4. Датчики температуры

В автотракторных системах контроля в качестве датчиков темпера­туры широко используются полупроводниковые терморезисторы, размещаемые в металлическом корпусе, имеющем разъем для вклю­чения датчика в измерительную цепь.

В электронных системах управления двигателями находят при­менение более совершенные типы датчиков температуры, обладаю­щие высокой стабильностью и малым технологическим разбросом номинального сопротивления, высокой технологичностью, малой инерционностью и простотой конструкции. Это - интегральные датчики температуры, которые представляют собой однокристаль­ные термочувствительные полупроводниковые элементы с периферийными схемами (усилители и т.д.)- Выходным сигналом датчика является напряжение. К таким датчикам можно отнести датчики на основе термочувствительных ферритов и конденсаторов, в которых используются зависимости магнитной и диэлектрической прони­цаемости от температуры. Однако из-за сложности конструкции они нетехнологичны.

По разным причинам (нетехнологичность, сложность конструк­ции, высокая стоимость и т.д.) на автомобилях и тракторах пока не находят применения термоэлектрические датчики, датчики на основе кварцевых резонаторов и многие другие.

5. Датчики положения и перемещения

Для определения положений дроссельной заслонки и угловой ско­рости перемещения (частоты вращения) коленчатого вала применяют датчики контактного типа.

Основой потенциометрического датчика является пленочный ре­зистор с несколькими контактными дорожками, с которыми контак­тируют упругие токосъемные элементы. Токосъемные элементы свя­заны с осью датчика и перемещаются вместе с ней. Токосъемные элементы обеспечивают получение сигналов ускорения при резком открытии дроссельной заслонки, при холостом ходе двигателя, а также с их помощью поступает информация о положении дроссель­ной заслонки (полное или близкое к этому открытие дроссельной (заслонки).

Основные требования к датчику положения дроссельной заслон­ки: высокая долговечность и стабильность работы при отсутствии дребезга контактов. Данные требования выполняются за счет подбора износостойких материалов дорожек и контактных площадок токосъемных элементов.

Недостатки электромеханических датчиков контактного типа от­сутствуют в бесконтактных датчиках, в частности оптоэлектронных датчиках с кодирующим диском. Кодирующий диск имеет прорези или прозрачные площадки. По разным сторонам диска установлены источники света и фоточувствительные элементы (обычно фотодио­ды). При вращении диска свет попадает на определенную комбина­цию фотодиодов (фотоэлементов), что позволяет определить угол по­ворота диска.

Индуктивные датчики перемещения в электронных системах управления двигателем используются в основном для измерения частоты вращения коленчатого или распределительного вала дви­гателя. Они предназначены также для определения ВМТ первого цилиндра или другой специальной метки, служащей началом от­счета для системы управления, чем обеспечивается синхрониза­ция функционирования системы управления с рабочим процессом двигателя.

Индукционная катушка датчика размещена вокруг постоянного магнита, полюс которого со стороны, обращенной к объекту враще­ния, например, к зубчатому венцу маховика, имеет магнитопровод из магнитомягкого материала. Магнитопровод установлен с неболь­шим зазором относительно зубьев вращающегося зубчатого венца маховика.

При перемещении зубьев относительно магнитопровода величина зазора между ними меняется. Это вызывает изменение магнитной ин­дукции и появление двухполярного электрического импульса в ин­дукционной катушке. Две пикообразных полуволны импульса распо­ложены симметрично относительно оси, проходящей через нулевую точку, а нулевая точка соответствует центру каждого зуба, что позво­ляет с большой точностью определить их положение. Зависимости выходного напряжения U_вых индуктивного датчика от зазора и часто­ты изменения магнитной индукции приведены на рис. 15.

Амплитуда выходного сигнала датчика зависит от длины воздуш­ного зазора между магнитопроводом и маркерным зубом и от скоро­сти изменения магнитной индукции, зависящей от скорости переме­щения зуба.

Рис. 15. Зависимости выходного напряжения UBhDl индуктивного датчика от зазора А и частоты изменения магнитной индукции	Рис. 16. Индуктивный датчик: 1 - корпус; 2 - индукционная катушка; 3 - магнитопровод; 4 - магнит из феррита бария; 5 - пружинное кольцо; 6 - крышка со штекерами; 7 - фланец

Индуктивные датчики (рис. 16) относятся к числу наиболее на­дежных датчиков в электронных системах управления автомобильных двигателей.