Датчики бортового моніторингу
Визначення переваг безконтактних конструкцій без механічних елементів, які швидко зношуються. Особливості вимірювальних параметрів приладів, розставлених за ступенем поширення їх контролю на автомобілі. Характеристика принципу дії транспортних датчиків.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | лекция |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 09.07.2017 |
| Размер файла | 28,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Датчики бортового моніторингу
Джерелом інформації для моніторингу в усіх системах є датчики, інформація з яких надходить на спеціалізовану ЕОМ для обробки із подальшою передачею водієві, оператору дорожнього руху, диспетчерові автотранспортного підприємства тощо. На підставі отриманої інформації працюють автоматичні системи керування окремими вузлами автомобіля, глобального позиціювання, автоматизовані системи диспетчерування.
Датчики, що використовуються на транспорті, базуються на відомих принципах, що впроваджені у засобах автоматизації різного рівня, проте з урахуванням тих складних умов, у яких працюють транспортні датчики. До таких складних умов роботи автомобільних датчиків належать вібрація, забруднення, вологість, коливання електромагнітного поля та температури тощо. Тому при виборі принципу дії датчика для контролю того або іншого параметра враховують не лише вартість, але і надійність роботи у складних умовах, простоту установки, діагностики, ремонту. Переваги надаються безконтактним конструкціям, без механічних елементів, що швидко зношуються. Навіть якщо використовується контактний датчик, то із вакуумним захистом від корозії й т. д. Нижче наведені принципи дії датчиків, що найбільш поширені в автомобільній техніці (табл. S.1). Вимірювані параметри розставлені за ступенем поширення їх контролю на автомобілі. За кожним параметром наведено декілька видів датчиків з різними принципами дії за їх розповсюдженням і використанням.
Таблиця 1 - Принципи дії транспортних датчиків
|
Вимірюваний параметр |
Принцип дії датчика |
|
|
Швидкість руху (число обертів) |
Гальваномагнітні ефекти (ефект Холла, магніторезистивний ефект), ефект Віганда, електромагнітна індукція |
|
|
Переміщення, кут |
Короткозамкнуте кільце, короткозамкнутий дисковий датчик, потенціометр |
|
|
Температура |
Тонкошарові металеві датчики (терморезистори), напівпровідникові (кремнійові термістори) датчики |
|
|
Витрати |
Нагрівна спіраль або фольга, турбінне колесо (топливо), кулькові циркуляційні датчики |
|
|
Тиск |
П'єзоелектричні та п'єзорезистивні датчики, мембрані елементи із холовським сигналом, тонкошарові та плівкові тензодатчики, ємнісні датчики |
|
|
Момент |
Магнітопружний датчик (тордуктор), датчик на принципі вихрових струмів, оптичний датчик |
|
|
Прискорення |
Пружно-інерційна система з тензодатчиками (фольга, тонкошарові), п'єзоелектричні датчики, п'єзорезистивний напівпровідниковий датчик (монолітний) |
|
|
Концентрація кисню |
Дифузійний зонд із двооксиду цирконію, терморезистивні датчики термоанемометричного типу |
Як уже зазначалося, дані в інформаційних системах передаються у вигляді сигналів. У загальному випадку за видом вихідного сигналу розрізняють аналогові (безперервні) та дискретні (переривчасті) сигнали [12]. На рис. 5. 1. а зображений умовний вигляд аналогового сигналу, який присутній у будь-який момент часу t і може набувати будь-якого кількісного значення А у допустимому діапазоні його зміни. Вихідний сигнал може бути пропорційний вимірюваній величині за рівнем електричного сигналу певного типу (струм, опір, напруга), за частотою або періодичністю, за довжиною сигнального імпульсу.
Рисунок 1 - Умовний вигляд вихідних сигналі датчиків
На рис. 5. 1. б зображений умовний вид дискретного сигналу - сигнал, дискретний за рівнем та аналоговий за часом, який присутній у будь-який момент часу, але може кількісно набувати тільки точно певних значень. На рис. 5. 1. в - сигнал, аналоговий по величині, але присутній тільки у точно певні моменти часу. Відповідно дискретний сигнал може бути дворівневий (двійковий), багаторівневий з рівномірним або нерівномірним градуюванням, цифровий. Якщо певному кількісному значенню сигналу ставиться у відповідність деякий чисельний еквівалент, виражений у цифровій, як правило, двійковій системі числення, то цей еквівалент, існуючий у вигляді фізичного сигналу, називається цифровим сигналом.
Сигнали характеризуються такими параметрами, як:
- тривалістю - інтервалом часу, у межах якого сигнал існує;
- динамічним діапазоном - відношенням найбільшої миттєвої потужності сигналу до тієї номінальної потужності, яку необхідно відрізняти від нуля при заданій якості передачі;
- шириною спектра - діапазоном частот, у якому зосереджена основна енергія сигналу. безконтактний вимірювальний транспортний датчик
Вид оброблюваних сигналів визначає схемотехніку пристроїв і систем, які також поділяються на цифрові й аналогові. У першому випадку необхідно враховувати тип лінії зв'язку, швидкість передачі даних, розрядність повідомлень, відстань між пристроями та ін. При обробці аналогових сигналів слід ураховувати їх мінімальне і максимальне значення, швидкість зміни.
Перетворення сигналів з аналогової форми на цифрову і назад здійснюється спеціалізованими пристроями, які відповідно називають аналого- цифровими та цифро-аналоговими перетворювачами.
Обмеження числа каналів зв'язку для конкретної лінії зв'язку визначається її фізичною взаємодією з вибраним типом сигналу. Можливий такий поділ сигналів: часові, частотні, кодові, амплітудні. При часовому поділі для передачі кожного сигналу або повідомлення надається фіксований інтервал часу. Частотний поділ ґрунтується на виділенні для кожного сигналу або повідомлення власної несучої частоти, а приймач повинен мати можливість селекції кожної несучої частоти. Поділ за амплітудою здійснюється зміною амплітуди характерного параметра (струм, напруга та ін.) при переході до наступного сигналу або повідомлення. Кодове розділення полягає у доповненні переданої кодової комбінації кількома розрядами, що містять адресу одержувача даного повідомлення.
Частина датчиків безпосередньо перетворюють контрольований параметр на електричний сигнал, і такі датчики належать до генераторних датчиків прямої дії, наприклад, температура генерує у термопарі електричний струм, величина напруги якого пропорційна величині перепаду температур кінців термопари. Інші датчики змінюють свої електричні параметри (ємність, опір, магнітне поле) під дією контрольованого параметра і належать до параметричних, а за своєю електричною характеристикою поділяються на резистивні, ємнісні, індуктивні тощо. У багатьох випадках для отримання електричного сигналу потрібне багаторазове перетворення фізичного параметра. Наприклад, розрідження у впускній системі двигуна прогинає мембрану датчика (механічна дія), а наклеєний на мембрану тензорезистор змінює свій опір під дією деформації мембрани, що і є зміною електричного параметра залежно від розрідження (тиску). Такі датчики належать до класу складених (оскільки відбувається декілька перетворень), а за способом перетворення електричного сигналу датчик належить до резистивних параметричних аналогових. Поширеним типом складених датчиків, що використовують на автотранспорті, є ультразвукові, що складаються з випромінювача ультразвукової частоти та приймача. Для роботи у сучасних мікропроцесорних системах важливу роль відіграє характер вихідного сигналу, з чим пов'язане його наступне перетворення для числової обробки.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Характеристика моніторингу, як системи спостереження і контролю навколишнього середовища. Аналіз автоматизованої системи контролю радіаційної обстановки та спектрометричного посту контролю. Особливості вимірювальних перетворювачів температури і вологості.
курсовая работа [210,9 K], добавлен 06.03.2010Визначення та класифікація датчиків. Особливості датчиків механічних величин, принцип дії оптоелектронних датчиків положення. Порівнянні характеристики датчиків різних типів для перетворення параметрів зовнішнього середовища у електричний сигнал.
курсовая работа [6,3 M], добавлен 29.06.2010Класифікація апаратури контролю і діагностики. Принцип дії і роботи електронних датчиків як первинного ланцюга автоматичної системи контролю. Датчики контролю чутливості приймальних пристроїв, комутаційні пристрої. Апаратура контролю і діагностики ЕПА.
курсовая работа [114,4 K], добавлен 15.05.2011Аналіз найактуальніших методів виготовлення датчиків магнітного поля на основі тонких плівок, їх переваг і недоліків. Характеристика фізичних принципів і ефектів на яких працюють чутливі елементи та ролі у цьому матеріалу з якого вони виготовляються.
курсовая работа [2,6 M], добавлен 17.05.2012Класифікація кремнієвих датчиків тиску, конструкція та принцип їх роботи, пристій для калібрування. Переваги датчиків на основі тонких плівок перед ємнісними. Використання технології інтегральних мікросхем, сфера їх застосування. Електронний барометр.
курсовая работа [2,6 M], добавлен 17.05.2012Принцип дії та функціональна схема пасивного термодатчика. Вибір принципу радіолокації для приладів на пасивних ПАХ-елементах. Принципи побудови акустичних датчиків та резонаторів. Розрахунок порогової чутливості та теплової інерційності термодатчика.
дипломная работа [2,6 M], добавлен 25.08.2010Особливості процесу діагностування периферійних пристроїв системи керування, який полягає у порівнянні значень діагностичних параметрів, що вимірюються на їхніх виводах, з паспортними даними. Поділ датчиків системи Motronic за класифікаційними ознаками.
контрольная работа [42,0 K], добавлен 03.10.2010Основні характеристики, термінологія, види, системи одиниць і методи вимірювання. Класифікація і характеристика вимірювальних приладів. Практичні аспекти при виконанні робіт, зміст та визначення похибки вимірювання, класи точності вимірювальної техніки.
реферат [234,2 K], добавлен 28.03.2009Розробка структурної схеми проектованого пристрою для контролю і збору інформації, а також для керування об’єктами. Датчики температури. Сфера використання датчиків магнітного потоку. Вибір схеми вхідного підсилювача. Аналогово-цифрові перетворювачі.
методичка [81,1 K], добавлен 25.03.2014Датчик як найважливіший елемент системи автоматичного регулювання, його призначення та основні сфери використання. Різновиди датчиків та їх відмінні властивості, вимоги. Передаточна функція термометра. Визначення початкового електричного опору датчика.
контрольная работа [383,1 K], добавлен 22.02.2011Розробка електричної схеми оптичної охоронної системи. Дослідження можливої реалізації структурних блоків. Вибір елементної бази та розрахунок параметрів елементів схеми. Характеристика особливостей сервісних датчиків і пристроїв охоронної сигналізації.
курсовая работа [358,0 K], добавлен 12.03.2014Аналіз документів та досвіду з експлуатації по перевірці висотомірів та варіометрів, розробка схеми та конструкцій стенду. Опис процесу повірки приладів та оцінка надійності установки. Методика перевірки барометричних висотомірів, екологічна небезпека.
дипломная работа [234,4 K], добавлен 20.04.2011Проектування вимірювальних приладів. Використання приладів з цифровою формою представлення результатів вимірювань. Включення семисигментного індикатора. Робота цифрового вольтметра постійного струму. Розробка топології та виготовлення друкованої плати.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 20.06.2011Особливості розрахунку струмів при трифазному і двофазному короткому замиканні. Визначення параметрів захисту трансформатора. Розрахунок максимального струмового значення, трирелейна схема диференційного захисту. Перевірка трансформаторів струму.
курсовая работа [724,6 K], добавлен 11.02.2015Методи вимірювання артеріального тиску: аускультативний, пальпаторний, осцилометричний та прямий. Вимірювання артеріального тиску за допомогою датчиків тиску. П’єзоелектричні датчики, мікропроцесори та мікроконтролери. Датчики тиску дифузійного типу.
реферат [895,0 K], добавлен 24.04.2015Аспекти формування інструментарію для рішення проблеми з підвищення ефективності сучасних транспортних мереж. Визначення концепції розбудови оптичних транспортних мереж. Формалізація моделі транспортної мережі. Інтеграція ланки в мережеву структуру.
реферат [4,8 M], добавлен 19.02.2011Аналіз функціонування ЗЕМ на базі інформаційних технологій схемотехнічного проектування. Проектування конструкторської реалізації ЗЕМ у формі ГІС. Проектування плівкових пасивних елементів і конструкції. Визначення параметрів паразитних елементів.
курсовая работа [2,6 M], добавлен 19.10.2010Техніка конструювання і застосування датчиків. Структурна побудова автоматизованого пристрою. Розрахунок та визначення основних технічних параметрів схеми перетворювача індуктивність-напруга. Можливі області застосування індуктивних перетворювачів.
курсовая работа [674,5 K], добавлен 07.02.2010Синтез функціональної схеми модуля запам’ятовуючого пристрою, модуля вводу-виводу. Вибір елементів елементної бази. Програми управління модулем вводу-виводу. Датчики атмосферного тиску, швидкості вітру, вологості. Алгоритм виведення даних на LCD дисплей.
курсовая работа [701,9 K], добавлен 29.01.2013Загальна характеристика метеорологічних приладів: термометрів, барометрів, психрометрів, гігрометрів. Розробка електричної принципової схеми мікропроцесорної метеостанції, розрахунок її надійності. Вибір мікроконтролера і датчиків, монтаж друкованих плат.
дипломная работа [3,1 M], добавлен 13.06.2012
