Thèmes:
- Potentiomètre
- Progression de la résistance
- Tension du signal
- Diviseur de tension
- Potentiomètre pour réglage du miroir
- Potentiomètres pour le moteur de réglage du papillon
Potentiomètre:
Un potentiomètre est également appelé potentiomètre ou capteur d'angle et est souvent utilisé dans la technologie automobile comme capteur de position, par exemple, de la pédale d'accélérateur, du papillon des gaz ou du niveau du réservoir. Le patin (contact glissant) se déplace sur la piste en carbone au moyen d'une partie réglable, où un changement de résistance est obtenue et la position peut ainsi être déterminée. Les trois images ci-dessous montrent un potentiomètre réel, les pièces d'un potentiomètre et le symbole d'un potentiomètre.
La résistance de la connexion du signal change lorsque le coureur tourne vers une position différente sur la piste en carbone. Cependant, un dispositif de contrôle ne peut pas « lire » la résistance. Un dispositif de commande commute une tension de référence de 5 volts et une masse vers les deux connexions extérieures du potentiomètre. Étant donné que le courant circule désormais à travers la piste de carbone, la tension de 5 volts dans la piste de carbone est consommée. Il y avait une tension de 5 volts à l'entrée et 0 volt à la sortie. A mi-chemin de la piste carbone, la moitié de la tension a été consommée : ici la tension est la moitié de la tension de référence, soit 2,5 volts. La tension envoyée à l'unité de commande via l'essuie-glace et la connexion du signal fournit à l'unité de commande suffisamment d'informations pour déterminer avec précision la position sur le degré. Ceci est utilisé, entre autres, pour le capteurs de position de la pédale d'accélérateur et du papillon des gaz.
La tension de 5 volts est une valeur couramment utilisée, car la tension de bord reste supérieure à 5 volts dans toutes les conditions de fonctionnement. Si des capteurs importants devaient fonctionner avec une tension de 12 volts, ils pourraient mal fonctionner au démarrage du moteur : la tension de démarrage en hiver avec une batterie médiocre pourrait chuter jusqu'à 10 volts.
Une autre possibilité est que le potentiomètre fournisse une tension pour un circuit électrique avec, par exemple, un ampli opérationnel, comme dans le réglage des phares. Dans ce cas, le potentiomètre fonctionne avec une tension de 12 à 14 volts.
Le potentiomètre peut souvent faire un tour de 270 degrés. Nous supposons ici un potentiomètre à gradient linéaire. L'animation montre la tension de sortie à sept positions différentes du coureur :
- 0 degré : 0 volt
- 45 degré : 0,8 volt
- 90 degré : 1,7 volt
- 135 degré : 2,5 volt
- 180 degré : 3,3 volt
- 225 degré : 4,2 volt
- 270 degré : 5 volt
En réalité, la tension de sortie change à chaque degré de rotation du coureur sur la piste en carbone :
- La course totale est de 270 degrés ;
- La résistance est de 10 kΩ (10.000 XNUMX Ω)
- À chaque degré de rotation, la résistance change de 37 Ω
- La tension change de 18,5 mV (0,0185 V) pour chaque degré de rotation.
Dans l'animation ci-dessus, nous voyons qu'à 0 % de torsion, la tension du signal est de 0 volt et à 100 % elle est de 5 volts. Cependant, cela peut aussi être l'inverse : 0 % de torsion 5 volts et 100 % 0 volt.
Progression de la résistance :
Avec un potentiomètre linéaire, chaque degré de rotation angulaire correspond à une certaine valeur fixe. Par exemple, un potentiomètre de 270 Ω pouvant faire un tour de 270° donne une différence de résistance de 1 Ω par degré de rotation. Avec un potentiomètre logarithmique, le changement de résistance n'est pas directement proportionnel mais progressif.
Dans l'image suivante, nous voyons la progression linéaire (rouge) du potentiomètre du paragraphe précédent. De plus, la progression logarithmique (verte) de l'autre type de potentiomètre est également visible. Le potentiomètre logarithmique est principalement utilisé pour simuler des processus physiques.
La tension du signal de ces potentiomètres est proportionnelle à la résistance.
Tension du signal :
Le potentiomètre est connecté de la manière suivante :
- Tension d'alimentation de 5 volts depuis l'unité de commande ;
- Masse de 0 volts via la centrale ;
- Le coureur transmet la tension analogique de 0 à 5 volts à la connexion de signal de l'unité de commande.
La plage de travail du potentiomètre est comprise entre 0,5 et 4,5 volts. Les fabricants peuvent également choisir d'autres valeurs extrêmes, par exemple : 0,4 à 4,6 volts. Le signal du potentiomètre ne doit jamais dépasser cette zone de travail. Si l'unité de contrôle détecte que la tension du signal pénètre dans la zone interdite, elle reconnaît cela comme incorrect et enregistre un code d'erreur.
- Tension du signal 5 volts : indique un fil de terre ou un circuit positif interrompu ;
- Tension du signal 0 volt : indique un fil d'alimentation interrompu ou un court-circuit à la terre.
Pour assurer la fiabilité du signal, un double potentiomètre est utilisé sur une pédale d'accélérateur ou un papillon des gaz. Les signaux peuvent être reflétés verticalement les uns par rapport aux autres (comme sur la figure) ou proportionnellement à un niveau de tension différent. De toute façon, ce ne sont peut-être pas les mêmes. L'ECU compare les tensions des signaux.
Dès que le calculateur détecte un signal irréel sur l'un des deux potentiomètres (pics, ou le signal se retrouve dans la zone interdite), il passe en mode dit d'urgence et utilise le deuxième signal.
Sur la page: pédale d'accélérateur et papillon des gaz l'application du potentiomètre est discutée en détail, y compris la « commande des gaz par fil » et les images de signaux comportant des erreurs.
Voir aussi: types de capteurs et signaux.
Diviseur de tension:
Un circuit série constitué de résistances se comporte comme un diviseur de tension. La tension d'alimentation est distribuée respectivement sur les résistances de ce circuit en série. diviseur de tension. La plus petite résistance a la plus petite chute de tension et la plus grande résistance a la plus grande chute de tension.
Les images ci-dessous montrent le potentiomètre en situation réelle et en représentation schématique, qui est connecté à une source de tension de 12 volts. Le curseur du potentiomètre est à mi-chemin. Dans l'image du milieu, nous voyons le potentiomètre sous forme schématique. Sur la droite, nous voyons le diviseur de tension avec deux résistances séparées avec entre les deux la connexion 3. Les trois schémas sont équivalents.
Le potentiomètre ayant une valeur de résistance fixe, la somme des résistances (R1 + R2) est égale à la résistance totale. Le mouvement du coureur provoque une modification de la résistance de R1 et R2 (schéma de droite). La tension de sortie sur la broche 3 est élevée lorsque l'essuie-glace est en haut et la valeur de résistance R1 est faible.
Potentiomètre pour réglage du miroir :
Deux moteurs électriques offrent des options de réglage horizontal et vertical du verre du miroir. Dans les véhicules modernes, le contrôle s'effectue via un appareil de commande. Dans le schéma ci-dessous, nous voyons cette unité de contrôle (J386). La centrale active l'actionneur dès que :
- le conducteur actionne le bouton de réglage des rétroviseurs, ou :
- la marche arrière est engagée et un miroir de rétroviseur doit être pointé vers le bas (généralement celui du côté passager) ;
- doit être réglé sur une autre position souhaitée par la fonction mémoire. Ceci est généralement identifié par la clé (télécommande) ;
- le technicien contrôle le moteur de l'actionneur via un test de l'actionneur à l'aide d'un ordinateur de lecture.
Pour amener le verre du miroir dans la position souhaitée, il est nécessaire de reconnaître la position du verre du miroir. Les potentiomètres G791 et G792 envoient le signal via les fils gris/jaune et bleu/rouge à l'unité de commande. Lorsque les positions des rétroviseurs de deux conducteurs différents sont mémorisées sur leur propre numéro de clé, l'actionneur s'ajuste à la bonne position dès que le conducteur concerné déverrouille les portes avec la télécommande. En plus de la position correcte des rétroviseurs, le réglage électrique de la colonne de direction et le réglage de la position du siège (le cas échéant) sont généralement également réglés sur la position réglée. Sur la page: rétroviseurs extérieurs et réglage des rétroviseurs les procédés de commande des moteurs de réglage des rétroviseurs sont décrits.
Légende:
- J386 : centrale de porte ;
- V17 : moteur pour réglage horizontal du verre du miroir ;
- G791 : potentiomètre de réglage du verre miroir horizontal ;
- G792 : potentiomètre de réglage du verre miroir vertical ;
- V149 : moteur pour réglage vertical des rétroviseurs ;
- V121 : fonction de pliage du rétroviseur moteur ;
- Z4 : élément chauffant miroir ;
- L131 : voyants dans boîtier de rétroviseur extérieur.
Au dessus schéma électrique le moteur électrique V121 (fonction de rabattement des miroirs) est également visible. Étant donné qu'aucune position intermédiaire n'est requise pour la fonction rabattable, le retour d'information d'un capteur de position n'est pas nécessaire. Après tout, les miroirs sont soit dépliés, soit repliés. Lorsque la position finale est atteinte, le courant du moteur électrique augmente, ce qui amène l'ECU à « reconnaître » que la position finale a été atteinte et ainsi mettre fin au contrôle.
Potentiomètres pour le moteur de réglage du papillon :
Le potentiomètre du moteur de réglage du papillon a déjà été utilisé comme exemple sur cette page. Le schéma suivant montre l'actionneur (à gauche) et les deux potentiomètres avec alimentation et masse communes et deux connexions de signal (à droite). Les connexions de signal (broches 4 et 5 du connecteur du potentiomètre) fournissent des signaux avec un profil de tension différent :
- la progression est linéaire à un niveau de tension différent, les tensions montant et descendant simultanément, ou ;
- les tensions des signaux sont opposées.
Les trois images ci-dessous montrent trois mesures des capteurs de position du papillon ainsi que de leur alimentation électrique et de leur masse. La tension d'alimentation est à nouveau de 5 volts et les tensions des signaux sont dans les tolérances.
En cas de dysfonctionnement, la tension du signal peut différer. Deux situations sont possibles :
- L'un des fils de signal est défectueux. Étant donné que l'ECU compare les deux tensions de signal, il reconnaît ce signal incorrect et passe en mode dégradé. Ceci s'accompagne d'un voyant de gestion moteur allumé et d'une puissance moteur réduite ;
- Le fil d'alimentation ou de terre contient une résistance de transition : dans ce cas il y a une perte de tension aux bornes du fil en question, ce qui signifie beide les potentiomètres émettent un signal trop faible. Parce que les tensions des signaux sont comparées les unes aux autres et elles sont relatives les unes aux autres niet diffèrent, ceci est déterminé par l'ECU niet reconnu. Les tensions de signal trop faibles sont acceptées par l'ECU et entraînent un contrôle incorrect du papillon des gaz. L'ECU continue de contrôler l'actionneur du papillon des gaz jusqu'à ce que la position souhaitée soit atteinte. Cela peut provoquer des pannes ultérieures des capteurs et actionneurs liés à l'alimentation en air en raison d'un mélange trop pauvre (triage positif du carburant), des pannes du circuit lambda, des pannes liées au capteur MAP ou à l'EGR.
Le dysfonctionnement dans la situation ci-dessus peut être résolu en remplaçant le fil de terre entre la broche B85 du connecteur sur l'ECU et la broche 1 du connecteur sur le papillon des gaz.
