Тема 6. Информационно-измерительная система

Информационно-измерительная система предназначена для контроля за режимом движения и техническим состоянием автомобиля. С этой целью на автомобиле устанавливаются датчики, контрольно-измерительные приборы (КИП) и бортовая система контроля (БСК).

КИП информируют водителя о скорости движения автомобиля, частоте вращения коленчатого вала, количестве топлива в баке, температуре охлаждающей жидкости, давлении масла, напряжении бортовой сети. Кроме того, КИП предупреждают о возникновении аварийных режимов: в системе смазки двигателя – о падении давления масла, в системе охлаждения – о перегреве охлаждающей жидкости. Автомобильные КИП состоят из датчика и указателя, соединённых проводами. Датчик устанавливается в месте измерения и преобразует измеряемую физическую величину в электрический сигнал. Указатель размещают на приборной панели автомобиля.

БСК – это развивающаяся система, в функции которой входит представление водителю информации о ряде параметров систем и агрегатов автомобиля, при определённом значении которых возникает необходимость технического обслуживания. С помощью БСК возможен автоматизированный контроль уровня эксплуатационных жидкостей в заправочных емкостях, состояния тормозных накладок, исправности ламп приборов светосигнальной аппаратуры, состояния фильтров.

Для снижения трудоёмкости и уменьшения времени диагностирования автомобили оборудуют системой встроенных датчиков (СВД), имеющих выводы на штекерный разъём. К штекерному разъёму при диагностировании подключается диагностическая аппаратура, что даёт существенные преимущества по сравнению с традиционными способами подключения с помощью зажимов и фиксаторов. При наличии на борту автомобиля диагностического прибора, подсоединённого к СВД, водитель может самостоятельно с минимальными затратами времени оценить техническое состояние автомобиля.

К приборам и датчикам, входящим в информационно-измерительную систему автомобиля, предъявляются высокие требования. Они должны:

– выдерживать вибрации и тряски;

– оставаться работоспособными при значительных перепадах температуры;

– выдерживать воздействие агрессивной окружающей среды;

– обладать малой чувствительностью к пульсациям и изменениям напряжения бортовой сети.

Лекция 15. Технические средства контроля и диагностирования

1. Датчики электрических сигналов

1.1. Реостатные датчики

Реостатный датчик преобразует перемещение в электрический сигнал. Сопротивление реостата R(l) изменяется при перемещении ползунка в соответствии с выражением

R(l) = R₀ + k·l,

где R₀ – начальное сопротивление реостата, k – коэффициент пропорциональности, определяющий крутизну изменения сопротивления, l – перемещение ползунка.

Реостатный датчик, выполненный намоткой провода с высоким удельным сопротивлением (нихром, константан), приведён на рис. 15.1, а. Недостатком такого датчика является зона нечувствительности, возникающая при перемещении ползунка в пределах диаметра провода.

Свободен от приведённого недостатка «намазной» датчик, сопротивление которого создает дорожка проводящей пасты на диэлектрической подложке (рис. 15.1, б). Изменяя профиль дорожки из проводящей пасты можно задавать требуемый закон изменения сопротивления реостата от перемещения.

Обычно реостатный датчик совмещают с датчиком, преобразующим измеряемую величину в перемещение ползунка. Например, мембрана датчика давления перемещает ползунок, а на выходе совмещённого датчика изменяется напряжение или ток в соответствии с изменением давления.

Общим недостатком рассмотренных датчиков является зависимость сопротивления, а значит и формируемого электрического сигнала от температуры окружающей среды.