Предметы:
- Потенциометр
- Прогрессирование сопротивления
- Напряжение сигнала
- Делитель напряжения
- Потенциометр регулировки зеркал.
- Потенциометры двигателя регулировки дроссельной заслонки.
Потенциометр:
Потенциометр также называют потенциометром или датчиком угла и часто используется в автомобильной технике в качестве датчика положения, например, педали акселератора, дроссельной заслонки или уровня в баке. Бегунок (скользящий контакт) перемещается по карбоновой направляющей с помощью регулируемой части, где изменение сопротивления получается и таким образом можно определить положение. На трех изображениях ниже показан реальный потенциометр, его части и символ потенциометра.
Сопротивление сигнального соединения меняется при повороте бегунка в другое положение на карбоновой направляющей. Однако устройство управления не может «считывать» сопротивление. Устройство управления подает опорное напряжение 5 В и землю на два внешних контакта потенциометра. Поскольку ток теперь течет через угольную дорожку, напряжение 5 В на углеродной дорожке потребляется. Было напряжение 5 вольт на входе и 0 вольт на выходе. На полпути через карбоновую дорожку израсходована половина напряжения: здесь напряжение составляет половину опорного, а именно 2,5 вольта. Напряжение, подаваемое на блок управления через дворник и сигнальное соединение, предоставляет блоку управления достаточную информацию для точного определения положения на градусах. Это используется, среди прочего, для датчики положения педали акселератора и дроссельной заслонки.
Напряжение 5 Вольт является общепринятым значением, поскольку бортовое напряжение остается выше 5 Вольт при любых условиях эксплуатации. Если бы важные датчики работали с напряжением 12 Вольт, они могли бы дать сбой при запуске двигателя: пусковое напряжение зимой при посредственном аккумуляторе могло упасть до 10 Вольт.
Другая возможность заключается в том, что потенциометр обеспечивает напряжение для электрической цепи, например, с операционным усилителем, как в регулировка фар. В этом случае потенциометр работает с напряжением от 12 до 14 вольт.
Потенциометр часто может поворачиваться на 270 градусов. Здесь мы предполагаем потенциометр с линейным градиентом. Анимация показывает выходное напряжение в семи различных положениях бегунка:
- 0 градусов: 0 вольт
- 45 градусов: 0,8 вольт
- 90 градусов: 1,7 вольт
- 135 градусов: 2,5 вольт
- 180 градусов: 3,3 вольт
- 225 градусов: 4,2 вольт
- 270 градусов: 5 вольт
В действительности выходное напряжение меняется с каждым градусом поворота бегунка над углеродной гусеницей:
- Общий ход составляет 270 градусов;
- Сопротивление 10 кОм (10.000 XNUMX Ом).
- При каждом повороте сопротивление меняется на 37 Ом.
- Напряжение меняется на 18,5 мВ (0,0185 В) на каждый градус вращения.
На анимации выше мы видим, что при крутилке 0% напряжение сигнала составляет 0 вольт, а при 100% — 5 вольт. Однако может быть и наоборот: 0% скрутка 5 вольт и 100% 0 вольт.
Развитие сопротивления:
У линейного потенциометра каждый градус углового поворота соответствует определенному фиксированному значению. Например, потенциометр 270 Ом, который может поворачиваться на 270°, дает разницу в сопротивлении 1 Ом на градус вращения. При использовании логарифмического потенциометра изменение сопротивления не прямо пропорционально, а прогрессивно.
На следующем изображении мы видим линейную прогрессию (красный) потенциометра из предыдущего абзаца. Кроме того, также можно увидеть логарифмическую прогрессию (зеленый) другого типа потенциометра. Логарифмический потенциометр в основном используется для моделирования физических процессов.
Напряжение сигнала этих потенциометров пропорционально сопротивлению.
Напряжение сигнала:
Потенциометр подключается следующим образом:
- Напряжение питания 5 Вольт от блока управления;
- Масса 0 вольт через блок управления;
- Бегунок передает аналоговое напряжение от 0 до 5 вольт на сигнальное соединение блока управления.
Рабочий диапазон потенциометра составляет от 0,5 до 4,5 вольт. Производители могут выбрать и другие крайние значения, например: от 0,4 до 4,6 вольт. Сигнал потенциометра никогда не должен выходить за пределы этой рабочей зоны. Если блок управления обнаруживает, что напряжение сигнала попадает в запрещенную зону, он распознает это как неправильное и сохраняет код ошибки.
- Напряжение сигнала 5 В: указывает на обрыв заземляющего провода или положительной цепи;
- Напряжение сигнала 0 В: указывает на обрыв питающего провода или замыкание на массу.
Для обеспечения достоверности сигнала на педали акселератора или дроссельной заслонке используется двойной потенциометр. Сигналы могут зеркально отражаться друг относительно друга вертикально (как на рисунке) или пропорционально при разном уровне напряжения. В любом случае они могут быть не одинаковыми. ЭБУ сравнивает напряжения сигналов.
В тот момент, когда ЭБУ обнаруживает на одном из двух потенциометров нереальный сигнал (скачки или попадание сигнала в запрещенную зону), он переходит в так называемый аварийный режим и использует второй сигнал.
На странице: педаль акселератора и дроссельная заслонка Подробно рассмотрено применение потенциометра, в том числе «дроссель по проводам» и оцифровка изображений сигналов с ошибками.
Zie ООК: типы датчиков и сигналы.
Делитель напряжения:
Последовательная цепь, состоящая из резисторов, ведет себя как делитель напряжения. Напряжение питания распределяется по резисторам в этой последовательной цепи соответственно. делитель напряжения. Самый маленький резистор имеет наименьшее падение напряжения, а самый большой резистор имеет наибольшее падение напряжения.
На изображениях ниже показан потенциометр в реальной ситуации и в схематическом представлении, подключенный к источнику напряжения 12 В. Бегунок потенциометра находится на полпути. На среднем изображении мы видим потенциометр в схематичном виде. Справа мы видим делитель напряжения с двумя отдельными резисторами с соединением между ними 3. Три диаграммы эквивалентны друг другу.
Поскольку потенциометр имеет фиксированное значение сопротивления, сумма сопротивлений (R1 + R2) равна общему сопротивлению. Движение бегуна вызывает изменение сопротивления R1 и R2 (правая диаграмма). Выходное напряжение на выводе 3 высокое, когда дворник находится вверху, а значение сопротивления R1 мало.
Потенциометр регулировки зеркал:
Два электродвигателя обеспечивают горизонтальную и вертикальную регулировку зеркального стекла. В современных автомобилях управление осуществляется с помощью управляющего устройства. На схеме ниже мы видим этот блок управления (J386). Блок управления активирует привод, как только:
- водитель нажимает кнопку регулировки зеркал или:
- включена задняя передача и стекло зеркала должно быть направлено вниз (обычно то, что со стороны пассажира);
- должен быть установлен в другое желаемое положение с помощью функции памяти. Обычно это определяется ключом (дистанционное управление);
- техник управляет двигателем привода посредством проверки привода с помощью считывающего компьютера.
Чтобы поставить зеркальное стекло в нужное положение, необходимо распознать положение зеркального стекла. Потенциометры G791 и G792 передают сигнал по серо-желтому и сине-красному проводам на блок управления. Когда положения зеркал двух разных водителей сохранены в их собственном номере ключа, привод настраивается в правильное положение, как только соответствующий водитель отпирает двери с помощью пульта дистанционного управления. Помимо правильного положения стекол зеркал, в заданное положение обычно также выставляют электрорегулировку рулевой колонки и регулировку положения сиденья (при наличии). На странице: наружные зеркала и регулировка зеркал описаны способы управления электродвигателями регулировки зеркал.
Легенда:
- J386: блок управления дверью;
- V17: электродвигатель горизонтальной регулировки стекол зеркала;
- G791: потенциометр регулировки стекла зеркала по горизонтали;
- G792: потенциометр регулировки вертикального зеркала;
- V149: электродвигатель вертикальной регулировки зеркал;
- V121: функция складывания зеркал с электроприводом;
- Z4: нагревательный элемент зеркала;
- L131: контрольные лампы в корпусе наружного зеркала.
В приведенном выше электрическая схема также виден электродвигатель V121 (функция складывания зеркал). Поскольку для функции складывания не требуются промежуточные положения, обратная связь от датчика положения не требуется. Ведь зеркала либо разложены, либо сложены. При достижении конечного положения ток электродвигателя увеличивается, в результате чего ЭБУ «распознает», что конечное положение достигнуто, и, таким образом, прекращает управление.
Потенциометры двигателя регулировки дроссельной заслонки:
Потенциометр двигателя регулировки дроссельной заслонки уже использовался в качестве примера на этой странице. На следующей схеме показаны привод (слева) и два потенциометра с общим источником питания и заземлением, а также два сигнальных разъема (справа). Сигнальные соединения (контакты 4 и 5 в разъеме потенциометра) выдают сигналы с различным профилем напряжения:
- прогрессирование линейное на разных уровнях напряжения, при этом напряжения растут и падают одновременно, или;
- напряжения сигналов противоположны друг другу.
На трех изображениях ниже показаны три измерения датчиков положения дроссельной заслонки, а также их совместное питание и заземление. Напряжение питания снова составляет 5 Вольт, а напряжения сигналов находятся в пределах допусков.
В случае неисправности напряжение сигнала может отличаться. Возможны две ситуации:
- Один из сигнальных проводов неисправен. Поскольку ЭБУ сравнивает два напряжения сигнала, он распознает этот неправильный сигнал и переходит в аварийный режим. Это сопровождается загоранием индикатора управления двигателем и снижением мощности двигателя;
- Силовой или заземляющий провод содержит переходное сопротивление: в этом случае на соответствующем проводе происходит потеря напряжения, что означает Beide потенциометры выдают слишком слабый сигнал. Поскольку напряжения сигналов сравниваются друг с другом и они относительно друг друга ниет отличаются, это определяется ЭБУ ниет признан. Слишком низкое напряжение сигнала воспринимается ЭБУ и приводит к неправильному управлению дроссельной заслонкой. ЭБУ продолжает управлять приводом дроссельной заслонки до тех пор, пока не будет достигнуто желаемое положение. Это может стать причиной последующих отказов датчиков и исполнительных механизмов, связанных с подачей воздуха из-за слишком бедной смеси (положительная корректировка топлива), сбоев в лямбда-контуре, сбоев, связанных с датчиком MAP или EGR.
Неисправность в вышеописанной ситуации можно устранить заменой провода массы между контактом В85 разъема ЭБУ и контактом 1 разъема дроссельной заслонки.
