КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Датчик сигнализатора давления масла ДСДМ 6 страница
Рис. 107. Применение магниторезистивных датчиков для определения угла поворота и линейного перемещения
Именно на основе этих приборов Honeywell выпускает широкий спектр уже законченных универсальных модулей для навигации и магнитометрии, имеющих в комплекте полный набор программ. Рис. 108. Упрощенная схема и принцип действия датчика скорости вращения на основе магниторезистивного датчика.
Лекция26 Система динамической стабилизации (VDC) - общая информация, принцип функционирования
Система VDC представляет собой систему с обратной связь, позволяющую сохранить курсовую устойчивость при движении транспортного средства в различных режимах (полное или частичное торможение, движение накатом, разгон, торможение двигателем, изменение нагрузок, выполнение экстремальных маневров, и пр.) VDC объединена с ABS и антипробуксовочной системой/системой контроля тяги (TCS), логически развивая предоставляемые ими преимущества. Лекция 27 Измерение шума, состава выхлопных газов. Уровень шума определяется как максимальный уровень звука на микрофоне и определяется отношением давления Р колебаний воздуха относительно Ротн=2·10-10 бар=2·10-5 Н/м2=20 мкПа и оценивается как I в дБ: Сильный шум - 60 дБ Болевой порог - 120 дБ Уровень шума измеряется микрофоном,до микрофона 7 метров,у выхлопной трубы стоящей машины при 3/4 частоты вращения коленчатого вала на высоте 50 см и углом 450 к горизонту. Шумовые характеристики Таблица1
В состав выхлопных газов входят ядовитые газы. Ядовитые газы:одноокись углерода (СО) и сульфид водорода (H2S) могут составить высокий риск при входе в гараж, люки или при осмотре коллекторов, датчик G 333 даёт немедленное предупреждение об опасности, вызванной газовой концентрацией При ядовитых газах жизненно важно не только рассмотреть текущую концентрацию, но также показать допустимое время подвергания. G 333 может одновременно измерять и информировать о 4 видах газа. Современный материал и компоненты позволили обеспечить компактный размер. Объединённый чип микропроцессора и миниатюрные датчики защищены от большой нагрузки, укреплёны антистатическим кожухом, сделанным из углеродистого волокна. Используются в экологических системах снижения токсичности выхлопных газов, в системах регулирования качества воздуха в кабине (салоне) автомобиля и в системах повышения безопасности (датчики дыма, алкоголя и др.) Наиболее горючие газы не имеют запаха и не могут быть восприняты человеком. Опасность взрыва возникает всякий раз, когда концентрации горючих газов или паров растут. Только небольшая искра, пламя, сигарета могут спровоцировать катастрофу. С каталитическим датчиком сгорания GfG’s для огнеопасных газов и с датчиком G 333 обнаруживаются все горючие газы и пары, даже водород, растворитель и спирт, которые не могут быть измерены инфракрасными датчиками. Рис.110 Вредные составляющие выхлопных газов. l – относительное количество воздуха, поступающего в двигатель (коэффициент избытка воздуха). Соотношение массы воздуха и топлива в топливной смеси.14,5:1 при l=1. Для полного сгорания 1кг топлива требуется 3кг O2.l>1 – бедная смесь (>14,5кг)l<1 – богатая смесь (<14,5кг) Сигналом о бедной смеси является появление кислорода в выхлопных газах. ДАТЧИК КИСЛОРОДА (Лямбда-Зонд) Чувствительный элемент датчика кислорода находится в потоке отработавших газов. При достижении датчиком рабочих температур 360 град. С, он действует как генератор, выдавая, напряжение колеблющееся между 10 и 1000 милливольт. Это выходное напряжение зависит от концентрации кислорода в отработавших газах в сопоставлении с опорными данными о содержании кислорода в атмосфере. Этот элемент представляет собой полость, соединяющуюся с атмосферой через небольшое отверстие в металлическом наружном кожухе датчика. Когда датчик находится в холодном состоянии, он не выдаёт напряжения. Кроме того в холодном состоянии внутреннее электрическое сопротивление датчика чрезвычайно высоко и достигает миллионов Ом. Поскольку для эффективной работы датчик должен иметь температуру не менее 360 град. С, он снабжен установленным внутри электрическим нагревательным элементом, служащим для быстрого подогрева датчика после пуска двигателя. Питание на данный нагревательный элемент подаётся из системы электропитания автомобиля при включённом зажигании автомобиля. Время открытия топливного клапана форсунки - tоткр (variable valve timing VVT) увеличивается, если количество кислорода в выхлопных газах увеличено l>1. (Рис.111) Рис.111 Структурная схема регулирования двигателя с l-зондом.. tоткр является сложной функцией от угла открытия воздушной заслонки α и от частоты вращения вала. Датчик наличия кислорода в выхлопных газах размещается в выхлопной трубе перед катализатором. Его использование вызвано необходимостью обеспечения работы каталитических нейтрализаторов токсичных компонентов отработавших газов, которая достигается только при отсутствии кислорода в зоне нейтрализации. Такие датчики, включенные в контур обратной связи системы топливоподачи, позволяют поддерживать состав смеси на уровне λ=1,0 ±0.07. Погрешность перехода через γ=1 не более +0,5%. Рис112. Конструкция l-зонда (датчик О2) и его характеристика.. Внутренний электрод (рис112.) из пористой платины контактирует с окружающей средой с постоянным парциальным давлением кислорода, а внешний – из такого же материала – омывается потоком отработанных газов. Ионная проводимость твердого электролита из ZrO2 со стабилизирующей добавкой V2O3, возникающая вследствие разности парциальных давлений кислорода на внешнем и внутреннем электродах, обуславливает появление разности потенциалов между электродами.При низком уровне парциального давления в обогащенной смеси (λ<1.р02(ог)=10-27…10-11Па) датчик генерирует напряжение 700…1000мВ, недостаток кислорода в смеси. При переходе состава смеси через стехиометрическое значение в зону обедненных смесей, избыток кислорода (γ>1), парциальное давление кислорода в отработанных газах увеличивается (р02(ог)≈10кПа), что приводит к резкому падению напряжения на выходе датчика до 50…100мВ. Подключение датчика кислорода:10 DKM Выход «Заземление датчика кислорода»;15 HDK Выход управления нагревателя датчика кислорода;28 DK Вход сигнала датчика кислорода;33 HDK Выход управления нагревателя датчика кислорода. Датчик СО Конструкция датчика фирмы Motorola. Рис.113 Датчик угарного газа Подогретая внешним электрическим подогревателем тонкая плёнка SnO2 реагирует на появление газа CO.Основные составляющие воздуха – азот (79%) и кислород (21%). При повышении количества угарного газа в воздухе уменьшается электрическое сопротивление пленки SnO2.Rчист. воздух=1000 кОм; Rчист. воздух+CO=150 кОм; S – чувствительность датчика; S=Rчист. воздух/Rчист. воздух+CO.=6-7Параметры датчика.P=230 мВт – мощность подогревателя; U=5В – напряжение на подогревателе.Iподогревателя=45 мA; Pчувствит. элемента=1 мВт.Кроме рассмотренных типов датчиков состава газов, в стационарных гаражных приборах применяются оптические газоанализаторы, использующие принцип селективного поглощения инфракрасного излучения различными примесями. Датчики дождя, влажности и загрязнения стёкол.. Датчик дождя помещаются на внутренней стороне лобового стекла, объединен с двумя реле для обеспечения 2-х скоростей движения щёток. Светодиод зеленого цвета посылает луч света под малым углом к лобовому стеклу через световод. Луч претерпевает полное внутреннее отражение от границ «стекло-воздух» и попадает на фотоприёмник. Водяные капли на внешней поверхности стекла ослабляют интенсивность луча, поскольку луч выходит из стекла наружу в местах контакта с водяными каплями.. Рис.114 Датчик дождя Используется светодиод зелёного света. Нагреватель снижает погрешность, вносимую запотеванием стекла (высушивает поверхность стекла в зоне прохождения луча). При существующей технологии лучшие светодиодные лампы, дающие белый свет, уже намного более эффективны, чем лампы накаливания. Сегодня электролампы, относящиеся к семейству светодиодов Luxeon производства компании Philips, служат в 100 раз дольше, а светят в 4 раза сильнее, чем обычные лампы накаливания. Главное — получен белый свет от энергии светодиода. Светодиодные лампы обладают долгим по сравнению с обычными лампами сроком службы — от 50.000 до 100.000 часов (около 1000 часов для ламп накаливания и 7500 часов для люминесцентных ламп). Сегодня до 8% всех светофоров США работают на светодиодных лампах. Существуют два пути создания белого света светодиодами: смешивание красного, зеленого и синего света; использование фосфора для превращения синего или ультрафиолетового излучения светодиода в белый свет. Датчики загрязнения фары, система управления щетками фар. Используются для своевременного включения щеток, очищающих рассеиватели фар. Луч светодиода направляется на стекло фары изнутри под углом ≈900, увели -чивается отражённый световой поток при загрязнении стекла. Если загрязнения нет, то световой луч беспрепятственно уходит наружу и не отражается от стекла. Если наружная поверхность загрязнена, то луч отражается и воздействует на фотоприёмник (фотодиод), сигнал которого включает щетки фар. Рис.115 Датчики загрязнения фары Датчики влажности воздуха Используются: система выявления льда на поверхности дороги (вместе с датчиком определения температуры), контроль климата в салоне, а также при производстве автотракторного электрооборудования (сушильно-покрасочные камеры). Датчики влажности, использующие психрометрический метод, основанный на измерении температур сухого и влажного термометра, ушли в прошлое, и теперь для измерения влажности применяются интегральные датчики влажности нового типа, в которых чувствительным элементом является многослойная конденсаторная структура с платиновыми электродами и специальной полимерной изоляцией. Влажность воздуха может оцениваться двумя параметрами:1. Абсолютная влажность: γ- количество килограммов водяного пара в 1м3(при насыщении обозначается γ0).2. Относительная влажность: φ=γ/γ0=р/р0, где р- давление водяного пара(парциальное давление),измеренное в мбар или мм рт. ст, р0- давление при насыщении. Принципы действия: Изменение электрического сопротивления напылённого на стекло резистора из SnO2 (диапазон чувствительности относительной влажности – 10 – 90%, абсолютная влажность до 250 0С).Фирмы: Figaro, Kotero-Lie. Изменение ёмкости электрического конденсатора из-за изменения диэлектрической проницаемости диэлектрика (полимерного или на основе Al2O3) с изменением влажности (диапазон чувствительности относительной влажности – 5 – 95%).Фирма: Panametrics. Для измерения влажности сыпучих материалов используются следующие принципы:Изменение степени поглощения инфракрасного излучения воздухом в зависимости от влажности (прямо пропорциональная зависимость).Фирма: Rembe.Электромеханический датчик влажности.Фирма: E+E Elektromix. Рис.116 Инфракрасный и электромагнитный датчик Высокочастотное электромагнитное поле в области частот нескольких ГГц вступает в интенсивное взаимодействие с молекулами воды, являющимися электрическим диполем. Благодаря высокой частоте, ионная проводимость не влияет на показания датчика. Измерение дистанционное: до объекта около 1см. При изменении влажности изменяются свойства высокочастотного резонатора, которые фиксируются прибором.
Лекция28Автомобильная навигационная спутниковая система и автоматика автомобиля Измеряются расстояния l1 и l2 от объекта до источников излучения (радиомаяков) 1 и 2 (с известными координатами), затем вычисляются координаты точки пересечения окружностей с радиусами l1 и l2. Для добавления в координаты автомобиля вертикальной состав ляющей радиомаяки дополняются спутниковой системой. Рис.117 Спутниковая система Пересечение сфер радиусами соответственно l3 и l4 даёт окружность, а её пересечение со сферой радиусом l5 даёт координаты автомобиля.Точность современных автомобильных навигационных систем – 15 – 20 м. Измеряется расстояние до 4 спутников, координаты которых известны. Далее бортовая ЭВМ автомобиля строит кривые пересечения сфер радиусами соответственно l3, l4, l5, которые формируют точку с координатами (x0; y0; z0) – положение объекта (автомобиля). При применении быстродействующих способов измерения и обработки информации возможно измерение скорости объекта. Преимущество перед спидометром – исключение недостатков, присущих спидометрам (погрешности из-за пробуксовывания колёс) .Рис118.Шаровые построения Измеряемые параметры: широта, долгота, высота (над уровнем моря), скорость, время, направление движения (при наличии предварительной разметки пути). Работает только в условиях прямой видимости - сигнал высокой частоты, который передаётся как видимый свет. Система действует с 1990 года. Она включает 24 спутника, расположенных на орбитах, смещённых на 600 друг относительно друга. На каждой орбите находится по 4 спутника. Высота – 184 км. Период обращения – 12 ч. Координаты спутников определяются по марке на поверхности Земли (Гринвичская обсерватория).l=ct; l – расстояние от объекта (автомобиля) до спутника; t – время прохождения сигнала;c=3*108 м/с – скорость света.Dt=0,1мкс – погрешность измерения времени прохождения радиосигнала.Dl=30м – погрешность определения координат. f=1,574 ГГц. Время прохождения сигнала вычисляется по сдвигу сигнала по фазе. Для синхронизации времени на всех спутниках, на маяке на поверхности Земли,на автомобиле имеются атомные часы.При начале движения объекта производится первое измерение (определение его местоположения), а далее – периодическое обновление данных. Приёмники автомобильной системы навигации имеют до 6 каналов, что уменьшает погрешность, связанную со скоростью автомобиля. Лучшие образцы таких систем обеспечивают высокую точность определения местоположения при скорости движения до 150 км/ч. Информация в навигационных системах передаётся единицами, называемыми «cod»:1 cod = 1024 бит,20 cod = 1 цифровой бит,1 слово = 300 цифровых бит. НАВСТАР GPS (США),ГЛОНАСС (РФ)-точность - 100 м (космос); (гражданская частота 1575,42 ГГц, военная частота 1227,6 ГГц). Подсистема пользователя: антенна, ПК, устройство индикации (дисплей+карта), программное обеспечение. Наземная связь и информация: система повышения точности - до 5 м; частота 123,7 кГц. Подсистемы: подсистема пространства, контрольная подсистема, подсистема пользователя.Подсистема пространства (цезиевые атомные часы)24 спутника на 6 орбитах.Т=11 ч. 56 мин.Принцип действия состоит в измерении расстояния до каждого из четырех видимых спутников. Контрольная подсистема: 5 контрольных постов, 3 поста связи. Задача - сформировать поправки. Построение сигналов спутников, нечувствительных к внешним помехам. У каждого из спутников свой код.Применяется бифазная модуляция: после передачи каждого бита информации фаза смещается на 180град.Частота генератора 10,23 МГц (частота 1572,42 ГГц получается многократным умножением).Стабильность часов 10-13-10-14 f0±10-1 3.Навигационные данные передаются параллельно коду, который необходим для расчета координат:30 бит= 10 слов= 1суб-фрейм,5 суб-фрейм= 1фрейм.Принимается сигнал пользователем. У каждого пользователя сигнал отличается по фазе от излученного сигнала из-за разного расстояния до спутника (расстояние определяется разностью фаз). Фаза излученного сигнала передается пользователю в цифровом виде, а аналоговый сигнал у каждого пользователя свой.Альманах - действительные координаты 4 спутников. Погрешности, присущие автомобильным системам навигации. Изменение параметров тропосферы влечёт погрешность измерения координат 2 – 20 м (2 м – если спутник находится в зените над объектом). Погрешность увеличивается прямо пропорционально углу, под которым спутник находится по отношению к объекту. Для недопущения использования спутников в военных целях в их конструкцию вносятся специальные дополнения, увеличивающие погрешность. В отличие от GPS в ГЛОНАСС применено не кодовое, а частотное разделение каналов, что приводит к значительному усложнению и удорожанию приемной аппаратуры. Trimble - признанный лидер индустрии GPS еще в начале 1990-х годов, наладивший производство OEM GPS-приемников. Модули серии SveeSix СМЗ стали промышленным стандартом. Как компания-новатор, Trimble постоянно инвестирует крупные средства в исследования и разработки. Сегодня эта фирма - поставщик широкого спектра решений на основе GPS-технологий: от геодезических VRS RTK-систем с высочайшим уровнем точности, дифференциальных навигационных систем для высокоточного земледелия и кораблевождения до недорогих массовых ОЕМ-модулей для навигации и систем временной синхронизации. Телеинформатика - это система дистанционной передачи информации водителю. Телеинформатика комбинирует ряд вычислений необходимых для управления транспортными потоками.В будущем умные транспортные средства будут увеличивать базы данных, а также находить, обрабатывать и информировать водителя о самом благоприятном пути. Они будут рассчитывать состояние дорожного движения и знать всевозможные объезды. В аварийном случае они вызовут аварийную службу и проинформируют её через точное местонахождение транспортного средства.-Дороги будущего будут измерять транспортные потоки, участников дорожного движения, а также постоянно информировать, какие решения нужно принять, чтобы уклониться от заторов на дороге. Это может выглядеть, как рекомендация объезда, так и предложение, посетить систему Park+Ride. Автоматические системы контроля скорости, к которым автомобили должны постоянно приспосабливаться ограничивают число аварий.
Дата добавления: 2014-01-14; Просмотров: 543; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |