Барометрический датчик – Volkswagen Passat 2.5 USA › Бортжурнал › Нужна помощь или датчик барометрического давления часть 2

Датчики барометрического давления

Датчики барометрического давления используются в системах управления двигателем при определе­нии массы топлива по объемному расходу воздуха. Этот способ оказывается намного проще и дешевле в реали­зации, если сравнивать с непосредственным измерением массового расхода воздуха, но точность резко снижается. Датчики барометрического давления могут использоваться только для диагностики в бортовых диа­гностических системах второго поколения OBD-II.

Датчики барометрического (атмосферного) давления нужны для адаптации электронных блоков управления к перепадам высоты и изменениям погоды. Они могут применяться совместно с расходомером воздуха по объему. Скорее всего это один и тот же датчик, тогда измерение атмосферного давления производится, когда зажигание включено, а двигатель еще не работает. При езде в горных местах иногда приходится специально останавливаться для того, чтобы перезапустить двигатель, что позволит адаптировать систему управления подачей топлива к новой высоте.

Выпускаются и сдвоенные датчики (рис). Вход барометрического датчика остается открытым и на него подается атмосферное давление, вход датчика разре­жения соединяется вакуумным шлангом с впускным коллектором.

Рис. 2.2. Комбинированный датчик барометрического давления и разрежения:

1. Вакуумный шланг;

2. Шланг в атмосферу;

 

Рис. 2.3. Современный интегральный датчик давления в защитном корпусе

Барометрические датчики и датчики давления, применяемые для измерения разрежения во впускном трубопроводе, могут быть различных конструкций. Дат­чики давления дискретного действия представляют собой устройство, где замыка­ние и размыкание контактов происходят под действием упругой мембраны, испы­тывающей измеряемое давление.

Датчики давления непрерывного действия представляют собой либо потенцио­метр, ползунок которого связан с мембраной, либо катушку индуктивности, в ко­торую мембрана под действием давления вдвигает магнитный сердечник.

Современные интегральные датчики (рис.) подключаются к микропроцессо­ру ЭБУ через коммутатор и аналого-цифровой преобразователь (АЦП). Для 8-раз­рядного контроллера шаг дискретизации может составлять до 4 мс, для 16-разряд­ного — до 2 мс.

Погрешность датчика абсолютного давления во впускном коллекторе обычно около 1%.

Датчик барометрического давления работает в диапазоне 60… 115 кПа, имеет погрешность около 1,5%. По краям рабочего диапазона, как по температуре, так и по давлению, погрешность растет.

Рис. 2.4. Упрощенная электрическая схема датчика абсолютного атмосферного давления с цепями компенсации: (А — цепь температурной компенсации, В — измерительный мост, С — подстройка нуля,

D — коэффициент усиления, Е — термокомпенсация усилителя).

Датчики абсолютного давления в двига­телях с наддувом работают в диапазоне дав­лений 20…200 кПа.

Рассмотренные датчики имеют, как пра­вило, интегральное исполнение и крепятся к стенкам соответствующих трубопроводов.

Широкое распространение получили полупроводниковые датчики с преобразо­вателем давления на кремниевом кристал­ле, в работе которого используется пьезорезистивный эффект (рис. 2.4, 2.5). На повер­хности кристалла сформирован мостик сопротивлений, ток через которые изменя­ется под действием деформации. Затем ток усиливается и вводится температурная ком­пенсация. Эти датчики отличаются неболь­шими размерами и высокой надежностью. Интегральные датчики очень технологич­ны, их выходной сигнал унифицирован для подключения к аналоговым или импуль­сным входам микроконтроллера.

Информацию о давлении в зависимости от конструкции датчика несет величина выходного напряжения или его частота.

Характеристики датчиков абсолютного давления

www.autoezda.com

DPS310 — цифровой барометрический датчик давления

Новый цифровой датчик давления Infineon DPS310 способен измерять атмосферное давление с высокой точностью, что позволяет использовать его в высотомерах с разрешающей способностью до 5 сантиметров. DPS310 выдает также значение температуры с  погрешностью не более ± 0,5 ° C, что делает его отличным кандидатом для измерительного блока метеостанции. Благодаря очень низкому потребляемому току 1,7 мкА и миниатюрным размера микросхему можно применять в портативной батарейной аппаратуре.

Чувствительный элемент датчика использует емкостной принцип измерения,  который гарантирует высокую точность при изменениях температуры в широких пределах. Внутренний сигнальный процессор преобразует выходной сигнал от сенсоров давления и температуры в цифровой код с разрядностью до 24 бит. Каждая микросхема DP310 индивидуально калибруется, и персональные коэффициенты, рассчитанные в ходе этого процесса, сохраняются в энергонезависимой памяти.Калибровочные данные используются в приложении для преобразования результатов измерений в значения температуры и давления с высокой точностью.

Буфер выходных данных FIFO может хранить до 32 результатов измерений, что позволяет понизить скорость опроса датчика хост-процессором. Результаты измерения и калибровочные коэффициенты доступны через последовательный интерфейс I2C или SPI. Работу датчика можно контролировать через биты состояния или использовать сигнал прерывания, который может выдаваться на линию SDO.

Особенности DPSЗ10

• Рабочий диапазон: Давление: 300 — 1200 гПа. Температура: -40 — 85 °C
• Точность

 Датчика давления: ± 0,005 гПа (или ± 0,05 м) (режим высокой точности)
• Относительная погрешность: ± 0,06 гПа (или ± 0,5 м)
• Абсолютная погрешность: ± 1 гПа (или ± 8 м)
• Точность измерения температуры: ± 0,5 ° C
• Температурная чувствительность по измерению давления: 0.5Pa / K
• Время измерения: Типичное значение: 27,6 мс для стандартного режима (16x). Минимум: 3.6 мс для режима низкой точности
• Среднее потребление тока: 1,7 мкА для измерения давления, 1.5uA для измерения температуры (@ частота дискретизации 1 Гц), в режиме ожидания: 0,5 мкА
• Напряжение питания: VDD: 1,7 — 3,6 В; VDDIO: 1,2 — 3,6 В
• Режимы работы: Командный (ручной), Фоновый (автоматический), Режим ожидания
• Калибровка: Индивидуально калибруется с сохранением коэффициентов для коррекции измерений
•

FIFO: Сохраняет до 32 измерений давления или температуры
• Интерфейс: I2C и SPI (оба с возможностью прерывания)
• Корпус: 8-контактный разъем LGA, 2,0 мм х 2,5 мм х 1,0 мм.

•••

Наши информационные каналы

www.compel.ru

1.4. Электромеханические барометрические датчики высоты и корректоры высоты

Рис.1.7. принципиальная схема датчика высоты.

1-блок анероидных коробок, 2-передаточно-множительный механизм, 3-щетка.

Некоторые автоматические устройства на самолете нуждаются в получении входного сигнала (текущее значение высоты полета) в виде электри­ческого напряжения. Для этих целей применяют датчики высоты. Принципиаль­ная схема датчика высоты типа ДВ-ЗО, созданного на базе механического высото­мера, приведена на рис. 1.7. В герметичный корпус датчика ДВ через штуцер подается воздух из системы статического давления. Пе­ремещение подвижного цент­ра блока анероидных ко­робок 1 с помощью передаточно-множительного меха­низма

2 вызывает поворот щетки 3 потенциометра П, с которого снимается напря­жение U_н, пропорциональ­ное высоте полета. Реостаты R₄ и R₃ служат для регу­лировки схемы.

В приборе ДВ-ЗО значение давления у земли вводится вручную от блока задатчика давления ЗД поворотом рукоятки р₀ в центре шкалы и контролируется по указанию стрелки в пределах 640—780 мм рт. ст. При этом щетки реостатов R₁ и R₂, включенные последовательно с резистором R_ш к источнику постоянного тока напряжением 27 В, не меняя величину падения напряжения U_a на резисторе R_ш, сдвигают на равную величину потенциалы точек

А и Б. Этим достигается ввод поправки в измеряемую высоту U_н в соответствии с фактическим значением давления р₀.

Датчики высоты типа ДВ-15 регулируются на неизменное давление р_о = 760 мм рт. ст. На оси щетки потенциометра укреплена стрелка, которая по шкале указывает значение абсолютной барометрической высоты полета.

Разновидностью датчиков высоты являются корректоры высоты (например, KB-11), которые выдают сигнал, пропорциональный отклонению высоты от заданного значения, и сигнализаторы высоты, выдающие электрический сигнал при достижении заданной высоты полета, например корректор высоты КВ-11, который широко применяется на самолетах и вертолетах гражданской авиации. Он входит в комплект многих автопилотов. Схема прибора изображена на рисунке 1.8а.

В основу работы корректора высоты положена следящая система на переменном токе. Чувствительным элементом корректора высоты является блок анероидных коробок БАК, помещенный в герметичный корпус. Внутренняя по­лость корпуса сообщается с системой статического давления самолета

При изменении высоты полета перемещается свободный центр анероидных коробок. Это перемещение передается на сигнальную обмотку СО индукционно­го датчика ИД.

В сигнальной обмотке возникает напряжение, величина которого пропорциональна перемещению, а фаза зависит от напряжения перемещения. Напряжение рассогласования с сигнальной обмотки поступает па величина которого пропорциональна перемещению, а фаза зависит от направления перемещения.усилитель, а затем на управляющую обмотку электродвигателя Д. Двигатель через редук­тор перемещает обмотку возбуждения ОВ в такое положение, при котором сиг­нальная обмотка оказывается в среднем положении по отношению к обмотке возбуждения. При этом напряжение сигнальной обмотки становится равным нулю. Так работает корректор высоты, когда электромагнитная муфта ЭММ обес­точена. В этом случае щетка потенциометра П удерживается пружинами в сред­нем положении и напряжение с него не снимается

Рис.1.8а.Схема корректора высоты.

При включении корректора высоты срабатывает электромагнитная муфта, и щетка потенциометра механически соединяется с выходным валом редуктора. В этом случае при отклонении самолета от заданной высоты, на которой был включен корректор высоты, с потенциометра снимается напряжение U_h, пропор­циональное отклонению h высоты от заданной.

При отключении корректора высоты (выключение питания электромагнитной муфты ЭММ) пружины возвращают щетку потенциометра в среднее (исходное) положение. В приборе предусмотрены контакты К, которые включены в систему сигнализации о совмещении щетки потенциометра со средней его точкой (сиг­нализация готовности корректора высоты к включению).

В целях обеспечения безопасности полетов каждому самолету ус­танавливается определенный эшелон заданной высоты, отсчитывае­мый относительно уровня с p₀ = 101 325 Па. Эшелоны высот двух ле­тящих навстречу самолетов выбираются с учетом регламентирован­ной минимальной ширины зоны безопасности, погрешностей высото­меров обоих самолетов, удвоенной аэродинамической погрешности восприятия статического давления, удвоенной погрешности стабилиза­ции заданной высоты.

Получение сигнала, пропорцио­нального отклонению самолета от заданной высоты, возможно с по­мощью корректоров высоты (рис. 1.8б). В сервопривод руля высоты СПРВ вместе с сигналами и Uw₂) , пропорциональными

отклонению угла тангажа и угло-

вой скорости wz относительно поперечной оси самолета, от коррек-

Рис. 1.8б. Схема использования корректора KB-11 в автопилоте АП-28-11

Рис. 1.8в. Функциональная схема корректора высоты типа KB

тора высоты подается сигнал , пропорциональный отклонению от заданной высоты. Суммарное отклонение б_рв руля высоты определяет­ся в этом режиме сигналами U, Uw_z, UH.

Применяемые в настоящее время корректоры высоты делят на кор­ректоры высоты типа KB и корректоры-задатчики высоты типа КЗВ.

Корректор высоты типа КВ. Функциональная схема корректора представлена на рис. 1.8б. При изменении высоты перемещение жест­ких центров УЧЭ (анероидных коробок) через ПММ (система тяг с зубчатой парой) передается в виде угла поворота ₁ на подвижную вто­ричную обмотку индукционного преобразователя. Первичная обмотка индукционного преобразователя с помощью двигателя и редукторов / и // поворачивается относительно вторичной обмотки. При откло­нении самолета от заданной высоты на величину H сигнал U про­порциональный этому отклонению, с фазой, соответствующей знаку отклонения, поступает на вход усилителя. С выхода усилителя сигнал Uупр поступает на управляющие обмотки электродвигателя, который через два редуктора поворачивает на угол ₂ первичную обмотку ин­дукционного преобразователя до отработки угла рассогласования (до равенства ₁=₂).

В работе корректора типа KB различают режимы согласования и коррекции. В режиме согласования электромагнитная муфта отключе­на, центрирующие пружины удерживают щетку потенциометра на средней нулевой точке, и поэтому выходной сигнал корректора отсут­ствует. Включением муфты в режиме коррекции обеспечивается переда­ча угла поворота ₄ выходной оси редуктора 1 щетке потенциометра, выходной сигнал U_вых которого пропорционален по величине и фазе отклонению высоты от заданного значения. При выключении муфты пружины возвращают щетку потенциометра в среднее (нулевое) по­ложение.

В электрической схеме корректора высоты (рис. 1.8г) полупровод­никовый усилитель следящей системы двухкаскадный с трансформатор­ной связью между каскадами. Первый каскад на базе транзистора VI

является каскадом усиления напряжения. Второй каскад собран по двухтактной схеме на транзисторах V2, V3 и является каскадом усиле­ния мощности. Нагрузкой его служат управляющие обмотки электро­двигателя М (ДИД-0,5). Выходной сигнал корректора высоты снима­ется с потенциометра ПКВ. Контакт НК сигнализатора готовности раз­мыкается при смещении щетки потенциометра ПКВ от среднего (ну­левого) положения. На схеме показаны цепи подключения индукцион­ного преобразователя ИП и электромагнитной муфты ЭМ, а также штепсельный разъем ШР, с помощью которого осуществляется съем выходных сигналов.

Конструктивно корректор высоты типа KB состоит из четырех уз­лов: полупроводникового усилителя на плате, электродвигателя с ре­дуктором, электромагнитной муфты с потенциометром и чувствитель­ного элемента с индукционным преобразователем. Все узлы крепятся на одном основании и закрываются кожухом.

Корректор-задатчик высоты типа КВ. Он предназначен для выда­чи сигналов в виде напряжений постоянного и переменного тока час­тотой 400 Гц, пропорциональных отклонению Н самолета от задан-

Рис. 1.8г. Принципиальная электрическая схема корректора высоты типа KB

Рис. 1.8д. Функциональная схема корректора-задатчика высоты типа КЗВ

ной высоты полета (в режимах коррекции и работы от программного устройства) и относительного сопротивления, пропорционального аб­солютной высоте полета (в режиме обнуления).

Корректор типа КЗВ работает в комплекте с блоком сигнала готов­ности БСГ, предназначенным для выдачи сигнала готовности к вклю­чению в режиме обнуления и выдачи сигналов исправности или отказа в режимах коррекции и программного управления. В блок БСГ вво­дятся: выходное напряжение переменного тока частотой 400 Гц с кор­ректора, управляющие сигналы + 27 В при включении в режимы кор­рекции и работы с программным устройством.

На функциональной схеме корректора типа КЗВ (рис. 1.8д) пока­заны: чувствительный элемент ЧЭ с ПММ; индукционный преобразо­ватель ИП; трансформатор Т, фазочувствительный усилитель ФЧУ, полупроводниковый усилитель У, двигатель М, генератор скорост­ной обратной связи Г, редуктор Р; узел потенциометров В; блок БСГ; реле К1 и К2, включающие режим коррекции; реле КЗ и К4, вклю­чающие режим «Программа».

В каналах взаимосвязей обозначены: угол поворота выходнойоси ПММ, напряжения и переменного и U постоянного тока, про­порциональные изменению высоты Н; усиленное напряжение рассог­ласования U’; угол у’ поворота редуктора; угол ‘ поворота вала дви­гателя; выходное сопротивление R_n потенциометра В; команда в ви­де напряжения постоянного тока U_прогр с программного устройства.

Режим обнуления является подготовительным для включения кор­ректора в режим коррекции. Входное давление р воспринимается ЧЭ. Элемент ИП преобразует перемещение жесткого центра ЧЭ в напря­жение U, которое после усилителя У поступает на управляющую об­мотку двигателя М. Двигатель через редуктор Р’ поворачивает щетки узла потенциометров В. Выходное сопротивление R_н будет пропорцио­нально высоте H. Одновременно двигатель через редуктор Р’ повора­чивает сердечник ИП, пока напряжение U не станет равным нулю. Двигатель М остановится.

В режим коррекции корректор КЗВ включается оператором или программным устройством после того, как достигнута высота стабили­зации. В этом режиме питание элементов У и М отключается с помо­щью реле K1 и К2. Сигнал рассогласования U не обнуляется и суще­ствует, пока не будет достигнуто стабилизируемое значение высоты. Этот сигнал подается на усилитель ФЧУ, который выдает потребите­лям сигналы в виде напряжений Uи u.

В режиме работы от программного устройства корректор КЗВ позволяет доводить высоту полета до высоты, заданной специальной программой. Это достигается отработкой положения сердечника ИП механизмом корректора в соответствии с программой. Реле КЗ и К4 отключают элемент ИП от усилителя У и подключают программное устройство. Потенциометр программного устройства (на схеме не пока­зан) совместно с потенциометром В образуют мостовую схему, выход­ной сигнал с которой поступает на усилитель У.

Чувствительным элементом корректора типа КЗВ (рис. 1.8е) яв­ляется анероидная коробка с линейной зависимостью деформации от высоты. Подвижной жесткий центр O₁ коробки через термокомпенса­тор БМ и тяги T1 и Т2 взаимодействует с якорем Я индукционного преобразователя ИП. Сердечник преобразователя представляет собой Ш-образный магнитопровод. Обмотка возбуждения 0В размещена на среднем стержне сердечника, встречно включенные вторичные обмот­ки ВО — на крайних стержнях. Ось 0₂ якоря и сердечник С преобра­зователя ИП неподвижно укреплены на основании К, к которому жестко крепится червячная шестерня ЧШ с центром вращения 0₃. Биметаллическая скоба БМ осуществляет термокомпенсацию первого и второго родов .Двигатель М. служит для отработки преобразователя ИП в согла­сованное положение, когда зазоры и, между якорем Я и сердеч­ником С будут равны. Усилитель У низкой частоты трехкаскадный с трансформаторной связью между каскадами. Первый каскад выполнен по схеме эмиттерного повторителя. Второй и третий каскады выполня­ются по двухтактной схеме.

Усилитель ФЧУ в режиме выдачи сигнала переменного тока двух­тактный двухкаскадный с трансформаторным выходом. В режиме вы­дачи сигнала постоянного тока он представляет собой сочетание двух­тактного двух каскадного усилителя с полупроводниковым фазочувст-вительным выпрямителем, снабженным RC-фидером.

В блоке БСГ сигнал переменного тока частотой 400 Гц с выхода кор­ректора поступает в усилитель-реле, где усиливается по двухтактной схеме усиления, выпрямляется, сглаживается емкостным фильтром и в отрицательной полярности поступает на несимметричный триггер с од­ним устойчивым состоянием, нагруженный на обмотку реле. Когда напряжение достаточно (при неисправности корректора) для опрокиды­вания триггера, последний перейдет из устойчивого состояния, при ко­тором обмотка реле находилась под током, в неустойчивое. Обмотка ре­ле обесточится и выдаст своей контактной группой сигнал «Отказ».

Рис. 1.8е. Кинематическая схема корректора-задатчика высоты типа КЗВ

Конструктивно корректор КЗВ выполнен в виде механизма отра­ботки, закрытого кожухом. В него входит ряд узлов, собранных на платах (ЧЭ с ПММ, ИП, усилитель, червячная пара, трансформатор, потенциометр и т. ст.). Блок БСГ с усилителем-реле выполнен в виде от­дельного блока.

Погрешности корректоров высоты. Они аналогичны погрешностям электромеханических высотомеров. При выходе из строя отдельных элементов корректора высоты или обрыве в проводах возникают не­исправности. Так, обрыв проводов в индукционном преобразователе ИП или в жгуте, подводящем питание, приводит к отсутствию выход­ных напряжении корректора. При неисправности реле К1 и К2 (см. рис. 1.8д) подача напряжения Ч-27 В не приводит к включению ре­жима коррекции, а при неисправности реле КЗ и К4 — режима «Программа». Выход из строя усилителя У или двигателя М приводит к неисправности системы отработки корректора. Отказ усилителя-реле блоке БСГ приводит к тому, что в режимах «Коррекция» и «Программa» отсутствует сигнал готовности. Загрязнение штуцера, редуктора или затирание в осях подвижной системы может явиться причиной медленной отработки корректора высоты. При выходе из строя элементы заменяют на исправные.

studfiles.net

Барометрический датчик? | Ford Trucks Club

Тима,

в целях просвещения темных масс рассказываю
датчик аабсолютноо давления применяется в автомобилях в 2-х случаях.
1) определение массового расхода воздуха. датчик устанавливается во впускном коллекторе и по разряжению во впускном коллекторе по специальному алгоритму определяется мгновенный расход воздуха. поскольку скорость реакции МАР выше чем у МАF его в этом варианте применяют в основном в спортивных автомобилях, при тюнинге, а также некоторые извращенные автопроизводители на обычных автомобилях.
2)коррекция данных о расходе воздуха по барометрическому давлению. все мы знаем что расход воздуха мериется килограммами. вот. а датчик расхода воздуха мериет его расход литрами и кубометрами. а теперь представим ,что мы едем в гору. высокую. по мере подъема вверх один кубометр воздуха весит все меньше и меньше, меньше и меньше, потому что он все разряженнее и разряженнее…
при этом один литр топлива весит также, как и внизу. таким образом, если условно предположить, что сто кубов воздуха на уровне моря весит 1 кг, то высока в горах он будет весить 600 грамм (в зависимости от того, как мы высока забрались).
таким образом, высоко в горах, не выдерживается стехеометрический состав бензовоздушной смеси 14:1 (14 кг воздуха к 1 кг топлива), поскольку маф считает, что расход воздуха нормальный. а реально состав смеси будет 10:1 или около того. то есть 10 кг воздуха к 1 кг топлива при том же объеме. в результате мы получаем переобогащенную смесь на которой таз не едет.
чтобы этого избежать, в алгоритм работы дрыгателя вводится коррекция показаний расхода воздуха по барометрическому давлению.
то есть абстогируясь от техники предположим что на уровне моря маф показвает на холостых 500 литров воздуха в час. мап показывает давление 760 мм рт. ст.
заносим машин на гору. холостые. мап показывает расход 500л час. маф давление 600 мм рт ст. видя это безобразие, мап говорит мозгу — «Мозг! есть мнение, что показания расхода воздуха нада корректировать, иба давление сильна низкае и маторгчег может заглохнуть, а наше прокладко будет бегать вакруг машины и очень сильна ругаццо»
могзг подумав говорит «да, пожалуй наш коллега МАФ немного не прав в интерпретации окружающей действительности и ввиду темности сознания своего вводит в заблуждение других уважаемых коллег, что в нынешней сложной экономической и геополитической ситуации крайне не политкорректно».
путем не сложных умозаключений мозг умножает для себя показания МАФ на допустим 0.8 и говорит форсункам «уважаемые коллеги! руководству, то есть мне, поступила тревожная информация о том, что некоторые, не будем показывать пальцем кто, ввиду того, что являются плохими работниками, а возможно даже китайским шпионами, вводят в заблуждение массы, что в свою очередь крайне негативно сказывается на психическом здоровье нашего многоуважаемого водителя транспортного средства. в этой связи не будете ли вы столь любезны уменьшить время открытия на 0.7 милисекунд каждый?» форсунки подумав говорят «нивапросег чувачело» и делают что велено. после этого мозг говорит регулятору холостого хода «ты, железяка презренная, вечногрязная и вечнозабитая мусором, не работающая как надо, откройся ка пошырше чтоб почтенный водитель транспортного средства ехал дальше и берег свои нервы!». а регулятор ему в ответ «фих тебе! йяа сломалсо!». машина глохнет и лицо водителя теряет доброе выражение…

 

ford-trucks.club

Датчик барометрического давления — бортжурнал Volkswagen Passat 2.5 USA 2013 года на DRIVE2

Полный размер

Пару недель назад заметил на максидоте, в месте где отражается режим АКПП, загоревшийся белый гаечный ключ. Каких либо изменений в работе авто замечено не было. Решил после работы заехать на сервис к ребятам. Пока доехал ключ пропал и вернулись стандартные обозначения D P R и т.д. Подкинув комп была обнаружена единственная ошибка — «ошибка блока управления двигателем». Ребята обнулили и посоветовали наблюдать. Так как недавно занимался установкой новой оптики с ксеноном сделали ставку на возможный глюк при игре с электроникой и аккумулятором. Смущало то, что ключ появился в месте, где отражается работа АКПП. Приехав домой погрузился в сеть интернет. Вариантов ответов было море, начиная от сервисного обслуживания, заканчивая глюками и само собой поломкой АКПП (как правило на форумах по DSG — всеми любимый мехатроник). Но отличие индикации о поломке АКПП от моей заключалось в том, что при поломке АКПП ключ МИГАЛ и поочередно менялся с показателем режима коробки либо передачей. У меня ключ просто загорался и спустя какой то период времени пропадал сам по себе. Это могло происходить как во время движения, так и во время остановок. Почитав мануал к моему авто вычитал тоже самое — поломка АКПП при мигании и поочередной смене показателей… И вот спустя пару дней опять он родимый на максидоте, я на сервисе, на компе все та же ошибка — «ошибка блока управления двигателем». Конкретики никакой — вердикт — ждем чека с более конкретными диагнозами. Спустя еще пару дней выскакивает чек двигателя и я ожидаемо и целенаправленно еду к мастерам. Итог на фото — Barometric Pressure Sensors (датчики барометрического давления). После недолгих манипуляций под капотом проблема была устранена. Как оказалось виной всему был отошедший штекер отвечающий за правильность работы этого участка системы. Остается кататься и наблюдать. Надеюсь проблема устранена окончательно и бесповоротно.

Полный размер

Полный размер

Нравится 26 Поделиться: Подписаться на машину

www.drive2.ru

Барометрический датчик BMP085 | Галерея алгоритмов

BMP085 представляет из себя высокоточный цифровой датчик атмосферного давления с ультранизким энергопотреблением. С его помощью можно измерять не только давление, но и температуру. Интерфейс подключения: I²C.
Основные характеристики датчика:

Напряжение питания	1.8…3.6 В
Ток потребления	3 мкА, 12 мкА при макс. разрешении
Ток потребления в режиме stand-by	0.1 мкА
Диапазон давления	300…1100 гПа (+9000…-500 м над уровнем моря)
Абсолютная точность измерения давления	±2,5 гПа
Абсолютная точность измерения температуры	±1,0 °C
Время конвертации данных	7.5 мс
Среднеквадратичное значение шума	0.06 гПа (0.5 м) стандарт., 0.03 гПа (0.25 м) при макс. разрешении
Скорость передачи данных по I2C	3,4 МГц макс.
Диапазон рабочих температур	–40…85°С

Этот компонент выпускается в корпусах LCC8 – не самых дружественных для самостоятельной пайки. Поэтому весьма распространены шильды, изготовители которых взяли на себя всю черновую работу и обеспечили доступ к выводам этого компонента в стандартом растре 2,54 мм.
Пример подобного шильда – модель GY-65, которая кроме собственно датчика имеет на своем борту и весь набор компонентов для работы с питанием в диапазоне 3…5 Вольт и поддержки шины I²C.

Пин	Название	Функция	Тип
1	GND	Масса	Питание
2	EOC	Завершение преобразования	Цифровой выход
3	VDDA	Питание	Питание
4	VDDD	Питание цифровой части	Питание
5	NC
6	SCL	Тактирование последовательной шины I2C	Цифровой вход
7	SDA	Данные последовательной шины I2C	Цифровой вход/выход
8	XCLR		Цифровой вход

У вышеупомянутого шильда GY-65 выводы располагаются следующим образом:

Шильд	Сигнал	Arduino
1	VCC	+3.3V
2	SDA	A4
3	SCL	A5
4	XCLR	бросаем без подключения
5	EOC	бросаем без подключения
6	GND	GND

Для того, чтобы получить результаты измерения давления и температуры, необходимо выполнить три операции:

1. считать из датчика набор калибровочных коэффициентов, которые определяются и записываются в его память в процессе производства
2. запустить преобразование сигнала с внутреннего сенсора температуры
3. дождавшись конца преобразования, считать полученные результаты
4. рассчитать температуру
5. запустить преобразование сигнала с сенсора давления
6. используя калибровочные коэффициенты, с помощью соответствующих формул рассчитать фактическое значение давления.

Для выполнения перечисленных операций необходимо обращаться к датчику, а для этого – как и для общения с любым другим устройством, работающим по шине I²C, – необходимо знать его адрес. Согласно даташиту, он имеет значение 0x77.

Имеется несколько режимов работы датчика, позволяющих выбрать оптимальное соотношение энергопотребления, скорости и точности преобразований:

Режим	Параметр oversampling_setting	Внутреннее количество выборок	Время преобразования давления макс. [мс]	Средний ток при 1 выборке/с [мкА]	RMS шум тип. [гПа]	RMS шум тип. [м]
ультранизкое потребление	0	1	4.5	3	0.06	0.5
стандарт	1	2	7.5	5	0.05	0.4
высокое разрешение	2	4	13.5	7	0.04	0.3
ультравысокое разрешение	3	8	25.5	12	0.03	0.25

---

https://www.sparkfun.com/tutorials/253
http://wiring.org.co/learning/libraries/bmp085.html
http://interactive-matter.eu/blog/2009/12/05/arduino-barometric-pressure-sensor-bmp085/

www.stepwood.com

ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЕ БАРОМЕТРИЧЕСКИЕ ДАТЧИКИ ВЫСОТЫ И КОРРЕКТОРЫ ВЫСОТЫ

Рис.1.7. принципиальная схема датчика высоты.

1-блок анероидных коробок, 2-передаточно-множительный механизм, 3-щетка.

Некоторые автоматические устройства на самолете нуждаются в получении входного сигнала (текущее значение высоты полета) в виде электри­ческого напряжения. Для этих целей применяют датчики высоты. Принципиаль­ная схема датчика высоты типа ДВ-ЗО, созданного на базе механического высото­мера, приведена на рис. 1.7. В герметичный корпус датчика ДВ через штуцер подается воздух из системы статического давления. Пе­ремещение подвижного цент­ра блока анероидных ко­робок 1 с помощью передаточно-множительного меха­низма 2 вызывает поворот щетки 3 потенциометра П, с которого снимается напря­жение U_н, пропорциональ­ное высоте полета. Реостаты R₄ и R₃ служат для регу­лировки схемы.

В приборе ДВ-ЗО значение давления у земли вводится вручную от блока задатчика давления ЗД поворотом рукоятки р₀в центре шкалы и контролируется по указанию стрелки в пределах 640—780 мм рт. ст. При этом щетки реостатов R₁ и R₂, включенные последовательно с резистором R_ш к источнику постоянного тока напряжением 27 В, не меняя величину падения напряжения U_aна резисторе R_ш, сдвигают на равную величину потенциалы точек А и Б. Этим достигается ввод поправки в измеряемую высоту U_нв соответствии с фактическим значением давления р₀.

Датчики высоты типа ДВ-15 регулируются на неизменное давление р_о= 760 мм рт. ст. На оси щетки потенциометра укреплена стрелка, которая по шкале указывает значение абсолютной барометрической высоты полета.

Разновидностью датчиков высоты являются корректоры высоты (например, KB-11), которые выдают сигнал, пропорциональный отклонению высоты от заданного значения, и сигнализаторы высоты, выдающие электрический сигнал при достижении заданной высоты полета, например корректор высоты КВ-11, который широко применяется на самолетах и вертолетах гражданской авиации. Он входит в комплект многих автопилотов. Схема прибора изображена на рисунке 1.8а.

В основу работы корректора высоты положена следящая система на переменном токе. Чувствительным элементом корректора высоты является блок анероидных коробок БАК, помещенный в герметичный корпус. Внутренняя по­лость корпуса сообщается с системой статического давления самолета

При изменении высоты полета перемещается свободный центр анероидных коробок. Это перемещение передается на сигнальную обмотку СО индукционно­го датчика ИД.

В сигнальной обмотке возникает напряжение, величина которого пропорциональна перемещению, а фаза зависит от напряжения перемещения. Напряжение рассогласования с сигнальной обмотки поступает па величина которого пропорциональна перемещению, а фаза зависит от направления перемещения.усилитель, а затем на управляющую обмотку электродвигателя Д. Двигатель через редук­тор перемещает обмотку возбуждения ОВ в такое положение, при котором сиг­нальная обмотка оказывается в среднем положении по отношению к обмотке возбуждения. При этом напряжение сигнальной обмотки становится равным нулю. Так работает корректор высоты, когда электромагнитная муфта ЭММ обес­точена. В этом случае щетка потенциометра П удерживается пружинами в сред­нем положении и напряжение с него не снимается

Рис.1.8а.Схема корректора высоты.

При включении корректора высоты срабатывает электромагнитная муфта, и щетка потенциометра механически соединяется с выходным валом редуктора. В этом случае при отклонении самолета от заданной высоты, на которой был включен корректор высоты, с потенциометра снимается напряжение U_h, пропор­циональное отклонению h высоты от заданной.

При отключении корректора высоты (выключение питания электромагнитной муфты ЭММ) пружины возвращают щетку потенциометра в среднее (исходное) положение. В приборе предусмотрены контакты К, которые включены в систему сигнализации о совмещении щетки потенциометра со средней его точкой (сиг­нализация готовности корректора высоты к включению).

В целях обеспечения безопасности полетов каждому самолету ус­танавливается определенный эшелон заданной высоты, отсчитывае­мый относительно уровня с p₀ = 101 325 Па. Эшелоны высот двух ле­тящих навстречу самолетов выбираются с учетом регламентирован­ной минимальной ширины зоны безопасности, погрешностей высото­меров обоих самолетов, удвоенной аэродинамической погрешности восприятия статического давления, удвоенной погрешности стабилиза­ции заданной высоты.

Получение сигнала, пропорцио­нального отклонению самолета от заданной высоты, возможно с по­мощью корректоров высоты (рис. 1.8б). В сервопривод руля высоты СПРВ вместе с сигналами и Uw₂) , пропорциональными

отклонению угла тангажа и угло-

вой скорости wz относительно
поперечной оси самолета, от коррек-

Рис. 1.8б. Схема использования корректора KB-11 в автопилоте АП-28-11

Рис. 1.8в. Функциональная схема корректора высоты типа KB

тора высоты подается сигнал , пропорциональный отклонению от заданной высоты. Суммарное отклонение б_рв руля высоты определяет­ся в этом режиме сигналами U , Uw_z, U H.

Применяемые в настоящее время корректоры высоты делят на кор­ректоры высоты типа KB и корректоры-задатчики высоты типа КЗВ.

Корректор высоты типа КВ. Функциональная схема корректора представлена на рис. 1.8б. При изменении высоты перемещение жест­ких центров УЧЭ (анероидных коробок) через ПММ (система тяг с зубчатой парой) передается в виде угла поворота ₁ на подвижную вто­ричную обмотку индукционного преобразователя. Первичная обмотка индукционного преобразователя с помощью двигателя и редукторов / и // поворачивается относительно вторичной обмотки. При откло­нении самолета от заданной высоты на величину H сигнал U про­порциональный этому отклонению, с фазой, соответствующей знаку отклонения, поступает на вход усилителя. С выхода усилителя сигнал Uупр поступает на управляющие обмотки электродвигателя, который через два редуктора поворачивает на угол ₂ первичную обмотку ин­дукционного преобразователя до отработки угла рассогласования (до равенства ₁= ₂).

В работе корректора типа KB различают режимы согласования и коррекции. В режиме согласования электромагнитная муфта отключе­на, центрирующие пружины удерживают щетку потенциометра на средней нулевой точке, и поэтому выходной сигнал корректора отсут­ствует. Включением муфты в режиме коррекции обеспечивается переда­ча угла поворота ₄ выходной оси редуктора 1 щетке потенциометра, выходной сигнал U_вых которого пропорционален по величине и фазе отклонению высоты от заданного значения. При выключении муфты пружины возвращают щетку потенциометра в среднее (нулевое) по­ложение.

В электрической схеме корректора высоты (рис. 1.8г) полупровод­никовый усилитель следящей системы двухкаскадный с трансформатор­ной связью между каскадами. Первый каскад на базе транзистора VI

является каскадом усиления напряжения. Второй каскад собран по двухтактной схеме на транзисторах V2, V3 и является каскадом усиле­ния мощности. Нагрузкой его служат управляющие обмотки электро­двигателя М (ДИД-0,5). Выходной сигнал корректора высоты снима­ется с потенциометра ПКВ. Контакт НК сигнализатора готовности раз­мыкается при смещении щетки потенциометра ПКВ от среднего (ну­левого) положения. На схеме показаны цепи подключения индукцион­ного преобразователя ИП и электромагнитной муфты ЭМ, а также штепсельный разъем ШР, с помощью которого осуществляется съем выходных сигналов.

Конструктивно корректор высоты типа KB состоит из четырех уз­лов: полупроводникового усилителя на плате, электродвигателя с ре­дуктором, электромагнитной муфты с потенциометром и чувствитель­ного элемента с индукционным преобразователем. Все узлы крепятся на одном основании и закрываются кожухом.

Корректор-задатчик высоты типа КВ. Он предназначен для выда­чи сигналов в виде напряжений постоянного и переменного тока час­тотой 400 Гц, пропорциональных отклонению Н самолета от задан-

Рис. 1.8г. Принципиальная электрическая схема корректора высоты типа KB

Рис. 1.8д. Функциональная схема корректора-задатчика высоты типа КЗВ

ной высоты полета (в режимах коррекции и работы от программного устройства) и относительного сопротивления, пропорционального аб­солютной высоте полета (в режиме обнуления).

Корректор типа КЗВ работает в комплекте с блоком сигнала готов­ности БСГ, предназначенным для выдачи сигнала готовности к вклю­чению в режиме обнуления и выдачи сигналов исправности или отказа в режимах коррекции и программного управления. В блок БСГ вво­дятся: выходное напряжение переменного тока частотой 400 Гц с кор­ректора, управляющие сигналы + 27 В при включении в режимы кор­рекции и работы с программным устройством.

На функциональной схеме корректора типа КЗВ (рис. 1.8д) пока­заны: чувствительный элемент ЧЭ с ПММ; индукционный преобразо­ватель ИП; трансформатор Т, фазочувствительный усилитель ФЧУ, полупроводниковый усилитель У, двигатель М, генератор скорост­ной обратной связи Г, редуктор Р; узел потенциометров В; блок БСГ; реле К1 и К2, включающие режим коррекции; реле КЗ и К4, вклю­чающие режим «Программа».

В каналах взаимосвязей обозначены: угол поворота выходной оси ПММ, напряжения и переменного и U постоянного тока, про­порциональные изменению высоты Н; усиленное напряжение рассог­ласования U’; угол у’ поворота редуктора; угол ‘ поворота вала дви­гателя; выходное сопротивление R_nпотенциометра В; команда в ви­де напряжения постоянного тока U_прогр с программного устройства.

Режим обнуления является подготовительным для включения кор­ректора в режим коррекции. Входное давление р воспринимается ЧЭ. Элемент ИП преобразует перемещение жесткого центра ЧЭ в напря­жение U, которое после усилителя У поступает на управляющую об­мотку двигателя М. Двигатель через редуктор Р’ поворачивает щетки узла потенциометров В. Выходное сопротивление R_н будет пропорцио­нально высоте H. Одновременно двигатель через редуктор Р’ повора­чивает сердечник ИП, пока напряжение U не станет равным нулю. Двигатель М остановится.

В режим коррекции корректор КЗВ включается оператором или программным устройством после того, как достигнута высота стабили­зации. В этом режиме питание элементов У и М отключается с помо­щью реле K1 и К2. Сигнал рассогласования U не обнуляется и суще­ствует, пока не будет достигнуто стабилизируемое значение высоты. Этот сигнал подается на усилитель ФЧУ, который выдает потребите­лям сигналы в виде напряжений Uи u.

В режиме работы от программного устройства корректор КЗВ позволяет доводить высоту полета до высоты, заданной специальной программой. Это достигается отработкой положения сердечника ИП механизмом корректора в соответствии с программой. Реле КЗ и К4 отключают элемент ИП от усилителя У и подключают программное устройство. Потенциометр программного устройства (на схеме не пока­зан) совместно с потенциометром В образуют мостовую схему, выход­ной сигнал с которой поступает на усилитель У.

Чувствительным элементом корректора типа КЗВ (рис. 1.8е) яв­ляется анероидная коробка с линейной зависимостью деформации от высоты. Подвижной жесткий центр O₁ коробки через термокомпенса­тор БМ и тяги T1 и Т2 взаимодействует с якорем Я индукционного преобразователя ИП. Сердечник преобразователя представляет собой Ш-образный магнитопровод. Обмотка возбуждения 0В размещена на среднем стержне сердечника, встречно включенные вторичные обмот­ки ВО — на крайних стержнях. Ось 0₂ якоря и сердечник С преобра­зователя ИП неподвижно укреплены на основании К, к которому жестко крепится червячная шестерня ЧШ с центром вращения 0₃. Биметаллическая скоба БМ осуществляет термокомпенсацию первого и второго родов .Двигатель М. служит для отработки преобразователя ИП в согла­сованное положение, когда зазоры и , между якорем Я и сердеч­ником С будут равны. Усилитель У низкой частоты трехкаскадный с трансформаторной связью между каскадами. Первый каскад выполнен по схеме эмиттерного повторителя. Второй и третий каскады выполня­ются по двухтактной схеме.

Усилитель ФЧУ в режиме выдачи сигнала переменного тока двух­тактный двухкаскадный с трансформаторным выходом. В режиме вы­дачи сигнала постоянного тока он представляет собой сочетание двух­тактного двух каскадного усилителя с полупроводниковым фазочувст-вительным выпрямителем, снабженным RC-фидером.

В блоке БСГ сигнал переменного тока частотой 400 Гц с выхода кор­ректора поступает в усилитель-реле, где усиливается по двухтактной схеме усиления, выпрямляется, сглаживается емкостным фильтром и в отрицательной полярности поступает на несимметричный триггер с од­ним устойчивым состоянием, нагруженный на обмотку реле. Когда напряжение достаточно (при неисправности корректора) для опрокиды­вания триггера, последний перейдет из устойчивого состояния, при ко­тором обмотка реле находилась под током, в неустойчивое. Обмотка ре­ле обесточится и выдаст своей контактной группой сигнал «Отказ».

 

Рис. 1.8е. Кинематическая схема корректора-задатчика высоты типа КЗВ

Конструктивно корректор КЗВ выполнен в виде механизма отра­ботки, закрытого кожухом. В него входит ряд узлов, собранных на платах (ЧЭ с ПММ, ИП, усилитель, червячная пара, трансформатор, потенциометр и т. ст.). Блок БСГ с усилителем-реле выполнен в виде от­дельного блока.

Погрешности корректоров высоты. Они аналогичны погрешностям электромеханических высотомеров. При выходе из строя отдельных элементов корректора высоты или обрыве в проводах возникают не­исправности. Так, обрыв проводов в индукционном преобразователе ИП или в жгуте, подводящем питание, приводит к отсутствию выход­ных напряжении корректора. При неисправности реле К1 и К2 (см. рис. 1.8д) подача напряжения Ч-27 В не приводит к включению ре­жима коррекции, а при неисправности реле КЗ и К4 — режима «Программа». Выход из строя усилителя У или двигателя М приводит к неисправности системы отработки корректора. Отказ усилителя-реле блоке БСГ приводит к тому, что в режимах «Коррекция» и «Программa» отсутствует сигнал готовности. Загрязнение штуцера, редуктора или затирание в осях подвижной системы может явиться причиной медленной отработки корректора высоты. При выходе из строя элементы заменяют на исправные.

 

cyberpedia.su