Обзор подобных схем - Разработка измерителя температуры охлаждающей жидкости

Основные требования предъявляемые к индикатору измерителя охлаждающей жидкости это точность измерений и высокая надежность.

Принцип работы штатного измерителя температуры основан на использовании в качестве датчика - терморезистора, сопротивление которого напрямую зависит от собственной температуры. Зависимость сопротивления датчика от температуры (см. табл.1). Схема включения датчика (см. рис.2).

    (Табл.1) зависимость сопротивления датчика от температуры. (Рис.1.) Схема включения датчика.

Устройство датчика.

Датчики ТМ100 и ТМ101-А состоят из закрытого корпуса внутри которого установлена таблетка терморезистора ММТ-15. Таблетка терморезистора прижимается к дну корпуса токоведущей пружиной. Пружина изолирована от стенок корпуса бумажным патроном. Терморезистор является полупроводником, сопротивление которого значительно уменьшается с повышением температуры и увеличивается при его охлаждении. Датчик устанавливают в стенке головки блока или насоса системы охлаждения двигателя. Указанные датчики могут применяться на автомобилях с 12В и 24В системами электроснабжения.

Устройство указателя.

В указателе на основании, состоящем из двух пластмассовых колодок, намотаны три неподвижные катушки. Катушки выполнены из тонкого провода с большим числом витков в каждой. При изготовлении в одну из колодок закладывается постоянный магнит. Для поддержания постоянства сопротивления цепи при изменении температуры в цепи катушек указателя включен резистор температурной компенсации. В кольцевом пространстве между колодками устанавливают дискообразный магнит с ограничителем угла поворота стрелки. Отогнутый конец ограничителя входит в прорезь одной из колодок.

При отключенной от источника тока цепи прибора стрелка указателя отклонена влево от деления 0 по шкале. Это положение стрелки обуславливается взаимодействием постоянных магнитов. При работе прибора сила тока в катушках, а следовательно, и магнитные потоки, создаваемые этими катушками, зависят от сопротивления в датчике.

Сигнализаторы температуры охлаждающей жидкости.

Сигнализаторы предназначены для предупреждения водителя о недопустимом повышении температуры в системе охлаждения. Датчик сигнализатора ввертывают в верхний бачок радиатора, а сигнальную лампу располагают на щитке приборов. Датчики ТМ102, ТМ103, ТМ104, и ТМ104-Т имеют аналогичную конструкцию и отличаются температурой момента замыкания контактов. Температура замыкания контактов зависит от положения неподвижного контакта относительно подвижного контакта. Положение контакта регулируют винтом только при сборке датчика. При эксплуатации датчики не регулируют. Внутри латунного баллона помещена контактная пластина с контактом. Пластина соединена с корпусом. Термо - биметаллическая пластина с контактом изолирована от корпуса и упругой пластиной соединена с зажимом. Исходное положение термо - биметаллической пластины устанавливается пластмассовый ограничителем. При низкой температуре контакты датчика разомкнуты и сигнальная лампа выключена. При повышении температуры охлаждающей жидкости увеличивается нагрев баллона, а от него и нагрев термо - биметаллической пластины, которая деформируется и при температуре 377 - 380 К в датчике ТМ104-Т замыкает контакты, включая сигнальную лампу. Винтом можно регулировать температуру замыкания контактов.

Данный электронный измеритель температуры, позволяет измерять температуру дистанционно - на расстояниях в сотни метров. Соединительная линия между датчиком и устройством индикации может быть выполнена либо экранированным проводом либо двухпроводным электрическим шнуром.

В большинстве случаев термочувствительным элементом в термометрах является терморезистор, обладающий нелинейной зависимостью сопротивления от температуры окружающей среды. Это менее удобно, поскольку стрелочный индикатор нужно снабжать специальной нелинейной шкалой, получаемой во время, градуировки прибора с помощью образцового термометра.

В предлагаемом ниже электронном термометре в качестве термочувствительного элемента применен кремниевый диод, зависимость прямого напряжения которого линейна в широком диапазоне изменения температуры окружающей среды. В этом варианте отпадает необходимость в специальной градуировке шкалы стрелочного индикатора.

В цепь базы транзистора VT1 включен делитель напряжения с термочувствительным датчиком - диодом VD1, цепь базы транзистора VT2 - делитель фиксированного напряжения. При нагреве или охлаждении термодатчика напряжение на базе транзистора VT1 будет изменяться.

На рис.2 приведена принципиальная схема электронного термометра.

Данный прибор способен измерять температуру от 0 До 100°С, от 0 до 50°С или от - 50 до +50°С - в зависимости от стрелочного индикатора РА1, используемого в приборе. С показанным на схеме микроамперметром на 100 мкА термометр рассчитан на работу в первом из указанных диапазонов. Установив индикатор на 50 мкА, можно работать во втором диапазоне. С индикатором на 50 мкА, с нулем посередине шкалы, - в третьем. При этом независимо от диапазона остальные, детали термометра остаются неизменными.

Основу термометра составляют каскады на транзисторах VT1 и VT3. Смещение на базе транзистора VT1 задается цепочкой из резисторов R1-R3, переменным резистором R2 можно более точно подбирать напряжение смещения, т. е балансировать измерительный мост и устанавливать стрелку индикатора РА1 на условный нуль отсчета (на нулевое деление шкалы). Напряжение смещения на базе транзистора VT2 определяется цепочкой резисторов R10, R3 и диода VD1, подключенного к зажимам ХТ1, ХТ2 и выполняющего роль термочувствительного датчика. При изменений окружающей температуры изменяется напряжение смещения на базе транзистора VT2 и стрелка индикатора отклоняется. По углу отклонения стрелки судят о контролируемой температуре.

Датчиком в термометре может работать, кроме указанного на схеме, любой кремниевый диод, например, серий КД102, Д226.

Транзисторы - любые маломощные кремниевые, серий КТ306, КТ312, КТ315 с коэффициентом передачи 40.50. Постоянные резисторы - МЛТ-0,25 или МЛТ-0,125, переменные резисторы R2 - СП-1, подстроечные резисторы R9 - СП3-1a или СП3-16. Индикатор РА1 - типов М24, М592 или другой с указанным выше током полного отклонения стрелки.

Похожие статьи




Обзор подобных схем - Разработка измерителя температуры охлаждающей жидкости

Предыдущая | Следующая