют температуру на холодном спайе.
Технические характеристики термопары Encardio-Rite
Тип провода | Т-медь-константан |
Изоляция проводов | PFA тефлон C |
Температура горячего спая | до 260 o C (макс.) |
Тип разъема Миниатюрный | Стеклонаполненный нейлон |
Рабочая температура | -20 o до 100 o C |
Температура холодного спая | Окружающий |
Где используется датчик температуры?
Область применения датчика температуры:
- Датчики температуры используются для проверки проектных предположений, что способствует более безопасному и экономичному проектированию и строительству.
- Они используются для измерения повышения температуры в процессе твердения бетона.
- Они могут измерять температуру горных пород вблизи резервуаров для хранения сжиженного газа и при проведении операций по замораживанию грунта.
- Датчики температуры также могут измерять температуру воды в резервуарах и скважинах.
- Его можно использовать для интерпретации температурных напряжений и изменений объема в плотинах.
- Их также можно использовать для изучения влияния температуры на другие установленные приборы.
Преимущества датчиков температуры Encardio-Rite
- Датчик температуры Encardio-Rite является точным, недорогим и чрезвычайно надежным.
- Они подходят как для поверхностного монтажа, так и для встраиваемых систем.
- Низкая тепловая масса сокращает время отклика.
- Датчик температуры вибрирующей проволоки полностью взаимозаменяемый; один индикатор может считывать данные со всех датчиков.
- Имеет водонепроницаемый корпус со степенью защиты IP-68.
- Они поставляются с индикаторами, которые легко доступны для прямого отображения температуры.
- Датчики температуры обладают отличной линейностью и гистерезисом.
- Технология вибрирующей проволоки обеспечивает долгосрочную стабильность, быстрое и легкое считывание показаний.
- Датчики герметично закрыты электронно-лучевой сваркой с вакуумом около 1/1000 Торр.
- Они подходят для удаленного чтения, сканирования, а также для регистрации данных.
Часто задаваемые вопросы
В чем разница между датчиком температуры и преобразователем температуры?
Датчик температуры — это прибор, используемый для измерения степени нагрева или прохлады объекта, тогда как датчик температуры — это устройство, которое сопрягается с датчиком температуры для передачи сигналов в удаленное место для мониторинга и управления.
Это означает, что термопара, RTD или термистор подключены к регистратору данных для получения данных в любом удаленном месте.
Как измеряется температура в бетонной плотине?
За исключением процедуры, принятой во время строительства, наибольший фактор, вызывающий напряжение в массивном бетоне, связан с изменением температуры. Следовательно, для анализа развития термического напряжения и контроля искусственного охлаждения необходимо отслеживать изменение температуры бетона во время строительства.
Для этого необходимо точно измерить температуру во многих точках конструкции, в воде и в воздухе. Должно быть встроено достаточное количество датчиков, чтобы получить правильную картину распределения температуры в различных точках конструкции.
В большой бетонной плотине типичная схема заключается в размещении датчика температуры через каждые 15-20 м по поперечному сечению и через каждые 10 м по высоте. Для небольших плотин интервал может быть уменьшен. Температурный зонд, установленный в верхней части плотины, оценивает температуру водохранилища, поскольку она меняется в течение года.
Это намного проще, чем то и дело ронять термометр в резервуар, чтобы проводить наблюдения. Во время эксплуатации бетонной плотины суточные и сезонные изменения окружающей среды наносят ущерб развитию термических напряжений в конструкции. Эффект более выражен на стороне нисходящего потока. Несколько датчиков температуры должны быть размещены рядом и в нижней части бетонной плотины для оценки быстрых суточных и еженедельных колебаний температуры.
Какой датчик температуры самый точный?
RTD — самый точный датчик температуры. Платиновый RTD имеет очень хорошую точность, линейность, стабильность и воспроизводимость по сравнению с термопарами или термисторами.
Что такое термопара?
Термопара — это тип датчика температуры, который используется для измерения внутренней температуры объекта.
Существует три закона для термопар, как указано ниже:
Закон однородного материала
Если все провода и термопара сделаны из одного материала, изменения температуры в проводке не влияют на выходное напряжение.Следовательно, необходимы провода, изготовленные из различных материалов.
Закон промежуточных материалов
Сумма всех термоэлектрических сил в цепи с несколькими разнородными материалами при постоянной температуре равна нулю. Это означает, что если третий материал добавляется при той же температуре, новый материал не генерирует никакого сетевого напряжения.
Закон последовательных или промежуточных температур
Если два разнородных однородных материала создают термоэдс 1, когда переходы находятся в точках T1 и T2, и создают термоэдс 2, когда переходы находятся в точках T2 и T3, то ЭДС, генерируемая, когда переходы находятся в точках T1 и T3, будет равна ЭДС1 + ЭДС2
Как проверить датчик температуры?
В Encardio-Rite у нас есть специализированные камеры для испытания температуры (с уже известными системами температуры и контроля температуры) для проверки точности и качества наших датчиков температуры.
Это все о датчиках температуры, их различных типах, областях применения, использовании, а также о принципе работы. Сообщите нам свои вопросы в разделе комментариев ниже.
Датчики температуры: типы, принцип работы и применение | by Encardio rite
Датчики температуры: типы, принцип работы и применение
10 июля 2019 г.
Мы все используем датчики температуры в повседневной жизни, будь то термометры, бытовые водонагреватели, микроволновые печи и т. д. или холодильники.Обычно датчики температуры имеют широкий спектр применения, в том числе в области геотехнического мониторинга.
Датчики температуры — это простой прибор, который измеряет степень тепла или холода и преобразует ее в считываемые единицы. Но задумывались ли вы, как измеряется температура почвы, скважин, огромных бетонных дамб или зданий? Что ж, это достигается с помощью некоторых специализированных датчиков температуры.
Датчики температуры предназначены для регулярного контроля бетонных конструкций, мостов, железнодорожных путей, грунта и т. Д.
Здесь мы расскажем вам, что такое датчик температуры, как он работает, где он используется и какие бывают его типы.
Что такое датчики температуры?
Датчик температуры — это устройство, обычно термопара или резистивный датчик температуры, которое обеспечивает измерение температуры в читаемой форме с помощью электрического сигнала.
Термометр — это самая простая форма измерителя температуры, которая используется для измерения степени жара и холода.
Измерители температуры используются в геотехнической области для контроля бетона, конструкций, почвы, воды, мостов и т. Д. На предмет структурных изменений в них из-за сезонных колебаний.
Термопара (Т / С) изготовлена из двух разнородных металлов, которые генерируют электрическое напряжение прямо пропорционально изменению температуры. RTD (резистивный датчик температуры) — это переменный резистор, который изменяет свое электрическое сопротивление прямо пропорционально изменению температуры точным, воспроизводимым и почти линейным образом.
Для чего нужны датчики температуры?
Датчик температуры — это устройство, предназначенное для измерения степени жары или холода объекта. Работа измерителя температуры зависит от напряжения на диоде. Изменение температуры прямо пропорционально сопротивлению диода. Чем ниже температура, тем меньше сопротивление, и наоборот.
Сопротивление на диоде измеряется и преобразуется в считываемые единицы температуры (Фаренгейт, Цельсий, Цельсия и т. Д.)) и отображается в числовой форме над блоками считывания. В области геотехнического мониторинга эти датчики температуры используются для измерения внутренней температуры таких конструкций, как мосты, плотины, здания, электростанции и т. Д.
Для чего используется датчик температуры? | Каковы функции датчика температуры?
Что ж, существует много типов датчиков температуры, но наиболее распространенный способ их классификации основан на режиме подключения, который включает в себя контактные и бесконтактные датчики температуры.
Контактные датчики включают в себя термопары и термисторы, поскольку они находятся в непосредственном контакте с объектом, который они должны измерять. А бесконтактные датчики температуры измеряют тепловое излучение, выделяемое источником тепла. Такие измерители температуры часто используются в опасных средах, таких как атомные электростанции или тепловые электростанции.
В геотехническом мониторинге датчики температуры измеряют теплоту гидратации в массивных бетонных конструкциях. Их также можно использовать для мониторинга миграции грунтовых вод или просачивания.Одна из наиболее распространенных областей, где они используются, — это время отверждения бетона, потому что он должен быть относительно теплым, чтобы схватиться и затвердеть должным образом. Сезонные колебания вызывают расширение или сжатие конструкции, тем самым изменяя ее общий объем.
Как работает датчик температуры?
Основным принципом работы датчиков температуры является напряжение на выводах диода. Если напряжение увеличивается, температура также повышается, за чем следует падение напряжения между выводами транзистора базы и эмиттера в диоде.
Кроме того, Encardio-Rite имеет датчик температуры с вибрирующей проволокой, работающий по принципу изменения напряжения из-за изменения температуры.
Измеритель температуры с вибрирующей проволокой разработан по принципу, согласно которому разнородные металлы имеют разный линейный коэффициент расширения при изменении температуры.
Он в основном состоит из магнитной растянутой проволоки с высокой прочностью на разрыв, два конца которой прикреплены к любому разнородному металлу таким образом, что любое изменение температуры напрямую влияет на натяжение проволоки и, следовательно, на ее собственную частоту вибрации. .
В случае измерителя температуры Encardio-Rite разнородным металлом является алюминий (алюминий имеет больший коэффициент теплового расширения, чем сталь). Поскольку сигнал температуры преобразуется в частоту, используется тот же блок считывания. другие датчики с вибрирующей проволокой также могут использоваться для контроля температуры.
Изменение температуры регистрируется специально созданным датчиком вибрирующей проволоки Encardio-rite и преобразуется в электрический сигнал, который передается в виде частоты на устройство считывания.
Частота, которая пропорциональна температуре и, в свою очередь, напряжению σ в проволоке, может быть определена следующим образом:
f = 1/2 [σg / ρ] / 2l Гц
Где :
σ = натяжение проволоки
g = ускорение свободного падения
ρ = плотность проволоки
l = длина проволоки
Какие существуют датчики температуры?
Доступны датчики температуры различных типов, форм и размеров.Существуют два основных типа датчиков температуры:
Датчики температуры контактного типа : Есть несколько измерителей температуры, которые измеряют степень нагрева или охлаждения объекта, находясь в непосредственном контакте с ним. Такие датчики температуры относятся к категории контактных. Их можно использовать для обнаружения твердых тел, жидкостей или газов в широком диапазоне температур.
Бесконтактные датчики температуры : Эти типы измерителей температуры не находятся в прямом контакте с объектом, а измеряют степень тепла или холода посредством излучения, испускаемого источником тепла.
Контактные и бесконтактные датчики температуры подразделяются на:
Термостаты
Термостат — это датчик температуры контактного типа, состоящий из биметаллической полосы, состоящей из двух разнородных металлов, таких как алюминий, медь, никель. , или вольфрам.
Разница в коэффициентах линейного расширения обоих металлов заставляет их производить механическое изгибающее движение, когда они подвергаются нагреву.
Термисторы
Термисторы или термочувствительные резисторы — это те, которые меняют свой внешний вид при изменении температуры.Термисторы изготовлены из керамического материала, такого как оксиды никеля, марганца или кобальта, покрытого стеклом, что позволяет им легко деформироваться.
Большинство термисторов имеют отрицательный температурный коэффициент (NTC), что означает, что их сопротивление уменьшается с увеличением температуры. Но есть несколько термисторов с положительным температурным коэффициентом (PTC), и их сопротивление увеличивается с повышением температуры.
Резистивные датчики температуры (RTD)
RTD — это точные датчики температуры, которые состоят из проводящих металлов высокой чистоты, таких как платина, медь или никель, намотанных в катушку.Электрическое сопротивление RTD изменяется аналогично термистору.
Термопары
Один из наиболее распространенных датчиков температуры включает термопары из-за их широкого диапазона рабочих температур, надежности, точности, простоты и чувствительности.
Термопара обычно состоит из двух соединений разнородных металлов, таких как медь и константан, которые сварены или обжаты вместе. Один из этих переходов, известный как холодный спай, поддерживается при определенной температуре, в то время как другой является измерительным переходом, известным как горячий спай.
Под воздействием температуры на переходе возникает падение напряжения.
Термистор с отрицательным температурным коэффициентом (NTC)
Термистор в основном является чувствительным к температуре .. (Подробнее)
Что такое датчик температуры?
Вы когда-нибудь оставляли свой смартфон в машине в жаркий день? Если это так, на вашем экране могло быть изображение термометра и предупреждение о том, что ваш телефон перегрелся. Это потому, что есть крошечный встроенный датчик температуры, который измеряет внутреннюю температуру вашего телефона.Как только внутри телефона достигается определенная температура (например, iPhone выключается при температуре около 113 градусов по Фаренгейту), датчик температуры отправляет электронный сигнал на встроенный компьютер. Это, в свою очередь, ограничивает доступ пользователей к каким-либо приложениям или функциям до тех пор, пока телефон снова не остынет, поскольку запущенные программы могут только еще больше повредить внутренние компоненты телефона.
Датчик температуры — это электронное устройство, которое измеряет температуру окружающей среды и преобразует входные данные в электронные данные для регистрации, отслеживания или сигнализации изменений температуры.Есть много разных типов датчиков температуры. Некоторые датчики температуры требуют прямого контакта с контролируемым физическим объектом (контактные датчики температуры), в то время как другие измеряют температуру объекта косвенно (бесконтактные датчики температуры).
Бесконтактные датчики температуры обычно являются инфракрасными (ИК) датчиками. Они удаленно обнаруживают инфракрасную энергию, излучаемую объектом, и отправляют сигнал на откалиброванную электронную схему, которая определяет температуру объекта.
Среди контактных датчиков температуры есть термопары и термисторы. Термопара состоит из двух проводников, каждый из которых изготовлен из металла разного типа, которые соединены на конце, образуя спай. Когда соединение подвергается нагреву, создается напряжение, которое напрямую соответствует входной температуре. Это происходит из-за явления, называемого термоэлектрическим эффектом. Термопары, как правило, недорогие, так как их конструкция и материалы просты. Другой тип контактного датчика температуры называется термистором.В термисторах сопротивление уменьшается с увеличением температуры. Существует два основных типа термисторов: отрицательный температурный коэффициент (NTC) и положительный температурный коэффициент (PTC). Термисторы более точны, чем термопары (способны измерять в пределах 0,05–1,5 градусов Цельсия), и они сделаны из керамики или полимеров. Температурные датчики сопротивления (RTD), по сути, являются металлическим аналогом термисторов, и они являются наиболее точным и дорогим типом датчиков температуры.
Датчики температуры используются в автомобилях, медицинских устройствах, компьютерах, кухонных приборах и другом оборудовании.
4 наиболее распространенных типа датчиков температуры
Некоторые приложения, такие как оборудование, используемое для создания жизненно важных лекарств, требуют, чтобы датчики температуры были чувствительными и точными для критически важного контроля качества; однако для некоторых приложений, например для термометра в автомобиле, не требуются такие точные или чувствительные датчики. Четыре наиболее распространенных типа датчиков температуры с диапазоном чувствительности и точности от высокого до низкого:
- Термисторы с отрицательным температурным коэффициентом (NTC)
- Температурные датчики сопротивления (RTD)
- Термопары
- Датчики на основе полупроводников
Датчик температуры-Термисторный зонд
Типы датчиков температуры 1.Термистор с отрицательным температурным коэффициентом (NTC)Термистор — это термочувствительный резистор, который демонстрирует непрерывное небольшое постепенное изменение сопротивления, связанное с изменениями температуры. Термистор NTC обеспечивает более высокое сопротивление при низких температурах. При повышении температуры сопротивление постепенно падает в соответствии с таблицей R-T. Небольшие изменения точно отражаются из-за больших изменений сопротивления на ° C. Выход термистора NTC является нелинейным из-за его экспоненциальной природы; однако его можно линеаризовать в зависимости от его применения.Эффективный рабочий диапазон составляет от -50 до 250 ° C для термисторов в стеклянной капсуле или 150 ° C для стандартных термисторов.
2. Температурный датчик сопротивления (RTD)Температурный датчик сопротивления, или RTD, изменяет сопротивление элемента RTD в зависимости от температуры. RTD состоит из пленки или, для большей точности, провода, намотанного на керамический или стеклянный сердечник. Платина составляет самые точные RTD, в то время как никель и медь делают RTD, которые дешевле; однако никель и медь не так стабильны или воспроизводимы, как платина.Платиновые термометры сопротивления обеспечивают высокоточный линейный выходной сигнал в диапазоне от -200 до 600 ° ° C, но они намного дороже, чем медь или никель.
3. ТермопарыТермопара состоит из двух проводов из разных металлов, электрически соединенных в двух точках. Различное напряжение, создаваемое между этими двумя разнородными металлами, отражает пропорциональные изменения температуры. Термопары нелинейны и требуют преобразования с помощью таблицы при использовании для контроля температуры и компенсации, обычно выполняемой с помощью таблицы поиска.Точность низкая, от 0,5 ° C до 5 ° C, но термопары работают в самом широком диапазоне температур, от -200 ° C до 1750 ° C.
4. Полупроводниковые датчики температурыДатчик температуры на основе полупроводника обычно встраивается в интегральные схемы (ИС). В этих датчиках используются два идентичных диода с чувствительными к температуре характеристиками напряжения и тока, которые используются для отслеживания изменений температуры. Они предлагают линейный отклик, но имеют самую низкую точность по сравнению с датчиками основных типов.Эти датчики температуры также имеют самую медленную реакцию в самом узком диапазоне температур (от -70 ° C до 150 ° C).
Измерение температуры в повседневной жизни
Датчики температуры жизненно необходимы в повседневной жизни. Эти важные технологии измеряют количество тепла, выделяемого объектом или системой. Приведенные измерения позволяют нам физически ощутить изменение температуры. Одна из важных функций датчиков температуры — это предотвращение . Датчики температуры определяют, когда достигается заданная высокая точка, что дает время для профилактических действий. Хороший пример — пожарные извещатели.
По данным sensormag.com:
Измерение температуры — одно из наиболее чувствительных свойств или параметров в таких отраслях, как нефтехимическая, автомобильная, аэрокосмическая и оборонная, бытовая электроника и т. Д. Эти датчики устанавливаются в устройства с целью точного и эффективного измерения температуры среды в соответствии с заданным набором требований.
Надежная схема определения температуры, использующая термисторный датчик NTC, может быть рентабельным способом разработки схемы без ущерба для быстродействия или точности.
Как исправить датчик температуры
Drive и его партнеры могут получать комиссию, если вы покупаете продукт по одной из наших ссылок. Подробнее.
Значит, датчик температуры в вашей машине работает неправильно или не работает вообще, и вы хотите это исправить? Повезло тебе.Температура двигателя вашего автомобиля имеет жизненно важное значение для его работы, а правильно работающий датчик — это показатель его здоровья. Кроме того, это может означать разницу между тем, чтобы добраться до работы и оказаться в заброшенном шахтерском городке, поскольку зомби оценивают ваш мозг. В любом случае …
В современных автомобилях датчик температуры также помогает компьютеру двигателя установить правильную топливно-воздушную смесь. Это важно как для экономии топлива, так и для долговечности двигателя. Но выяснение того, почему ваш датчик температуры выходит из строя или ведет себя хаотично, — это не просто вопрос «вот в чем дело».«Вероятно, потребуется некоторое устранение неполадок. Специалисты Drive Crack с практическими рекомендациями готовы помочь вам диагностировать и отремонтировать датчик температуры и вернуться в дорогу.
Приступим.
Основы
Расчетное необходимое время: Один час или более
Уровень квалификации: Средний
Система автомобиля: Охлаждение
Безопасность
Работа с автомобилем может быть грязной, особенно если вы работаете с поверхностями, которые раньше никогда не убирали.Это также может быть опасно, так как жидкости могут быть очень горячими, и детали могут упасть вам на пальцы ног. Итак, вот что вам понадобится, чтобы ваши джинсы, рубашка и кожа оставались безупречными, а кости — целыми.
- Перчатки механика.
- Рубашка с длинным рукавом для защиты рук.
- Маска или вентилятор для предотвращения вдыхания химических паров, и если вы хотите выглядеть как умеренный Бэйн.
- Защита глаз.
Расположение инструментов и оборудования так, чтобы все было легко доступно, сэкономит драгоценные минуты, ожидая, пока ваш умелый ребенок или четвероногий помощник принесет вам наждачную бумагу или паяльную лампу. (Для этой работы вам не понадобится паяльная лампа. Пожалуйста, не позволяйте ребенку давать вам паяльную лампу — Ред.)
Вам также понадобится плоское рабочее место, например, пол гаража, подъездная дорожка или улица. парковка, но проверьте свои местные законы, чтобы убедиться, что вы не нарушаете какие-либо правила при движении по улице.
Все, что вам понадобится
Мы не экстрасенсы и не шпионим за вашим ящиком с инструментами или в гараже, так что вот что вам понадобится для выполнения работы.
Список инструментов
Список деталей
- Новый датчик температуры (если есть)
- Новый термостат (если есть)
- Новая охлаждающая жидкость
Вот как исправить датчик температуры вашего автомобиля
Давайте сделаем это!
Замена неисправного датчика температуры охлаждающей жидкости двигателя
Наиболее частой причиной неправильных показаний температуры является неисправный датчик температуры охлаждающей жидкости (CTS).Деталь, которая обычно находится рядом с термостатом автомобиля, рядом с основанием радиатора (см. Руководство пользователя или руководство по ремонту), может застрять и выйти из строя.
- С помощью сканера OBD2 проверьте, выдает ли CTS текущие показания температуры.
- Если нет, то в этом проблема. Деталь нужно будет заменить.
- Дайте охлаждающей жидкости автомобиля остыть в течение 15–20 минут.
- Для увеличения клиренса приподнимите переднюю часть автомобиля.
- Снимите крышку радиатора.
- Слейте воду из радиатора в соответствии с инструкциями в руководстве по ремонту вашего автомобиля.
- Отсоедините разъем проводки датчика температуры.
- Снимите датчик температуры.
- Установить новый датчик температуры.
- Подсоедините разъем проводки.
- Убедитесь, что все пробки охлаждающей жидкости надежно закреплены.
- Добавьте охлаждающую жидкость и закройте бачок крышкой.
- Опустите автомобиль.
- Запустить двигатель.
- Подождите, чтобы проверить, правильно ли показывает датчик температуры.
- Сделайте тест-драйв.
- Убедитесь, что уровень охлаждающей жидкости не упал.
- Если есть, при необходимости долейте.
- Если все в порядке, ты золотой.
Замена неисправного термостата
Вторая по частоте неисправность — неисправный термостат. Эта маленькая деталь управляет потоком охлаждающей жидкости от радиатора к двигателю и от двигателя и может застрять в открытом или закрытом состоянии. И то же самое для вашего двигателя. Термостат обычно расположен в верхней части радиатора или у его основания (обратитесь к руководству пользователя или руководству по ремонту).Единственный способ проверить термостат — полностью снять его и погрузить в ведро с горячей водой, чтобы посмотреть, открывается ли он. Вот как проверить и заменить неисправный термостат.
- Дайте охлаждающей жидкости автомобиля остыть в течение 15–20 минут.
- Найдите термостат.
- Для увеличения клиренса приподнимите переднюю часть автомобиля домкратом.
- Снимите крышку радиатора.
- Слейте воду из радиатора в соответствии с инструкциями в руководстве по ремонту вашего автомобиля.
- Снимите термостат.
- Чтобы проверить термостат, погрузите его в воду, близкую к кипящей. Если он остается закрытым, значит, он неисправен и подлежит замене.
- Заменить термостат.
- Убедитесь, что все пробки охлаждающей жидкости надежно закреплены.
- Добавьте охлаждающую жидкость и закройте бачок крышкой.
- Опустите автомобиль.
- Запустить двигатель.
- Подождите, чтобы проверить, правильно ли показывает датчик температуры.
- Сделайте тест-драйв.
- Убедитесь, что уровень охлаждающей жидкости не упал.
- Если есть, при необходимости долейте.
- Если все в порядке, значит, вы сделали.
Диагностика воздуха в системе охлаждающей жидкости
Другой распространенной причиной неисправности датчика температуры является попадание воздуха в шланги радиатора. Воздух может скапливаться рядом с датчиком температуры или термостатом и вызывать неправильные показания (или их отсутствие). Это также может повлиять на общую эффективность охлаждения автомобиля. Вот как диагностировать и устранить воздух в шлангах.
- Поднимите переднюю часть автомобиля, это поможет удалить воздух.
- Сняв крышку радиатора, завести автомобиль.
- Охлаждающая жидкость должна начать циркулировать через двигатель, и если в системе останется воздух, он вырвется наружу.
- Дайте машине прогреться на холостом ходу, это может занять от 15 до 20 минут.
- Как только вы убедитесь, что весь воздух удален (отрыжка прекратится), закройте крышку радиатора.
- Опустите автомобиль.
- Сделайте тест-драйв.
- Убедитесь, что уровень охлаждающей жидкости не упал.
- Если есть, при необходимости долейте.
- Если все в порядке, значит, вы сделали.
Диагностика неисправной комбинации приборов
Среднему домашнему мастеру может понадобиться профессионал для диагностики и ремонта неисправной комбинации приборов. Если вы уже проверили трех возможных виновников, указанных выше, и ни одна из них не была причиной, скорее всего, что-то не так с самой группой датчиков.
Советы от профессионалов
Вот наши лучшие профессиональные советы, которые помогут вам диагностировать и отремонтировать датчик температуры.
- Если вы видите провал или даже колебания в расходе топлива, возможно, у вас неисправен датчик температуры или термостат; оба помогают ЭБУ автомобиля определить, сколько топлива попадает в двигатель.
- Индикатор проверки двигателя также может сказать вам, что что-то не так. То же и с подтекающей охлаждающей жидкостью.
Лайфхаки
Поскольку у вас может не быть доступа к нужным инструментам, мы также составили список наших лучших приемов, которые сделают вашу жизнь проще и меньше опустошают ваш карман.
- Если вы застряли на обочине дороги из-за протечки радиатора, и в поле зрения находится только продуктовый магазин, вы можете устранить утечку, налив сырой яичный белок в заливное отверстие радиатора (не используйте вилку, она может закупорить вверх по сердечнику нагревателя). Это нужно делать только в экстренных случаях, но это работает.
- Если ваша машина перегревается, включите обогреватель и откройте окна. Нагреватель поможет отвести тепло от двигателя.
Как часто вам нужно менять термостат или датчик температуры?
Автопроизводители создают эти детали, чтобы выжить, и часто вы не знаете, что пора заменить одну, пока она не выйдет из строя.
Как часто нужно промывать радиатор?
Примерно каждые 30 000 миль или каждую третью замену масла для большинства современных автомобилей.
Схема, типы, преимущества и недостатки
В повседневной жизни мы все используем различные типы датчиков. Исходя из этого, датчик температуры является одним из видов датчиков, который наиболее часто используется в различных формах, таких как микроволны, водонагреватели, холодильники, термометры и т. Д. Как правило, эти типы датчиков используются в широком диапазоне приложений для измерения количества крутизна или жаркость устройства и преобразовать его в читаемую единицу.
Вы знаете, как измеряется температура в зданиях, плотинах, скважинах, грунте? Что ж, это можно сделать с помощью специального датчика температуры, который рассчитывает показания температуры с помощью электрических сигналов. В этой статье обсуждается обзор датчиков температуры и их работа с типами и приложениями.
Что такое датчик температуры?
Датчик, который используется для измерения или поддержания фиксированной температуры в любом устройстве, известен как датчик температуры.Этот вид датчика играет ключевую роль в различных приложениях. Физические измерения, такие как температура, являются наиболее распространенными в промышленных приложениях. Датчик температуры обеспечивает измерение температуры в четкой форме с помощью электрического сигнала.
Датчик температуры
Эти типы датчиков доступны в различных формах, которые используются для различных методов управления температурой. Работа датчика температуры в основном зависит от напряжения на выводах диода.Итак, изменение температуры прямо пропорционально сопротивлению диода.
Измерение сопротивления на выводах диода может быть выполнено и для изменения считываемых единиц измерения температуры, таких как Цельсий, Фаренгейт, Цельсия и выставленных в виде числовых единиц измерения. В области геотехнического мониторинга датчики температуры используются для расчета внутренней температуры различных конструкций, таких как здания, плотины, мосты, электростанции и т. Д.
Цепь датчика температуры
Принципиальная схема релейного переключателя, использующего датчик температуры показано ниже.Как только цепь нагреется, реле включит нагрузку. К этому реле может быть приложено любое напряжение, например, устройство 110 В переменного тока, 220 В переменного или постоянного тока, чтобы мы могли постоянно контролировать его при желаемой температуре. Эта схема проста и дешева в сборке. Для новичков в электронике это идеальная схема.
Цепь датчика температуры с релейным переключателем
Необходимыми компонентами для создания этой цепи датчика температуры являются входной источник постоянного тока 9 В постоянного тока, термистор 10 кОм, транзистор BC547B, реле 6 В, диод 1N4007 и переменный резистор 20 кОм.Работа этой схемы может осуществляться от батареи на 9 В, адаптера или трансформатора. Эта схема включает 2 транзистора BC547B, как пара Дарлингтона. Таким образом, с помощью этих транзисторов можно увеличить чувствительность схемы, а также коэффициент усиления.
Требуемый диапазон нагрева можно отрегулировать с помощью переменного резистора, на котором вы хотите активировать свое реле. В этой схеме ключевую роль играет термистор, поскольку он обнаруживает тепло. Эта схема работает довольно просто. Как только термистор нагревается, его сопротивление уменьшается, что позволяет протеканию тока активировать транзисторы.
Как только оба транзистора сработают, они позволяют напряжению, подаваемому на реле, активироваться. Итак, теперь нагрузка, подключенная к этому реле, будет активирована. Эта схема очень полезна, как и вентилятор при желаемой температуре. Он активирует тревогу в экстренных случаях, когда не хочется перегреваться.
Типы датчиков температуры
Датчик температуры подразделяется на два типа: контактный и бесконтактный, при этом датчики контактного типа в основном используются в опасных зонах.Кроме того, эти типы датчиков подразделяются на различные типы, которые обсуждаются ниже.
Датчик температуры контактного типа
Датчик температуры контактного типа используется для определения величины температуры внутри объекта посредством прямого физического контакта с ним. Эти датчики могут использоваться для обнаружения твердых тел, жидкостей и других газов в широком диапазоне температур. Доступны датчики температуры контактного типа различных типов, такие как RTD, термопары, термометры, термисторы и т. Д.
Среди них термопары обычно менее дорогие из-за использования простых материалов и моделей. Другой тип датчика — это термистор, сопротивление которого будет уменьшаться при повышении температуры.
Термопара
Самым популярным и часто используемым датчиком температуры является термопара благодаря своей чувствительности, точности, широкому диапазону температур, простоте и надежности. Как правило, этот тип датчика включает в себя две разные металлические секции, такие как медь и константан, которые соединяются в процессе сварки.
Термопара
Конструкция этого датчика может быть выполнена из двух разных металлов, которые соединены двумя проводами в двух точках. Напряжение между этими проводами повторяет изменение температуры. Хотя, по сравнению с RTD, точность будет меньше. Диапазон температур этого датчика составляет от -200 ° C до -1750 ° C, но это дорого.
Когда соединение двух металлов охлаждается или нагревается, может образовываться напряжение, которое может быть снова подключено к температуре.ТАК это называется термоэлектрическим эффектом. Как правило, они недорогие, если их материалы и конструкция просты.
Выход термопары в основном зависит от ее типа, при этом обычные термопары подразделяются на различные типы, такие как K, J, T, N и E, которые называются термопарами из недрагоценных металлов. Термопары типа S, B и R называются термопарами из благородных металлов, а термопары типа C и D называются термопарами из тугоплавкого металла.
Диапазон температур термопары зависит от ее типов, как показано ниже.
- Диапазон температур термопары типа J составляет от 0 ° до 750 ° C
- Диапазон температур термопары типа K составляет от -200 ° до 1250 ° C
- Диапазон температур типа E Диапазон температур термопары от -200 ° до 900 ° C
- Диапазон температур термопары типа T составляет от -250 ° до 350 ° C
- Диапазон температур термопары типа N составляет от 0 ° до 1250 ° C
Термисторы
Термисторы также известны как термочувствительные резисторы, изготовленные из керамических материалов, таких как оксиды металлов, покрытые стеклом.Принцип работы термистора заключается в том, что при повышении температуры его сопротивление увеличивается.
Термисторный датчик
В соответствии с принципом он делится на два типа, например, положительный температурный коэффициент (PTC) и отрицательный температурный коэффициент (NTC). При положительном температурном коэффициенте, когда температура материала увеличивается, сопротивление будет увеличиваться, тогда как в NTC температура снижается, тогда сопротивление будет уменьшено.Сопротивление термистора будет увеличиваться при повышении температуры.
Этот тип датчика температуры демонстрирует предсказуемые, точные и огромные изменения при изменении различных температур. Огромное изменение — это не что иное, как температура быстро и точно отразится. Термисторы более точны по сравнению с термопарами. Эти датчики изготовлены из полимеров или керамики.
Термостаты
Датчик этого типа включает биметаллический сегмент, который сконструирован с использованием двух разнородных металлов, таких как никель, алюминий, медь или вольфрам.Эти металлы можно соединить вместе, образуя биметаллическую полосу. Основной принцип работы термостата зависит от различия в коэффициенте линейного расширения металлов. Таким образом, он заставляет их производить механическое движение из-за увеличения тепла.
Термостат
Биметаллическая полоса используется в качестве электрического переключателя в термостатических регуляторах. Широко используется для управления нагревательными элементами горячей воды в котлах, резервуарах для горячей воды, печах; радиаторные системы охлаждения в автомобилях и т. д.
RTD или резистивный датчик температуры
Конструкция резистивного датчика температуры может быть выполнена из точных проводящих металлов, таких как платина, заключенных в катушку. Электрическое сопротивление RTD изменяется при изменении температуры. RTD также называется термометром сопротивления и рассчитывает температуру через сопротивление элемента RTD, используя температуру.
RTD
RTD или резистивные датчики температуры представляют собой металлическую фольгу термисторов и являются наиболее точным и дорогим типом датчиков температуры.RTD имеет PTC (положительный температурный коэффициент), но отличается от термистора. Выходной сигнал очень линейный, обеспечивая очень точные измерения температуры.
Обычно резистивные датчики температуры конструируются из платины, известной как PRT или платиновый термометр сопротивления. Чаще всего используется датчик типа Pt100, который имеет типичное значение сопротивления, например 100 Ом при 0 ° C.
ICS на основе полупроводников
Эти типы интегральных схем на основе температурных датчиков доступны в двух различных типах, например, местного температурного и удаленного цифрового типа.Тип локальной температуры IC используется для расчета их температуры на основе физических свойств транзистора. Дистанционный цифровой тип используется для расчета температуры внешнего транзистора.
Местные датчики температуры используют либо аналоговые, либо цифровые выходы. Аналоговые выходы представляют собой ток или напряжение, тогда как цифровые выходы можно наблюдать в различных форматах, таких как SMBus, I²C, SPI и 1-Wire. Эти датчики определяют температуру на печатных платах. Небольшой датчик температуры, такой как MAX31875, можно использовать в различных приложениях с батарейным питанием.
Дистанционные цифровые датчики температуры работают аналогично локальным датчикам температуры, которые используют физические свойства транзистора. Основное отличие состоит в том, что транзистор расположен подальше от микросхемы датчика. Некоторые FPGS и микропроцессоры содержат биполярный чувствительный транзистор для расчета температуры кристалла IC.
Термометры
Устройство, такое как термометр, используется для расчета температуры жидкостей, твердых тел или газов. Как следует из названия, это сочетание двух терминов, таких как термос и счетчик, где термо — это не что иное, как тепло.
Термометр содержит жидкость, например ртуть, или спирт в стеклянном цилиндре. Количество термометра линейно пропорционально температуре. Как только температура повышается, количество термометра также увеличивается.
Термометр
Когда жидкость термометра нагревается, она увеличивается в тонкой трубке. Этот термометр включает калиброванную шкалу, которая указывает температуру. Рядом со стеклянной трубкой термометра нанесены цифры, указывающие температуру при достижении ртутной линией этой точки.Эту температуру можно сохранить в таких шкалах, как Кельвин, Цельсий или Фаренгейт. Таким образом, всегда полезно записать, на какой масштаб настроен счетчик.
Бесконтактный датчик температуры
Бесконтактные или бесконтактные датчики температуры не соприкасаются с объектом. Таким образом, они рассчитывают температуру, используя излучение источника тепла. Распространенным типом бесконтактных датчиков является ИК (инфракрасный) датчик, и его основная функция заключается в удаленном обнаружении энергии объекта и создании сигнала для схемы, которая определяет температуру объекта с помощью точного плана калибровки.
Измерители такого типа не контактируют напрямую с целью, и они рассчитывают количество тепла или холода в излучении, испускаемом источником тепла. Датчики температуры бесконтактного типа находят широкое применение. Во время пандемии Co-vid 19 его используют для проверки температуры людей.
Еще несколько датчиков температуры рассматриваются ниже.
Датчик температуры LM35
LM35 IC — это датчик температуры одного типа, который генерирует аналоговый сигнал, аналогичный выходному сигналу.Выход этой микросхемы изменяется в зависимости от температуры вокруг нее. Этот вид ИС очень мал по размеру, а также дешев. Основная функция этой ИС — вычислять температуру в любом месте от -55 ° C до -150 ° C.
Интерфейс этой ИС может быть выполнен с использованием любого микроконтроллера, который содержит функцию АЦП.
Эту ИС можно запитать, подав стабилизированное напряжение +5 В на вывод i / p, а вывод GND можно подключить к заземлению схемы.
Инфракрасный датчик температуры
Инфракрасный датчик температуры обнаруживает электромагнитные сигналы в диапазоне от 700 нм до 14000 нм.Когда ИК-спектр расширяется до 1 000 000 нм, эти датчики не рассчитывают более 14 000 нм. Работа ИК-датчиков может осуществляться путем фокусирования ИК-энергии, генерируемой объектом, на фотодетекторах.
Эти фотодатчики преобразуют энергию в электрический сигнал, сравнимый с инфракрасной энергией, генерируемой через объект. Потому что инфракрасная энергия, генерируемая любым объектом, может быть пропорциональна его температуре. Электрический сигнал обеспечивает точное считывание температуры объекта.ИК-сигналы поступают на ИК-датчик через пластиковое окошко.
Обычно пластик не пропускает через себя ИК-частоты; датчики используют прозрачную форму для определенных частот. Этот пластиковый материал отфильтровывает ненужные частоты для защиты электроники внутри ИК-датчика от грязи, пыли и т. Д.
Датчик температуры воды
Этот вид датчика позволяет блоку управления распознавать двигатель от перегрева или ненормального повышения температуры.Подключение этого датчика может быть выполнено в автомобилях рядом с термостатом в зависимости от производителя.
В некоторых автомобилях используются датчики температуры двух типов; один датчик используется для передачи данных от системы двигателя автомобиля к блоку управления, а другой — от блока управления к панели управления. Когда температура двигателя автомобиля изменяется, выходной сигнал потенциального несходства устройства также может быть изменен, и это можно рассчитать с помощью блока управления двигателем.
Датчик температуры охлаждающей жидкости
Датчик температуры охлаждающей жидкости или ECTS (датчик температуры охлаждающей жидкости двигателя) или датчик ECT в основном используются для измерения температуры охлаждающей жидкости в системе охлаждения, которая показывает, какой температуры двигатель в машина тает. Датчик температуры охлаждающей жидкости работает через ЭБУ автомобиля, постоянно контролируя работу двигателя автомобиля при оптимальной температуре.
Для получения точных показаний температуры автомобиля блок управления двигателем передает регулируемое напряжение на CTS.Сопротивление датчика температуры охлаждающей жидкости изменяется в зависимости от температуры; вот так ЭБУ отслеживает изменение температуры.
ЭБУ использует это показание для расчета температуры охлаждающей жидкости и оттуда регулирует топливную смесь, впрыск топлива, синхронизацию зажигания и управляет после включения / выключения электрического вентилятора охлаждения. Эти данные также могут использоваться для передачи точных показаний температуры двигателя на панель управления.
Датчик температуры человеческого тела
Температура человеческого тела, такая как MAX30205, используется для расчета температуры человеческого тела.Этот датчик имеет точность до 0,1 ° C в диапазоне измерений от 37 ° C до 39 ° C и разрешение 16 бит. Этот датчик температуры человеческого тела имеет сигнализацию перегрева для включения вентилятора с помощью выходного гистерезиса ОС.
Этот датчик переводит измерения температуры в цифровую форму через АЦП и сигма-дельту. Датчик температуры MAX30205 имеет три строки выбора адреса с использованием 32 доступных адресов. Напряжение питания этого датчика находится в диапазоне от 2,7 В до 3,3 В, а ток питания составляет 600 мкА, а интерфейс с защитой от блокировки, совместимый с I2C, позволяет использовать его в различных приложениях.Эту ИС можно использовать в корпусе TDFN с 8 выводами и работать в диапазоне температур от 0 до +50 НЗ.
Преимущества
К преимуществам датчиков температуры относятся следующие.
- Диапазон температур чрезвычайно широк: от -200oC до + 2500oC
- Мостовая схема не требуется
- Время отклика очень быстрое
- Быстро реагирует при изменении температуры
- Их легко спроектировать
- Начальная стоимость меньше
- Strong
- Термопара измеряет температуру в диапазоне от -200oC до + 2500oC
- RTD измеряет температуру в диапазоне от -200oC до + 850oC
- Термистор измеряет температуру в диапазоне от -100oC до + 260oC
- Датчики IC измеряют температуру в диапазоне от -45 ° C до 150 ° C.
- Термопара не требует дополнительного питания, они очень просты в конструкции и прочны, имеют меньшую стоимость и т. Д.
- RTD имеют высокую точность, более стабильную, более линейную по сравнению с термопарой.
- Термистор работает очень быстро и обеспечивает более высокую выходную мощность.
- Датчики IC не дорогие, имеют максимальную мощность и более линейны по сравнению с другими типами.
Недостатки
К недостаткам датчика температуры можно отнести следующее.
- К недостаткам термопар можно отнести; наименьшая стабильность, нелинейность, низкое напряжение, требуемый эталон, чувствительность и т. д.
- Недостатки RTD: дорогой, абсолютное сопротивление лессовое, требуемый источник тока не такой сильный по сравнению с термопарой.
- К недостаткам термистора относятся; требуемый источник тока, самонагрев, хрупкость, нелинейность, ограниченность опоры и т. д.
- К недостаткам IC датчика относятся; работа медленная, требуется электропитание, самонагрев, конфигурации ограничены, температура до 150oC и т. д.
Приложения
Приложения датчиков температуры включают следующее.
- Они используются в электродвигателях, поверхностных плитах, бытовой технике, компьютерах, промышленном оборудовании, обогревающих электрических радиаторах, производстве продуктов питания, алкогольных алкотестерах и т.д. HVAC, теплообменники, калибровка и контрольно-измерительные приборы, промышленный процесс, бурение, системы отопления, энергия, лаборатория и т. Д.
- Эти датчики используются для контроля температуры двигателя и управления работой двигателя.
- Температуру бурения может контролировать оператор бурения в геотермальных приложениях.
- Эти датчики используются для защиты электрических кабелей от возгорания от перегрева.
- Пользователь может проверить температуру воды, чтобы можно было управлять водонагревателем для экономии энергии.
- Оператор может контролировать температуру подшипников и моторного масла.
- С помощью этого датчика можно контролировать температуру в помещении, управляя системой охлаждения.