المواضيع:
- مقدمة
- أجهزة الاستشعار السلبية
- أجهزة الاستشعار النشطة
- أجهزة استشعار ذكية
- تطبيقات في تكنولوجيا السيارات
- القياس على أجهزة الاستشعار
- نقل الإشارة من المستشعر إلى وحدة التحكم الإلكترونية
- SENT (ناقل الحركة ذو الحافة الواحدة)
- إمدادات الطاقة ومعالجة الإشارات
مقدمة:
تقوم أجهزة الاستشعار بقياس الكميات الفيزيائية وتحويلها إلى الفولتية الكهربائية. تتم معالجة هذه الفولتية في وحدة التحكم الدقيقة (ECU) وقراءتها على أنها "إشارة". يمكن الحكم على الإشارة من خلال مستوى الجهد أو التردد الذي تتغير عنده الإشارة.
أجهزة الاستشعار السلبية:
يقوم المستشعر السلبي باكتشاف وقياس كمية فيزيائية وتحويلها إلى كمية فيزيائية أخرى. مثال على ذلك هو تحويل درجة الحرارة إلى قيمة المقاومة. لا يقوم المستشعر السلبي بتوليد أي جهد في حد ذاته، ولكنه يستجيب للجهد المرجعي من وحدة التحكم الإلكترونية. لا يحتاج المستشعر السلبي إلى جهد إمداد ليعمل.
عادةً ما تحتوي أجهزة الاستشعار السلبية على اتصالين أو ثلاثة:
- سلك مرجعي أو إشارة (أزرق) ؛
- سلك ارضي (بني) ؛
- سلك محمي (أسود).
في بعض الأحيان يحتوي المستشعر السلبي على سلك واحد فقط: في هذه الحالة، يكون غلاف المستشعر بمثابة الأرض. السلك الثالث يمكن أن يكون بمثابة التدريع. يتم تأريض السترة عبر وحدة التحكم الإلكترونية. يتم استخدام السلك المحمي بشكل خاص للإشارات الحساسة للتداخل مثل مستشعر موضع العمود المرفقي ومستشعر الضرب.
مثال على أجهزة الاستشعار السلبية هو جهاز استشعار درجة الحرارة NTC. يتم استخدام الجهد المرجعي البالغ 5 فولت كمقسم للجهد بين المقاوم في وحدة التحكم الإلكترونية وفي المستشعر، وليس كجهد إمداد للمستشعر. تتم قراءة مستوى الجهد بين المقاومات (اعتمادًا على قيمة مقاومة NTC) بواسطة وحدة التحكم الإلكترونية وترجمته إلى درجة حرارة. تم شرح الدائرة مع المقاومات في القسم: "إمدادات الجهد ومعالجة الإشارات" في هذه الصفحة.
أجهزة الاستشعار النشطة:
تحتوي المستشعرات النشطة على دائرة كهربائية في الغلاف لتحويل الكمية الفيزيائية إلى قيمة جهد. غالبًا ما تتطلب الدائرة الكهربائية جهدًا ثابتًا للتشغيل.
في معظم الحالات، يحتوي هذا النوع من أجهزة الاستشعار على ثلاث اتصالات:
- زائد (عادة 5,0 فولت)؛
- معكرونة؛
- الإشارة.
يتم توفير مصدر الطاقة المستقر بجهد 5 فولت بواسطة وحدة التحكم ويستخدمه المستشعر لتكوين إشارة تناظرية (بين 0 و5 فولت). غالبًا ما يتم توصيل الأسلاك الموجبة والأرضية من وحدة التحكم الإلكترونية بأجهزة استشعار متعددة. يمكن التعرف على ذلك من خلال العقد التي يتصل بها أكثر من سلكين.
يتم تحويل الإشارة التناظرية إلى إشارة رقمية في وحدة التحكم الإلكترونية.
في الفقرة "ستجهيز العرض ومعالجة الإشارات "سنناقش هذا بمزيد من التفصيل.
أجهزة الاستشعار الذكية:
تحتوي أجهزة الاستشعار الذكية عادةً على ثلاث اتصالات. كما هو الحال مع المستشعرات النشطة، يوجد سلك طاقة (12 فولت من وحدة التحكم الإلكترونية أو مباشرة عبر منصهر) وسلك أرضي (عبر وحدة التحكم الإلكترونية أو نقطة أرضية خارجية. يقوم المستشعر الذكي بإرسال إشارة رقمية (حافلة لين) رسالة إلى وحدة التحكم الإلكترونية وأجهزة الاستشعار الأخرى. ومن ثم هناك مبدأ السيد والعبد.
داخليًا في المستشعر، يقوم محول A/D بتحويل الإشارة التناظرية إلى إشارة رقمية.
- تناظري: 0 - 5 فولت؛
- رقمي: 0 أو 1.
في هيت إشارة حافلة LIN في الحالة المتنحية (12 فولت) يكون 1، وفي الحالة السائدة (0 فولت) يكون 0.
التطبيقات في تكنولوجيا السيارات:
في مجال تكنولوجيا السيارات يمكننا إجراء التصنيف التالي لأنواع أجهزة الاستشعار المختلفة:
أجهزة الاستشعار السلبية:
- جهاز استشعار الطرقة؛
- مستشعر موضع العمود المرفقي
- مستشعر درجة الحرارة (NTC/PTC)؛
- مستشعر لامدا (مستشعر القفز / الزركونيوم) ؛
- مستشعر الارتفاع الاستقرائي؛
- تشغيل / إيقاف)
أجهزة الاستشعار النشطة:
- مستشعر موضع العمود المرفقي/عمود الحدبات (القاعة) ؛
- مقياس الهواء الشامل
- مستشعر لامدا واسع النطاق؛
- مستشعر الضغط (ضغط الشحن / مستشعر الضغط التوربيني)؛
- مستشعر ABS (Hall/MRE)؛
- مستشعر التسارع/التباطؤ (YAW)؛
- مستشعر الرادار/ليدار؛
- جهاز استشعار بالموجات فوق الصوتية (PDC / إنذار)؛
- حساس الوضع (صمام الغاز / EGR / صمام السخان).
أجهزة الاستشعار الذكية:
- مستشعر المطر/الضوء؛
- كاميرات;
- مقياس الضغط؛
- مستشعر زاوية التوجيه
- مستشعر البطارية
القياس على أجهزة الاستشعار:
عندما لا يعمل جهاز الاستشعار بشكل صحيح، سيلاحظ السائق ذلك في معظم الحالات نتيجة لإضاءة ضوء الخلل، أو أن شيئًا ما لم يعد يعمل بشكل صحيح. إذا تسبب أحد المستشعرات الموجودة في حجرة المحرك في حدوث عطل، فقد يؤدي ذلك إلى فقدان الطاقة وإضاءة MIL (ضوء عطل المحرك).
عند قراءة وحدة التحكم الإلكترونية، قد يتم عرض رمز الخطأ إذا تعرفت وحدة التحكم الإلكترونية على الخطأ. ومع ذلك، ليس في جميع الحالات، يؤدي رمز الخطأ مباشرة إلى السبب. قد تكون حقيقة أن المستشعر المعني لا يعمل بسبب وجود عيب فيه، ولكن لا يمكن استبعاد وجود مشكلة في توصيلات الأسلاك و/أو المكونات.
من الممكن أيضًا أن يعطي المستشعر قيمة غير صحيحة لم تتعرف عليها وحدة التحكم الإلكترونية. وفي هذه الحالة، لا يتم تخزين أي رمز خطأ، ولكن يجب على الفني استخدام البيانات المباشرة (انظر صفحة obd) يجب أن تبحث عن القراءات التي هي بعيدة المنال.
توضح الصورة التالية قياسًا من جهاز استشعار نشط. يتم فحص مصدر الطاقة (فرق الجهد في التوصيلات الزائدة والناقصة) للمستشعر باستخدام مقياس رقمي متعدد. يقرأ العداد 5 فولت، لذلك لا بأس بذلك.
يمكن قياس جهد الإشارة باستخدام الفولتميتر أو راسم الذبذبات. يعتمد المقياس المناسب على نوع الإشارة:
- الفولتميتر: إشارات تناظرية تكاد تكون ثابتة؛
- راسم الذبذبات: الإشارات التناظرية والإشارات الرقمية (دورة العمل / PWM).
من خلال قياس واحد أو أكثر، يمكننا إثبات أن المستشعر لا يعمل بشكل صحيح (الإشارة المنبعثة غير معقولة أو أن المستشعر لا ينتج إشارة)، أو أن هناك مشكلة في الأسلاك.
باستخدام المستشعرات السلبية، يمكن في معظم الحالات إجراء قياس المقاومة للتحقق مما إذا كان هناك خلل داخلي في المستشعر.
قد تشمل المشاكل المحتملة في أسلاك المستشعر ما يلي:
- انقطاع في سلك الإشارة أو الأرض الإيجابية؛
- ماس كهربائي بين الأسلاك أو هيكل السيارة؛
- مقاومة الانتقال في واحد أو أكثر من الأسلاك؛
- اتصالات المكونات سيئة.
على الصفحة: استكشاف أخطاء أسلاك المستشعر وإصلاحها نحن ننظر إلى سبعة أعطال محتملة يمكن أن تحدث في أسلاك أجهزة الاستشعار.
نقل الإشارة من المستشعر إلى وحدة التحكم الإلكترونية:
هناك عدة طرق لنقل الإشارات من المستشعر إلى وحدة التحكم الإلكترونية. في مجال تكنولوجيا السيارات قد نتعامل مع أنواع الإشارات التالية:
- تعديل السعة (AM)؛ مستوى الجهد يوفر المعلومات.
- تعديل التردد (FM)؛ تردد الإشارة يوفر المعلومات؛
- تعديل عرض النبض (PWM)؛ يوفر التباين الزمني في جهد الكتلة (دورة العمل) المعلومات.
توضح الأمثلة الثلاثة التالية إشارات النطاق لأنواع الإشارات المختلفة.
تعديل السعة:
مع إشارة AM، ينقل مستوى الجهد المعلومات. يوضح الشكل جهدين من مستشعرات موضع الخانق. لضمان الموثوقية، يجب أن تكون منحنيات الجهد معكوسة بالنسبة لبعضها البعض.
الإجهاد في الراحة:
- الأزرق: 700 فولت؛
- الأحمر: 4,3 فولت.
بعد حوالي 0,25 ثانية من بدء القياس، يتم الضغط على دواسة الوقود ببطء ويفتح صمام الخانق بنسبة 75%.
في 2,0 ثانية. يتم تحرير دواسة الوقود وفي 3,0 ثانية. يتم إعطاء خنق كامل.
التوترات الخانق الكامل:
- الأزرق: 4,3 فولت؛
- الأحمر: 700 مللي فولت.
تعديل التردد:
مع أجهزة الاستشعار التي ترسل إشارة FM، لا يتغير سعة (ارتفاع) الإشارة. عرض جهد الكتلة ينقل المعلومات. الصورة التالية توضح الإشارة من حساس ABS (Hall). تم تدوير العجلة أثناء القياس. وبسرعة دوران أعلى، يزداد تردد الإشارة.
يحدث فرق الجهد بسبب التغير في المجال المغناطيسي في الحلقة المغناطيسية المدمجة في محمل العجلة. الفرق في الارتفاع (منخفض: مجال مغناطيسي، مرتفع: لا يوجد مجال مغناطيسي) هو 300 مللي فولت فقط. إذا تم ضبط النطاق بشكل غير صحيح (نطاق الجهد من 0 إلى 20 فولت)، فإن إشارة الكتلة تكون بالكاد مرئية. ولهذا السبب، تم تعديل المقياس بطريقة تجعل إشارة الكتلة مرئية، مما يؤدي إلى أن تكون الإشارة أقل نقاءً.
تعديل عرض النبض:
مع إشارة PWM، تتغير النسبة بين الجهد العالي والمنخفض، لكن الفترة الزمنية تظل كما هي. لا ينبغي الخلط بين هذا وبين جهد الموجة المربعة في إشارة FM: يتغير التردد وبالتالي يتغير أيضًا وقت الفترة.
تُظهر الصورتان التاليتان إشارات PWM من مستشعر الضغط العالي في أنبوب تكييف الهواء. يقيس هذا المستشعر ضغط سائل التبريد في نظام تكييف الهواء.
الوضع أثناء القياس:
- تم تشغيل الإشعال (يستقبل المستشعر جهد الإمداد)؛
- تم إيقاف تشغيل تكييف الهواء؛
- قراءة ضغط التبريد المتوسط بمعدات التشخيص: 5 بار.
في صورة النطاق التالية نرى أن الفترة الزمنية ظلت كما هي، ولكن دورة العمل تغيرت.
الوضع أثناء القياس:
- تم تشغيل تكييف الهواء؛
- ارتفع الضغط المرتفع إلى 20 بار؛
- دورة العمل الآن 70%
يمكن لأجهزة الاستشعار التناظرية إرسال إشارة عبر AM. إشارة الجهد هذه حساسة لفقدان الجهد. تؤدي مقاومة الانتقال في السلك أو القابس إلى فقدان الجهد، وبالتالي انخفاض جهد الإشارة أيضًا. تستقبل وحدة التحكم الإلكترونية الجهد المنخفض وتستخدم الإشارة للمعالجة. يمكن أن يتسبب ذلك في حدوث أعطال لأن قيم المستشعرات المتعددة لم تعد تتوافق مع بعضها البعض، مما يؤدي إلى:
- جهازي استشعار لدرجة حرارة الهواء الخارجي يقومان بقياس درجة حرارة مختلفة في نفس الوقت. على الرغم من أن هامش الخطأ الصغير مقبول ويمكن لوحدة التحكم الإلكترونية اعتماد القيمة المتوسطة، إلا أن الاختلاف الكبير جدًا يمكن أن يؤدي إلى رمز خطأ. تتعرف وحدة التحكم الإلكترونية على الانحراف بين مستشعري درجة الحرارة.
- مدة حقن غير صحيحة لأن الإشارة الصادرة من مستشعر MAP منخفضة للغاية وبالتالي تفسر وحدة التحكم الإلكترونية حمل المحرك غير الصحيح. في هذه الحالة، يكون حقن الوقود طويلاً جدًا أو قصيرًا جدًا، وستقوم زخارف الوقود بتصحيح الخليط بناءً على إشارة مستشعر لامدا.
لا يلعب فقدان الجهد دورًا في إشارة PWM و/أو الإشارة المرسلة. النسبة بين الحواف الصاعدة والهابطة هي مقياس للإشارة. مستوى الجهد لا يهم. يمكن أن تكون دورة التشغيل 40% عند جهد يتراوح بين 0 و12 فولت، لكن النسبة تظل 40% إذا انخفض جهد الإمداد إلى 9 فولت.
SENT (ناقل الحركة ذو الحافة الواحدة)
كانت إشارات الاستشعار المذكورة أعلاه اسمًا مألوفًا في مركبات الركاب والمركبات التجارية لسنوات. في الطرز الأحدث نرى بشكل متزايد أجهزة استشعار تستخدم بروتوكول SENT. يشبه هذا المستشعر المستشعر النشط المعتاد، سواء في الواقع أو في الرسم التخطيطي.
مع أجهزة الاستشعار السلبية والنشطة، يتم نقل المعلومات عبر سلكين. في حالة حساس MAP على سبيل المثال: واحد بين حساس NTC ووحدة التحكم الإلكترونية والآخر بين حساس الضغط ووحدة التحكم الإلكترونية. يمكن لإلكترونيات المستشعر الخاصة بمستشعر SENT أن تجمع بين نقل المعلومات من أجهزة استشعار متعددة، مما يقلل من عدد أسلاك الإشارة. كما لا يتأثر إرسال الإشارة في حالة فقدان الجهد عبر سلك الإشارة، تمامًا كما هو الحال مع إشارة PWM.
يحتوي المستشعر الذي يستخدم بروتوكول SENT، مثل المستشعر النشط الذي يرسل إشارة تناظرية أو رقمية، على ثلاثة أسلاك:
- جهد الإمداد (غالبًا 5 فولت)
- الإشارة
- ماسا.
ترسل المستشعرات المزودة ببروتوكول SEND إشارة على أنها "مخرجات". وبالتالي لا يوجد اتصال ثنائي الاتجاه، كما هو الحال، على سبيل المثال، مع اتصال ناقل LIN بين أجهزة الاستشعار.
في الرسم البياني الموجود على اليمين نرى مستشعر الضغط التفاضلي (G505) لسيارة فولكس فاجن باسات (تم تصنيعها عام 2022). في الرسم البياني نرى المؤشرات المعتادة لإمدادات الطاقة (5v)، والأرضي (GND)، والإشارة (SIG). يقوم مستشعر الضغط هذا بتحويل الضغط إلى إشارة إرسال رقمية ويرسلها إلى الدبوس 53 على الموصل T60 في وحدة التحكم الإلكترونية في المحرك.
يرسل مستشعر الضغط التفاضلي في المثال أعلاه إشارة واحدة فقط عبر بروتوكول SENT عبر سلك الإشارة. يمكن توصيل أجهزة استشعار متعددة بسلك إشارة واحد باستخدام SENT. يمكن تطبيق ذلك، من بين أشياء أخرى، على مستشعر MAP (ضغط الهواء ودرجة حرارة الهواء) وعلى مستشعر مستوى الزيت وجودته.
في الصورة التالية نرى مستشعر مستوى وجودة الزيت مركب في وعاء الزيت لمحرك الاحتراق. يوجد كلا عنصري القياس في زيت المحرك.
يتم تزويد الحساس بـ 12 فولت، ويستقبل التأريض عن طريق وحدة التحكم الإلكترونية (ECU) ويرسل الإشارة إلى وحدة التحكم الإلكترونية (ECU) باستخدام SENT.
يقوم المتحكم الدقيق الموجود في الغلاف برقمنة الرسالة (انظر: "المنطق الرقمي" في الشكل) حيث يتم تضمين درجة حرارة الزيت ومستوى الزيت في الإشارة المرسلة.
أدناه ننظر إلى بنية الإشارة المرسلة.
تتكون الإشارة المرسلة من سلسلة من القضمات (مجموعات من أربع بتات) التي تنقل المعلومات عن طريق إرسال الفولتية بين 0 و 5 فولت. فيما يلي وصف موجز لكيفية إنشاء الإشارة المرسلة. تظهر صورة هيكل الرسالة أدناه.
- تزامن / نبض المعايرة: غالبًا ما تكون هذه بداية الرسالة. تسمح هذه النبضة للمستقبل بالتعرف على بداية الرسالة ومزامنة توقيت الساعة؛
- الحالة: يشير هذا الجزء إلى حالة المعلومات المرسلة، على سبيل المثال ما إذا كانت البيانات صحيحة أو ما إذا كان هناك مشاكل فيها؛
- رسالة بدء Nibble (MSN): هذه هي القضمة الأولى وتشير إلى بداية الرسالة المرسلة. ويحتوي على معلومات حول مصدر الرسالة وتوقيت نقل البيانات.
- معرف الرسالة Nibble (MidN): يتبع هذا nibble MSN ويحتوي على معلومات حول نوع الرسالة وحالة الرسالة وأي معلومات تتعلق باكتشاف الأخطاء أو تصحيحها.
- يقضم البيانات: بعد أن يتبع MidN كتلة بيانات واحدة أو أكثر، تتكون كل منها من أربع أجزاء من البيانات. تحمل كتل البيانات هذه البيانات الفعلية التي يتم إرسالها. أنها تحتوي على معلومات مثل بيانات المستشعر أو معلومات الحالة أو غيرها من البيانات المفيدة.
- التحقق من التكرار الدوري (CRC): في بعض الحالات، يمكن إضافة إشارة CRC إلى نهاية الرسالة للمساعدة في اكتشاف الأخطاء. يتم استخدام قضمة CRC للتحقق مما إذا كان قد تم استلام البيانات المستلمة بشكل صحيح.
يمكن أن تحتوي كل قضمة في الإشارة المرسلة على قيم من 0 إلى 15، اعتمادًا على عدد علامات التجزئة التي تبلغ 5 فولت. الصورة أدناه توضح بنية بروتوكول SENT.
يتم إرسال "مجموعات Nibble" رقميًا من 0000 إلى 1111 بتنسيق ثنائي. تمثل كل قضمة قيمة من 0 إلى 15 كحد أقصى، ويتم تمثيلها بالثنائي على النحو التالي: 0000b إلى 1111b والسداسي العشري من 0 إلى F. تحتوي هذه القضمات الرقمية على قيم المستشعر ويتم إرسالها إلى وحدة التحكم الإلكترونية.
لإرسال هذه المعلومات المزعجة، يتم استخدام "علامات التجزئة" أو علامات التجزئة الخاصة بالكمبيوتر. تشير علامة الساعة إلى مدى سرعة إرسال البيانات. في معظم الحالات، تكون علامة الساعة 3 ميكروثانية (3μs) بحد أقصى 90μs.
في الحالة الأولى، هذا يعني أنه يتم إرسال مجموعة قضم جديدة كل 3 ميكروثانية.
تبدأ الرسالة بنبضة مزامنة/معايرة مكونة من 56 نقرة. لكل من الإشارتين: الإشارة 1 والإشارة 2، يتم إرسال ثلاث قضمات، مما يؤدي إلى تسلسل 2 * 12 بت من المعلومات. وتتبع اتفاقية حقوق الطفل هذه الإشارات
(Cyclic Redundancy Check) للتدقيق، مما يسمح للمستلم بالتحقق من صحة البيانات المستلمة.
وأخيرًا، تتم إضافة نبضة توقف مؤقت لوضع علامة واضحة على نهاية الرسالة إلى المستلم.
تُظهر صور النطاق أدناه (المسجلة باستخدام PicoScope Automotive) قياسات رسائل متعددة (يسار) وتكبير رسالة واحدة (يمين). في الرسالة المكبرة، تتم الإشارة باللون الأحمر حيث تبدأ الإشارة وتنتهي. عندما تتغير الظروف: زيادة الضغط و/أو درجة الحرارة، سيكون هناك تغيير في عدد القراد في قضمة واحدة أو أكثر. سيكون التغيير في القراد مرئيًا في صورة النطاق أدناه في جهد واحد أو أكثر يتراوح بين 0 و 5 فولت. يمكن أن تصبح النبضات أوسع أو أضيق. يمكن فك تشفير المعلومات الفعلية باستخدام برنامج Picscope.
بالتشخيص الكهربائي يمكننا استخدام برنامج Picscope لفك تشفير الرسالة لدراستها، لكن في معظم الحالات نركز على التحقق من تدفق الرسالة نظيفًا دون ضوضاء، وما إذا كان جهد التغذية (5 فولت) وأرضي الحساس في وضع سليم. كن في النظام.
إمدادات الطاقة ومعالجة الإشارات:
في الفقرات الأولى كان هناك نقاش حول ما إذا كان هناك جهد إمداد أم لا. نناقش في هذا القسم المكونات الرئيسية في وحدة التحكم الإلكترونية المسؤولة عن إمداد الجهد ومعالجة الإشارات للمستشعر ذي الصلة. أرقام أطراف المخططات المتعمقة هي نفسها كما في الفقرات السابقة: يتم توصيل الأطراف 35 و 36 من وحدة التحكم الإلكترونية بالدبابيس 1 و 2 من المستشعر السلبي، وما إلى ذلك.
في الصورة الأولى نرى أ جهاز استشعار درجة الحرارة NTC. يتم الحصول على الجهد المرجعي (Uref) من الطرف 35 لوحدة التحكم الإلكترونية من مثبت الجهد 78L05. يوفر مثبت الجهد جهدًا يبلغ 5 فولت عند جهد داخلي من 6 إلى 16 فولت.
يشكل المقاوم R (قيمة المقاومة الثابتة) وRNTC (المقاومة المعتمدة على درجة الحرارة) معًا دائرة متوالية وأيضًا مقسم جهد. يقوم المحول التناظري الرقمي (ADC) بقياس الجهد بين المقاومتين (التناظرية)، ويحوله إلى إشارة رقمية ويرسلها إلى المعالج الدقيق (μP).
باستخدام جهاز متعدد يمكنك قياس الجهد على المنفذ 35 من وحدة التحكم الإلكترونية أو المنفذ 1 من المستشعر.
في الصفحة الخاصة ب جهاز استشعار درجة الحرارة بالإضافة إلى بعض القياسات الخاصة بنقل الإشارة الجيد، يتم عرض تقنيات قياس خطأ الأسلاك.
الصورة الثانية توضح دائرة نشطة خريطة الاستشعار ويرجيفن.
يصل جهد الإمداد المستقر البالغ 5 فولت إلى ما يسمى "جسر يتستون"، والذي يتضمن عددًا من المقاومات الثابتة (R1، R2، R3) والمقاوم المتغير (Rp).
تعتمد قيمة المقاومة Rp على الضغط في مشعب السحب. هنا أيضًا نتعامل مع مقسم الجهد. يؤدي التغير في المقاومة إلى تغيرات في الجهد، مما يؤدي إلى عدم توازن الجسر. يتم تحويل فرق الجهد الناتج في جسر ويتستون في مكبر الصوت/الفلتر إلى جهد بقيمة تتراوح بين 0,5 و4,5 فولت. تتم رقمنة الإشارة التناظرية في المحول التناظري إلى الرقمي (ADC). يرسل ADC الإشارة الرقمية إلى المعالج الدقيق.
تبلغ دقة ADC في معظم الحالات 10 بتات، مقسمة على 1024 قيمة محتملة. عند جهد 5 فولت، تبلغ كل خطوة حوالي 5 مللي فولت.
تحتوي الدائرة الداخلية لوحدة التحكم الإلكترونية على واحد أو أكثر من أجهزة الاستشعار السلبية والنشطة المقاومات المدرجة في دوائر إمدادات الطاقة والإشارة. تسمى المقاومة في دائرة NTC أيضًا بـ "المقاوم التحيز"ويخدم لمقسم الجهد. الغرض من المقاومات R1 و R2 في دائرة ECU لمستشعر MAP هو السماح لتيار صغير بالتدفق من الزائد إلى الأرض.
بدون هذه المقاومات، سيحدث ما يسمى "القياس العائم" إذا تمت إزالة سلك الإشارة أو قابس المستشعر. في تلك الحالات، تضمن الدائرة ذات المقاومات زيادة الجهد على دخل ADC إلى حوالي 5 فولت (مطروحًا منه الجهد عبر المقاوم R1). يقوم ADC بتحويل الجهد التناظري إلى القيمة الرقمية 255 (عشري)، أي FF (سداسي عشري) ويرسل هذا إلى المعالج الدقيق.
يتدفق تيار صغير جدًا عبر المقاومة R1 (أومية منخفضة). هناك انخفاض صغير في الجهد يتراوح بين 10 و 100 مللي فولت. قد يحدث أن يكون الجهد المطبق أعلى ببضعة أعشار من 5 فولت؛ يتم تضمين مقاوم منخفض المقاومة بين التوصيل الأرضي لمثبت الجهد 78L05 وأرض وحدة التحكم الإلكترونية (السلك البني في الرسم البياني أعلاه). يمكن أن يكون انخفاض الجهد عبر هذه المقاومة، على سبيل المثال، 0,1 فولت. يرى مثبت الجهد أن اتصاله الأرضي هو 0 فولت فعلي، لذلك فهو يرفع جهد الخرج (السلك الأحمر) 0,1 فولت. في هذه الحالة، فإن جهد الخرج إلى موجب المستشعر ليس 5,0 بل 5,1 فولت.
يستقبل المستشعر الذكي جهدًا يبلغ 12 فولتًا من وحدة التحكم الإلكترونية. تمامًا مثل المستشعر النشط، يشتمل المستشعر الذكي على جسر Wheatstone ومضخم/مرشح. يتم إرسال الجهد التناظري من مكبر الصوت إلى واجهة LIN (LIN-IC).
تقوم واجهة LIN بإنشاء إشارة ناقل LIN رقمية. تتراوح الإشارة بين 12 فولت (متنحية) وحوالي 0 فولت (سائد). يستخدم المستشعر إشارة ناقل LIN للتواصل مع العبيد الآخرين (عادةً أجهزة الاستشعار والمحركات) والرئيس (وحدة التحكم).
توجد فروع للسيد والعبيد الآخرين على السلك بين السن 3 من المستشعر والدبوس 64 من وحدة التحكم الإلكترونية.
لمزيد من المعلومات، راجع الصفحة حافلة لين.
