Датчики бортового моніторингу

Визначення переваг безконтактних конструкцій без механічних елементів, які швидко зношуються. Особливості вимірювальних параметрів приладів, розставлених за ступенем поширення їх контролю на автомобілі. Характеристика принципу дії транспортних датчиків.

Рубрика Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Вид лекция
Язык украинский
Дата добавления 09.07.2017
Размер файла 28,0 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Датчики бортового моніторингу

Джерелом інформації для моніторингу в усіх системах є датчики, інформація з яких надходить на спеціалізовану ЕОМ для обробки із подальшою передачею водієві, оператору дорожнього руху, диспетчерові автотранспортного підприємства тощо. На підставі отриманої інформації працюють автоматичні системи керування окремими вузлами автомобіля, глобального позиціювання, автоматизовані системи диспетчерування.

Датчики, що використовуються на транспорті, базуються на відомих принципах, що впроваджені у засобах автоматизації різного рівня, проте з урахуванням тих складних умов, у яких працюють транспортні датчики. До таких складних умов роботи автомобільних датчиків належать вібрація, забруднення, вологість, коливання електромагнітного поля та температури тощо. Тому при виборі принципу дії датчика для контролю того або іншого параметра враховують не лише вартість, але і надійність роботи у складних умовах, простоту установки, діагностики, ремонту. Переваги надаються безконтактним конструкціям, без механічних елементів, що швидко зношуються. Навіть якщо використовується контактний датчик, то із вакуумним захистом від корозії й т. д. Нижче наведені принципи дії датчиків, що найбільш поширені в автомобільній техніці (табл. S.1). Вимірювані параметри розставлені за ступенем поширення їх контролю на автомобілі. За кожним параметром наведено декілька видів датчиків з різними принципами дії за їх розповсюдженням і використанням.

Таблиця 1 - Принципи дії транспортних датчиків

Вимірюваний параметр

Принцип дії датчика

Швидкість руху (число обертів)

Гальваномагнітні ефекти (ефект Холла, магніторезистивний ефект), ефект Віганда, електромагнітна індукція

Переміщення, кут

Короткозамкнуте кільце, короткозамкнутий дисковий датчик, потенціометр

Температура

Тонкошарові металеві датчики (терморезистори), напівпровідникові (кремнійові термістори) датчики

Витрати

Нагрівна спіраль або фольга, турбінне колесо (топливо), кулькові циркуляційні датчики

Тиск

П'єзоелектричні та п'єзорезистивні датчики, мембрані елементи із холовським сигналом, тонкошарові та плівкові тензодатчики, ємнісні датчики

Момент

Магнітопружний датчик (тордуктор), датчик на принципі вихрових струмів, оптичний датчик

Прискорення

Пружно-інерційна система з тензодатчиками (фольга, тонкошарові), п'єзоелектричні датчики, п'єзорезистивний напівпровідниковий датчик (монолітний)

Концентрація кисню

Дифузійний зонд із двооксиду цирконію, терморезистивні датчики термоанемометричного типу

Як уже зазначалося, дані в інформаційних системах передаються у вигляді сигналів. У загальному випадку за видом вихідного сигналу розрізняють аналогові (безперервні) та дискретні (переривчасті) сигнали [12]. На рис. 5. 1. а зображений умовний вигляд аналогового сигналу, який присутній у будь-який момент часу t і може набувати будь-якого кількісного значення А у допустимому діапазоні його зміни. Вихідний сигнал може бути пропорційний вимірюваній величині за рівнем електричного сигналу певного типу (струм, опір, напруга), за частотою або періодичністю, за довжиною сигнального імпульсу.

Рисунок 1 - Умовний вигляд вихідних сигналі датчиків

На рис. 5. 1. б зображений умовний вид дискретного сигналу - сигнал, дискретний за рівнем та аналоговий за часом, який присутній у будь-який момент часу, але може кількісно набувати тільки точно певних значень. На рис. 5. 1. в - сигнал, аналоговий по величині, але присутній тільки у точно певні моменти часу. Відповідно дискретний сигнал може бути дворівневий (двійковий), багаторівневий з рівномірним або нерівномірним градуюванням, цифровий. Якщо певному кількісному значенню сигналу ставиться у відповідність деякий чисельний еквівалент, виражений у цифровій, як правило, двійковій системі числення, то цей еквівалент, існуючий у вигляді фізичного сигналу, називається цифровим сигналом.

Сигнали характеризуються такими параметрами, як:

- тривалістю - інтервалом часу, у межах якого сигнал існує;

- динамічним діапазоном - відношенням найбільшої миттєвої потужності сигналу до тієї номінальної потужності, яку необхідно відрізняти від нуля при заданій якості передачі;

- шириною спектра - діапазоном частот, у якому зосереджена основна енергія сигналу. безконтактний вимірювальний транспортний датчик

Вид оброблюваних сигналів визначає схемотехніку пристроїв і систем, які також поділяються на цифрові й аналогові. У першому випадку необхідно враховувати тип лінії зв'язку, швидкість передачі даних, розрядність повідомлень, відстань між пристроями та ін. При обробці аналогових сигналів слід ураховувати їх мінімальне і максимальне значення, швидкість зміни.

Перетворення сигналів з аналогової форми на цифрову і назад здійснюється спеціалізованими пристроями, які відповідно називають аналого- цифровими та цифро-аналоговими перетворювачами.

Обмеження числа каналів зв'язку для конкретної лінії зв'язку визначається її фізичною взаємодією з вибраним типом сигналу. Можливий такий поділ сигналів: часові, частотні, кодові, амплітудні. При часовому поділі для передачі кожного сигналу або повідомлення надається фіксований інтервал часу. Частотний поділ ґрунтується на виділенні для кожного сигналу або повідомлення власної несучої частоти, а приймач повинен мати можливість селекції кожної несучої частоти. Поділ за амплітудою здійснюється зміною амплітуди характерного параметра (струм, напруга та ін.) при переході до наступного сигналу або повідомлення. Кодове розділення полягає у доповненні переданої кодової комбінації кількома розрядами, що містять адресу одержувача даного повідомлення.

Частина датчиків безпосередньо перетворюють контрольований параметр на електричний сигнал, і такі датчики належать до генераторних датчиків прямої дії, наприклад, температура генерує у термопарі електричний струм, величина напруги якого пропорційна величині перепаду температур кінців термопари. Інші датчики змінюють свої електричні параметри (ємність, опір, магнітне поле) під дією контрольованого параметра і належать до параметричних, а за своєю електричною характеристикою поділяються на резистивні, ємнісні, індуктивні тощо. У багатьох випадках для отримання електричного сигналу потрібне багаторазове перетворення фізичного параметра. Наприклад, розрідження у впускній системі двигуна прогинає мембрану датчика (механічна дія), а наклеєний на мембрану тензорезистор змінює свій опір під дією деформації мембрани, що і є зміною електричного параметра залежно від розрідження (тиску). Такі датчики належать до класу складених (оскільки відбувається декілька перетворень), а за способом перетворення електричного сигналу датчик належить до резистивних параметричних аналогових. Поширеним типом складених датчиків, що використовують на автотранспорті, є ультразвукові, що складаються з випромінювача ультразвукової частоти та приймача. Для роботи у сучасних мікропроцесорних системах важливу роль відіграє характер вихідного сигналу, з чим пов'язане його наступне перетворення для числової обробки.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Характеристика моніторингу, як системи спостереження і контролю навколишнього середовища. Аналіз автоматизованої системи контролю радіаційної обстановки та спектрометричного посту контролю. Особливості вимірювальних перетворювачів температури і вологості.

    курсовая работа [210,9 K], добавлен 06.03.2010

  • Визначення та класифікація датчиків. Особливості датчиків механічних величин, принцип дії оптоелектронних датчиків положення. Порівнянні характеристики датчиків різних типів для перетворення параметрів зовнішнього середовища у електричний сигнал.

    курсовая работа [6,3 M], добавлен 29.06.2010

  • Класифікація апаратури контролю і діагностики. Принцип дії і роботи електронних датчиків як первинного ланцюга автоматичної системи контролю. Датчики контролю чутливості приймальних пристроїв, комутаційні пристрої. Апаратура контролю і діагностики ЕПА.

    курсовая работа [114,4 K], добавлен 15.05.2011

  • Аналіз найактуальніших методів виготовлення датчиків магнітного поля на основі тонких плівок, їх переваг і недоліків. Характеристика фізичних принципів і ефектів на яких працюють чутливі елементи та ролі у цьому матеріалу з якого вони виготовляються.

    курсовая работа [2,6 M], добавлен 17.05.2012

  • Класифікація кремнієвих датчиків тиску, конструкція та принцип їх роботи, пристій для калібрування. Переваги датчиків на основі тонких плівок перед ємнісними. Використання технології інтегральних мікросхем, сфера їх застосування. Електронний барометр.

    курсовая работа [2,6 M], добавлен 17.05.2012

  • Принцип дії та функціональна схема пасивного термодатчика. Вибір принципу радіолокації для приладів на пасивних ПАХ-елементах. Принципи побудови акустичних датчиків та резонаторів. Розрахунок порогової чутливості та теплової інерційності термодатчика.

    дипломная работа [2,6 M], добавлен 25.08.2010

  • Особливості процесу діагностування периферійних пристроїв системи керування, який полягає у порівнянні значень діагностичних параметрів, що вимірюються на їхніх виводах, з паспортними даними. Поділ датчиків системи Motronic за класифікаційними ознаками.

    контрольная работа [42,0 K], добавлен 03.10.2010

  • Основні характеристики, термінологія, види, системи одиниць і методи вимірювання. Класифікація і характеристика вимірювальних приладів. Практичні аспекти при виконанні робіт, зміст та визначення похибки вимірювання, класи точності вимірювальної техніки.

    реферат [234,2 K], добавлен 28.03.2009

  • Розробка структурної схеми проектованого пристрою для контролю і збору інформації, а також для керування об’єктами. Датчики температури. Сфера використання датчиків магнітного потоку. Вибір схеми вхідного підсилювача. Аналогово-цифрові перетворювачі.

    методичка [81,1 K], добавлен 25.03.2014

  • Датчик як найважливіший елемент системи автоматичного регулювання, його призначення та основні сфери використання. Різновиди датчиків та їх відмінні властивості, вимоги. Передаточна функція термометра. Визначення початкового електричного опору датчика.

    контрольная работа [383,1 K], добавлен 22.02.2011

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.