Sw-motors.ru

Автомобильный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Исследуем датчик температуры охлаждающей жидкости

Исследуем датчик температуры охлаждающей жидкости

Содержание

  • 1 Основные функции датчика температуры охлаждающей жидкости.
  • 2 Как устроен датчик температуры охлаждающей жидкости?
  • 3 Как проверить датчик температуры охлаждающей жидкости своими руками?

В современном автомобилестроение применяется все больше датчиков и анализаторов, для автономного поддержания работоспособности автомобиля. Сегодня, датчики являются важной частью транспортного средства, которая контролирует состояние важнейших автомобильных систем. Одним из наиболее важных, является датчик контроля за температурой жидкости в охладительной системе. Датчик температуры охлаждающей жидкости находиться в отсеке двигателя автомобиля и выполняет важную функцию, передачу термических показателей рабочей смеси электронному блоку правления. Несмотря на то что функция анализатора крайне важна для правильной работы важнейшей системы транспортного средства, датчик имеет достаточно простое устройство.

Помимо контроля за температурой охлаждающей жидкости, анализатор имеет важное значение для работы многих систем транспортного средства. Анализируя показания датчика охлаждающей жидкости, блок управления контролирует работу топливной системы, устройств питания и других важнейших компонентов автомобиля. Неисправный датчик температуры охлаждающей жидкости, способствует неправильным действиям электронного блока, что может привести к достаточно неприятным последствиям. В связи с этим необходимо поддерживать работу анализатора на должном уровне и своевременно проверять его функциональность. Столкнувшись с неисправностью рассматриваемого устройства, некоторые автолюбители путают его с датчиком указателя охладительной смеси. Дело в том, что указатель температуры отвечает только за трансляцию показаний на приборную панель, в то время как датчик температуры охлаждающей жидкости взаимодействует с электронным блоком управления. После того как блок управления получает информацию о повышенной температуре рабочей смеси, он принимает соответствующие меры для нормализации работы системы. Температура охлаждающей жидкости, может регулироваться при помощи специального вентилятора.

Основные функции датчика температуры охлаждающей жидкости.

Благодаря функции анализатора охлаждающей жидкости, электронная система управления выполняет следующие функции:

— Установка правильного угла зажигания. Получая сигнал анализатора, система корректирует запаздывание и опережение зажигания. Корректно выставленное зажигание, в значительной мере снижает показатель отработанных газов и способствует меньшему потреблению топливной смеси. Помимо этого, правильный угол зажигания благоприятно влияет на продуктивность работы двигателя автомобиля.

— Насыщение топливной смеси на транспортных средствах с системой впрыска. После того как блок получает информацию от анализатора о низкой температуре движка, он продлевает воздействие на форсунки. Таким образом, настраивается работа мотора на холостом ходу и обеспечивается отсутствие посторонних колебаний при нагреве двигательной системы. В случае если блок получает сигнал о перегреве, насыщенность рабочей смеси снижается до необходимого уровня для поддержания должного расхода топливной смеси и снижения уровня выхлопных газов. Если функция анализатора нарушена, электронный блок управления не имеет возможности контролировать состояние рабочих систем автомобиля. В таком случае происходит неправильное обогащение смеси и сбивается правильная работа важнейшей системы транспортного средства.

— Определение и корректировка характеристик горючего состава при закрытом или свободном контуре. В случае неправильной работы устройства, блок никак не отвечает на информацию кислородного анализатора и его работа нарушается в большей мере.

Помимо этого, термический анализатор имеет важную роль для функционирования коленчатого вала, вентиляции фильтра и настройки холостого хода автомобиля. Еще одной важной функцией устройства, является отключение гидравлического трансформатора коробки передач в случае перегрева.

Как устроен датчик температуры охлаждающей жидкости?

До недавнего времени в автомобилестроении широко применялись механические анализаторы, представляющие собой простое термическое реле. Такое устройство, имело несколько меньше функций чем его современный аналог. Механический датчик, поддерживал термические показатели при закрытом контакте и насыщал рабочую смесь при открытым контакте.

Современное устройство имеет гораздо более широкий набор функций и соответственно более сложную структуру. Несмотря на это, современные датчики достаточно просты в эксплуатации, не требуют излишнего внимания и редко приходят в неисправность. Надежный принцип функционирования, позволяет поддерживать правильную работу автомобиля долгие годы.

Настоящие датчики, представляют собой особые термические резисторы, которые в максимально короткий временной период способны изменить сопротивление при возрастании или понижении температуры. Как правило, современные анализаторы производят из специального сплава никеля и кобальта, а также других материалов, обладающих хорошей проводимостью. При изменении температуры, в резисторе изменяется количество свободных электронов. Таким образом, изменяется сопротивление анализатора.

Само устройство расположено в защитном корпусе, обладающим специальным разъемом соединения и крепежом. Температурные показатели устройства являются отрицательными, и датчик увеличивает свое сопротивление в случае пониженной температуры двигателя. При нагреве двигателя, сопротивление уменьшается и соответственно изменяется напряжение анализатора. Реагируя на изменения в датчике, электронный блок управление производит контроль состояние двигательной системы, изменяя температуру охлаждающей жидкости.

В последнее время, процесс анализа температуры постоянно усложняется. На большинстве современных автомобилей, установлен дополнительный датчик для контроля за термическим состояние мотора. Благодаря такой системе, контроль за состоянием двигателя становится более надежным и продуктивным. Установка дополнительного датчика, позволяет электронному блоку более точно следить за состоянием важнейшей системы транспортного средства.

Как проверить датчик температуры охлаждающей жидкости своими руками?

Несмотря на надежность современных устройств, как и любой компонент автомобиля датчик имеет свойство приходить в неисправность. Даже незначительные перебои в работе датчика могут приводить к неблагоприятным последствиям. Поэтому возникает необходимость поддерживать работу анализатора на должном уровне. Значительно поврежденный датчик не подлежит восстановлению, а требует обязательной замены. Но перед этим, необходимо в обязательном порядке выявить причины неисправности. Для продуктивной проверки датчика, требуется наличие соответствующего оборудования. Диагностическое устройство способно определить код ошибки, тем самым вывив характер и причину неисправности. Поэтому для проверки датчика потребуется обратиться в специализированный сервис. После получения номера неисправности, можно продолжить работу самостоятельно.

Если сброс ошибки не принес необходимого результата, требуется заменить неисправный датчик. Для этого, необходимо найти оригинальное устройство завода изготовителя. Использование аналогов, как правило, не приносит должного результата. При этом могут возникнуть сложности при его установке. Поэтому крайне не рекомендуется использовать иные анализаторы.

Диагностику неисправного устройства можно провести самостоятельно путем визуального осмотра. В ходе такого обследования можно выявить характерные неисправности, такие как: утечку охладительной смеси, нарушение структуры анализатора путем механического воздействия, образование коррозии на держателях.

Конечно, такие неполадки не требуют замены самого датчика, но в значительной мере могут повлиять на работоспособность устройства. После визуального осмотра, необходимо провести анализ напряжения и сопротивления элемента. Для этого, необходимо воспользоваться электроизмерительным прибором. Полученные значения, сравниваются с указанными в комплектующей инструкции.

Полная проверка элемента, поможет успешно выявить причины неисправности, и принять меры к их устранению.

Как правило, причинами утраты функции датчика являются:

  • Неправильная работа вентилятора охлаждение или нарушение функции термостата.
  • Нарушение герметичности проводников.
  • Потеря напряжения.

Определить причину неисправности можно только после проведения качественной диагностики. Замена устройства производится только при достаточном сливе охлаждающей жидкости. При смене, датчик должен находиться выше уровня рабочей смеси.

Читать еще:  Что такое двигатель внутреннего згарания

Установка датчика температуры наружного воздуха

Каждый современный автомобиль имеет массу установленных датчиков, в постоянном режиме замеряющих температуру окружающего воздуха, охлаждающей жидкости или впускаемого воздуха. Осуществлять постоянный мониторинг этих показателей достаточно важно, поскольку они напрямую влияют на эффективность работы двигателя, его устойчивую и стабильную работу на холостом ходу, а также расход топлива.

Кроме того, исправный контроллер температуры наружного воздуха позволит в автоматическом режиме запускать двигатель в зимнее время, когда автомобиль находится на стоянке, и облегчит «утренний» пуск. Как правило, все автомобили, сходящие с конвейера завода-изготовителя, уже имеют полный комплект температурных датчиков. Но некоторые модели отечественного производства лишены датчика температуры окружающего воздуха, что приносит некоторые неудобства автовладельцу. К счастью, само устройство стоит недорого, и процесс его самостоятельной установки не составляет никаких сложностей.

Самостоятельная установка датчика температуры наружного воздуха

Многие вазовские модели авто не имеют датчика температуры воздуха, поэтому для повышения комфорта многие автолюбители проводят его самостоятельный монтаж. Особых навыков для этого не потребуется, но для начала стоит определить, в состоянии ли приборная панель идентифицировать показания нового прибора. Сделать это несложно, и, к примеру, на «Гранте» выполняется следующим образом:

  • при нажатой кнопке суточного пробега включается зажигание;
  • это приводит к запуску процесса самодиагностики, когда все индикаторы начинают мигать;
  • в это время кнопку подсчета суточного пробега необходимо нажать повторно, что вызовет появление на дисплее номера версии – подключение датчика температуры поддерживают версии 090 и выше.

Если версия поддерживает возможность подключения температурного датчика, можно отправляться в автомагазин за покупкой, и приступать к процессу установки. Первоначально следует грамотно определить расположение датчика наружного воздуха – на него не должны оказывать влияние температурные потоки от двигателя. Оптимальным местом считается пространство вблизи с радиатора – его можно увидеть при открытом капоте, там расположена приваренная к раме шпилька. На нее удобно «накинуть» массу от устройства.

После закрепления самого прибора, потребуется провести провод «с плюсом» в салон. Для этого можно использовать заглушку от троса сцепления или другое удобное место. После этого потребуется снять табло приборов, необходимо отыскать 25-й контакт, предназначенный именно для температурного «контролера» окружающего воздуха. Показания «забортной» температуры в меню появляются автоматически. Если этого не происходит, с АКБ на 10 минут снимается плюсовая клемма. После восстановления питания температура появится. Процесс установки можно посмотреть на видео:

Где находится датчик температуры охлаждающей жидкости

Если установка датчика температуры окружающего воздуха не является первоочередной задачей, равно как и регулярная проверка его работоспособности, контроль за температурой охлаждающей жидкости является крайне важным. Для этого автомобиль оснащается специальным прибором, который помогает водителю постоянно контролировать ситуацию, и не допускать перегрева двигателя.

Исправный датчик позволит вовремя заглушить мотор транспортного средства, при наличии предпосылок к перегреву – это предотвратит наступление серьезных последствий, связанных с этим. Расположение самого устройства может отличаться на разных моделях автомобилей, но он всегда будет «стоять» на пути жидкости от двигателя к радиатору:

  • корпус радиатора;
  • ГБЦ;
  • верхний шланг самого радиатора.

Он помогает не только избежать перегрева. К примеру, при отрицательной температуре на улице, этот прибор позволит водителю судить о том, насколько прогрелся двигатель. Естественно, что начинать движение на переохлажденном моторе не следует, поскольку это не только приводит к резкому увеличению расхода горючего, но и серьезно увеличивает процент износа двигателя. Информация с датчика температуры охлаждающей жидкости поможет выбрать «правильный» режим прогрева двигателя, «подсказывая» водителю нужно ли прибавить обороты на холостом ходу.

Виды датчиков, контролирующих температуру охлаждающей жидкости

Все датчики, устанавливаемые на современных автомобилях, делятся на магнитные и биметаллические. Самостоятельно определить конкретный тип, установленный на личном авто можно по скорости его реакции после запуска двигателя. Магнитный отличается мгновенной реакцией, и после запуска мотора сразу же показывает текущую температуру. Биметаллический вариант подобной «оперативностью» не отличаются, показывая верную температуру после небольшой паузы.

Принцип работы биметаллического (ленточного) датчика достаточно прост. Имеющийся блок управления изменяет силу тока в зависимости от текущей температуры циркулирующей жидкости, что приводит к нагреву катушки на металлической полоске. Она способна изменять свою длину соответственно температуре, и поворачивать закрепленную на ней стрелку, показывая текущую температуру жидкости.

Устройство магнитного датчика также не отличается сложностью. Он состоит из якоря с закрепленной на ней стрелкой, по бокам которого расположены две катушки, запитанные от бортовой электросети. Сопротивление катушек меняется в зависимости от проходящей силы тока, а она определяется текущей температурой двигателя. Существует еще один тип датчиков – капиллярные. В настоящее время он практически не используется в связи с неудобством конструкции.

Если датчик температуры охлаждающей жидкости неисправен

Если установленный датчик неисправен – это грозит тем, что вентилятор охлаждения просто не будет включаться. Само собой, что это не может пройти незаметно для всей системы охлаждения, вызывая быстрое повышение температуры двигателя и его перегрев. Самое неприятное в этом то, что водитель, управляющий в данный момент транспортным средством, оказывается не в состоянии своевременно заметить образовавшуюся проблему, что чревато серьезным ремонтом двигателя.

Для того, чтобы быть уверенным в работоспособности датчика температуры охлаждающей жидкости необходимо периодически проводить его проверку. Сделать это легко самостоятельно, при помощи мультиметра и цифрового термометра. Извлеченный датчик необходимо опустить в сосуд с жидкостью, подогретой до 100 градусов, и замерить сопротивление – оно должно составлять 177 Ом. При падении температуры жидкости до 50 градусов, значение сопротивления будет 973 Ом, а при 20 градусах уже 3520 Ом. Если показатели не соответствуют, то датчик требуется заменить.

Для чего предназначен датчик температуры входящего воздуха

Еще один температурный датчик, которым оснащено любое транспортное средство – это датчик температуры впускаемого воздуха. На первый взгляд, его роль достаточно малозначима, и большинство автомобилистов могут даже не подозревать о его существовании. На самом деле, от работоспособности этого узла во многом зависит бесперебойная работа двигателя автомобиля. Большинство современных датчиков температуры разработаны на основе полупроводникового термистора, поэтому проблем в процессе эксплуатации практически не наблюдается.

Если же затруднения возникают, как правило, они заключаются в следующем. В процессе долгой эксплуатации, наблюдается несоответствие показаний температуры на корпусе датчика и его электросопротивления. Это приводит к ошибке в расчете реальной температуры поступающего воздуха в меньшую сторону. Как следствие, компьютер, рассчитывающий параметры топливной смеси, резко снижает подачу воздуха и одновременно увеличивает «порцию» топлива. Получаемая смесь, поступающая в цилиндры, является «неполноценной», что делает процесс ее сгорания затруднительным. Это оборачивается неустойчивой работой мотора, кроме того, излишне обогащенная смесь легко вызывает заливания свечей, что делает запуск двигателя невозможным.

Читать еще:  Чьи двигатели самые лучшие

Каких-либо рекомендаций относительно периодичности проверки этого датчика не существует, и каждый автовладелец решает это сам для себя. Для самостоятельной проверки работоспособности этого важного датчика температуры поступающего воздуха, потребуется омметр и таблица с нормальными значениями сопротивления, которая присутствует в инструкции к самому автомобилю. Проверка начинается на холодном двигателе и продолжается на запущенном до тех пор, пока не запустится вентилятор охлаждения. Если имеются основания считать, что датчик неисправен, имеет смысл заменить его на новый. Стоимость устройства невелика, а все работы по замене выполняются в считанные минуты, и не требуют особых навыков или опыта.

Принцип работы и неисправности датчика температуры охлаждающей жидкости

Одна из важнейших систем автомобиля, необходимых для нормальной работы двигателя – это система охлаждения. Ее задача – поддержание оптимальной температуры, необходимой для работы мотора. Один из обязательных элементов этой системы – датчик температуры охлаждающей жидкости. О нем и пойдет сегодня речь.

Зачем нужна система охлаждения?

При сгорании топлива выделяется много тепла, и только 30-35% этого тепла идут на совершение работы. Примерно половина от оставшегося количества вылетает вместе с выхлопом, а для отвода остальной части нужна охлаждающая система, иначе мотор перегреется.
На абсолютном большинстве современных автомобилей установлена жидкостная система охлаждения. Принцип работы: специальная жидкость (антифриз) забирает тепло от горячих деталей и отдает его в окружающую среду. За счет этого обеспечивается постоянство теплового режима, необходимого для нормальной работы мотора, а также равномерный нагрев, если мотор был холодным.
Но чтобы антифриз правильно и эффективно выполнял свою задачу, нужен ряд специальных устройств. Для того, чтобы поддерживать рабочую температуру охлаждающей жидкости (то есть ту, при которой работа двигателя оптимальна), нужно знать, сколько градусов в настоящий момент.

Датчик температуры охлаждающей жидкости

Эту задачу выполняет датчик температуры охлаждающей жидкости.

Принцип работы

Принцип работы всех датчиков температуры охлаждающей жидкости (ОЖ), основывается на изменении сопротивления специального полупроводникового элемента (терморезистора) от температуры. Чем горячее, тем сопротивление меньше, и наоборот.

Как это работает

Если двигатель инжекторный, то значения температуры нужны контроллеру двигателя (ЭБУ, электронный блок управления), чтобы управлять вентилятором охлаждения и работой мотора. На датчик температуры ОЖ подается постоянное (опорное) напряжение (5 вольт), ток проходит через него, и напряжение падает. Чем больше сопротивление датчика температуры охлаждающей жидкости, тем выше напряжение на нем, тем меньше напряжение будет на выходе. Контроллер замеряет его и на основании заложенной в него программы рассчитывает температуру. К такому датчику подведено два провода: по одному ток идет из ЭБУ, по второму – обратно.
Если в Вашей машине цифровой указатель температуры охлаждающей жидкости, то свои показания он берет с блока управления. Обычно он показывает цифрами, условными обозначениями (количество «палочек»), или используются сигнальные лампочки.
Но иногда устанавливается дополнительный датчик температуры охлаждающей жидкости, если индикатор температуры охлаждающей жидкости – стрелочный. Обычно к нему подходит один провод. Отклонение стрелки зависит от силы тока, протекающего через терморезистор, которая тоже зависит от его сопротивления. Холодно – большое сопротивление – малый ток – стрелка наклонена влево, и наоборот.

Стрелочный указатель температуры охлаждающей жидкости

На карбюраторных автомобилях, и редко на инжекторах, есть еще отдельный датчик включения вентилятора. Он ничего не измеряет, а только включает вентилятор системы охлаждения при определенной температуре.

Схема подключения датчика температуры охлаждающей жидкости

Двухпроводной: подключается к двум выводам ЭБУ, на один из которых подается опорное напряжение, на втором – измеряется напряжение.
Однопроводной: на него подается ток, идущий через прибор, показывающий температуру охлаждающей жидкости, роль второго провода выполняет его корпус, прикрепленный к «массе» (например, металлической детали двигателя). Если его корпус не соприкасается с металлом – применяется второй провод, для соединения с «массой».

Схема подключения датчика температуры ОЖ

Как узнать, что датчик неисправен?

Признаки неисправности датчика температуры охлаждающей жидкости следующие:

  1. Не работает указатель температуры охлаждающей жидкости, или не показывает реальную температуру охлаждающей жидкости.
  2. «Плавает» температура охлаждающей жидкости.
  3. Непрерывно работающий вентилятор системы охлаждения (если инжекторный двигатель).
  4. Горит сигнализатор «Check Engine» (Проверь двигатель) (если инжекторный двигатель).
  5. Машина перегревается, «кипит» (пар из-под капота, сильное бульканье в расширительном бачке), но вентилятор не включается.

Причиной указанных событий может быть не только выход его из строя, но и другие неисправности (проводки, соединений и другого). Поэтому на инжекторе сначала нужно провести диагностику. Если диагностику сделать невозможно, или у Вас карбюраторный мотор, то сразу переходите к проверке датчика температуры охлаждающей жидкости

Где находится датчик температуры охлаждающей жидкости

Расположение датчика температуры охлаждающей жидкости различается на разных моторах. Наиболее распространенные места установки следующие:

  • Двигатель (блок цилиндров, или головка блока);
  • Патрубок системы охлаждения, отходящий от двигателя;
  • Термостат;
  • Радиатор.

Для поиска его на Вашем авто пользуйтесь специальной литературой, ищите на форумах по Вашей модели, тематических сайтах.

Как проверить датчик температуры охлаждающей жидкости

Как проверить датчик температуры охлаждающей жидкости

Так как принцип работы – изменение сопротивления, то самым доступным способом проверки будет измерение этого параметра. Для этого Вам потребуется любой тестер, мультиметр, даже самый простой китайский, главное, чтобы можно было мерить МегаОмы, сопротивление.
Проверку можно осуществить, не снимая датчик с автомобиля. Но для этого надо знать, сколько градусов внутри системы охлаждения. Проще всего дождаться, пока температура антифриза станет равна уличной. Часов через 6-8 после остановки двигателя, если он прогревался. Если на улице холодно и мотор большой – то, возможно, и побольше.
Когда будете уверены, что в ОЖ столько же градусов, как и в окружающей среде, надо:

  1. Отсоединить клемму от «минуса» аккумуляторной батареи, как и перед любым ремонтом, связанным с электрикой.
  2. Найти датчик. Иногда для этого потребуется демонтировать какие-либо детали.
  3. Отсоединить проводку.
  4. Выставить на мультиметре предел измерения сопротивления 10000 Ом (если температура меньше 0, то еще больший предел).
  5. Приложить щупы мультиметра к выводам датчика (если один вывод – то к нему и к корпусу).
  6. Сравнить показанное значение на экране (шкале) прибора с данными нижеприведенной таблицы.

Зависимость сопротивления датчика температуры охлаждающей жидкости от температуры

Если измеренное сопротивление сильно отличается от табличного – скорее всего, деталь неисправна. Для более точной проверки потребуется ее снять.
Возможно, на Вашей модели установлен датчик с другими характеристиками. Уточняйте информацию.

Как снять датчик

Крепление может быть различным, поэтому, опять же, ищите информацию по конкретному авто. Но чаще всего он просто закручивается по резьбе. Тогда его корпус имеет шестигранную форму.
Последовательность действий следующая:

  1. Отсоединяете «минусовую» клемму АКБ.
  2. Находите датчик.
  3. Отсоединяете проводку.
  4. Частично сливаете антифриз (если датчик находится достаточно высоко, это можно пропустить, уточняйте по конкретной модели). Также этого можно не делать, если разыскать заглушку (например, подходящий болт) и быстро поставить ее на место снятой детали.
  5. Выкручиваете датчик (если он на резьбе), или открепляете другим способом, предусмотренным конструкцией.
Читать еще:  Что означает двухтактный двигатель

Полная проверка датчика

Для нее Вам понадобится, опять же, мультиметр и термометр, который можно погружать в воду и показывающий до 100°C. Порядок выполнения:

  1. Подсоединяете к контактам датчика провода мультиметра.
  2. Опускаете проверяемую деталь и градусник в емкость с водой.
  3. Нагреваете воду, отслеживая температуру и показания мультиметра.

Проверка датчика температуры охлаждающей жидкости

Как Вы уже видели из таблицы, сопротивление датчика меняется от температуры. Если они соответствуют таблице – он в порядке. При изменении значений сопротивления не должно быть резких скачков – это тоже признак неисправности. Если у Вас нет подходящего термометра, можно проводить проверку только при кипящей воде, то есть при 100°C. Сопротивление в таком случае приблизительно должно быть равно 180 Ом.

Как поменять датчик температуры охлаждающей жидкости

Если для проверки Вы не снимали датчик, то надо проделать эту операцию. Приобретите запасную часть. Покупайте только оригинальные детали, или от проверенных фирм, обязательно сохраняйте чеки.

Процент брака на эти запчасти очень большой у недобросовестных фирм.

Лучшим вариантом будет проверка датчика вышеуказанным способом при покупке или при первой возможности.
Установите новый датчик на место, и подсоедините провода. Признаки неисправности должны исчезнуть. Если этого не произошло – или проблема не только в нем, или датчик бракованный, что, в принципе, должно было выявиться при проверке.

Заключение

Датчик температуры ОЖ – маленькая, но важная деталь. При его неисправности двигателю грозит перегрев, который может обернуться серьезными последствиями. Так что при первых подозрениях на неисправность выясняйте ее причину и устраняйте при первой возможности.

Датчики температуры

Принцип работы

Термометры сопротивления (терморезисторы, термосопротивления)

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

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

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

Термисторы

Термисторы – это полупроводниковые термосопротивления с большим температурным коэффициентом.

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

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

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

Схемы включения термосопротивления в измерительную цепь

  • 2-х проводная схема используется там, где не требуется высокой точности, так как сопротивление присоединительных проводов суммируется с измеренным сопротивлением, что приводит к появлению дополнительной погрешности
  • 3-х проводная схема обеспечивает значительно более точные измерения, т.к. появляется возможность измерить сопротивление подводящих проводов и вычесть его из суммарного измеренного сопротивления
  • 4-х проводная схема — наиболее точная схема, обеспечивает полное исключение влияния подводящих проводов
Сравнение термометров сопротивления с термопарами
  • выше точность и стабильность
  • можно исключить влияние сопротивления присоединительных проводов на результат измерения при использовании 3-х или 4-х проводной схемы измерений
  • практически линейная характеристика
  • не требуется компенсация холодного спая
  • малый диапазон измерений
  • не могут измерять высокую температуру.

Термопары

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

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

Подключение к ПЛК

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

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

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

Термопары отличаются диапазоном измеряемых температур и погрешностью измерений.

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

Термостаты

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

Как выбрать

Измеряемая среда

  • Измеряемая среда (выхлопные газы, морская вода, бензин и т.п.)
  • Диапазон рабочих температур измеряемой среды
  • Давление измеряемой среды
  • Скорость потока измеряемой среды.

Окружающая среда

  • Температура окружающей среды
  • Влажность
  • Наличие агрессивных сред
  • Взрывоопасная зона.

Первичный преобразователь

Чувствительный элемент (сенсор)
  • Тип датчика:
    • термосопротивление (Pt, Ni.)
    • термопара
  • Класс точности.
Способ монтажа защитной арматуры в резервуары и трубопроводы:
  • фланцевый (размер)
  • резьбовой (шаг)
  • приварной
  • асептическое (гигиеническое) присоединение.
Схема электрического подключения для терморезистора:
  • 2-х проводная
  • 3-х проводная
  • 4-х проводная.
Защитная трубка (гильза)
  • Материал
  • Длина погружаемой части датчика
  • Диаметр
  • Гигиеническая конструкция.
Соединительные кабели:
  • Длина
  • Материал.
Соединительная головка:
  • Степень защиты корпуса
  • Материал (алюминий, нержавеющая сталь, пластик)
  • Тип кабельного ввода
  • Материал электрических контактов (позолоченные).

Преобразователь

  • Тип преобразователя:
    • встраиваемый в соединительную головку (Head)
    • для монтажа на DIN-рейку
    • для полевой установки на кронштейне, с индикатором
  • Тип подключаемого датчика:
    • термосопротивление
    • термопара
    • универсальный
  • Количество подключаемых датчиков к одному преобразователю
  • Вычисление (при подключении нескольких датчиков)
    • среднего значения
    • разности температур
  • Схема электрического подключения:
    • 2-х проводная
    • 3-х проводная
    • 4-х проводная
  • Точность измерения
  • Повторяемость измерения
  • Цикл измерения
  • Единицы измерения
  • Характеристика:
    • линейная
    • программируемая
  • Смещение нулевой точки
  • Контроль:
    • обрыва линии
    • короткого замыкания
  • Питание
  • Выходной сигнал:
    • токовый 4..20мА
      • гальваническая изоляция
      • сигнал ошибки
      • защита от обратной полярности
    • HART
    • PROFIBUS PA
    • Foundation Fieldbus.
голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector