Aiheet:
- Potentiometri
- Resistenssin eteneminen
- Signaalijännite
- Jännitteen jakaja
- Potentiometri peilin säätöön
- Potentiometrit kaasuläpän säätömoottorille
potentiometri:
Potentiometriä kutsutaan myös potentiometriksi tai kulma-anturiksi, ja sitä käytetään usein autotekniikassa esimerkiksi kaasupolkimen, kaasuventtiilin tai säiliön pinnan asentoanturina. Juoksu (vetokontakti) liikkuu hiiliradan yli säädettävän osan avulla, jossa a vastuksen muutos saadaan ja siten sijainti voidaan määrittää. Alla olevissa kolmessa kuvassa näkyy todellinen potentiometri, potentiometrin osat ja potentiometrin symboli.
Signaaliliitännän vastus muuttuu, kun juoksija käännetään eri asentoon hiiliradalla. Ohjauslaite ei kuitenkaan voi "lukea" vastusta. Ohjauslaite kytkee 5 voltin referenssijännitteen ja maadoituksen potentiometrin kahteen ulompaan liitäntään. Koska virta kulkee nyt hiiliradan läpi, hiiliradan 5 voltin jännite kuluu. Tulossa oli 5 voltin jännite ja lähdössä 0 volttia. Hiiliradan puolivälissä on kulutettu puolet jännitteestä: tässä jännite on puolet referenssijännitteestä, eli 2,5 volttia. Pyyhkijän ja signaaliliitännän kautta ohjausyksikölle lähetetty jännite antaa ohjausyksikölle riittävästi tietoa asteen sijainnin tarkkaan määrittämiseen. Tätä käytetään mm kaasupolkimen ja kaasun asentoanturit.
5 voltin jännite on yleisesti käytetty arvo, koska koneen jännite pysyy yli 5 voltin kaikissa käyttöolosuhteissa. Jos tärkeät anturit toimisivat 12 voltin jännitteellä, ne voisivat toimia virheellisesti moottoria käynnistettäessä: talvella käynnistysjännite keskinkertaisella akulla voi pudota 10 volttiin.
Toinen mahdollisuus on, että potentiometri antaa jännitteen sähköpiirille, jossa on esimerkiksi operaatiovahvistin, kuten ajovalojen säätö. Tässä tapauksessa potentiometri toimii 12-14 voltin jännitteellä.
Potentiometri voi usein kääntyä 270 astetta. Tässä oletetaan potentiometriä, jolla on lineaarinen gradientti. Animaatio näyttää lähtöjännitteen juoksijan seitsemässä eri asennossa:
- 0 astetta: 0 volttia
- 45 astetta: 0,8 volttia
- 90 astetta: 1,7 volttia
- 135 astetta: 2,5 volttia
- 180 astetta: 3,3 volttia
- 225 astetta: 4,2 volttia
- 270 astetta: 5 volttia
Todellisuudessa lähtöjännite muuttuu jokaisella juoksupyörän pyörimisasteella hiiliradan yli:
- Kokonaisisku on 270 astetta;
- Vastus on 10 kΩ (10.000 XNUMX Ω)
- Jokaisella kiertoasteella vastus muuttuu 37 Ω
- Jännite muuttuu 18,5 mV (0,0185 V) jokaisella kiertoasteella.
Yllä olevassa animaatiossa näemme, että 0 %:n kierteellä signaalijännite on 0 volttia ja 100 %:lla 5 volttia. Tämä voi kuitenkin olla myös toisinpäin: 0% twist 5 volttia ja 100% 0 volttia.
Resistanssin eteneminen:
Lineaarisella potentiometrillä jokainen kulman kiertoaste vastaa tiettyä kiinteää arvoa. Esimerkiksi 270 Ω:n potentiometri, joka voi tehdä 270° käännöksen, antaa 1 Ω eron vastuksessa per kiertoaste. Logaritmisella potentiometrillä resistanssin muutos ei ole suoraan verrannollinen vaan progressiivinen.
Seuraavassa kuvassa näemme edellisen kappaleen potentiometrin lineaarisen etenemisen (punainen). Lisäksi toisen tyyppisen potentiometrin logaritminen eteneminen (vihreä) voidaan nähdä. Logaritmista potentiometriä käytetään pääasiassa fysikaalisten prosessien simulointiin.
Näiden potentiometrien signaalijännite on verrannollinen vastukseen.
Signaalin jännite:
Potentiometri on kytketty seuraavalla tavalla:
- 5 voltin syöttöjännite ohjausyksiköstä;
- Maadoitus 0 volttia ohjausyksikön kautta;
- Juokseja välittää analogisen jännitteen 0 - 5 volttia ohjausyksikön signaaliliitäntään.
Potentiometrin toiminta-alue on 0,5 - 4,5 volttia. Valmistajat voivat valita myös muita ääriarvoja, esimerkiksi: 0,4 - 4,6 volttia. Potentiometrin signaali ei saa koskaan ulottua tämän työalueen ulkopuolelle. Jos ohjausyksikkö havaitsee signaalin jännitteen menevän kielletylle alueelle, se tunnistaa tämän virheelliseksi ja tallentaa virhekoodin.
- Signaalijännite 5 volttia: osoittaa katkenneen maadoitusjohdon tai positiivisen piirin;
- Signaalijännite 0 volttia: osoittaa katkenneen syöttöjohdon tai maadoitusoikosulun.
Signaalin luotettavuuden varmistamiseksi käytetään kaksinkertaista potentiometriä kaasupolkimessa tai kaasuventtiilissä. Signaalit voidaan peilata pystysuunnassa toisiinsa nähden (kuten kuvassa) tai suhteellisesti eri jännitetasolla. Joka tapauksessa ne eivät välttämättä ole samat. ECU vertaa signaalin jännitteitä.
Heti kun ECU havaitsee toisella kahdesta potentiometristä epätodellisen signaalin (piikkejä tai signaali päätyy kielletylle alueelle), se siirtyy ns. hätätilaan ja käyttää toista signaalia.
Sivulla: kaasupoljin ja kaasuventtiili potentiometrin sovellusta käsitellään yksityiskohtaisesti, mukaan lukien "kaasun johdolla" ja skooppikuvat virheellisistä signaaleista.
Zie ook: anturityypit ja signaalit.
Jännitteen jakaja:
Vastuksista koostuva sarjapiiri toimii jännitteenjakajana. Syöttöjännite jaetaan vastaavasti tämän sarjapiirin vastusten kesken. jännitteen jakaja. Pienimmällä vastuksella on pienin jännitehäviö ja suurimmalla vastuksella suurin jännitehäviö.
Alla olevissa kuvissa potentiometri todellisessa tilanteessa ja kaavamaisessa esityksessä, joka on kytketty 12 voltin jännitelähteeseen. Potentiometrin ohjain on puolivälissä. Keskimmäisessä kuvassa näemme potentiometrin kaavamaisessa muodossa. Oikealla on jännitteenjakaja, jossa on kaksi erillistä vastusta, joiden välissä on liitäntä 3. Kolme kaaviota vastaavat toisiaan.
Koska potentiometrillä on kiinteä resistanssiarvo, vastusten summa (R1 + R2) on yhtä suuri kuin kokonaisvastus. Juoksun liike aiheuttaa muutoksen R1:n ja R2:n vastuksissa (oikea kaavio). Lähtöjännite nastassa 3 on korkea, kun pyyhin on ylhäällä ja vastusarvo R1 on pieni.
Potentiometri peilin säätöön:
Kaksi sähkömoottoria tarjoavat vaaka- ja pystysäätömahdollisuudet peililasille. Nykyaikaisissa ajoneuvoissa ohjaus tapahtuu ohjauslaitteen kautta. Alla olevassa kaaviossa näemme tämän ohjausyksikön (J386). Ohjausyksikkö aktivoi toimilaitteen heti, kun:
- kuljettaja käyttää peilin säätöpainiketta tai:
- peruutusvaihde on vaihdettu ja peililasi on osoitettava alaspäin (yleensä matkustajan puolella);
- on asetettava toiseen haluttuun asentoon muistitoiminnolla. Tämä tunnistetaan yleensä avaimella (kaukosäätimellä);
- teknikko ohjaa toimilaitteen moottoria toimilaitetestillä lukutietokoneen avulla.
Jotta peililasi saadaan haluttuun asentoon, on tarpeen tunnistaa peililasin asento. Potentiometrit G791 ja G792 lähettävät signaalin harmaa/keltainen ja sininen/punainen johtimien kautta ohjausyksikköön. Kun kahden eri kuljettajan peilien asennot on tallennettu heidän omaan avainnumeroonsa, toimilaite säätyy oikeaan asentoon heti, kun kyseinen kuljettaja avaa ovien lukituksen kaukosäätimellä. Oikeiden peililasien asentojen lisäksi myös sähköinen ohjauspylvään säätö ja istuimen asennon säätö (jos sellainen on) asetetaan yleensä asetettuun asentoon. Sivulla: ulkopeilit ja peilien säätö kuvataan peilinsäätömoottoreiden ohjausmenetelmät.
Alaotsikko:
- J386: oven ohjausyksikkö;
- V17: moottori vaakasuoraan peililasin säätöön;
- G791: vaakasuuntainen peililasin säätöpotentiometri;
- G792: pystysuora peililasin säätöpotentiometri;
- V149: pystysuoran peilin säädön moottori;
- V121: moottorin peilin taittotoiminto;
- Z4: peilin lämmityselementti;
- L131: merkkivalot ulkopeilin kotelossa.
Yllä olevassa sähkökaavio sähkömoottori V121 (peilin taittotoiminto) näkyy myös. Koska taittotoiminto ei vaadi väliasentoa, palautetta asentoanturista ei tarvita. Loppujen lopuksi peilit ovat joko auki tai taitettuina. Kun pääteasento saavutetaan, sähkömoottorin virta kasvaa, jolloin ECU "tunnistaa", että pääteasento on saavutettu, ja siten katkaisee ohjauksen.
Kaasuvivun säätömoottorin potentiometrit:
Kaasuvivun säätömoottorin potentiometriä on käytetty esimerkkinä aiemmin tällä sivulla. Seuraavassa kaaviossa on esitetty toimilaite (vasemmalla) ja kaksi potentiometriä, joissa on yhteinen teho ja maa sekä kaksi signaaliliitäntää (oikealla). Signaaliliitännät (nastat 4 ja 5 potentiometrin pistokkeessa) tuottavat signaaleja eri jänniteprofiililla:
- eteneminen on lineaarista eri jännitetasolla jännitteiden noustessa ja laskeessa samanaikaisesti, tai;
- signaalin jännitteet ovat vastakkaisia toisiaan.
Alla olevissa kolmessa kuvassa on kolme mittausta kaasuläpän asentoantureista ja niiden yhteisestä virtalähteestä ja maadosta. Syöttöjännite on jälleen 5 volttia ja signaalijännitteet ovat toleranssien sisällä.
Vian sattuessa signaalin jännite voi vaihdella. Kaksi tilannetta on mahdollista:
- Yhdessä signaalijohdossa on vika. Koska ECU vertaa kahta signaalijännitettä, se tunnistaa tämän virheellisen signaalin ja siirtyy limp-tilaan. Tähän liittyy valaistu moottorin hallintavalo ja alennettu moottorin teho;
- Teho- tai maadoitusjohtimessa on siirtymäresistanssi: tässä tapauksessa kyseessä olevassa johdossa on jännitehäviö, mikä tarkoittaa beide potentiometrit lähettävät liian alhaisen signaalin. Koska signaalijännitteitä verrataan toisiinsa ja ne ovat suhteessa toisiinsa ei eroavat, tämän määrittää ECU ei tunnistettu. ECU hyväksyy liian alhaiset signaalijännitteet ja johtaa väärään kuristusventtiilin ohjaukseen. ECU jatkaa kuristusventtiilin toimilaitteen ohjaamista, kunnes haluttu asento on saavutettu. Tämä voi aiheuttaa myöhempiä vikoja ilmansyöttöön liittyvissä antureissa ja toimilaitteissa liian laihaan seoksen vuoksi (positiivinen polttoainesäätö), lambda-piirin vikoja, MAP-anturiin tai EGR:ään liittyviä vikoja.
Vika yllä olevassa tilanteessa voidaan ratkaista vaihtamalla maadoitusjohto ECU:n liittimen nastan B85 ja kaasuventtiilin liittimen nastan 1 välillä.
Aiheeseen liittyvät sivut:
