denekler:
- Potansiyometre
- Direnç ilerlemesi
- Sinyal voltajı
- Gerilim bölücü
- Ayna ayarı için potansiyometre
- Gaz kelebeği ayar motoru için potansiyometreler
Potansiyometre:
Potansiyometre aynı zamanda potansiyometre veya açı sensörü olarak da adlandırılır ve otomotiv teknolojisinde sıklıkla örneğin gaz pedalı, gaz kelebeği valfi veya depo seviyesi için konum sensörü olarak kullanılır. Kızak (kayan kontak), ayarlanabilir bir parça vasıtasıyla karbon izi üzerinde hareket eder; burada direnç değişimi elde edilir ve böylece konum belirlenebilir. Aşağıdaki üç resim gerçek bir potansiyometreyi, potansiyometredeki parçaları ve potansiyometre sembolünü göstermektedir.
Koşucu karbon pist üzerinde farklı bir konuma döndürüldüğünde sinyal bağlantısının direnci değişir. Ancak bir kontrol cihazı direnci "okuyamaz". Bir kontrol cihazı, 5 voltluk bir referans voltajını ve topraklamayı potansiyometrenin iki dış bağlantısına anahtarlar. Akım artık karbon yolundan aktığı için, karbon yolundaki 5 voltluk voltaj tüketilir. Girişte 5 volt, çıkışta 0 volt voltaj vardı. Karbon yolunun yarısına gelindiğinde voltajın yarısı tüketilmiştir: burada voltaj referans voltajının yarısıdır, yani 2,5 volt. Silecek ve sinyal bağlantısı üzerinden kontrol ünitesine gönderilen voltaj, kontrol ünitesine derece üzerindeki konumu doğru bir şekilde belirlemek için yeterli bilgiyi sağlar. Bu, diğer şeylerin yanı sıra aşağıdakiler için kullanılır: gaz pedalı ve gaz kelebeği konum sensörleri.
5 voltluk voltaj yaygın olarak kullanılan bir değerdir çünkü yerleşik voltaj tüm çalışma koşullarında 5 voltun üzerinde kalır. Önemli sensörler 12 voltluk bir voltajla çalışacak olsaydı, motoru çalıştırırken arıza yapabilirler: kışın vasat bir aküyle çalıştırma voltajı 10 volta düşebilir.
Diğer bir olasılık ise potansiyometrenin örneğin bir op amp ile bir elektrik devresi için voltaj sağlamasıdır. far ayarı. Bu durumda potansiyometre 12 ile 14 volt arasında bir voltajla çalışır.
Potansiyometre çoğu zaman 270 derecelik bir dönüş yapabilir. Burada doğrusal eğime sahip bir potansiyometre varsayıyoruz. Animasyon, koşucunun yedi farklı pozisyonundaki çıkış voltajını gösterir:
- 0 derece: 0 volt
- 45 derece: 0,8 volt
- 90 derece: 1,7 volt
- 135 derece: 2,5 volt
- 180 derece: 3,3 volt
- 225 derece: 4,2 volt
- 270 derece: 5 volt
Gerçekte, çıkış voltajı, koşucunun karbon yolu üzerinde her dönüş derecesinde değişir:
- Toplam vuruş 270 derecedir;
- Direnç 10 kΩ'dur (10.000 Ω)
- Her dönüş derecesinde direnç 37 Ω değişir
- Gerilim her dönüş derecesi için 18,5 mV (0,0185 V) değişir.
Yukarıdaki animasyonda %0 bükümde sinyal voltajının 0 volt, %100 bükümde ise 5 volt olduğunu görüyoruz. Ancak bunun tersi de olabilir: %0 büküm 5 volt ve %100 0 volt.
Direnç ilerlemesi:
Doğrusal bir potansiyometrede her açısal dönüş derecesi belirli bir sabit değere karşılık gelir. Örneğin, 270° dönüş yapabilen 270 Ω'luk bir potansiyometre, dönme derecesi başına dirençte 1 Ω'luk bir fark verir. Logaritmik potansiyometre ile direnç değişimi doğrudan orantılı değil, aşamalıdır.
Bir sonraki görselde önceki paragraftaki potansiyometrenin doğrusal ilerlemesini (kırmızı) görüyoruz. Ayrıca diğer tip potansiyometrenin logaritmik ilerlemesi (yeşil) de görülebilmektedir. Logaritmik potansiyometre esas olarak fiziksel süreçleri simüle etmek için kullanılır.
Bu potansiyometrelerin sinyal voltajı dirençle orantılıdır.
Sinyal voltajı:
Potansiyometre şu şekilde bağlanır:
- Kontrol ünitesinden 5 voltluk besleme voltajı;
- Kontrol ünitesi aracılığıyla 0 voltluk kütle;
- Koşucu, analog voltajı 0 ila 5 volt arasında kontrol ünitesinin sinyal bağlantısına iletir.
Potansiyometrenin çalışma aralığı 0,5 ila 4,5 volt arasındadır. Üreticiler ayrıca diğer uç değerleri de seçebilirler; örneğin: 0,4 ila 4,6 volt. Potansiyometreden gelen sinyal asla bu çalışma alanının dışına çıkmamalıdır. Kontrol ünitesi sinyal voltajının yasak bölgeye girdiğini tespit ederse, bunu hatalı olarak algılar ve bir hata kodu kaydeder.
- Sinyal voltajı 5 volt: topraklama kablosunun veya pozitif devrenin kesildiğini gösterir;
- Sinyal voltajı 0 volt: besleme kablosunun kesintiye uğradığını veya toprakta kısa devre olduğunu gösterir.
Sinyalin güvenilirliğini sağlamak için gaz pedalında veya gaz kelebeğinde çift potansiyometre kullanılır. Sinyaller birbirlerine göre dikey olarak (şekildeki gibi) veya farklı bir voltaj seviyesinde orantılı olarak yansıtılabilir. Her durumda aynı olmayabilirler. ECU sinyal voltajlarını karşılaştırır.
ECU, iki potansiyometreden birinde gerçek olmayan bir sinyal tespit ettiği anda (ani yükselmeler veya sinyalin yasaklı bölgeye ulaşması), acil durum moduna geçer ve ikinci sinyali kullanır.
Sayfada: gaz pedalı ve gaz kelebeği valfi Potansiyometrenin uygulaması, "kabloyla kısma" ve hatalı sinyallerin kapsam görüntüleri de dahil olmak üzere ayrıntılı olarak tartışılmaktadır.
Ook Zie: Sensör türleri ve sinyalleri.
Gerilim bölücü:
Dirençlerden oluşan bir seri devre, voltaj bölücü görevi görür. Besleme gerilimi bu seri devredeki dirençler üzerine sırasıyla dağıtılır. voltaj bölücü En küçük direnç en küçük voltaj düşüşüne sahiptir ve en büyük direnç en büyük voltaj düşüşüne sahiptir.
Aşağıdaki resimler, 12 voltluk bir voltaj kaynağına bağlı olan potansiyometreyi gerçek durumda ve şematik olarak göstermektedir. Potansiyometre koşucusu yarı yolda. Ortadaki görselde potansiyometreyi şematik olarak görüyoruz. Sağ tarafta aralarında 3 numaralı bağlantı bulunan iki ayrı dirençli gerilim bölücüyü görüyoruz.Üç diyagram birbirine eşdeğerdir.
Potansiyometrenin sabit bir direnç değeri olduğundan dirençlerin toplamı (R1 + R2) toplam dirence eşittir. Koşucunun hareketi R1 ve R2'nin direncinde bir değişikliğe neden olur (sağdaki diyagram). Silecek üstteyken pin 3'teki çıkış voltajı yüksektir ve R1 direnç değeri küçüktür.
Ayna ayarı için potansiyometre:
İki elektrik motoru ayna camı için yatay ve dikey ayar seçenekleri sağlar. Modern araçlarda kontrol, bir kontrol cihazı aracılığıyla gerçekleştirilir. Aşağıdaki şemada bu kontrol ünitesini (J386) görüyoruz. Kontrol ünitesi aktüatörü şu anda etkinleştirir:
- sürücü ayna ayar düğmesini çalıştırır veya:
- geri vites değiştirilir ve bir ayna camı aşağıya doğru bakmalıdır (genellikle yolcu tarafındaki);
- hafıza fonksiyonu tarafından istenen başka bir konuma ayarlanmalıdır. Bu genellikle anahtarla (uzaktan kumanda) tanımlanır;
- Teknisyen, bir okuma bilgisayarı kullanarak aktüatör testi yoluyla aktüatör motorunu kontrol eder.
Ayna camını istenilen konuma getirebilmek için ayna camının konumunu tanımak gerekir. Potansiyometreler G791 ve G792, sinyali gri/sarı ve mavi/kırmızı kablolar aracılığıyla kontrol ünitesine gönderir. İki farklı sürücünün ayna konumları kendi anahtar numarasına kaydedildiğinde, söz konusu sürücü kapıların kilidini uzaktan kumandayla açtığı anda aktüatör doğru konuma ayarlanır. Doğru ayna camı konumlarına ek olarak, elektrikli direksiyon kolonu ayarı ve koltuk konumu ayarı da (varsa) genellikle ayarlanan konuma ayarlanır. Sayfada: dış aynalar ve ayna ayarı ayna ayar motorlarının kontrol yöntemleri anlatılmıştır.
Legend:
- J386: kapı kontrol ünitesi;
- V17: yatay ayna camı ayarı için motor;
- G791: yatay ayna camı ayar potansiyometresi;
- G792: dikey ayna camı ayar potansiyometresi;
- V149: dikey ayna ayarı için motor;
- V121: motorlu ayna katlama fonksiyonu;
- Z4: ayna ısıtma elemanı;
- L131: dış ayna muhafazasındaki gösterge lambaları.
Yukarıda elektrik şeması V121 elektrik motoru (ayna katlama işlevi) de görülebilir. Katlama fonksiyonu için ara konumlara gerek olmadığından konum sensöründen geri bildirim alınmasına gerek yoktur. Sonuçta aynalar ya açılmış ya da katlanmış durumda. Son konuma ulaşıldığında, elektrik motorunun akımı artar ve ECU'nun son konuma ulaşıldığını "tanımasına" ve böylece kontrolü sonlandırmasına neden olur.
Gaz kelebeği ayar motoru için potansiyometreler:
Gaz kelebeği ayar motorunun potansiyometresi bu sayfada daha önce örnek olarak kullanılmıştı. Aşağıdaki diyagram aktüatörü (solda) ve ortak güce ve topraklamaya sahip iki potansiyometreyi ve iki sinyal bağlantısını (sağda) göstermektedir. Sinyal bağlantıları (potansiyometre fişindeki 4 ve 5 numaralı pinler) farklı voltaj profiline sahip sinyaller sağlar:
- ilerleme, farklı bir voltaj seviyesinde doğrusaldır, voltajlar eş zamanlı olarak yükselir ve düşer; veya;
- sinyal voltajları birbirine zıttır.
Aşağıdaki üç resim gaz kelebeği konum sensörlerinin ve bunların ortak güç kaynağının ve topraklamasının üç ölçümünü göstermektedir. Besleme gerilimi yine 5 volttur ve sinyal gerilimleri toleranslar dahilindedir.
Arıza durumunda sinyal voltajı farklı olabilir. İki durum mümkündür:
- Sinyal kablolarından birinde arıza var. ECU iki sinyal voltajını karşılaştırdığı için bu yanlış sinyali tanır ve acil durum moduna geçer. Buna, yanan bir motor yönetim ışığı ve azaltılmış motor gücü eşlik eder;
- Güç veya topraklama kablosu bir geçiş direnci içerir: bu durumda söz konusu kabloda bir voltaj kaybı vardır, bu da şu anlama gelir: beide potansiyometreler çok düşük sinyal yayıyor. Çünkü sinyal voltajları birbirleriyle karşılaştırılmıştır ve birbirlerine göredirler. niet farklı, bu ECU tarafından belirlenir niet tanındı. Çok düşük sinyal voltajları ECU tarafından kabul edilir ve gaz kelebeğinin yanlış kontrol edilmesine neden olur. ECU, istenen konuma ulaşılıncaya kadar gaz kelebeği aktüatörünü kontrol etmeye devam eder. Bu, çok zayıf bir karışım (pozitif yakıt ayarı) nedeniyle hava beslemesiyle ilgili sensörlerde ve aktüatörlerde sonradan arızalara, lambda devresindeki arızalara, MAP sensörü veya EGR ile ilgili arızalara neden olabilir.
Yukarıdaki durumdaki arıza, ECU üzerindeki konektörün B85 pimi ile gaz kelebeği valfi üzerindeki konnektörün 1 pimi arasındaki topraklama kablosunun değiştirilmesiyle çözülebilir.