Глава 2. Датчики новітніх автомобільних електронних систем

2.5.1. Цирконієві і титанові датчики концентрації кисню в вихлопних газах

У середовищі сучасних автомобільних двигунах, наділених каталітичними нейтралізаторами, важливо точно контролювати склад ТВ-суміші і підтримувати коефіцієнт надлишку повітря близькими до одиниці. І тому застосовуються датчики кисню, встановлювані у системі відводу вихлопних газів і виробляють сигнал, залежить від концентрації кисню в вихлопі. Цей сигнал використовують у ЭБУ двигуна для корекції тривалості відкривання форсунок, ніж забезпечується підтримку стехиометричного складу ТВ-суміші. У разі використовуються цирконієві і титанові датчики кисню, які реагують зміну змісту вільного кисню в вихлопних газах стрибкоподібним зміною вихідного сигналу буде в діапазоні значень 0,99... 1,01 для коефіцієнта X. Бортові діагностичні автомобільні системи другого покоління OBD-II мають здійснювати постійний моніторинг вузлів, вихід із ладу яких призведе до підвищення викидів токсичних речовин [4]. Пряме вимір концентрації ЗІ, СП і NOx в вихлопних газах на серійних автомобілях економічно недоцільно. Натомість застосовується система нейтралізації з цими двома датчиками кисню. Другий датчик кисню встановлюється не вдома нейтралізатора і контролює його справність (рис. 2.16). Систему керування подачею палива на двигун є релейним стабілізатором стехиометричного складу ТВ-суміші, який (склад) коливається близько стехиометричного значення із частотою 4...10 гц. Коливання відстежуються першим, вхідним стосовно каталітичному нейтралізатору, датчиком кисню. Сигнал з першого датчика змінюється між значеннями 0,1...0,9 У із частотою 4... 10 гц (відповідно до змінами концентрації кисню в вихлопних газах). У справному нейтралізаторі надлишковий кисень бере участь у хімічних реакціях, його концентрація в вихлопних газах зменшується й у вихідному сигналі другого датчика кисню не вдома нейтралізатора у тому коливань (поз. 2 на рис. 2.17). Чим більше засмічений чи отруєний нейтралізатор, тим паче схожі сигнали вхідного і вихідного датчиків (поз. 1 і трьох на рис. 2.17). Докладно про цирконієвих і титанових датчиках кисню див. в [3] і [4].

РИС. 2.16. Датчики кисню на вході Рис. 2.17. Вихідний сигнал (1) і виході (2) каталітичного вхідного (згори — 1) і вихідного нейтралізатора з відповідними (знизу — 2 і трьох) датчиків кисню вихідними сигналами

2.5. Датчики складу вихлопних газів

2.5.2. Датчики кисню для двигунів, працівників збіднених сумішах Підвищення вимог до зменшення кількості токсичних речовин, що викидаються у повітря з вихлопними газами автомобіля, зокрема можливе нормування найближчим часом змісту С02, і навіть підвищення вимог до паливної економічності роблять необхідним застосування двигунів, ефективніше використовують паливо. Потенційно таких вимог відповідають двигуни, працівники збіднених сумішах. Використання робочих сумішей з співвідношенням повітря/паливо 16:1...25:1, коли має місце активне вигоряння надлишкового кисню, може дати економію палива по меншою мірою на 10% значна зменшення NOx й CO в вихлопних газах. У двигуні, що працює на збідненого ТВ-суміші, потрібно понад точне регулювання її складу і більше потужна іскра запалювання. Вже є такі автомобільні двигуни, випущені серійно (наприклад, на японських автомобілях Honda VTEC-E і Toyota Carina-E). -3,5- 3,0- 2,5- 2,0.

Ці двигуни використовують робочі суміші з співвідношеннями повітря/паливо порядку 22:1, відповідають вимогам по екології у Європі навіть забезпечують економію палива до 25%. Необхідною елементом системи автоматичного управління таким двигуном є аналоговий датчик кисню з вихідним сигналом, мінливим не стрибкоподібно, а плавно в пропорції із вмістом кисню в вихлопних газах (рис. 2.18). Аналоговий датчик кисню для двигунів з збідненими робітниками сумішами є модернізацією звичайного цирконієвого датчика. Крім виявлення точки стехиометричного складу ТВ-суміші він може видавати робочий сигнал, пропорційний зміни співвідношення повітря/паливо в ТВ-суміші від дуже збагаченого (10:1) до дуже збідненого (35:1).

Рис. 2.18 Сигнал аналогово датчика кисню

Конструкція однієї з типів таких датчиків кисню показано на рис. 2.19. Датчик виконаний із цирконієвої кераміки з платиновими електродами. Він з двох осередків для переміщення іонів кисню: осередки /р, куди закачуються іони кисню, і осередки До. щоб виявити іонів кисню. Через осередок V% проходить невеличкий стабілізований струм /порівн, що переносить іони кисню вправо і тим самим підтримуючий камеру 02 заповненою киснем. Зміст кисню у цій камері є еталонним кількістю для датчика. Вихлопні гази вступають у вимірювальну камеру, і електродах осередки К утворюється падіння напруги, пропорційне концентрації кисню в вихлопі.

Рис. 2.19. Конструкція і електронна схема датчика кисню для ДВС, працюючого на збіднених ТВ-сумішах

Електронна схема формує струм Кр через електроди осередки, викликаючи генерацію переміщення іонів кисню з атмосферного повітря, підтримуючи напруга Ks однією й тому самому рівні 0,45 У. Отже струм /р стає мірилом співвідношення повітря/паливо для робочої суміші і формує вихідний аналоговий сигнал датчика як напруги инших.

За появи деяких речовин, у випускному колекторі відбувається зміна статичних характеристик датчика кисню (отруєння) і передчасному виходу його з експлуатації. Найчастіше це свинець (РЬ) з етилірованого бензину чи кремній (Si) з силіконових герметиків (рис. 2.20).

Рис. 2.20. Вплив різних чинників на ті характеристики датчика кисню

2.5. Датчики складу вихлопних газів З іншого боку, на динамічні характеристики системи управління двигуном впливає конструкція датчика кисню, його розташування, технічний стан. Без захисного ковпачка датчик з урахуванням Zr02 здатний переключатися під час менш 10 мс за нормальної температури кераміки 900 °З. Більшість системам управління двигуном не потребують такому швидкодіючі, і це обмежується. Датчик кисню размішується з відривом 0,2...2 м (зазвичай 1 м) від випускних клапанів, щоб гази із усіх циліндрів рівномірно перемішувалися, а транспортне запізніле розуміння був надто великою. Запізнення становить від 500 мс на холостому ходу до 20 мс під навантаженням. 2.5.4. Газоаналізатори Газоанал і затори призначені визначення параметрів вихлопних газів у стаціонарних умовах на випробувальному стенді. Зазвичай, визначають зміст наступних газів у вихлопі автомобіля: окису вуглецю ЗІ, двоокису вуглецю С02, вуглеводнів СП, кисню 02. Газоаналізатор виконується як окремого модуля зі своїм дисплеєм, а може підключатися через послідовний порт і до комп'ютерному мотор-тестеру. Крім концентрації ЗІ, С02, СП, 02 газоаналізатор може визначати коефіцієнт надлишку повітря X і співвідношення повітря/паливо. Свідчення можуть зніматися до і після каталітичного нейтралізатора. У табл. 2.10 значення, отримані з допомогою газоаналізатора для сучасного двигуна у чудовому стані. Таблиця 2.10

Вміст окису вуглецю, двоокису вуглецю, вуглеводів визначається інфрачервоними методами, з допомогою властивостей різних газів по-різному поглинати інфрачервоне випромінювання. Зміст кисню визначається електрохімічними методами, використовується пристрій, аналогічне датчику кисню. Розглянемо схему виміру концентрації газу ЗІ (рис. 2.21). Інфрачервоний випромінювач нагрівається приблизно до 900 "З. Його промені направляються рефлектором через обертався диск з отворами і далі через вимірювальну камеру у приймальну камеру. У приймальні камері, складається з двох герметичних порожнин (1 і 2), які повідомляються між собою по сполучним каналом, міститься певна концентрація газу ЗІ.

Рис. 2.21. Вимірювання концентрації ЗІ 39

Газ у приймальній порожнини 1 поглинає інфрачервоне випромінювання, його температура зростає й частина газу перетворюється на порожнину 2, що фіксується разхідомером. Обертання диска з отворами модулює потік інфрачервоних променів, внаслідок газ приймальні камері періодично нагрівається, і охолоджується. Свідчення расхідометра, якими перехід газу ЗІ з порожнини 1 в порожнину 2 і навпаки є періодичний по-різному полярний сигнал як напруги. При запровадження у вимірювальну камеру вихлопних газів, містять ЗІ, частина випромінювання буде в діапазоні, характерне для окису вуглецю, буде поглинута і вихідний напруга розхідометра зміниться пропорційно змісту ЗІ в вихлопі. За такою методиці визначають зміст СП і С02. У новітніх газоаналізаторах й концентрація окислів азоту NOv.

2.6. Датчики кутових, і лінійних переміщень і положень

2.6.1. Загальні відомості Датчики кутових, і лінійних переміщень знаходять широке застосування автомобілем. Від простих — типу мікро вимикача дверях, до складних — типу лінійних диференційних трансформаторів в активної підвісці. Призначення датчиків такого типу — перетворення кутового чи лінійного переміщення в електричний сигнал. Датчики виконуються контактними чи безконтактними. Контактні датчики піддаються зносу, на оптичні датчики негативно впливають пилюку і волога. Тож у сучасних безконтактних датчиках кутових, і лінійних переміщень, що застосовуються у автомобільну промисловість, найчастіше використовують ті чи інші магнітні властивості чутливих елементів.

2.6.2. Контактні датчики Мікровимикачі

Мікровимикачі — це найпростіші контактні датчики для фіксації певного крайового становища механічного об'єкта, наприклад двері, скла в стіклопідіймачі тощо. п. При спрацьовуванні микровимикача в ЭБУ подається сигнал, відповідний напрузі харчування або загальної шини. Для діагностики стану такого датчика та її ланцюга він включається за схемою, показаної на рис. 2.22.

Рис.2.22. Мікровимикач з можливістю діагностування

І тут зі зміни вхідного напруги ЭБУ розрізняє робоче чи неробочий стан ключа і проведення. Недоліком мікровимикачів є вібрація контактів. У відповідальних схемах вібрація придушують схемотехнічно чи програмно.

2.6. Датчики кутових, і лінійних переміщень і положень. Потенціометричні датчики Потенціометри застосовуються автомобілем як датчики становища (наприклад, датчик становища дросельної заслінки тощо. п.). Сучасні автомобільні потенціометричні датчики мають напрацювання відмовитися більше, ніж термін експлуатації середнього автомобіля, витримують обертання движка зі швидкістю до 1000 обертів на хвилину протягом 1000 годин. Дротові потенціометри характеризуються числом витків намотки на один градус: від 1 до 8. Опір дротяних потенціометрів лежать у межах 10... 10000 Ом, воно задається з похибкою 5%. Гідність дротяних потенціометрів — можливість низькоомних датчиків. Недоліки: нелінійний, дискретність, швидкий знос (близько 105 оборотів). Частіше використовують як датчиків становища недротові потенціометри з напиленим на пластиці чи кераміці резистивним покриттям. Щітки двигуна демпфіруються для опірності вібраціям. Опір автомобільних не дротових потенціометричних датчиків становища лежать у межах 50...20000 Ом, з похибкою 10...20%. Потенціометри використовують у режимі дільника напруги, похибка їх номіналу немає великого значення. Лінійність і що дозволяє здатність високі. При вимірі лінійних переміщень движок може перемішатися в рамках 10 м.м...З м, виміру атмосферного явища кутових — до 355 °. Потенціометричні датчики зачитуються напругою 5 У від стабілізатора в ЭБУ. Це ж напруга подається на АЦП і компаратори, що робить систему «датчик — АЦП» нечутливою до варіаціям яке живить і опорного напруг. Для оптимальної роботи потенціометричних датчиків в мікроелектронних схемах струм через щітки движка обмежується величиною порядку 0,1 мкА. Потенціометри з пластикової доріжкою, покритою резистивним шаром, більше 107 оборотів для датчиків кутових переміщень і 107 ходів «вперед — тому» для датчиків лінійних переміщень. Добрими прикладами використання резистивних потенціометриних перетворювачів автомобілем є датчики становища дросельної заслінки і висоти кузова. Датчик становища дросельної заслінки — ДПДЗ (рис. 2.23) встановлено збоку дросельного патрубка на осі дросельної заслінкою.

Рис. 2.23. Датчик становища дросельної заслінки

Глава 2. Датчики новітніх автомобільних електронних систем Він є резистор потенціометричного типу, із висновків якого з'єднаний із опорним напругою (5 У) контролера, а другий з безліччю контролера. Третій висновок з'єднує рухливий контакт ДПДЗ з вимірювальним входом контролера, що дозволяє контролеру визначати напруга вихідного сигналу ДПДЗ.

Контролюючи вихідний напруга сигналу ДПДЗ, контролер визначає поточний стан дросель. Дані про стан дросельної заслінки необхідні розрахунку тривалості імпульсів управління форсунками. При повороті дросельної заслінки (рухом педалі акселератора) змінюється напруга на рухливому контакті ДПДЗ. При закритому становищі дросельної заслінки вихідний сигнал ДПДЗ нижче 0,7 У. Відкриття дросельної заслінки вихідний сигнал відповідно зростає. Повністю відкритої заслінці відповідає вихідний напруга щонайменше 4 V. іншої заслінки (задаючи водієм). Датчики висоти кузова виконуються з урахуванням звичайних потенціометрів, вихідний напруга датчика пропорційно висоті кузова стосовно шасі (рис. 2.24).

Рис. 2.24 Датчик висоти кузова

Такі датчики необхідні роботи системи управління активної підвіскою.

У деяких автомобільних системах необхідна інформація про кутовий швидкості чи кутовому становищі обертового валу. Такої інформації виробляється безконтактними датчиками частоти обертання. Відомий ряд таких безконтактних датчиків, основою чиїх робіт покладено різні фізичні явища: магнітоелектричні, на ефект Голла, високочастотні, опто-електронні, струмовихрові, на ефект Виганда, фотоелектричні. Оптичні датчики У оптичних датчиках відносного кутового становища використовуються світломодулюючі (які кодують) диски з симетричними прозорими і непрозорими секторами. Для прецизійних датчиків диски скляні, для звичайних — металеві, які перебувають дешевше. Який Кодує диск висвітлюється з одного боку, з іншого мають фотопрймачів. Який Кодує диск може мати від 16 до 6000 позицій на оборот. Сектора часто мають двома радіусах, усуваючи з посади їх у половину довжини отвори, що у в чотири рази збільшує розрізнювальну здатність. Вживається й третя доріжка розміщувати маркера. На рис. 2.25 за приклад оптичного датчика кутового становища показаний датчик становища рульового колеса. Датчик містить обертався диск з прорізами і трьох нерухомих оптоеоектронної пари. Диск разом із кермом обертається між світло діодами і фото транзисторами. При повороті керма на фото транзисторах виробляються послідовності електричних імпульсів, якими ЭБУ визначає куток і швидкість повороту. Для визначення напрями повороту необхідно мати два фотопереривача ST-1 і ST-2. Третій трамплер ST-N фіксує центральне становище рульового колеса.

РИС. 2.25. Датчик становища Рис. 2.26. Розподільник автомобіля Chrysler рульового колеса з оптичним датчиком: 1 — оптичний датчик з інтегральної мікросхемою, 2 — ставить диск, 3 — прорізу, 4 — захисна касета

Наприкінці 80-х років років автомобілях Chrysler (США) та деякі японських автомобілях у системі запалювання використовувалися оптичні датчики кутового становища колінчатого вата і ВМТ. Датчик містився в розподільнику (рис. 2.26) в захисної касеті зменшення забруднення і світлових перешкод. На рис. 2.27 показаний який кодує диск датчика з прорізами двома радіусах і вихідні сигнали датчика. З зовнішнього радіуса диска знімається інформація про кутовому становищі колінчатого валу шести циліндрового ДВС, з внутрішнього про ВМТ. Світлодіоди і фототранзистори доводиться періодично очищати від забруднення.

Рис. 2.27. Ставить диск оптичного датчика в розподільнику: 1 — диск, 2 — прорізу зовнішнього радіуса, 3 — прорізу внутрішнього радіуса, 4 — сигнал з внутрішнього радіуса, 5 — сигнал із зовнішнього радіуса

Випускаються серійні мікросхеми для підключення до оптичним датчиків. Дешифрується відносне кутовий ситуацію і напрям обертання. Кутове становище вимірюється з похибкою 10...40 хвилин. При обертанні що кодує диска може постати похибка через кінцевої крутизни фронтів сигналів. Типовий частотний діапазон для світло діода трохи більше 100 кГц.

При цьому, наприклад, для диска зі 100 помітними позиціями частота обертання може бути понад тисячу мин"1. Оптичні датчики абсолютного кутового становища застосовуються там, де інформація потрібна відразу після подачі харчування. Оптичні які кодують диски таких датчиків (рис. 2.28) мають дозвіл від 26 до 216, формат даних — двоїчний, двоїчно-десятковий, код Грея. На диску є N концентричних доріжок з секторами, де N — розрядність слова. Зчитувальний пристрій може сприйняти частина розрядів із сектора, тоді виникає помилка зчитування. Для зменшення помилок зчитування, зазвичай, використовується код Грея. У цьому вся коді за зміни будь-якого числа на одиницю змінюється лише одне двоїчний розряд. Випускаються також оптичні датчики відносного лінійного становища, наприклад, для регулятора холостого ходу з кроковим двигуном. Датчик і випромінювачі виконуються як модулів, кількість звітів до 8 на міліметр. Це дає дозвіл до 30 мікрон. З вартості виробництва, вимог до точності, надійності помехозахисності, стійкості до зовнішніх впливів, датчики магнітоелектричні і ефект Голла набули найбільшого застосування і виготовляють в нас у країни й там великими серіями. Магнітоелектричні датчики Найпоширенішим типом магнітоелектричного датчика є генераторний датчик комутаторного типу з пульсуючим магнітним потоком. Принцип дії такого датчика залежить від зміні магнітного опору магнітної ланцюга, отже, і магнітного потоку у ній, за зміни зазору з допомогою феромагнітного зубчастого ротора (комутатори). На рис. 2.29 показано принципова схема магнітоелектричного датчика комутаторного типу. При обертанні зубчастого ротора в обмотці статора відповідно до законом електромагнітної індукції виникає змінне напруга із частотою, відповідної частоті обертання зубчастого ротора.

РИС. 2.29. Принципова схема комутаторного датчика і осциллограмма вихідного сигналу Напруга визначається за такою формулою:

де до — коефіцієнт, залежить від характеристик магнітної ланцюга; w — кількість витків обмотки; п — частота обертання зубчастого ротора;

cfa. — зміна потоку Ф залежно від кута повороту а. Коли зубці ротора 4 наближаються до полюсів 5 статора, в обмотках 2, включених послідовно і узгоджено, наростає напруга £/„„,. При збігу фронтів зубців ротора з полюсами статора (з середньої їх лінією) напруга Uou, сягає максимуму, потім швидко змінює знак і за видаленні зубців збільшується у напрямі знову до максимуму. Такі датчики ще й з час застосовують у розподільниках запалювання, у яких зубцюватий ротор встановлюється на розподільний валик і виготовляється із м'якої стали. Кількість зубців залежить від кількості циліндрів двигуна. Необхідна магнітне полі створюють постійні магніти 1. Цікаво зазначити, що за даної симетричній магнітної системі кожному за становища ротора забезпечується усереднений значення зазору 3, рахунок чого компенсуються похибки виготовлення окремих деталей і биття ротора. Датчики на ефект Голла Завдяки розвитку мікроелектроніки широкого розповсюдження набули датчики кутового становища на ефект Голла. Ефект Голла виникає у пласкою напівпровідникової пластині, внесеної в магнітне нулі, при пропущенні неї електричного струму. Якщо помістити табличний елемент завтовшки І на магнітному полі в такий спосіб, щоб напрям індукції У магнітного поля було перпендикулярно площині пластини, і пропустити струм / через пластину в подовжньому напрямі, то поперечному напрямі між протилежними гранями пластини виникне ЭДС Голла; Ех = k/B/h, де до— стала Голла, м2/А. Чутливість елемента Голла залежить від співвідношень між довжиною і завширшки пластини і підвищується при зменшенні її товщини. Для плівки товщина h сягає Ю~6 м, для пластини з напівпровідникового кристала — 10"4 м. Для виготовлення елементів Голла використовуються германій, кремній, арсенід галію (GaAs), арсенід індію (InAs), антимонід індію (InSb).

РИС. 2.29. Принципова схема комутаторного датчика і осциллограмма вихідного сигналу

Якщо температури, у яких перебувають два протилежні із частотою, відповідної частоті обертання зубчастого ротора. Напруга визначається за такою формулою:

де к — коефіцієнт, залежить від характеристик магнітної ланцюга; w — кількість витків обмотки; п — частота обертання зубчастого ротора; dФ/da. — зміна потоку Ф залежно від кута повороту а. Коли зубці ротора 4 наближаються до полюсів 5 статора, в обмотках 2, включених послідовно і узгоджено, наростає напруга £/„„,. При збігу фронтів зубців ротора з полюсами статора (з середньої їх лінією) напруга Uou, сягає максимуму, потім швидко змінює знак і за видаленні зубців збільшується у напрямі знову до максимуму. Такі датчики ще й з час застосовують у розподільниках запалювання, у яких зубцюватий ротор встановлюється на розподільний валик і виготовляється із м'якої стали. Кількість зубців залежить від кількості циліндрів двигуна. Необхідна магнітне полі створюють постійні магніти 1. Цікаво зазначити, що за даної симетричній магнітної системі кожному за становища ротора забезпечується усереднений значення зазору 3, рахунок чого компенсуються похибки виготовлення окремих деталей і биття ротора. Датчики на ефект Голла Завдяки розвитку мікроелектроніки широкого розповсюдження набули датчики кутового становища на ефект Голла. Ефект Голла виникає у пласкою напівпровідникової пластині, внесеної в магнітне нулі, при пропущенні неї електричного струму. Якщо помістити плаский елемент завтовшки І на магнітному полі в такий спосіб, щоб напрям індукції У магнітного поля було перпендикулярно площині пластини, і пропустити струм / через пластину в подовжньому напрямі, то поперечному напрямі між протилежними гранями пластини виникне ЭДС Голла

де к— стала Голла, м2/А. Чутливість елемента Голла залежить від співвідношень між довжиною і завширшки пластини і підвищується при зменшенні її товщини. Для плівки товщина h сягає Ю~6 м, для пластини з напівпровідникового кристала — 10"4 м. Для виготовлення елементів Голла використовуються германій, кремній, арсенід галію (GaAs), арсенід індію (InAs), антимонід індію (InSb).Електрорухома сила Самоіндукції Голла дуже мала і чому повинна бути посилено поблизу кристала у тому, щоб негайно усунути вплив електромагнітних перешкод. Конструктивно елемент Голла і перетворювальна схема, яка містить підсилювач, граничний елемент, вихідний каскад і стабілізатор напруги, виконуються як інтегральної мікросхеми, що називається магнітокеруюча інтегральної схемою. Такі інтегральні схеми (ІВ) з датчиками Голла випускаються дискретними і аналоговими. Дискретні ІВ застосовують у датчиках відносного стану та швидкості. Аналогові — в датчиках абсолютного становища замість контактних потенціометриних. Дискретні датчики Голла, працюють у умовах підкапотного простору, мають похибка менш 0,5% й закони використовують, зазвичай, як датчики становища колінчатого чи розподільного валів, в системах запалювання. Опис конструкції принципу дії датчика-розприділювача запалювання на ефект Голла див. в [3]. Вихідний напруга аналогових датчиків Голла пропорційно магнітної індукції поля і напрузі харчування, що спрощує їх поєднання з АЦП. Насправді визначення кутового становища може застосовуватися аналоговий датчик Голла, конструкція якого показано на рис. 2.30. При повороті кільцевого магніту щодо статорів, між якими розміщений датчик Голла, вихідний напруга датчика змінюється. У діапазоні 150° характеристика лінійна, похибка перетворення менш 1%. У таких датчиках немає тертьових частин, крім підшипників, вони безінерційні і мають високій надійності.

Рис. 2.30. Датчик абсолютного кутового положення з чутливим елементом Голла

Проте вартість аналогових датчиків Голла висока, ще, з їхньої чутливість впливає температура (порядок 0,001/°С). Вартість — дуже суттєвий чинник для автомобільних датчиків, у датчиках Голла застосовуються дешевші магнітні матеріали з низькою температурної стабільністю: ферити і сплави AlNiCo (0,002...0,02/°С). Доводиться вводити зовнішні компенсуючи елементи, програмувати характеристики датчика через інтерфейс. Сельсині і диференціальні трансформатори Як датчиків абсолютного кутового становища автомобілями починають застосовуватися які працюють трансформатори (сельсини). Раніше вони вважалися занадто дорогими. Сельсині характеризуються високої дозволяющий здатністю (до 7'), працюють у важких зовнішніх умов. Обмотки порушення заряджаються напругою із частотою 400...20000 гц, зазвичай для автомобілів 2...5 кГц.

2.7. Радарні та інші спеціальні датчики

Кутове становище ротора декодується за сигналами з

синусною і косинусною обмотками спеціальної мікросхемою у цифровій код (R-D — convenor). Як датчиків абсолютного лінійного становища знаходять застосування лінійні диференціальні трансформатори. Вихідний сигнал то, можливо декодований спеціалізованої ІВ.

Магніторезистивні датчики .У магніторезистивних датчиках використовується здатність окремих матеріалів, наприклад, сплаву FeNi, змінювати своє опір підлогу впливом зміни напруженості магнітного поля. Такі датчики, як і датчики Голла, безінерційні, також можуть працювати на нульової частоті. У робочому діапазоні магніторезистора його опір змінюється у межах 2,5% по квадратичного закону функції косинуса. Магніторезистори вбудовують в інтегральну схему, де розміщують й ланцюги обробки сигналу. Є також магніторезистор з більшою чутливістю: 4... 15%. 2.7. Радарні та інші спеціальні датчики Антена

2.7.1. Радарні і ультразвукові датчики Автомобільні радарні датчики працюють на надвисоких радіочастотах буде в діапазоні 20...Ю0 ГГц. Для визначення швидкості зближення автомобілі з фронтальним перешкодою Донецькій залізниці використовується ефект Допплера. Акселерометри використовують у системах безпеки, ABS, навігаційних системах, активної підвісці. Ще 1969 року фірма Lukas встановлювала експериментальний доплеровский радіорадар з несучою частотою 24 ГГц автомобілем Ford Zodiak щоб одержати інформації про швидкості зближення і відстані до об'єкта перед автомобілем. На поворотах такий радар часто давав хибні сигнали тривоги, коли дерева і дорожні знаки відбивали сигнал випромінювача. У середовищі сучасних радіо радарних системах цю проблему вирішується з допомогою складної цифрової обробки сигнала значного підвищення частоти випромінювання (в Европі— це 77 ГГц), що більш високе дозвіл підвищує стійкість перед перешкодами. У радіоизлучателе використовується скануюча антена і три роки нерухомих антени, змонтовані під переднім пластиковим бампером. Такі антени посилають вперед радиопромінь з розміром растра 3x9°

Рис. 2.31

(рис. 2.31). Радіосигнали відбиваються з інших автомобілів, нерухомих перешкод й обробляються в ЭБУ приблизно 20 разів у секунду з урахуванням власної швидкості автомобіля й положення керма. Радар дає інформацію про фронтальних перешкоди перед автомобілем, об'єкти обабіч (дерева і дорожні знаки) не викликають хибних спрацюваня.