Предмети:
- Потенціометр
- Прогресування резистентності
- Напруга сигналу
- Дільник напруги
- Потенціометр для регулювання дзеркал
- Потенціометри для двигуна регулювання дроселя
Потенціометр:
Потенціометр також називають потенціометром або датчиком кута, і він часто використовується в автомобільній техніці як датчик положення, наприклад, педалі акселератора, дросельної заслінки або рівня бака. Бігун (ковзний контакт) переміщується по вуглецевій доріжці за допомогою регульованої частини, де a зміна опору отримано, і таким чином можна визначити позицію. На трьох зображеннях нижче показано фактичний потенціометр, частини потенціометра та символ потенціометра.
Опір сигнального з’єднання змінюється, коли бігунок повертається в інше положення на вуглецевій доріжці. Однак контрольний пристрій не може «читати» опір. Контрольний пристрій перемикає опорну напругу 5 вольт і землю на два зовнішні з’єднання потенціометра. Оскільки струм тепер тече через карбонову доріжку, напруга 5 вольт у вуглецевій доріжці споживається. На вході була напруга 5 вольт, а на виході 0 вольт. На половині карбонової доріжки спожито половину напруги: тут напруга становить половину еталонної напруги, а саме 2,5 вольта. Напруга, що надходить до блоку керування через склоочисник і сигнальне з’єднання, надає блоку керування достатньо інформації для точного визначення положення на градусі. Це використовується, серед іншого, для датчики педалі газу і положення дросельної заслінки.
Напруга 5 вольт є загальновживаним значенням, оскільки бортова напруга залишається вище 5 вольт протягом усіх умов експлуатації. Якби важливі датчики працювали з напругою в 12 вольт, вони могли б вийти з ладу при запуску двигуна: пускова напруга взимку з посередньою батареєю могло впасти до 10 вольт.
Інша можливість полягає в тому, що потенціометр забезпечує напругу для електричного кола, наприклад, операційного підсилювача, як у регулювання фар. У цьому випадку потенціометр працює з напругою від 12 до 14 вольт.
Потенціометр часто може повертатися на 270 градусів. Тут ми припускаємо потенціометр з лінійним градієнтом. Анімація показує вихідну напругу в семи різних положеннях бігуна:
- 0 градусів: 0 вольт
- 45 градусів: 0,8 вольт
- 90 градусів: 1,7 вольт
- 135 градусів: 2,5 вольт
- 180 градусів: 3,3 вольт
- 225 градусів: 4,2 вольт
- 270 градусів: 5 вольт
Насправді вихідна напруга змінюється з кожним градусом повороту бігуна над карбоновою доріжкою:
- Загальний хід становить 270 градусів;
- Опір 10 кОм (10.000 XNUMX Ом)
- З кожним градусом обертання опір змінюється на 37 Ом
- Напруга змінюється на 18,5 мВ (0,0185 В) для кожного градуса обертання.
На анімації вище ми бачимо, що при крученні 0% напруга сигналу становить 0 вольт, а при 100% — 5 вольт. Однак це може бути й навпаки: 0% кручення 5 вольт і 100% 0 вольт.
Прогресування резистентності:
У лінійного потенціометра кожному градусу кутового повороту відповідає певне фіксоване значення. Наприклад, потенціометр на 270 Ом, який може повертатися на 270°, дає різницю в опорі 1 Ом на градус повороту. З логарифмічним потенціометром зміна опору є не прямо пропорційною, а прогресивною.
На наступному зображенні ми бачимо лінійну прогресію (червоний) потенціометра в попередньому параграфі. Крім того, також можна побачити логарифмічну прогресію (зелений) іншого типу потенціометра. Логарифмічний потенціометр в основному використовується для моделювання фізичних процесів.
Напруга сигналу цих потенціометрів пропорційна опору.
Напруга сигналу:
Потенціометр підключається наступним чином:
- Напруга живлення 5 вольт від блоку управління;
- Маса 0 вольт через блок управління;
- Бігун передає аналогову напругу від 0 до 5 вольт на сигнальне з'єднання блоку управління.
Робочий діапазон потенціометра становить від 0,5 до 4,5 вольт. Виробники також можуть вибрати інші екстремальні значення, наприклад: від 0,4 до 4,6 вольт. Сигнал від потенціометра ніколи не повинен виходити за межі цієї робочої області. Якщо блок керування виявляє, що напруга сигналу потрапляє в заборонену зону, він розпізнає це як неправильне та запам’ятовує код помилки.
- Напруга сигналу 5 вольт: вказує на розрив проводу заземлення або плюсового ланцюга;
- Напруга сигналу 0 вольт: вказує на перерваний дріт живлення або замикання на землю.
Для забезпечення надійності сигналу використовується подвійний потенціометр на педалі акселератора або дросельної заслінки. Сигнали можуть бути відображені вертикально один відносно одного (як на малюнку) або пропорційно на різних рівнях напруги. У будь-якому випадку вони можуть не бути однаковими. ЕБУ порівнює напруги сигналу.
У той момент, коли ECU виявляє сигнал на одному з двох потенціометрів, який є нереальним (стрибки, або сигнал потрапляє в заборонену зону), він переходить у так званий аварійний режим і використовує другий сигнал.
На сторінці: педаль газу і дросельна заслінка докладно обговорюється застосування потенціометра, включаючи «дросель по дроту» та зображення обсягу сигналів з помилками.
Зі оок: типи датчиків і сигналів.
Дільник напруги:
Послідовна схема, що складається з резисторів, поводиться як дільник напруги. Напруга живлення розподіляється по резисторах у цій послідовній схемі відповідно. дільник напруги. Найменший резистор має найменше падіння напруги, а найбільший – найбільше.
На зображеннях нижче показаний потенціометр у фактичному стані та схематичному зображенні, який підключено до джерела напруги 12 вольт. Бігунок потенціометра знаходиться наполовину. На середньому зображенні ми бачимо схематичний потенціометр. Праворуч ми бачимо дільник напруги з двома окремими резисторами зі з’єднанням 3 між ними. Три діаграми еквівалентні одна одній.
Оскільки потенціометр має фіксоване значення опору, сума опорів (R1 + R2) дорівнює загальному опору. Рух бігуна викликає зміну опору R1 і R2 (права діаграма). Вихідна напруга на контакті 3 висока, коли склоочисник знаходиться вгорі, а значення опору R1 невелике.
Потенціометр регулювання дзеркала:
Два електродвигуни забезпечують горизонтальне і вертикальне регулювання дзеркального скла. У сучасних транспортних засобах управління здійснюється через контрольний пристрій. На схемі нижче ми бачимо цей блок управління (J386). Блок керування активує привід, як тільки:
- водій натискає кнопку регулювання дзеркал або:
- перемикається задня передача і скло дзеркала має бути спрямоване вниз (зазвичай це з боку пасажира);
- має бути встановлено в інше потрібне положення за допомогою функції пам’яті. Зазвичай це визначається ключем (пульт дистанційного керування);
- технік контролює двигун приводу за допомогою тесту приводу за допомогою комп’ютера для зчитування.
Щоб поставити дзеркало в потрібне положення, необхідно розпізнати положення дзеркала. Потенціометри G791 і G792 посилають сигнал через сіро-жовтий і синьо-червоний дроти до блоку керування. Коли положення дзеркал двох різних водіїв зберігаються на їхньому власному номері ключа, привод регулює правильне положення, як тільки відповідний водій відмикає двері за допомогою пульта дистанційного керування. Крім правильного положення скла дзеркала, зазвичай також встановлюють у встановлене положення електричне регулювання рульової колонки та регулювання положення сидіння (якщо є). На сторінці: зовнішні дзеркала та регулювання дзеркал описані способи керування двигунами регулювання дзеркал.
Легенда:
- J386: блок керування дверима;
- V17: двигун горизонтального регулювання скла дзеркала;
- G791: горизонтальний потенціометр регулювання дзеркального скла;
- G792: вертикальний потенціометр регулювання дзеркального скла;
- V149: двигун для вертикального регулювання дзеркал;
- V121: функція складання моторного дзеркала;
- Z4: нагрівальний елемент дзеркала;
- L131: контрольні лампи в корпусі зовнішніх дзеркал.
У наведеному вище електрична схема також видно електромотор V121 (функція складання дзеркала). Оскільки для функції відкидання не потрібні проміжні положення, зворотний зв’язок від датчика положення не потрібен. Адже дзеркала або розкладені, або складені. Коли кінцеве положення досягнуто, струм електродвигуна збільшується, змушуючи ECU «розпізнати», що кінцеве положення досягнуто, і таким чином припинити керування.
Потенціометри двигуна регулювання дроселя:
Потенціометр двигуна регулювання газу вже використовувався як приклад на цій сторінці. На наступній схемі показано привод (ліворуч) і два потенціометри із спільним живленням і землею, а також два сигнальні з’єднання (праворуч). Сигнальні з’єднання (контакти 4 і 5 штекера потенціометра) забезпечують сигнали з іншим профілем напруги:
- прогресія є лінійною на різних рівнях напруги, при цьому напруги зростають і падають одночасно, або;
- напруги сигналу протилежні один одному.
На трьох зображеннях нижче показано три вимірювання датчиків положення дросельної заслінки та їх спільного джерела живлення та заземлення. Напруга живлення знову становить 5 вольт, а напруга сигналу знаходиться в межах допусків.
У разі несправності напруга сигналу може відрізнятися. Можливі дві ситуації:
- Несправний один із сигнальних проводів. Оскільки ЕБУ порівнює напруги двох сигналів, він розпізнає цей неправильний сигнал і переходить у режим слабого сигналу. Це супроводжується підсвічуванням контрольної лампи двигуна та зниженням потужності двигуна;
- Провід живлення або заземлення містить перехідний опір: у цьому випадку відбувається втрата напруги на цьому дроті, що означає обидві потенціометри видають занадто низький сигнал. Тому що напруги сигналу порівнюються між собою, і вони відносні один до одного Нієто відрізняються, це визначається ECU Нієто визнано. Занадто низька напруга сигналу приймається ECU і призводить до неправильного керування дросельною заслінкою. ЕБУ продовжує керувати приводом дросельної заслінки, доки не буде досягнуто бажане положення. Це може спричинити наступні збої в датчиках і виконавчих механізмах, пов’язані з подачею повітря, через надто збіднену суміш (позитивна корекція палива), збої в контурі лямбда, збої, пов’язані з датчиком MAP або EGR.
Несправність у наведеній вище ситуації можна вирішити, замінивши дріт заземлення між контактом B85 роз’єму на ECU та контактом 1 роз’єму на дросельній заслінці.
