2.3.2. Термістори
Термістори найбільш часто використовуються для вимірювання температури на автомобілях. При зміні температури змінюється електричний опір термістора і вихідний сигнал давача у вигляді струму або напруги.
В основному термістори мають негативний температурний коефіцієнт опору. Термістори, що використовуються в автомобільній промисловості, мають опір від декількох кілоом при 0 до сотень ом при 100 °С. Такий динамічний діапазон зміни опору вважається задовільним для всіх автомобільних потреб.
Термістори виготовляються з напівпровідників, наприклад, з окису нікелю або окису кобальту. При збільшенні температури в напівпровіднику зростає кількість вільних електронів і зменшується електричний опір. Система вимірювання температури на основі термістора має високу чутливість, так як відносно невеликі зміни температури призводять до значних змін опору.
На рис. 2.11 показана найпростіша схема перетворювача температури в напругу. Напруга живлення повинна бути стабільною, робочий струм не повинен нагрівати термістор, інакше виникатимуть додаткові похибки. Температура термістора збільшується на 1 °С на кожні 1,3 мВт потужності, яка розсіюється.
Рис. 2.11. Схема ввімкнення термістора RT
Типовий приклад застосування термісторів на автомобілі – давач температури охолоджувальної рідини (рис. 2.12). Давач вкручений у випускний патрубок охолоджувальної рідини, закріплений на голівці блоку циліндрів або безпосередньо в голівці блоку, тобто знаходиться в потоці охолоджувальної рідини.
Рис. 2.12. Давач температури охолоджувальної рідини
При низькій температурі охолоджувальної рідини давач має високий опір (100 кОм при -40 °С), а при високій температурі – низький (70 Ом при 130 °С). Електронний блок управління подає на давач через опір певної величини напругу 5 В (утворюючи таким чином дільник напруги) і вимірює падіння напруги на давачі. Воно буде високим при холодному двигуні і низьким, коли двигун прогрітий. З падіння напруги блок управління визначає температуру охолоджувальної рідини. Ця температура впливає на роботу більшості систем, якими управляє електронний блок керування.
► Термісторний давач температури повітря має аналогічну конструкцію. Він розташований в системі подачі і очищення повітря. Робочий діапазон температур -40 ... 120 °С.
У деяких випадках, з метою підвищення чутливості, передбачено шунтування додаткового опору R в схемі показаній на рис. 2.11. При цьому характеристики термісторного давача змінюються відповідно до табл. 2.8.
Таблиця 2.7
|
|
Температура, °C |
Опір термістора, Ом |
Вихідна напруга, В |
|
Шунт вимкнений |
-40 |
>100000 |
5,00 |
|
-8 |
3260 |
3,93 | |
|
0 |
2940 |
3,56 | |
|
10 |
2445 |
2,98 | |
|
20 |
1956 |
2,41 | |
|
30 |
1493 |
1,86 | |
|
40 |
1115 |
1,40 | |
|
Шунт ввімкнений |
50 |
786 |
3,69 |
|
60 |
566 |
3,27 | |
|
70 |
426 |
2,87 | |
|
80 |
308 |
2,44 | |
|
90 |
226 |
2,05 | |
|
100 |
170 |
1,70 | |
|
110 |
128 |
1,39 | |
|
120 |
98 |
1,15 |