Как работает датчик температуры: Как работает датчик температуры двигателя

Содержание

Цифровой датчик температуры и влажности: принцип работы

Датчики температуры в настоящее время используются повсеместно. Это и системы отопления и климат-контроля. Холодильники, чайники, компьютеры – везде используются различные виды датчиков температур. Это всё только в бытовом применении. В промышленном использовании их сфера применения куда шире.

Методы измерений температур

Физические тела благодаря своим свойствам зависят от температуры, и если знать, как влияет температура на тот или иной материал. Выбор метода и материала для измерений определяется диапазоном измеряемых температур, требований к условиям работы, чувствительности и точности измерения.

 Загрузка …

Существует два варианта измерений: контактные и бесконтактные.

Бесконтактные – осуществляют измерения на основе теплового излучения тел. Такой метод позволяет проводить измерения, находясь на удалении. Помимо этого они применяются для измерения высочайших температур, при которых контактные датчики работать не смогут. Однако к проблемам таких измерителей относят низкую точность измерения низких температур. Нередко и вовсе становиться невозможно, измерить такие температуры.

Контактные – проводят измерения, основываясь на принципе теплового равновесия между измеряемым объектом и чувствительным элементом измерительного прибора. К таким относятся термопары, терморезисторы и др.

Термопары обладают очень высоким диапазоном измеряемой температуры, практически от самого абсолютного нуля до показателей достигающих отметки в три тысячи градусов Цельсия. Однако в виду особого свойства работы термопары (она измеряет разницу между двумя спаями) для измерения второго спая придется придумать иной способ замера.

Проблемы с точностью измерений термопары создает и используемые материал, наличие в нем примесей и способ обработки. Всё это может влиять на термоэдс прибора в целом.

Терморезисторы использует проволочный и полупроводниковый метод измерения. В зависимости от изменения сопротивления металла во время нахождения в определенной температурной среде. Иными словами от изменений температуры окружающей среды, изменяется число сопротивляемости измерительного элемента.

К минусам терморезисторов относят не очень высокую точность и подверженность к износу измерительного материала вызывающее еще большее падение точности со временем.

Существуют датчики в виде микросхем. Они имеют встроенной к чувствительному элементу структурой формирования исходящего сигнала. Такие датчики бывают аналоговые и цифровые. Подключение таких аппаратов к микроконтроллерам является очень простым. Аналоговые подключаются к ADC, а цифровые с любой популярный интерфейс (чаще IC).

Подобные устройства обладают неплохой точностью и малой ценой. Их использование удобно в большинстве случаев и имеет свою нишу, где используют только их. Однако есть и недостатки такие как – зависимость от питания, большое количество выводов требует большого количества проводников. Питающий их ток снижает точность измерений. Область температур сильно ограничена вышеназванными условиями, и рассчитана на температуры не ниже -55 и не выше 125 градусов Цельсия.

Цифровые технологии измерений

Цифровые датчики являются на текущий момент самым оптимальным решением для работы с микроконтроллерами, если нет каких-то специфических условий. В отличии от аналоговых, цифровые могут работать в длинной проводной линии и их сигнал более устойчив к помехам.

Рабочий интерфейс позволяет подключать одновременно несколько цифровых датчиков на линию, осуществляя покрытие большой территории датчиками, и считывая градиент изменения температур на площади. Цифровые измерители способны работать даже с самыми примитивными интерфейсами.

Аналого-цифровые измерители могут иметь достаточно долгое время преобразования сигнала от измерительного элемента в цифру (до 1 секунды в высоком разрешении), но точность при этом остается весьма высокой (погрешность около +- 0.5 градусов Цельсия при измерении в районе комнатных температур).

В заключении следует перечислить все преимущества цифры:

  • отличные показатели точности;
  • высокая повторяемость характеристик;
  • линейность;
  • устойчивость перед лицом внешних помех;
  • низкая цена;
  • подключение нескольких измерителей к одной рабочей шине;
  • проста в эксплуатации.

Основные модели

  1. DS18B20.

Бюджетная модель, обладающая хорошей точностью. Для подключения использует 1-Wire, что позволяет подключать измерители по трехпроводной линии.

  1. LM75A.

Имеет фиксированное время преобразования. Обладает возможностью подключать до 8 устройств на шину. Обладает точностью до 0.125 градуса Цельсия.

  1. STTS75.

Также как и LM75A имеет возможность подключить до 8 устройств, при этом обладает большей скоростью работы, чем DS18B20, таким образом, собирая всё лучшее от всех моделей.

Гигрометры

Цифровой датчик температуры – это далеко не весь потенциал цифры. В таком датчике также может быть совмещен и измеритель влажности воздуха. А благодаря возможности программировать цифровое устройство, аппарат становиться и своего рода реле для климатических установок и вентиляций.

Требования к гигрометру всегда одни: точность, чувствительность, легкий монтаж и заменимость. Второстепенным, но немаловажным будет стоимость гигрометра, на которую также обращает внимание среднестатистический покупатель.

Виды гигрометров:

Они представлены в виде конденсатора с воздушным зазором. Когда изменяется число водяного пара, изменяется и емкость конденсатора. Прибор достаточно точен для измерения влажности в бытовых условиях, хотя и не удовлетворит специфических требований по особо точным измерениям низкой влажности. Среднее отклонение у таких устройств 2% при разбросе измеряемой влажности в 5-95%.

Полезная информация
1Резистивные

Принцип работы основан на измерении влажности гигроскопической среды. В датчике находится подложка, на которую при помощи фоторезистора наложили пару электродов и накрыли проводящим полимером.

Срабатывает система каждые 10-30 секунд. Устройство не требовательно к настройке и легко заменяется. Исправная работа устройства обеспечивается до 5 лет при условии отсутствия в воздухе высокого содержания вредных химических примесей.

  • Теплопроводящие.

Такие чаще всего используются в бытовых приборах. Суть их работы в связанных между собой в одном мосту нескольких термисторов. Один из термисторов изолирован, в то время как другой открыт, разнится между ними и преобразуется в необходимый результат.

Цифровой измеритель в отличии от аналогов собрать самостоятельно намного сложнее, он требует настройки от специалиста. Его преимуществом является выносной дисплей с элементами программирования датчика. Такими как установка таймеров измерения, срабатывание на движение (при оборудовании его еще и датчиком движения), и в целом цифровой датчик является своего рода конструктором который можно собрать в нечто намного большее, чем просто гигрометр. Или же расширять его возможности постепенно по мере необходимости. Из минусов помимо проблем с первоначальной настройкой – отсутствие вентиляции при выключенном электричестве.

Рекомендуем купить

Области применения цифровых датчиков

Как уже стало ясно, цифровые измерители сейчас набирают всё большую популярность и используются практически во всех сферах, как более простые, дешевые и гибкие датчики. Устройства на основе цифры чаще всего используют в овощехранилищах и подвалах. Благодаря их тесной работе с программатором ими легко управлять. Настраивать необходимую температуру и поддерживать ее при помощи функций реле, которые также может обеспечивать датчик при дополнительных настройках.

Цифра полностью автоматизирует любое измерение и регулирование температуры или влажности. Она же используется повсеместно в компьютерных технологиях, обеспечивая работу внутренних систем охлаждения и выдавая показания датчиком пользователю машины.

Не смотря на то, что цифра обладает возможностью подстраиваться под желания пользователя, она тяжело работает в уникальных условиях. Слишком требовательна к какому-то климатическому минимуму, при котором будет исправно работать. Тем не менее, наиболее распространенной сейчас является именно она за счет возможности повсеместного бытового применения.

Обладая минимальными понятиями в электронике и программировании, вы можете собрать свои аппараты под ваши требования на базе плат Arduino и использовать их, так как сами хотите.

Всю необходимую защиту от влаги или иных воздействий среды могут обеспечить герметичные корпусы или иные элементы защиты основной микросхемы, сами же измерительные элементы не так критичны к среде.

Современные производители цифровых датчиков активно контактируют с покупателями и стараются потакать их всевозможным желаниям. Развивая отрасль цифры с всё более неожиданных ракурсов.

Цифра легко интегрируется практически с любой техникой. Есть возможность соединить работу датчика и вентилятора или системы включения света, или угол поворота камеры наблюдения. Цифровые датчики благодаря своей гибкости и «пронырливости» способны заменять собой многие менее продвинутые компоненты и существенно экономить ресурсы и деньги в бытовых условиях.

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.

Датчики температуры. Виды и работа. Как выбрать и применение

Датчики температуры нужны для того, чтобы проконтролировать температуру в помещении, жидкости, твердого объекта или расплавленного металла.

Виды и принцип действия

Основой действия температурных датчиков в автоматизированном управлении является изменение температуры в электрический сигнал. Это обуславливает преимущества электрических измерений: результаты легко передавать по сети, скорость передачи может быть достаточно высокой. Величины могут преобразовываться друг в друга и обратно. Цифровой код создает повышенную точность замера, скорость и чувствительность.

Термопары

Термопара представляет собой две проволоки из разных металлов, спаянных между собой. При разности температур между горячим и холодным концом в цепи возникает электрический ток. Величина этого электрического тока зависит от термоэлектрической силы термопары, составляет от 40 до 60 мкВ, в зависимости от материала термопары. Материал термопары может быть разным. Это могут быть никель-хромовые, хромо-алюминиевые, железо-никелевые, железо-константановые и т.д.

Термопара является высокоточным датчиком температуры, однако эту точность достаточно проблематично снять. Термопара является относительным датчиком температуры, уровень ее напряжения имеет зависимость от температурной разности между спаями. При этом холодный спай находится при комнатной температуре или при какой-либо другой.

Рассмотрим работу термопары ближе. Есть две термопары и две температуры горячего и холодного конца. Соответственно ЭДС зависит от разности температур. Температуру холодного спая необходимо компенсировать. Аппаратным способом компенсации является использование второй термопары, которая помещена в заранее известную температуру.

Программным способом компенсации является использование другого датчика температуры, на этот раз абсолютного, который помещается в изотермическую камеру вместе с холодными спаями и контролирует их температуру с заданной точностью. Имеются трудности снятия данных с термопары.

Во-первых, она нелинейная. В ГОСТе заботливо введены коэффициенты полинома для перевода ЭДС в температуру и обратно. Эти полиномы большого порядка, но ничто не запрещает спокойно их посчитать силами контроллера.

Во-вторых, другая проблема заключается в том, что термо-ЭДС термопары измеряется в единицах и сотнях микровольт. Соответственно, использование широко доступных аналогоцифровых преобразователей приведет к полному провалу. Нужны прецизионные многоразрядные малошумящие аналогоцифровые преобразователи для того, чтобы использовать термопару в своих конструкциях.

Терморезисторы

Гораздо более простым способом измерения стало применение терморезисторов. Они работают на зависимости сопротивления материалов от внешней температуры. Металлические термометры сопротивления, в частности платиновые обладают очень высокой точностью и линейностью. Термометры сопротивления определяются двумя основными характеристиками.

Это базовое сопротивление термометра при определенной температуре. В ГОСТе базовым сопротивлением считается сопротивление при 0 градусах по Цельсию. ГОСТ рекомендует использование нескольких номиналов сопротивлений в Омах и температурный коэффициент, который определяется как разность сопротивлений нашей температуры и при 0 градусов, деленной на нашу температуру и t нуля градусов, умноженную на единицу, деленную на базовое сопротивление.

Ткс = (Re – R0c) / (Te – T0c) *1/R0c

В ГОСТе на терморезисторы вы найдете температурный коэффициент для различных термометров из платины, меди и никеля. Кроме того, там присутствуют коэффициенты полинома для расчета температуры из текущего сопротивления резистора. Одной из проблем термометров сопротивления является очень низкий температурный коэффициент сопротивления. Однако, измерять сопротивление с высокой точностью гораздо проще, чем очень малые значения напряжения в отличие от термопар.

Одним из способов измерения сопротивления является включение нашего термосопротивления в цепь источника тока и измерение дифференциального напряжения. Использование полупроводников даст нам температурный коэффициент доли единицы процента, их гораздо проще измерять с помощью аналогоцифровых преобразователей. Есть интегральные микросхемы датчиков температуры, аналоговый выход которых уже соответствует питаемому напряжению. Такие датчики температуры можно напрямую подключать к аналогоцифровому преобразователю и спокойно оцифровывать его с помощью восьми- или десятибитного АЦП.

Комбинированный датчик

Помимо интегральных схем с выходом, существуют датчики с цифровым интерфейсом. Одним из популярных датчиков является комбинированный датчик температуры и влажности серии SHT1. Этот датчик позволяет измерять температуру с точностью + 2 градуса и влажность с точностью + 5 градусов. Главной проблемой данного датчика температуры является то, что там решили оптимизировать интерфейс. Он позволяет подключать параллельные устройства.

Цифровой датчик

Цифровой датчик температуры DS18B20, который представляет собой трехвыводную микросхему, позволяет с высокой точностью до 0,5 градуса получать температуру с множеством параллельно работающих датчиков. В этом датчике широкий интервал температур от -55 до +125 градусов. Основной его недостаток – медлительность. Вычисления с максимальной точностью он делает за 750 мс. Ввиду инерционности корпуса датчика температуры опрашивать его нет никакого смысла.

Бесконтактные датчики (пирометры)

В этом датчике имеется специальная тонкая пленка, поглощающая инфракрасные излучения, тем самым нагревающаяся. Такие бесконтактные термосенсоры используются в тепловизорах. Там имеется не один тепловой датчик, а матрица. Они позволяют на расстоянии до 3 метров детектировать тепловой объект.

Кварцевые преобразователи температуры

Для того, чтобы измерить температуру в интервале -80 +250 градусов применяют кварцевые преобразователи. Они работают на частотной зависимости кварца от температуры. Действие датчиков происходит на частотной зависимости. Функция преобразователя меняется от расположения среза по осям кристалла.

Кварцевые датчики работают с высокой чувствительностью, разрешением, стабильностью. Эти свойства делают их перспективными в использовании. Они получили большое распространение в цифровых термометрах.

Шумовые датчики температуры

Работа шумовых датчиков заключается на зависимости шумовой разности потенциалов на резисторе от температуры. Практически реализовать способ измерения температуры шумовыми датчиками можно, сделав сравнение шумов 2-х одинаковых резисторов, один находится при определенной температуре, 2-й при измеряемой температуре. Шумовые датчики температуры применяются для температурного интервала -270 -1100 градусов.

Преимуществом шумовых датчиков стала возможность измерения температуры в термодинамике на вышеописанной закономерности. Но это осложнено трудным измерением напряжения шума, так как оно мало и сравнимо с шумом усилителя.

Датчики температуры ЯКР (ядерного квадрупольного резонанса)

Термометры ЯКР работают за счет действия градиента поля тока решетки кристалла и момента ядра, которое вызвано отклонением заряда от симметрии сферы. Это создает процессию ядер. Частота имеет зависимость от градиента поля решетки. Для разных веществ имеет величину до тысяч МГц. Градиент зависит от температуры, с ее возрастанием частота ЯКР уменьшается.

Датчики температуры ЯКР образуют ампулу с веществом, помещенную в обмотку индуктивности, которая соединена с контуром генератора. Когда частота генератора совпадает с частотой ЯКР, то энергия генератора поглощается. Допуск замера температуры -263 градуса равен

+ 0,02 градуса, а температуры 27 градусов +0,002 градуса. Преимуществом термометров ЯКР становится стабильность, неограниченная по времени, недостатком является значительная нелинейность преобразующей функции.
Объемные преобразователи

Объемные датчики действуют на расширении и сжатии веществ при изменении температуры. Диапазон действия преобразователей определяется, насколько стабильны свойства материалов. Датчиками делают измерения температуры в интервале -60 -400 градусов. Допуск измерения составляет от 1 до 5%. Интервал работы датчика с жидкостью может зависеть от температуры закипания и замерзания. Погрешности измерения датчиков на жидкости от 1 до 3%, определяются температурой среды.

Нижняя граница измерения преобразователей на газе определяется температурой перехода газа в жидкое состояние, верхняя граница – стойкостью баллона к воздействию температуры.

Параметры выбора датчика температуры
  • Диапазон рабочей температуры.
  • Возможность погружения датчика в объект измерения или среду. Если это невозможно, то лучше выбрать пирометр или термометр.
  • Условия проведения замеров. Если нужно измерять в агрессивной среде, то надо выбирать датчик в коррозионностойком корпусе, или бесконтактного типа. Также следует определить наличие давления, влажности и т.д.
  • Время работы датчика до калибровки или замены. Многие датчики не могут долго и стабильно работать (термисторы).
  • Величина сигнала выхода. Существуют датчики температуры, выдающие сигнал по току, или в градусах.
  • Технические данные: погрешность, разрешение, напряжение, время сработки. Для полупроводников важен тип корпуса.
Похожие темы:

Способы решения проблемы сбоя в работе датчика температуры двигателя

На панели датчик перестал показывать температуру двигателя, но при этом вентилятор включается. (Сергей)

Добрый день, Сергей. По всей вероятности, вы столкнулись с неисправностью датчика температуры мотора. Мы попробуем дать вам рекомендации по решению проблемы.

Содержание

[ Раскрыть]

[ Скрыть]

Как быть в таких случаях?

Датчик температуры двигателя выдает данные на панель приборов в результате анализа температуры охлаждающей жидкости. Любые поломки, связанные с этим регулятором, могут стать причиной проблем в работе системы выхлопа, увеличением расхода бензина. Ведь, скорее всего, поломка устройства является следствием того, что система управления мотором не может активировать режим работы в замкнутом контуре.

Но как показывает практика, сам регулятор в большинстве случаев является исправным в результате его диагностики, а поломки в основном связаны с проводкой либо окислением контактов. Как же быть в таких случаях? В первую очередь, необходимо начать с визуальной диагностики устройства. Как правило, люди, столкнувшиеся с его неработоспособностью, при визуальном осмотре замечают окисления на местах соединений и контактов. Вполне вероятно, что на самом корпусе регулятора присутствует трещина, через которую выходит антифриз.

Демонтаж ДТОЖ своими руками

Но в основном для того, чтобы выявить поломку, приходится осуществлять замер показателя сопротивления и напряжения. Если в вашем транспортном средстве установлен цифровой датчик, то показания будут отображены в Фаренгейтах и Цельсиях. Если мотор холодный, то температура будет уличной или комнатной, если работает — то около 200 градусов. Если же показателей и вовсе нет либо они некорректные, то дело либо в самом устройстве, либо в его проводке.

Есть вариант замерить внутреннее сопротивление, после чего сравнить с показателями. Сразу будет понятно, закорочено устройство либо разомкнуто, если это оказалось так, то его необходимо поменять. Если же с сопротивлением, как и с температурой все в норме, то причина поломки может заключаться непосредственно в блоке управления мотором, а сам регулятор функционирует в режиме разомкнутого контура. Чтобы проверить это, обратитесь за помощью на СТО или приобретите имитатор регулятора. Этот девайс отправляет показания на блок управления, и при отсутствии повреждений в проводке и замыкании контура блоком управления, проблема будет заключаться именно в ЭБУ. В целом более точные данные позволит получить качественная компьютерная диагностика, произведенная на специализированном оборудовании.

Видео «Замена ДТОЖ на примере ВАЗ»

О том, как заменить устройство на примере отечественного авто, смотрите на видео (автор — Василий Калугин).

Не Показывает Температуру Двигателя (Причины

Конечно, самой распространенной причиной необычного показания датчика температуры вашего автомобиля является проблема с температурой двигателя. Однако есть и другие причины, например:

  • Плохая температура отправляющего устройства (вторая наиболее распространенная причина)
  • Проблема в электрической цепи датчика температуры
  • Неисправность в цепи управления от компьютера автомобиля (в зависимости от модели автомобиля)
  • Плохой датчик

 

Любое из этих условий может привести к тому, что датчик температуры будет:

  • Показывать либо низкое значение температуры
  • Либо высокое
  • Колебаться – показывает то большую, то маленькую или вообще скачет

 

Но ваш датчик показывающий нагрев двигателя не скажет вам, с какой причиной вы имеете дело. Если вы не обнаружите каких-либо явных симптомов под капотом или проблема не вызовет загорание лампы индикатора двигателя (check engine), вам потребуется выполнить небольшую диагностическую работу, чтобы выяснить, что происходит.

Не работает указатель температуры охлаждающей жидкости

В следующих разделах описываются различные способы, которыми ваш датчик температуры может дать вам необычные показания, и возможные причины их возникновения. Но сначала давайте кратко рассмотрим, как работает датчик температуры, и несколько видимых (и не очень видимых) симптомов, которые помогут вам определить, есть ли что-то не так с вашим датчиком.

Как работает датчик температуры или сигнальная лампа

За прошедшие годы конфигурация этого измерителя не сильно изменилась. Принцип его работы остается прежним: датчик температуры, который показывает нагрев двигателя, и дисплей, отображающий значение.

Таким образом, он является вашим окном в температуру охлаждающей жидкости. Он позволяет узнать, когда двигатель остыл, перегрелся.

Отправляющее устройство является термистором. С одной стороны, он подвергается воздействию охлаждающей жидкости двигателя. Его переменное сопротивление реагирует на изменения температуры охлаждающей жидкости:

  • Когда двигатель холодный, например, когда двигатель выключен или только что был запущен, сопротивление передающего устройства самое высокое, что предотвращает протекание электрического тока. Индикатор датчика показывает это, оставаясь в нижней части диапазона считывания.
  • По мере того, как охлаждающая жидкость двигателя нагревается, сопротивление передающего устройства соответственно уменьшается, и индикатор датчика начинает расти. Он останется примерно на середине шкалы показаний, если двигатель будет работать при рабочей температуре. Сигнальная лампа не загорится, если двигатель не перегреется.

 

Еще несколько лет назад блок отправки температуры отправлял информацию непосредственно на датчик температуры. Но в большинстве моделей 1996 года и новее автомобильный компьютер является интерфейсом между датчиком или сигнальной лампой и отправляющим устройством.

Неисправный вентилятор радиатора может вызвать колебания значений нагрева.

Неправильно показывает температура двигателя

К сожалению, когда датчик температуры показывает слишком низкое, слишком высокое значение или колебания то есть неправильно показывает значение нагрева двигателя, вы не знаете, что-то не так с двигателем, датчиком или чем-то еще. Если датчик не находится в красной зоне, и не вы видите пар, выходящий из-под капота, конечно.

Но вот быстрая диагностика, которая может помочь вам, когда вы подозреваете, что что-то не так с вашим датчиком.

Если возможно, проведите эту первоначальную проверку после того, как двигатель проработал более 20 минут, или, как только ваш датчик покажет состояние перегрева.

Откройте капот и проверьте следующее:

  • Уровень охлаждающей жидкости должен быть на отметке Full Hot на резервуаре охлаждающей жидкости. Низкий уровень приведет к перегреву двигателя.
    • Если в вашем автомобиле нет резервуара или бака для охлаждающей жидкости, подождите, пока двигатель остынет, и проверьте уровень через горловину радиатора. Уровень должен быть примерно на 1/2 дюйма ниже нижней части шейки радиатора, но выше сердечника радиатора.
  • Хладагент должен выглядеть зеленым или оранжевым. Ржавый или мутный цвет указывает на загрязнение и может привести к перегреву.
  • Охлаждающий вентилятор должен начать работать при около 230 ° F (110 ° C), что обычно происходит после 20 минут работы двигателя. Если охлаждающий вентилятор не включится, это приведет к перегреву.
  • Сравните температуру головки двигателя, возле термостата и верхнего шланга радиатора. Оба должны чувствовать жарко на ощупь. Верхний шланг радиатора соединяет верхний бак радиатора с двигателем на корпусе термостата.
    • Если шланг холодный или теплый, но двигатель горячий, термостат застрял закрытым, радиатор забит или водяной насос не работает. Все это приведет к перегреву двигателя.
    • Если шланг и двигатель кажутся немного теплыми, но не горячими, термостат, скорее всего, застрял в открытом положении и не позволит двигателю достичь рабочей значений, датчик будет показывать ниже обычной температуры.
  • Нижний шланг радиатора должен быть немного теплым, но не таким горячим, как верхний. Если верхний и нижний шланги радиатора имеют примерно одинаковую температуру, охлаждающая жидкость не циркулирует (перегревается) или термостат застрял в открытом положении (двигатель ниже рабочей температуры).
  • Посмотрите вокруг на возможные признаки утечки. Проверьте шланги радиатора, радиатор и водяной насос. Если вы видите утечку охлаждающей жидкости, в системе заканчивается охлаждающая жидкость и двигатель перегревается.

 

Сравните свои результаты с показаниями датчика и определите, является ли показание датчика точным.

Следующие разделы помогут вам найти потенциальные проблемы за датчиком, который читает низкий, высокий или колеблющийся сигнал нагрева или охлаждения двигателя. Затем вы найдете процедуру для проверки как отправляющего устройства, так и, при необходимости, датчика температуры.

  1. Если показания датчика температуры низкие

Если он продолжает показывать низкий уровень, не является распространенным явлением, если нет проблем с системой охлаждения.

Потенциальные проблемы включают в себя:

  • Застрявший термостат
  • Низкий уровень охлаждающей жидкости (в холодном климате)
  • Датчик температуры отключен от блока отправки
  • Неисправный датчик
  • Проблемы с цепью в датчике или отправляющем устройстве (слабые или корродированные разъемы).
  • Проблемы с автомобильным компьютером, если компьютер работает как интерфейс

 

Почему не работает указатель температуры — показывает высокое значение

Температурный датчик обычно поднимается выше среднего диапазона при движении в условиях интенсивного движения, при перевозке или подъеме тяжелого груза или подъеме по крутому склону. Однако, если датчик приближается к верхнему (горячему) концу шкалы при нормальных условиях движения, это обычно указывает на проблемы с системой охлаждения .

Другие потенциальные причины включают в себя:

  • Низкий уровень охлаждающей жидкости
    • Проверьте резервуар и радиатор.
    • При необходимости проверьте герметичность, включая радиатор, водяной насос, сердечник нагревателя, шланги и прокладку головки блока цилиндров.
    • В некоторых случаях это может привести к детонации (громкий звук)
  • Слабая крышка радиатора или неисправные уплотнения
    • Визуально проверьте шейку и крышку радиатора на наличие повреждений, и при необходимости проверьте давление крышки.
  • Охлаждающая жидкость не течет из-за забитого радиатора, частично открытого или застрявшего термостата, или из-за плохого водяного насоса
  • Неисправный вентилятор охлаждения
  • Радиатор спереди заблокирован жуками и мусором
  • Плохая охлаждающая смесь
  • Плохой датчик температуры

 

Неисправное рабочее колесо в водяном насосе предотвратит создание потока охлаждающей жидкости и вызовет перегрев.

Стрелка температуры охлаждающей жидкости не работает

Вы можете заметить, что ваши показания датчика температуры повышаются и понижаются, колеблются в какой-либо форме или являются неустойчивыми, всё это может привести к сильному перегреву двигателя и падении тяги мотора в целом.

Для этого может быть несколько причин:

  • Низкий уровень охлаждающей жидкости задерживает открытие и закрытие термостата (проверьте уровень охлаждающей жидкости в радиаторе).
  • Воздушные карманы в системе охлаждения
  • Утечка охлаждающей жидкости
  • Частично забитый радиатор
  • Водяной насос с поврежденной крыльчаткой
  • Свободный приводной ремень не работает с водяным насосом
  • Короткие или ослабленные, или корродированные разъемы или провода в электрической цепи передающего устройства или датчика
  • Проблемы с вентилятором или реле
  • Неисправный термостат
  • Плохой датчик
  • Выдувная прокладка с выхлопными газами мешает работе термостата

 

Предотвратить повреждение компьютера автомобиля

Если ваш автомобильный компьютер действует как интерфейс между отправляющим устройством и датчиком температуры или сигнальной лампой, выключите зажигание при отсоединении проводов от отправляющего устройства, сигнальной лампы или указателя температуры. Это необходимо сделать для предотвращения повреждения компьютера наведенным напряжением. Обратитесь к руководству по ремонту вашего автомобиля.

Если вы подозреваете, что он неисправен, скорее всего, виновником является отправитель температуры.

Проверка блока отправки температуры

Когда вы подозреваете, что с датчиком температуры что-то не так, вы должны сначала проверить блок отправки температуры, который более доступен и более подвержен сбоям.

Вы можете проверить сопротивление или напряжение передающего устройства с помощью цифрового мультиметра (DMM).

В более старых моделях автомобилей используется единичный датчик температуры. Более новые модели автомобилей подключаются к электронному блоку управления (ЭБУ) или автомобильному компьютеру, который затем отправляет информацию на датчик температуры. Другие модели автомобилей, особенно азиатские, используют два блока отправки температуры, один из которых подключен к компьютеру, а другой — к датчику температуры.

Возможно, вам придется обратиться к руководству по ремонту автомобиля для вашей конкретной модели, чтобы найти компоненты, определить провода и клеммные соединения. Если у вас нет руководства по ремонту, вы можете купить относительно недорогую копию у Amazon.  Руководства Haynes содержат пошаговые инструкции для многих проектов по устранению неполадок, ремонту и замене компонентов, которые вы можете выполнять дома.

Тестирование сопротивления отправляющего устройства:

  1. Найдите блок отправки температуры. Обычно блок расположен рядом с корпусом термостата, который соединяется с верхним шлангом радиатора на головке цилиндров двигателя.
  2. Отсоедините электрический разъем блока отправки.
  3. Измерьте сопротивление устройства при холодном двигателе с помощью омметра. Сопротивление должно быть высоким.
  4. Измерьте сопротивление устройства, когда двигатель горячий. Сопротивление должно быть низким.
  5. Сравните ваши показания со спецификациями в руководстве по ремонту вашего автомобиля. Если спецификации отправляющего устройства верны, перейдите к следующим шагам.

 

Тестирование опорного напряжения:

  1. Выключить зажигание.
  2. Отсоедините жгут проводов от датчика температуры.
  3. Подключите красный провод вашего вольтметра к клемме провода металлического опорного сигнала.
  4. Подсоедините черный провод вольтметра к отрицательному (-) полюсу аккумулятора.
  5. Поверните ключ зажигания в положение «Вкл», но не запускайте двигатель.

 

Вы должны иметь опорный сигнал 5 или 12 вольт. Если нет, проверьте этот провод на наличие повреждений. Если провод идет от компьютера, и кажется, что провод в хорошем состоянии, возможно, компьютер неисправен. Обратитесь к руководству по ремонту вашего автомобиля.

Проверка выходного напряжения передающего устройства:

На некоторых моделях вы сможете провести обратное зондирование сигнального провода отправляющего устройства, используя свой вольтметр.

  1. Подсоедините красный провод измерителя к сигнальному проводу отправляющего устройства (при необходимости обратитесь к руководству по ремонту).
  2. Подсоедините черный провод измерителя к заземлению двигателя или отрицательному (-) полюсу аккумулятора.
  3. При холодном двигателе включите стояночный тормоз, запустите двигатель и дайте ему поработать на холостом ходу.
  4. Соблюдайте показания напряжения при прогреве двигателя. Ваши показания могут быть аналогичны значениям в следующей таблице, при этом эталонное напряжение составляет 5 вольт для отправляющего устройства с компьютера (некоторые модели могут использовать эталонное значение 12 вольт).

 

температуравольтаж
110F (43,3 С)4,2
140F (60 C)3,6
180F (82,2 С)2,8
210F (98,8 С)2,2
230F (110 C)1,8
250F (121 C)1.4

Блок отправки с плохой температурой может также заставить компьютер автомобиля регулировать топливную систему на основе неверных данных. Вы можете увидеть, например:

  • Черный дым
  • Тяжелый запуск на прогретом двигателе
  • Увеличение выбросов

 

Проверка датчика температуры

Если с отправляющим устройством все в порядке, и вы подозреваете, что датчик температуры неисправен, вы можете воспользоваться этой общей процедурой. Возможно, вам придется обратиться к руководству по ремонту вашего автомобиля, чтобы определить или найти провода и компоненты.

Примечание. Приведенная ниже процедура требует заземления провода, который подключается к блоку измерения температуры. На некоторых моделях заземление этого провода может повредить датчик температуры. При необходимости обратитесь к руководству по ремонту вашего автомобиля, чтобы выяснить, есть ли проблема в вашем автомобиле.

Примечание. Если ваш автомобильный компьютер управляет указателем температуры или сигнальной лампой, перед выполнением дальнейших действий по устранению неполадок выполните следующие три предложения:

  1. Если индикатор двигателя горит, сначала проверьте диагностические коды неисправности (DTC). Коды могут указывать на источник проблемы, обычно это проблема датчика или цепи.
  2. Обязательно выключайте зажигание, прежде чем отсоединять провода.
  3. Затем включите зажигание, чтобы проверить реакцию манометра или сигнальной лампы, как указано в следующих шагах. Это предотвратит повреждение компьютера.

 

Продолжить поиск неисправностей

  1. Выключить зажигание.
  2. Отсоедините электрический разъем передающего устройства и включите зажигание. Независимо от того, двигатель прогрелся или остыл, датчик должен показывать холод.
  3. Заземлите провод отправляющего устройства (сигнала) с помощью перемычки. Включить зажигание. Индикатор должен показывать «горячий», или должна загореться сигнальная лампа.
    • Если датчик температуры реагирует, как описано, но не при подключении к отправляющему устройству, отправляющее устройство неисправно.
    • Если показания датчика выше, чем «холодный», когда вы отключили отправляющее устройство, отсоедините провод от датчика температуры. Если датчик теперь показывает «холодно», провод замкнут. Если индикатор все еще показывает значение выше, чем «холодный», замените датчик.
    • Если датчик не показывает «горячий», когда провод заземлен, проверьте предохранитель цепи. Если все в порядке, заземлите клемму измерительного прибора, к которой подключен провод.
      • Если индикатор теперь показывает «горячий», проверьте провод на наличие повреждений.
      • Если датчик по-прежнему не показывает «горячий», убедитесь, что на клемме зажигания датчика есть напряжение. Если есть напряжение и соединение в порядке, замените датчик; в противном случае проверьте цепь между датчиком и выключателем зажигания или источником питания.

 

На некоторых новых моделях транспортных средств доступ к датчику температуры может быть затруднен. Иногда использование диагностического инструмента является лучшим вариантом для устранения проблем такого типа. Кроме того, на некоторых моделях плохой датчик температуры требует либо калибровки комбинации приборов, либо установки новой комбинации. Обратитесь к руководству по ремонту вашего автомобиля.

https://www.youtube.com/watch?v=EEgdLFFD6Ck

На современных транспортных средствах вы можете использовать сканер для проверки отправляющего устройства и датчика температуры

Датчик температуры,проверки датчиков температуры

Датчик температуры назначение.

Датчик температуры охлаждающей жидкости предназначен для передачи информации о температуре охлаждающей жидкости на приборную доску или электронный блок управления (ЭБУ) инжекторного двигателя, а так же для включения вентилятора охлаждения радиатора или контрольной лампы перегрева двигателя. По своему предназначению датчики делятся на терморезисторные и термобиметаллические.

Терморезисторный датчик температуры.

Терморезисторный датчик температуры применяется для передачи информации на прибор приборной доски для визуального контроля за температурой двигателя и ЭБУ системы управления двигателем. Между собой эти датчики по принципу работы не отличаются, отличия конструктивные. Датчики, применяемые совместно с приборами, состоят из корпуса, внутри которого расположен чувствительный элемент, прижатый к корпусу пружиной и соединённый с выводом проводником. В качестве чувствительного элемента в датчике используется полупроводниковое термосопротивление, которое изменяет своё сопротивление под воздействием температуры.

Характеристики таких датчиков имеет большой разброс. Кроме того большую роль в погрешности датчика играет и тот момент, что электрическая цепь проходит через корпус датчика и резьбовое соединение его с двигателем, так же обладает сопротивлением которое складывается и учитывается прибором.

Такие погрешности не допустимы при использовании датчика в системе управления инжектором. Поэтому датчик температуры, использующийся в электронной системе управления двигателем имеет два вывода которые соединяются с полупроводниковым термистором проводниками, что исключает нарушение контакта.

Термобиметаллический датчик температуры.

Термобиметаллический датчик температуры работает несколько иначе чем терморезисторные. Принцип работы этих датчиков основан на изменении формы биметаллической пластины при изменении температуры. Самое большое применение они получили как «аварийные» датчики перегрева двигателя, но и со стрелочными приборами они так же применялись.

При работе термобиметаллического датчика со стрелочным прибором биметалическая пластина соединяется бегунком переменного резистора. При изменении температуры пластина изменяет свою конфигурацию и перемещает бегунок по резистору, увеличивая или снижая сопротивление.

Если датчик используется как «аварийный», то есть включает лампу при перегреве двигателя, то биметаллическая пластина замыкает или размыкает контакты.

Проверка датчика температуры

Для проверки терморизисторных датчиков, необходимо нагреть его, например в стакане с водой, и замерить сопротивление при помощи омметра. Сопротивление датчиков используемых совместно с приборами должно измениться в приделах от 450 Ом до 50 Ом при температуре соответственно от 40грС до 120грС. Для проверки датчиков температуры используемых в электронной системе управления двигателем применяется диагностическое оборудование. При его отсутствии можно проверить сопротивление при разной температуре

 

Темпе-
ратура, °С
Сопротивление, кОм
минимальное Номинальное максимальное
-40 83,76 100,71 117,7
-35 60,59 72,46 89,41
-30 42,29 52,68 64.55
-25 32,68 38,69 47,08
-20 24,34 28,68 34,68
-15 18,29 21,45 25,78
-10 13,85 16.18 19,34
— 5 10,57 12,30 14,62
0 8,14 9,42 11,15
5 6,32 7.28 8,57

Или замерить изменение разницы напряжения, на выводах проверяемого датчика температуры, собрав схему для проверки которое должно соответствовать при – 40 гр.С – 2,287-2,392В, а при температуре +90 гр.С – 3,642-3,737В.

Термобиметаллический датчик температуры.

Термобиметаллические датчики применяются для включения вентилятора охлаждения радиатора и контрольной лампы перегрева двигателя. Состоит датчик из корпуса внутри которого располагается биметаллическая пластина с контактами. Биметаллическая пластина выполнена из двух слоёв металлов с разным температурным коэффициентом расширения. При нагреве один слой расширяется быстрей второго, что вынуждает пластину выгибаться, замыкая контакты. Для проверки достаточно нагреть датчик и проверить сопротивление, которое должно равняться нулю.

Термобиметаллические датчики работают так же со стрелочным прибором. В этом случае биметалическая пластина соединяется с бегунком переменного резистора. При изменении температуры пластина изменяет свою конфигурацию и перемещает бегунок по резистору, увеличивая или снижая сопротивление.

admin 09/06/2011 «Если Вы заметили ошибку в тексте, пожалуйста выделите это место мышкой и нажмите CTRL+ENTER» «Если статья была Вам полезна, поделитесь ссылкой на неё в соцсетях»

Механический указатель температуры охлаждающей жидкости

Для контроля работы двигателя внутреннего сгорания используются разнообразные сигнализаторы. Предлагаем рассмотреть, как работает датчик температуры охлаждающей жидкости, как производится его проверка и замена, если он неисправен.

Что это такое

Стандартный датчик охлаждающей жидкости – это устройство, которое используется для измерения антифриза, находящегося в двигателе внутреннего сгорания. Зафиксированные параметры датчика при помощи сигналов возвращаются в блок управления двигателем, который в свою очередь использует эти данные, чтобы отрегулировать нужное количество топлива и определенный угол зажигания.

В некоторых моделях автомобилей сигнализатор может применяться для переключения на элекровентиляционную систему охлаждения. Скажем, так работает датчик температуры автомобильной охлаждающей жидкости в ВАЗ-1117 (и номер 1119) Лада Калина, Лада Приора и Гранта, Ланос, Тойота Камри (Toyota).

Фото — температурный датчик

Принцип работы датчика

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

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

Замена датчика

Чтобы начать ремонт датчика охлаждающей жидкости, нужно определить его расположение. Чаще всего он установлен возле термостата или радиатора, в некоторых случаях бортовой компьютер использует показания с обоих датчиков или одного из них, в зависимости от марки авто и его модели. Например, так датчик расположен в Рено, Шевроле, Ситроен, Шкода, Чери, КИА, Субару Импреза.

Есть несколько способов, которые помогут узнать, что датчик нужно поменять. Если у Вас рабочие все остальные системы в авто, то на приборной панели о неисправности сообщит при помощи светового сигнала. Если в автомобиле компьютерное управление, то определить проблему можно будет при помощи расшифровки комбинации на мониторе.

Фото — датчик температуры на приборной панели

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

сигналы того, что нужно купить новый датчик температуры охлаждающей жидкости:

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

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

  1. Чтобы добраться к датчику, Вам нужно снять воздуховод, который охлаждает корпус воздушного фильтра и присоединяется к радиатору при помощи двух болтовых соединений и шланга подачи воздуха. Открутите болты и снимите хомут, аккуратно достаньте всю систему. Отключите от датчика электрические провода, чтобы корректно провести замеры сопротивления. Установите мультиметр на режим омметра и задайте значение в 1000 Ом. Подключите контакты устройства к положительному и отрицательному контактам. Нормальное сопротивление должно быть в пределах 2700 Ом при выключенном моторе. Для проверки датчика при включенном движке, нужно убрать тестер подальше от вращающихся частей авто; Фото — проверка датчика мультиметром
  2. Убедившись, что датчику температуры необходим ремонт, нужно отсоединить его от двигателя. Чтобы продолжить снятие, Вы должны предварительно слить антифризную жидкость из радиатора при помощи сливного клапана. После проверить еще раз радиатор и контакты датчика и открутить регулирующий болт как на фото; Фото — снятие датчика
  3. Сборка производится в обратной форме. Нужно помнить, что практически основная характеристика датчика температуры охлаждающей жидкости – это материал шайбы. Если шайба медная, то резьбу сигнализатора не нужно обрабатывать герметиком, в противном случае обязательно смажьте устройство. Фото — медный температурный датчик

Совет от автолюбителей на форумах: если по какой-то причине Вы не можете сразу при поломке понять датчик температуры охлаждающей жидкости, то вместо него можно подключить дополнительный (такое подключение может по показателям температуры немного отличаться от основного).

Указатель температуры охлаждающей жидкости 14.3807 электромагнитный, логометрического типа. Предназначен для контроля температуры охлаждающей жидкости в двигателе. Оснащен сигнализатором перегрева. На автомобилях УАЗ входит в состав щитка приборов 14.3805 или КП116-3805010. Работает совместно с датчиком температуры ТМ100.

Указатель температуры охлаждающей жидкости 14.3807, характеристики.

Указатель температуры охлаждающей жидкости 14.3807 представляет собой электромагнитный логометр с неподвижными катушками и подвижным постоянным магнитом связанным со стрелкой. Кроме автомобилей семейства УАЗ-31512, фургонов УАЗ-3741 и УАЗ-3909, санитарных УАЗ-3962, автобусов УАЗ-2206, грузовых УАЗ-3303 и УАЗ-39091, указатель температуры охлаждающей жидкости 14.3807 применяется на автомобилях ГАЗ, ЗИЛ, УРАЛ, ЛУАЗ, и автобусах ПАЗ, ЕРАЗ, КАВЗ.

Основные характеристики указателя 14.3807 :

— Диапазон показаний, градусов Цельсия : 40-120
— Цена деления, градусов Цельсия : 20
— Тип измерительного механизма : магнитоэлектрический
— Номинальное напряжение, В : 12
— Посадочный диаметр кожуха, мм : 60
— Посадочный диаметр для ламподержателя подсветки и сигнализатора, мм : 11,5
— Конструкция электрического соединения : штекер 6,35 мм
— Масса, кг : 0,18

Датчик температуры охлаждающей жидкости ТМ100, характеристики.

Указателя 14.3807 получает показания от датчика температуры ТМ100, который установлен в головке блока цилиндров двигателя. Рабочим элементом датчика является термистор помещенный в металлический корпус.

Основные характеристики датчика температуры ТМ100 :

— Пределы измерения температуры, градусов : 40-120
— Номинальное напряжение, В : 12, 24
— Ток нагрузки, А : 0,1
— Присоединение : винт М3
— Размер под ключ : S19
— Резьба : K3/8
— Вес, г : 45

Схема подключения указателя температуры 14.3807 и датчика температуры ТМ100.

Контрольная лампа предельной температуры охлаждающей жидкости в радиаторе и датчики температуры ТМ104 или ТМ111-09.

Контрольная лампа расположена на панели приборов УАЗ и работает совместно с датчиком температуры ТМ104 или ТМ111-09, который расположен в верхней части радиатора. Биметаллическая пластина внутри датчика замыкает контакты и контрольная лампа загорается при температуре охлаждающей жидкости в радиаторе в пределах 91-98 градусов.

Во время эксплуатации автомобиля не допускается значительное понижение уровня охлаждающей жидкости в системе охлаждения двигателя и как следствие обнажение трубок в верхнем бачке радиатора, так как от перегрева датчик температуры может выйти из строя.

Перестановка местами датчика ТМ100 указателя температуры охлаждающей жидкости и датчика ТМ104 или ТМ111-09 контрольной лампы аварийного перегрева охлаждающей жидкости не допускается, так как указатель и лампа в таком случае работать не будут.

Схема подключения и работы аварийного датчика температуры ТМ104 или ТМ111-09.

Расположение датчиков температуры ТМ100 и ТМ104 в автомобилях семейства УАЗ-31512.

Расположение датчиков температуры ТМ100 и ТМ111-09 в автомобилях семейства УАЗ-3741.

Проверка исправности указателя температуры 14.3807 и датчика температуры ТМ100.

Указатель температуры охлаждающей жидкости 14.3807 проверяется путем сравнения его показаний с показаниями термометра. Для этого надо вывернуть датчик температуры ТМ100, при необходимости удлинить его провод, соедините датчик отдельным проводом с массой автомобиля и поместите вместе с термометром в середину сосуда с водой нагретой до кипения. Клемму датчика погружать в воду не следует.

Затем остается сравнивать показания указателя температуры 14.3807 и термометра. Температура воды до требуемой величины доводится путем долива в сосуд холодной воды. При температуре воды в 100 и 80 градусов погрешность показаний указателя не должна превышать +-5 градусов, а при температуре воды в 40 градусов погрешность не должна превышать +4 или -12 градусов.

Если показания указателя превышают указанные пределы, то сначала надо попробовать заменить датчик ТМ100, а если это не даст положительных результатов, то заменить указатель температуры охлаждающей жидкости 14.3807.

Если стрелка указателя постоянно находится в начале шкалы.

То при включенном зажигании отсоединить провод от датчика указателя и соединить его наконечник с массой. Если стрелка отклонится, то следовательно неисправен датчик и его необходимо заменить. Если стрелка не отклоняется, снять щиток приборов и при включенном зажигании соедините с массой клемму «Д» указателя. Отклонение стрелки в этом случае укажет на его исправность и на повреждение провода, соединяющего датчик с указателем. Если стрелка не отклоняется, то неисправен сам указатель.

Если стрелка указателя постоянно находится в конце шкалы.

То при включенном зажигании отсоединить провод от датчика. При неисправном датчике стрелка должна вернуться в начало шкалы. Если стрелка остается в конце шкалы, то провод имеет замыкание на массу или неисправен указатель. Его исправность можно проверить, отсоединив провод от клеммы «Д». При включенном зажигании стрелка должна находиться в начале шкалы.

Проверка указателя температуры 14.3807 при помощи контрольного реостата.

Для проверки указателя 14.3807 таким способом, его надо подсоединить к контрольному реостату. При сопротивлении контрольного реостата в 400-530 Ом стрелка должна находиться около отметки 40 градусов. При сопротивлении 80-95 Ом — около отметки 80 градусов. При сопротивлении 51-63 Ом — около отметки 120 градусов.

Диагностика исправности датчика температуры ТМ100 по его сопротивлению.

При температуре 40 градусов сопротивление на датчике должно быть в пределах 400-530 Ом, при температуре 80 градусов — в пределах 130-157 Ом, при температуре 100 градусов — в пределах 80-95 Ом, а при температуре 120 градусов — в пределах 51-63 Ом.

Ремонт указателя температуры охлаждающей жидкости и его датчика.

Указатель температуры охлаждающей жидкости 14.3807 и датчики ТМ100, ТМ104 и ТМ111-09 ремонту не подлежат. Поэтому в случае их неисправности следует проверить только электрические соединения и исправность проводки, и если они в порядке, то заменить указатель или датчики на новые. Рекомендуется сначала попробовать заменить датчики, так как они обычно чаще выходят из строя.

Home Автоэлектроника Указатели температуры режима двигателя на автомобиле


Рис. 1. Электротепловой импульсный указатель температуры: а — схема; б — датчик TM101; в — приемник.

Для контроля теплового режима двигателя на автомобилях устанавливают указатели температуры и сигнализаторы аварийной температуры. На некоторых автомобилях указатели температуры применяют также для контроля теплового режима, смазочной системы, гидравлической трансмиссии, отопителя и т. д.

Рассмотрим два типа указателей температуры которые применяются на автомобилях: электротепловые импульсные и магнитоэлектрические с терморезисторным датчиком.

Электротепловой импульсный указатель температуры состоит из датчика (рис. 1) и стрелочного приемника, обмотки которых соединены последовательно.

Датчик ТМ101 импульсного указателя температуры (рис. 1, б) представляет собой латунный тонкостенный баллон 13, вставленный в корпус 8. В баллоне размещена биметаллическая пластина 10, одним концом закрепленная на изоляторе основания 14. На конце пластины установлен подвижной контакт 11, прижимающийся к неподвижному контакту 12. На пластину намотана обмотка 9 из константановой проволоки диаметром 0,12 мм, имеющей изоляцию из стеклянного волокна. Сопротивление обмотки 14 Ом. Один конец обмотки 9 присоединен к металлической пластине, а второй через токоведущую деталь 15 — к выводному зажиму 17, закрепленному на изоляторе 16. Неподвижный контакт 12 соединен с корпусом датчика. Контакты датчика изготовлены из серебра (75 %) и кадмия (25 %).

Приемник термометра (рис. 1, в) имеет П-образную биметаллическую пластину 26, которая одним концом закреплена на регулируемом секторе 23, а другим шарнирно соединена со стрелкой 21. Сектор, с жестко присоединенной к нему биметаллической пластиной, может смещаться при регулировке относительно его оси 27 крепления при помощи зубьев 22. Второй сектор 18 с упругой пластиной 19 служит шарнирной опорой для стрелки и прижимает ее к крючку 20 на конце биметаллической пластины. Для регулировки приемника второй сектор имеет зубья 28.

Плечо биметаллической пластины, соединенное с сектором 23, называют термокомпенсационным, плечо, соединенное со стрелкой, — рабочим. На рабочее плечо биметаллической пластины навита константановая обмотка 24 сопротивлением 40 Ом. Оба конца этой обмотки выведены к зажимам 25 и 29 приемника.

При нормальной окружающей температуре, когда указатель не включен в цепь, контакты 7 (см. рис. 1, а) датчика 5 находятся в замкнутом состоянии, рабочее плечо 3 биметаллической пластины приемника 1 не изогнуто и стрелка 2 находится в крайнем правом положении шкалы за отметкой 110 °С.

При включении указателя в цепь ток, проходящий через обмотки 4 и 6, нагревает биметаллические пластины датчика и приемника. При этом пластина датчика, изгибаясь, свободным концом размыкает контакты и прерывает ток в цепи. Несколько охладившись, она вновь замыкает контакты, и ток снова будет нагревать пластины. При постоянной окружающей температуре установится определенная частота размыкания контактов, причем отношение продолжительности замкнутого состояния контактов к продолжительности времени цикла будет зависеть от окружающей температуры. Чем выше окружающая температура среды, в которой находится биметаллическая пластина датчика, чем медленнее она остывает после размыкания контактов от проходящего по обмотке тока, тем быстрее нагревается этим током после замыкания контактов. Силу эффективного тока, нагревающего термобиметаллическую пластину приемника, можно определить по формуле:

где I — сила тока, протекающего по цепи при замкнутых контактах; Тз и Тр — время замкнутого и разомкнутого состояния контактов.

При включении прибора, когда температура датчика низкая, эффективный ток, значительно нагревая рабочее плечо биметаллической пластины приемника, вызовет ее изгиб и смещение стрелки влево в область малых температур на шкале. С повышением температуры датчика сила тока Iэф будет уменьшаться, нагрев рабочего плеча биметаллической пластины приемника и ее изгиб будут меньше, а показания прибора увеличатся. При температуре датчика выше 110 °С его биметаллическая пластина не будет замыкать контакты совсем, ток в приборе прекратится, и под действием биметаллической пластины приемника стрелка установится в крайнее правое положение.

Преимуществом электротепловых импульсных указателей являются простота конструкции и малая стоимость; сопротивление соединительных проводов и переходных контактов не влияет на точность показаний.

Электротепловые импульсные приборы обладают следующими недостатками: контакты датчика при работе создают помехи радиоприему; точность показаний зависит от напряжения питания; малый размах шкалы приемника (до 45 что затрудняет чтение показаний.

Магнитоэлектрические указатели температуры


Рис. 2. Магнитоэлектрический указатель температуры:
а — датчик ТМ100 с терморезистором; б — измерительный элемент приемника; в — вид на приемник со снятой шкалой; г — электрическая схема магнитоэлектрического указателя температуры.

Позднее, вместо этих приборов стали устанавливать магнитоэлектрические указатели. Датчик (рис. 2, а) этого указателя представляет собой баллон 1, к дну которого прижат токоведущей пружиной 2 терморезистор 3. Сопротивление терморезистора при изменении его температуры меняется в широких пределах (50—450 Ом).

Приемник (рис. 2, б и в) имеет каркас 4, состоящий из двух пластмассовых половин, соединенных стяжными винтами 10. На пластины намотаны обмотки трех измерительных катушек 8. Вторая обмотка расположена под углом 90° к двум другим. Для повышения чувствительности прибора первая и третья катушки имеют противоположное направление витков обмоток, вследствие чего возникающие магнитные потоки направлены навстречу один другому. Внутри каркаса размещен постоянный магнит 9, установленный на одной оси 7 со стрелкой. Магнит может поворачиваться, ориентируясь вдоль магнитных силовых линий магнитного поля трех катушек.

В нижней половине каркаса находится подпятник 11 оси дискообразного магнита и стрелки. Один конец оси магнита помещен в отверстии мостика 6, который закреплен на каркасе и служит опорой шкалы прибора.

Для возврата подвижной системы в нулевое положение при выключенном приборе в нижнюю половину каркаса встроен небольшой магнит. Каркас в сборе с катушками и магнитом размещен в экранирующем цилиндре 5 из низкоуглеродистой стали для исключения воздействия на магнит посторонних магнитных полей и устранения влияния магнитного поля катушки на показания других приборов.

Измерительный узел 12 приемника монтируют в комбинации приборов или в корпусе самостоятельного прибора. В обоих случаях концы обмоток присоединены к выводным зажимам и резисторам 14 и 16. Приемник имеет регулятор 13 с магнитом. На приборной панели автомобиля, указатель температуры освещает лампа, расположенная в гнезде 15.

При включении датчика и приемника в цепь питания ток проходит по двум параллельным цепям: обмотки L1 и L2 приемника — термокомпенсационный резистор R: обмотка L3 приемника — терморезистор RT датчика (рис. 2, г). Магнитные потоки обмоток L1 и L3 направлены в противоположные стороны.

В корпусе приемника (на напряжение 12 В) вместе с механизмом размещен термокомпенсационный константановый резистор R, который обеспечивает стабильность показаний при изменении температуры обмоток приемника. В корпусе приемника, рассчитанного на 24 В, кроме того, установлен дополнительный резистор 16 (см. рис. 2, в), включенный последовательно с обмотками приемника. Такая схема включения позволяет унифицировать конструкцию и обмоточные данные указателей температуры для применения их в системах электрооборудования автомобилей на напряжение бортовой сети 12 и 24 Вольт.

Сигнализатор аварийной температуры автомобиля


Рис. 3. Сигнализатор аварийной температуры:
а — электрическая схема автомобильного сигнализатора аварийной температуры; б — датчик ТМ111; в — датчик РС403-БГ; 1 — сигнальная лампа; 2 — биметаллическая пластина; 3 — контакты; 4 — биметаллическая пластина; 5 — изолятор; 6 — выводной зажим; 7 — тарельчатый контакт; 8 — контакт; 9 — прижимная шайба; 10 — латунный корпус; 11 — баллон; 12 — токоведущая пластина; 13 — регулировочный винт; 14 — выводной зажим.

Сигнализатор аварийной температуры (рис. 3, а) состоит из датчика и сигнальной лампы 7. Датчик имеет биметаллическую пластину 2, управляющую контактами 3, при замыкании которых включается сигнальная лампа 1. Конструкция автомобильных датчиков температуры двух типов показана на рис. 3, б и в. Датчик РС403-Б (см. рис. 3, в) применяют для контроля температуры масла. Температуру включения [(140 ± 3) °С] можно регулировать в процессе эксплуатации с помощью регулировочного винта 13. Датчик ТМ111 (см. рис. 3, 6) предназначен для контроля температуры жидкости (КамАЗ). Регулировка замыкания контактов (при температуре 98—104 °С) производится перемещением тарельчатого контакта 7.

Сигнализатор температуры установлен в верхнем бачке радиатора, а в двигателях с воздушным охлаждением — в смазочной системе. Сигнализаторы применяют также для контроля температуры масла в автоматической коробке передач (автобусы ЛиАЗ-677). Аналогичные датчики (ТМ108) используют для включения электровентилятора в системе охлаждения двигателя.

Датчики сигнализаторов аварийной температуры работают в системах электрооборудования автомобиля с напряжением 12 и 24 В с лампами силой света 1—1,5 кд.

Основные параметры некоторых датчиков указателей и сигнализаторов температуры приведены в табл. 1, приемников указателей температуры в табл. 2.

Датчик Пределы
изменения
температуры, °С
Температура
замыкания
контактов, °С
Номинальное
напряжение, В
Чувствительный
элемент
Автомобили
ТМ100-А, -В 40-120 12; 24 Терморезистор Всех марок
ТМ101 40-110 12 Биметалл То же
ТМ102 112-118 12; 24 >> Зил 130; 131
ТМ106 20-120 12 Терморезистор ВАЗ
ТМ108* 89-95 12 Биметалл ВАЗ 2103, 2106;
2107, 2108;
ЗАЗ-1102
ТМ111 98-104 12; 24 >> Всех марок
ТМ112 102-110 12; 24 >> МАЗ 504Б, 516Б;
ГАЗ 3102, 53-11
ТМ113 110-118 12; 24 >> ЗИЛ-130Г
11.3842** -40?+40 12; 24 Терморезистор Северного
исполнения

* Датчик выключения электровентилятора в системе охлаждения двигателя.
** Датчик температуры электролита аккумуляторных батарей.

“>

Что такое датчик температуры NTC?

Аббревиатура NTC расшифровывается как Negative Temperature Coefficient, что в переводе на русский язык означает отрицательный температурный коэффициент. При повышении температуры датчика его сопротивление уменьшается, а при понижении температуры сопротивление возрастает.

Датчик температуры также может называться термистором, терморезистором, термическим резистором, термометром сопротивления.

Вынесенный датчик измерения температуры

Как правило, датчик температуры NTC является полупроводниковым. Это связано с тем, что для полупроводников без примесей температурный коэффициент сопротивления отрицателен.

Датчики температуры для терморегуляторов, представленных в нашем магазине, предназначены для контроля температуры окружающей среды (кабельная стяжка, поверхность нагревательных элементов и т.п.). При монтаже пленочного теплого пола, выносной датчик температуры закладывается в гофротрубу диаметром 16 мм непосредственно под одной из греющих полос ИК пленки в месте наименьшей теплоотдачи (например, под ковриком или мебелью на низких ножках).

Датчики не являются электронными приборами, поскольку не содержат систем предварительной обработки сигнала. В основе работы температурных датчиков NTC лежит нелинейная зависимость сопротивления терморезистора датчика от температуры среды, в которую он помещен. В соответствии с этим меняется напряжение на входе компаратора терморегулятора. Настройка компаратора соответствует температурной характеристике комплектного датчика.

Соотношение температуры и сопротивления датчика пола на 10 кОм:

Температура, °С Сопротивление, Ом
5 22070
10 17960
20 12091
30 8312
40 5827

Достаточно большая крутизна характеристики датчиков и достаточно малые отклонения реальной характеристики отдельного датчика от номинальной обеспечивают приемлемую чувствительность и позволяют выбрать небольшой гистерезис при поддержании заданной температуры.


Как работают датчики температуры?

Как работают датчики температуры? Это устройства для измерения температуры с помощью электрических сигналов. Датчик состоит из двух металлов, которые генерируют электрическое напряжение или сопротивление при изменении температуры. Датчик температуры играет решающую роль в поддержании определенной температуры в любом оборудовании, используемом для приготовления чего угодно, от лекарств до пива. Для производства таких типов контента точность и оперативность контроля температуры и температуры имеют решающее значение для обеспечения идеального конечного продукта.Температура — это наиболее распространенный вид физических измерений в промышленных приложениях. Точные измерения жизненно важны для обеспечения успеха этих процессов. Есть много не столь очевидных приложений, в которых используются датчики температуры. Плавление шоколада с использованием доменной печи, управление воздушным шаром, замораживание веществ в лаборатории, управление автомобилем и обжиг печи.

Датчики температуры бывают разных форм, которые используются для различных методов управления температурой.Существует две категории датчиков температуры: контактные и бесконтактные. Контактные датчики используются в основном во взрывоопасных зонах.

Ниже приведены контактные датчики температуры:

Датчик температуры сопротивления (RTD) известен как термометр сопротивления и измеряет температуру по сопротивлению элемента RTD температуре. Металл может быть изготовлен из разных материалов, включая платину, никель или медь. Однако платина является наиболее точной и поэтому требует более высокой стоимости.

Термопара — это датчик, состоящий из двух проводов с двумя разными металлами, соединенными в двух точках. Напряжение между двумя проводами отражает изменение температуры. Хотя точность может быть немного ниже, чем у RTD, они имеют самый широкий диапазон температур от -200 ° C до 1750 ° C и, как правило, более экономичны.

Термистор показывает точное, предсказуемое и большое изменение изменения различных температур. Это большое изменение означает, что температура отражается очень быстро, но при этом очень точно.Термистор NTC с таким большим и быстрым дизайном требует линеаризации, поэтому здесь требуется некоторая математика.

Термометр — это обычно то, о чем мы думаем, когда думаем о температуре, особенно о стеклянной трубке, наполненной ртутью. Однако существует несколько типов термометров: Стеклянный термометр: как указано выше, стеклянная трубка из ртути / этанола. Этанол в настоящее время является основной жидкостью, используемой в этих термометрах.
Биметаллический термометр: термометр этого типа состоит из соединенного датчика и стержня.Наконечник датчика имеет пружину, которая прикреплена к стержню, ведущему к стрелке датчика. Пружина находится внутри чувствительного конца стержня. Когда к чувствительной катушке прикладывается тепло, в катушке создается движение, которое заставляет стрелку манометра перемещаться, тем самым отображая температуру.
Газовый и жидкостный термометр: Эти термометры похожи по принципу работы. Есть колба, наполненная газом или жидкостью. Он расположен внутри чувствительного конца зонда.При нагревании газ расширяется / жидкость нагревается, что сигнализирует прикрепленному стержню о перемещении иглы до измеряемой температуры. Цифровой термометр
: Цифровой термометр использует зонд, такой как термопара или датчик температуры сопротивления (RTD). Температура измеряется с помощью зонда (чувствительный конец) и отображается в цифровом виде.

Ниже приведен Бесконтактный датчик температуры

Инфракрасные датчики определяют температуру на расстоянии, измеряя тепловое излучение, испускаемое объектом или источником тепла.Они часто применяются при высоких температурах или в опасных средах, когда вам необходимо поддерживать безопасное расстояние от определенного тела. Тепловизионные и инфракрасные датчики являются наиболее распространенным типом бесконтактных датчиков температуры и используются в следующих случаях: Обнаружение лихорадки или когда целевой объект движется (например, на конвейерной ленте или в движущемся оборудовании), если это на большом расстоянии, если есть опасная окружающая среда (например, высокое напряжение) или при очень высоких температурах, когда контактный датчик не будет работать должным образом.

Чтобы упростить, датчик температуры делает именно это, он определяет температуру любого содержимого, которое необходимо измерить, будь то твердые вещества, жидкости или газы.

Типы, принцип работы и приложения

Все мы используем датчики температуры в повседневной жизни, будь то термометры, бытовые 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 структурные изменения 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) представляет собой 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 прохлады 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 измерения температуры (Фаренгейта, Цельсия, Цельсия и т. Д.) И отображается в числовой форме над единицами 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 в себя 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 в результате изменения температуры.

Измеритель температуры с вибрирующей проволокой разработан по принципу, согласно которому разнородные металлы имеют разный линейный коэффициент расширения при изменении температуры.

Он в первую очередь 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 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 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 — это в основном чувствительный датчик температуры, который точно реагирует даже на мельчайшие 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 вибрирующей проволоки 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-10ТХ

Температурный 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 модели

ETT-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 модели

Encardio-rite при использовании с ETT-10TH напрямую показывает температуру зонда в градусах Цельсия.

Как работает зонд термистора сопротивления модели ETT-10TH?
Датчик температуры

ETT-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, так что ее можно 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 стандартного во всех тензодатчиках Encardio-rite с вибрирующей проволокой. Провода белого и зеленого цвета 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 термометр сопротивления имеет очень хорошую точность, линейность, стабильность и воспроизводимость.

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 * t) o C
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:

  1. Датчики температуры используются для проверки проектных предположений, что способствует более безопасному и экономичному проектированию и строительству.
  2. Они используются для измерения повышения температуры в процессе твердения бетона.
  3. Они могут измерять температуру горных пород вблизи резервуаров для хранения сжиженного газа и при проведении операций по замораживанию грунта.
  4. Датчики температуры также могут измерять температуру воды в резервуарах и скважинах.
  5. Его можно использовать для интерпретации температурных напряжений и изменений объема в плотинах.
  6. Их также можно использовать для изучения влияния температуры на другие установленные приборы.

Преимущества датчиков температуры Encardio-Rite

  1. Датчик температуры Encardio-Rite является точным, недорогим и чрезвычайно надежным.
  2. Они подходят как для поверхностного монтажа, так и для встраиваемых систем.
  3. Низкая тепловая масса сокращает время отклика.
  4. Датчик температуры вибрирующей проволоки полностью взаимозаменяемый; один индикатор может считывать данные со всех датчиков.
  5. Имеет водонепроницаемый корпус со степенью защиты IP-68.
  6. Они поставляются с индикаторами, которые легко доступны для прямого отображения температуры.
  7. Датчики температуры обладают отличной линейностью и гистерезисом.
  8. Технология вибрирующей проволоки обеспечивает долгосрочную стабильность, быстрое и легкое считывание.
  9. Датчики герметично закрыты электронно-лучевой сваркой с вакуумом около 1/1000 Торр.
  10. Они подходят для удаленного чтения, сканирования, а также регистрации данных.

Часто задаваемые вопросы

В чем разница между датчиком температуры и преобразователем температуры?

Датчик температуры — это инструмент, используемый для измерения степени нагрева или охлаждения 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, помещенный в верхнем бьефе 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 о промежуточных материалах

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 есть специализированные камеры для испытания температуры (с уже известными системами контроля температуры и 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 прохлады.

Измерители температуры используются в геотехнической области для мониторинга 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) представляет собой 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 нагрева или охлаждения 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 используется датчик температуры? | Каковы функции датчика температуры?

Ну, 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, 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.

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.Двумя основными типами датчиков температуры являются:

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.

Преимущества инфракрасного датчика температуры

— Sure Controls

Инфракрасные датчики температуры воспринимают электромагнитные волны в диапазоне от 700 до 14 000 нм. В то время как инфракрасный спектр простирается до 1000000 нм, инфракрасные датчики температуры не измеряют более 14000 нм. Эти датчики работают, фокусируя инфракрасную энергию, излучаемую объектом, на один или несколько фотодетекторов.
Эти фотодетекторы преобразуют эту энергию в электрический сигнал, который пропорционален инфракрасной энергии, излучаемой объектом.Поскольку излучаемая инфракрасная энергия любого объекта пропорциональна его температуре, электрический сигнал обеспечивает точное считывание температуры объекта, на который он направлен. Инфракрасные сигналы проходят в датчик через окно из специального пластика. Хотя пластик обычно не пропускает инфракрасные частоты, датчики имеют форму, прозрачную для определенных частот. Этот пластик отфильтровывает нежелательные частоты и защищает электронику внутри датчика от пыли, грязи и других посторонних предметов.

Преимущества инфракрасных датчиков температуры

  • ИК-датчики считывают движущиеся объекты. Контактные датчики температуры плохо работают на движущихся объектах. Инфракрасные датчики температуры идеально подходят для измерения температуры шин, тормозов и подобных устройств.
  • ИК-датчики не изнашиваются. Отсутствие контакта означает отсутствие трения. Инфракрасные датчики не изнашиваются и, следовательно, имеют более длительный срок службы.
  • Инфракрасные датчики
  • могут предоставить более подробную информацию. Инфракрасный датчик может обеспечить более подробную информацию во время измерения, чем контактные устройства, просто направив его в разные точки на считываемом объекте.
  • Инфракрасные датчики
  • могут использоваться для обнаружения движения путем измерения колебаний температуры в поле зрения.

Заказ датчика

Каждое вещество на одной частоте излучает больше инфракрасного излучения, чем на других. Например, полиэтилен излучает большую часть инфракрасного излучения на длине волны 3 430 нм, а металлы — на длине волны 1 000 нм. Для оптимальной работы ИК-датчик температуры должен иметь спектральный диапазон, сосредоточенный вокруг этих пиковых температур. Поэтому важно либо помнить о том, для какого конкретного применения ИК-датчик необходим при его заказе, либо заказывать датчик с регулируемым спектральным диапазоном.

Фоновые источники тепла

Инфракрасные датчики температуры

могут быть спутаны с фоновыми источниками инфракрасного излучения при использовании в качестве датчиков движения. Вы можете обойти эту проблему, используя технику дифференциального обнаружения. Для этого подключите два датчика к дифференциальному усилителю в качестве противоположных входов. При таком подключении датчики компенсируют среднюю температуру общего поля зрения. Любые колебания фоновой температуры не могут вызвать считывание движения.Такая компоновка также снижает синфазные помехи. Обратите внимание, что этот метод работает только для обнаружения движения, а не для измерения температуры.
Чтобы справиться с проблемой фонового тепла при измерении температуры, в отличие от обнаружения движения, сузьте поле обзора датчика так, чтобы он был полностью ограничен измеряемым объектом. Если делать это напрямую нецелесообразно, используйте пластиковые экраны, чтобы заблокировать элементы фона в поле зрения датчика.

Позвоните в команду Sure Controls по телефону 800-844-8405 или свяжитесь с нами через Интернет для получения дополнительной информации об инфракрасных датчиках температуры.
Датчик температуры

: типы, принцип работы, преимущества

Здесь мы подробно остановимся на датчиках температуры. Датчик температуры — это электронное оборудование, которое определяет температуру окружающей среды и преобразует входящие данные в электронные выходные данные для управления записью или сигналом изменений температуры. Есть несколько типов датчиков температуры. Некоторым из них необходим прямой контакт с идентифицируемой физической целью, которая используется как контактные датчики температуры.Напротив, другие измеряют температуру целей косвенно, что описывается как бесконтактные датчики температуры. Здесь мы хотим представить вам, что такое датчик температуры и каковы его принципы работы, каковы области применения и каковы его различные типы.

Что такое датчик температуры?

Датчики температуры — это простые устройства, которые определяют степень холода или тепла и превращают ее в простой блок. Но задумывались ли вы когда-нибудь о том, как определяется температура почвы, земляных скважин, больших бетонных плотин или домов? Что ж, это делается с помощью некоторых датчиков температуры.Посетите здесь, чтобы наглядно увидеть, что такое датчик температуры.

Мы используем их в различных сферах нашей повседневной жизни, например, в бытовых водонагревателях, холодильниках, микроволновых печах или в виде термометров. Как правило, они имеют широкий спектр применения, и геотехническая контролирующая зона является одним из них. Они используются в этой области для контроля состояния бетонных конструкций, мостов на грунте или воде и т. Д., Для структурных изменений в них в соответствии с сезонными изменениями.

Различные типы датчиков температуры (Артикул: Learningeng.com )

Датчики температуры сконструированы для контроля регулярных проверок специальных конструкций, таких как автомобильные мосты, железнодорожные пути, бетонные или грунтовые плотины и т. д. Термометр — наиболее распространенная их форма, применяемая для измерения степени температуры повсюду.

Принципиальная схема термопары (Ссылка: us.flukecal.com )

Термопара — еще один распространенный их пример. Термопара, или кратко Т / С, построена из двух разных металлов, которые создают электрическое выходное напряжение в прямой зависимости от изменения температуры.Другой их пример — RTD (датчик температуры сопротивления). RTD — это переменный резистор, который изменяет свое электрическое сопротивление непосредственно с изменением температуры. Измерение RTD слишком повторяемое, точное и почти линейное.

Рабочий датчик температуры

Как обсуждалось ранее, датчик температуры — это прибор, который сконструирован для определения состояния холода или жара в объекте. Принцип работы этого датчика основан на напряжении на его диоде.Изменение температуры напрямую связано с сопротивлением этого диода.

Сопротивление диода определяется и преобразуется в простые и удобочитаемые значения температуры, такие как градусы Фаренгейта, Кельвина или Цельсия, и демонстрируются в понятных форматах вместо считываемых значений. Эти датчики температуры используются для измерения внутренней температуры различных конструкций, например, электростанций. Нажмите здесь, чтобы увидеть, какова пропорция изменения сопротивления диода и температуры.

Основным принципом работы датчиков температуры является изменение напряжения на выводах MOSFET. Если напряжение снижается, температура также снижается в соответствии с падением напряжения между эмиттером в полевом МОП-транзисторе и выводами базового датчика.

Кроме того, некоторые устройства имеют в конструкции датчика вибрирующую проволоку, которая работает по принципу изменения напряжения с последующими изменениями температуры. Вибрирующая проволока моделируется в зависимости от функции различных металлов.Они имеют различные линейные коэффициенты в зависимости от температуры их расширения.

В основном они включают магнитную проволоку, которая имеет высокую прочность на разрыв. Две секции предназначены для разнородных металлов, поэтому любое изменение температуры напрямую влияет на натяжение проволоки и, следовательно, на ее основную частоту вибрации.

В современных и высокотехнологичных датчиках температуры основным металлом является алюминий, поскольку алюминий имеет больший коэффициент теплового воздействия, чем сталь.Поскольку знак температуры преобразуется в частоту, считываемые значения, используемые для других вибрационных датчиков, также могут использоваться для контроля температуры.

Формула датчиков температуры

Частота, связанная с температурой, также пропорциональна натяжению ‘σ’ в проволоке, может быть описана следующим образом:

f = 1/2 * [σg / ρ] / 2L ( Гц)

Где:

σ = натяжение проволоки

ρ = плотность проволоки

L = длина проволоки

g = ускорение свободного падения

Типы датчиков температуры

Датчики температуры представлены в различных типах, размерах и формах.Однако есть две основные классификации: контактные и бесконтактные датчики.

Датчики контактного типа — это группа датчиков, которые определяют степень температуры в объекте, используя прямой контакт с ним. Их можно использовать для обнаружения жидкостей, твердых тел или газов в широком диапазоне температур. Среди них термопары и термисторы. Термопары обычно дешевы, так как их модель и основные материалы просты. Другой распространенный их тип — термистор. В термисторах сопротивление уменьшается с увеличением температуры.

Бесконтактные датчики не контактируют с объектом. Таким образом, они измеряют температуру, используя излучение источника тепла. Самый распространенный вид из них — инфракрасный (ИК) датчик. ИК-излучение обнаруживает энергию объекта удаленно и посылает сигнал электронной схеме, которая определяет температуру объекта по специальной калибровочной диаграмме.

Контактные и бесконтактные датчики подразделяются на следующие общие датчики, которые кратко описаны.

Термостаты

Термостат — это датчик контактного типа, содержащий биметаллическую секцию, изготовленную из двух разных металлов, таких как алюминий, никель, вольфрам или медь.

Типы датчиков температуры: Термостат

Основной принцип термостатов основан на разнице в коэффициенте линейного расширения металлов. Следовательно, он заставляет их создавать механическое движение из-за повышения температуры.

Термисторы

Термочувствительные резисторы или кратко термисторы являются особыми датчиками из-за изменения их внешнего вида из-за изменения температуры.Термисторы изготовлены из керамических материалов, таких как оксиды определенных металлов, покрытых стеклом. Это позволит им просто формироваться.

Типы датчиков температуры: PTC Термистор

Некоторые термисторы являются NTC и имеют отрицательный температурный коэффициент. Поэтому в некоторых учебниках они будут представлены как отдельная группа датчиков. Мы обсудим их ниже полностью. Но есть много термисторов, имеющих положительный температурный коэффициент. Они представлены как PTC, и их сопротивление увеличивается при повышении температуры.

Резистивные датчики температуры

RTD — это датчики температуры, которые сконструированы из прецизионных проводящих металлов, таких как платина, покрытых катушкой. Электрическое сопротивление RTD изменяется из-за колебаний температуры.

Типы датчиков температуры: RTD

Термопары

Термопара является одним из самых популярных датчиков температуры благодаря широкому диапазону температур, точности, чувствительности, надежности и простоте.

Типы датчиков температуры: Термопара

Термопара обычно состоит из двух частей из разнородных металлов, таких как константан и медь, соединенных сваркой. Одна из этих секций, обозначенная как холодный спай, имеет определенную температуру, а другая, обозначенная как горячий спай, предназначена для процесса измерения.

Термистор с отрицательным температурным коэффициентом (NTC)

NTC — это особый тип термисторов, который в основном напрямую реагирует даже на несколько изменений температуры.Отрицательный коэффициент означает, что термистор имеет большое сопротивление при низких температурах. Следовательно, при повышении температуры сопротивление сразу начинает падать.

Типы датчиков температуры: Термистор NTC

Можно сказать, что даже небольшое изменение температуры может быть точно обнаружено термисторами с отрицательным температурным коэффициентом в соответствии с большим изменением сопротивления на градус Цельсия в них. Тем не менее, они требуют линеаризации из-за экспоненциального принципа действия.Обычно они работают при температуре от -50 до 250 ° C.

Датчики на основе полупроводников

Датчик температуры на основе полупроводников работает с двумя комбинированными схемами или ИС. В их состав входят два подобных полевых МОП-транзистора с высокой чувствительностью. Они точно обеспечивают электрические характеристики, включая напряжение и ток, для измерения колебаний температуры. Они имеют примерно линейный выходной сигнал, но менее точны при температуре от 1 до 5 ° C. Они также показывают самое медленное время отклика от 5 до 60 с между датчиками температуры в своем температурном диапазоне.

Применение датчиков температуры

Как упоминалось ранее, существуют различные типы датчиков температуры, и наиболее распространенный метод классификации их применения зависит от способа подключения, который содержит контактные и бесконтактные датчики. Контактные датчики, такие как термисторы и термопары, напрямую связаны с объектом, который они хотят измерить, в то время как бесконтактные датчики обнаруживают тепловое излучение, испускаемое источником тепла. Основное применение этих датчиков температуры — в опасных местах, таких как атомные электростанции.

Датчики температуры определяют теплоту гидратации в бетонных конструкциях при геотермальном контроле. Их также можно использовать для контроля миграции просачивающихся или грунтовых вод. Один из самых распространенных способов их использования — это отверждение бетона. Он должен быть теплым, чтобы правильно формировать и лечить. Сезонная модификация вызывает расширение конструкции и изменяет ее общий объем.

Другие области применения датчика температуры включают:

  • Датчики температуры используются для проверки предположений модели, что улучшит экономичность и безопасность конструкции.
  • Они могут определять температуру горных пород для определения резервуаров для хранения сжиженных газов и процесса замерзания грунта.
  • Датчики температуры также могут использоваться в наземных скважинах и водохранилищах, а также для измерения температуры воды.
  • Они используются для интерпретации температуры в плотинах, чтобы уменьшить напряжение при колебаниях объема и контролировать колебания температуры на других установленных приборах, таких как твердение бетона.

Преимущества датчиков температуры

Датчики температуры имеют некоторые преимущества по сравнению с другими практическими приборами.

  • Датчики температуры недорогие, точные и чрезвычайно надежные в повторяющихся экспериментах.
  • Они подходят как для встраиваемого, так и для поверхностного монтажа.
  • У них более быстрое время отклика из-за меньшей тепловой массы.
  • Тип вибрирующей проволоки обычно полностью взаимозаменяемый. Это означает, что один индикатор можно использовать для всех датчиков. Он также имеет особую технологию для проверки долгосрочной стабильности, простого и быстрого вывода.
  • Обычно они имеют степень защиты IP-68 благодаря водонепроницаемому корпусу.
  • У них есть индикаторы, которые подходят для непосредственного отображения температуры. Таким образом, их можно использовать для удаленного обнаружения и регистрации данных.
  • Их датчики температуры обладают точной линейностью и низким гистерезисом.
  • Наконец, следует сказать, что датчики температуры полностью герметичны. Они полностью герметизированы электронно-лучевой сваркой с чистым вакуумом внутри.

Типы датчиков температуры и принципы их работы

Температура — это наиболее часто измеряемая величина окружающей среды.Этого можно было ожидать, поскольку большинство физических, электронных, химических, механических и биологических систем подвержены влиянию температуры. Определенные химические реакции, биологические процессы и даже электронные схемы лучше всего работают в ограниченном диапазоне температур. Температура — одна из наиболее часто измеряемых переменных, поэтому неудивительно, что существует множество способов ее измерения. Измерение температуры может осуществляться либо посредством прямого контакта с источником тепла, либо дистанционно, без прямого контакта с источником, используя вместо этого излучаемую энергию.Сегодня на рынке представлен широкий спектр датчиков температуры, включая термопары, датчики температуры сопротивления (RTD), термисторы, инфракрасные и полупроводниковые датчики.


5 типов датчиков температуры

  • Термопара : это тип датчика температуры, который изготавливается путем соединения двух разнородных металлов на одном конце. Присоединенный конец называется ГОРЯЧИМ СОЕДИНЕНИЕМ. Другой конец этих разнородных металлов называется ХОЛОДНЫЙ КОНЕЦ или ХОЛОДНЫЙ СПАС.Холодный спай образуется в последней точке материала термопары. Если есть разница в температуре между горячим и холодным спаями, создается небольшое напряжение. Это напряжение называется ЭДС (электродвижущая сила), и его можно измерить и, в свою очередь, использовать для обозначения температуры.
Термопара
  • RTD — это датчик температуры, сопротивление которого изменяется в зависимости от температуры. Обычно RTD изготавливаются из платины, хотя устройства из никеля или меди не редкость, они могут принимать различные формы, например, проволочную намотку или тонкую пленку.Чтобы измерить сопротивление RTD, подайте постоянный ток, измерьте результирующее напряжение и определите сопротивление RTD. RTD демонстрируют довольно линейное сопротивление температурным кривым в их рабочих областях, и любая нелинейность очень предсказуема и воспроизводима. В оценочной плате PT100 RTD используется RTD для поверхностного монтажа для измерения температуры. Внешний 2-, 3- или 4-проводный датчик PT100 также может использоваться для измерения температуры в удаленных районах. Для смещения RTD используется источник постоянного тока.Чтобы уменьшить саморазогрев из-за рассеивания мощности, величина тока умеренно низкая. Схема, показанная на рисунке, представляет собой источник постоянного тока, использующий опорное напряжение, один усилитель и транзистор PNP.

  • Термисторы : Подобно RTD, термистор представляет собой термочувствительное устройство, сопротивление которого изменяется в зависимости от температуры. Однако термисторы изготавливаются из полупроводниковых материалов. Сопротивление определяется так же, как и RTD, но термисторы демонстрируют сильно нелинейное сопротивление по сравнению стемпературная кривая. Таким образом, в рабочем диапазоне термисторов мы можем увидеть большое изменение сопротивления при очень небольшом изменении температуры. Это делает устройство высокочувствительным, идеальным для приложений с заданными значениями.
  • Полупроводниковые датчики : Они подразделяются на различные типы, такие как выход по напряжению, токовый выход, цифровой выход, кремниевый выход сопротивления и диодные датчики температуры. Современные полупроводниковые датчики температуры обеспечивают высокую точность и высокую линейность в рабочем диапазоне от 55 ° C до + 150 ° C.Внутренние усилители могут масштабировать выходной сигнал до удобных значений, например 10 мВ / ° C. Они также полезны в схемах компенсации холодного спая для термопар с широким диапазоном температур. Краткие сведения об этом типе датчика температуры приведены ниже.

ИС датчиков

Существует широкий спектр микросхем датчиков температуры, которые позволяют упростить самый широкий спектр задач по мониторингу температуры. Эти кремниевые датчики температуры существенно отличаются от вышеупомянутых типов по нескольким важным параметрам.Во-первых, это диапазон рабочих температур. ИС датчика температуры может работать в номинальном диапазоне температур ИС от -55 ° C до + 150 ° C. Второе важное отличие — функциональность.

Кремниевый датчик температуры представляет собой интегральную схему и, следовательно, может включать в себя обширную схему обработки сигналов в том же корпусе, что и датчик. Нет необходимости добавлять схемы компенсации для датчика температуры ICS. Некоторые из них представляют собой аналоговые схемы с выходом по напряжению или по току.Другие комбинируют аналоговые чувствительные схемы с компараторами напряжения для обеспечения функций оповещения. Некоторые другие сенсорные ИС сочетают в себе схему аналогового считывания с цифровыми входами / выходами и регистрами управления, что делает их идеальным решением для микропроцессорных систем.

Цифровой выходной датчик обычно содержит датчик температуры, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), двухпроводной цифровой интерфейс и регистры для управления работой ИС. Температура постоянно измеряется и может быть считана в любое время.При желании хост-процессор может дать команду датчику контролировать температуру и установить высокий (или низкий) выход на выходном контакте, если температура превышает запрограммированный предел. Также можно запрограммировать более низкую пороговую температуру, и хост может быть уведомлен, когда температура упадет ниже этого порога. Таким образом, цифровой выходной датчик может использоваться для надежного контроля температуры в микропроцессорных системах.

Датчик температуры

Указанный выше датчик температуры имеет три клеммы и требуется максимум 5.Питание 5 В. Этот тип датчика состоит из материала, который работает в зависимости от температуры для изменения сопротивления. Это изменение сопротивления воспринимается схемой и рассчитывает температуру. При повышении напряжения повышается и температура. Мы можем увидеть эту операцию с помощью диода.

Датчики температуры напрямую подключены к входу микропроцессора и, таким образом, могут напрямую и надежно связываться с микропроцессорами. Сенсорный блок может эффективно взаимодействовать с недорогими процессорами без необходимости в аналого-цифровых преобразователях.

Пример датчика температуры: LM35 . Серия LM35 — это прецизионные датчики температуры на интегральных схемах, выходное напряжение которых линейно пропорционально температуре по Цельсию. LM35 работает при температуре от -55˚ до + 120˚C.

Базовый датчик температуры по Цельсию (от + 2˚C до + 150˚C) показан на рисунке ниже.

Характеристики датчика температуры LM35:
  • Калибровка непосредственно в ˚ Цельсия (Цельсия)
  • Расчетный для полного диапазона л от −55˚ до + 150˚C
  • Подходит для удаленных приложений
  • Низкая стоимость за счет обрезки пластин
  • Работает от 4 до 30 В
  • Низкий самонагревающийся,
  • ± 1 / 4˚C типовой нелинейности
Работа LM35:
  • LM35 можно легко подключить так же, как и другие встроенные датчики температуры.Его можно приклеить или закрепить на поверхности, и его температура будет в пределах 0,01 ° C от температуры поверхности.
  • Это предполагает, что температура окружающего воздуха примерно такая же, как температура поверхности; если бы температура воздуха была намного выше или ниже температуры поверхности, фактическая температура штампа LM35 была бы промежуточной между температурой поверхности и температурой воздуха.

Датчики температуры широко используются в системах управления окружающей средой и технологическими процессами, а также в испытаниях, измерениях и коммуникациях.Цифровой датчик температуры — это датчик, который выдает 9-битные показания температуры. Цифровые датчики температуры обеспечивают превосходную точность, они рассчитаны на показания от 0 ° C до 70 ° C и позволяют достичь точности ± 0,5 ° C. Эти датчики полностью согласованы с цифровыми показаниями температуры в градусах Цельсия.

  • Цифровые датчики температуры: Цифровые датчики температуры устраняют необходимость в дополнительных компонентах, таких как аналого-цифровой преобразователь, в приложении, и нет необходимости калибровать компоненты или систему при определенных эталонных температурах, если это необходимо, при использовании термисторов.Цифровые датчики температуры решают все, что позволяет упростить базовую функцию мониторинга температуры.

Основные преимущества цифрового датчика температуры заключаются в его точности вывода в градусах Цельсия. Выходной сигнал датчика представляет собой сбалансированное цифровое показание. Для этого не нужны другие компоненты, такие как аналого-цифровой преобразователь, и он намного проще в использовании, чем простой термистор, который обеспечивает нелинейное сопротивление при изменении температуры.

Примером цифрового датчика температуры является DS1621, который обеспечивает 9-битное показание температуры.

Характеристики DS1621:
  1. Никаких внешних компонентов не требуется.
  2. Измеряется диапазон температур от -55 ° C до + 125 ° C с шагом 0,5 °.
  3. Выдает значение температуры в виде 9-битного считывания.
  4. Широкий диапазон питания (от 2,7 В до 5,5 В).
  5. Преобразует температуру в цифровое слово менее чем за одну секунду.
  6. Термостатические настройки определяются пользователем и являются энергонезависимыми.
  7. Это 8-контактный DIP.

Описание контакта:
  • SDA — 2-проводный последовательный ввод / вывод данных.
  • SCL — 2-проводные последовательные часы.
  • GND — Земля.
  • TOUT — Выходной сигнал термостата.
  • A0 — Ввод адреса чипа.
  • A1 — Ввод адреса чипа.
  • A2 — Ввод адреса чипа.
  • VDD — Напряжение питания.
Работа DS1621:
  • Когда температура устройства превышает заданную пользователем температуру HIGH, тогда активируется выход TOUT. Выход будет оставаться активным до тех пор, пока температура не упадет ниже заданной пользователем температуры LOW.
  • Заданные пользователем настройки температуры сохраняются в энергонезависимой памяти, поэтому их можно запрограммировать перед установкой в ​​систему.
  • Показание температуры предоставляется в виде 9-битного считывания с дополнением до двух путем выдачи команды READ TEMPERATURE при программировании.
  • 2-проводной последовательный интерфейс используется для ввода в DS16121 для настроек температуры и вывода показаний температуры с DS1621

Фото:

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *