Схема индикатор температуры двигателя: Пороговый индикатор температуры для датчика в автомобиле

admin | 07.07.2023 | Популярное | Комментариев нет

Содержание

Пороговый индикатор температуры для датчика в автомобиле

У каждого автолюбителя есть свое мнение на то, нужно ли прогревать двигатель автомобиля зимой, и на сколько, его прогревать. Но проблема в другом, дело в том, что на многих современных автомобилях зарубежного производства просто нет индикатора температуры двигателя, или он очень невнятный. и стрелка начинает сдвигаться от нуля только после 60-70°С.

Поэтому, и даже если вы будете прогревать мотор, вы не знаете на сколько он прогрет. В этом случае, приходится полагаться на время, мол, погрею минут 5-10 да и поеду.

Исправить положение можно установкой бортового компьютера, который переключить на индикацию температуры двигателя. А можно сделать очень простой светодиодный индикатор, вроде такого, схема которого здесь приводится. Его можно заранее настроить на конкретные температурные пороги, приемлемые на ваше усмотрение, и трогаться с места только тогда, как загорится зеленый светодиод.

В схеме большинства современных автомобилей, где есть индикатор температуры, есть два датчика температуры, -один работает с ЭБУ, а второй со стрелочным индикатором на приборной панели. Бывают автомобили и только с одним датчиком температуры двигателя (которые без индикатора, либо карбюраторные).

В любом случае, датчик температуры представляет собой полупроводниковый терморезистор. Чаще всего, его один вывод соединен с минусом бортовой сети автомобиля, а второй либо с индикатором, либо с ЭБУ. В зависимости от температуры меняется постоянное напряжение на этом датчике.

И так как его один вывод соединен с минусом бортовой сети, а сам он полупроводниковый, то напряжение на нем обратно пропорционально температуре. На холодном двигателе напряжение максимально, а в процессе прогрева оно уменьшается.

Принципиальная схема

Схема показана на рисунке. Она состоит из двух компараторов на микросхеме LM393.

Индикаторами являются три светодиода, желтого, зеленого и красного цветов, соответственно, цветам светофора, — желтый, — нужно подождать, еще погреть, зеленый — уже можно начинать ехать, красный — стоп, перегрев!

Подстроечным резистором R1 устанавливается нижний порог «зеленого», то есть, нижний порог температуры, при которой (по вашему личному мнению) можно начинать ехать. Подстроечным резистором R2 устанавливается порог, с которого начинается перегрев двигателя, о котором нужно сигнализировать.

Рис. 1. Принципиальная схема порогового индикатора температуры для датчика в автомобиле.

И так, пока двигатель холодный напряжение на его температурном датчике большое, больше чем напряжение на движке подстроечного резистора R1.

Поэтому, напряжение на инверсном входе компаратора А1.1 оказывается больше напряжения на его прямом входе. В результате, на выходе А1.1 низкое напряжение.

Поэтому горит светодиод HL1, а два других светодиода не горят. В процессе прогрева температура двигателя повышается, а сопротивление датчика его температуры снижается, снижается и напряжение на нем. В какой-то момент напряжение на датчике становится ниже напряжения на движке подстроечного резистора R1.

В этот момент напряжение на выходе А1.1 увеличивается до высокого уровня. Но температура двигателя еще не достигла значения перегрева, поэтому напряжение на датчике выше напряжения на движке подстроечного резистора R2. И на выходе А1.2 имеется напряжение низкого уровня. Поэтому, возникает ток между выходами А1.1 и А1.2, и загорается светодиод HL2 зеленого цвета.

Сигнализируя этим о том, что двигатель прогрет достаточно, чтобы начинать движение. На двух других светодиодах, при этом, напряжение будет ниже их прямого напряжения падения, поэтому они гореть не будут. Будет гореть только зеленый HL2.

При дальнейшем прогреве двигателя напряжение на датчике температуры будет продолжать снижаться, и в тот момент, когда температура достигнет того уровня, что нужно сообщать о перегреве, напряжение на датчике окажется ниже напряжения на движке резистора R2.

При этом, на выходе А1.2 установится напряжение высокого уровня, светодиод HL2 погаснет, но загорится светодиод HL3 красного цвета, сигнализирующий о перегреве двигателя.

Детали

Светодиоды HL1 — HL3 могут быть любого типа, желательно повышенной яркости чтобы их было лучше заметно в салоне автомобиля. Резисторы R1 и R2 — многооборотные переменные резисторы типа СПЗ-36 от блоков настройки на каналы старых отечественных телевизоров.

Достоинство многооборотного переменного резистора в том, что благодаря своей конструкции он позволяет точно установить сопротивление и оно будет очень стабильно удерживаться в условиях тряски, вибрации. Недостаток один — крутить долго. Питание на схему поступает с выхода замка зажигания.

Налаживание

Налаживание сводится к регулировкам подстроечных резисторов R1 и R2. Резистором R1 настраивают нижний порог температуры, при которой (по вашему личному мнению) можно начинать ехать.

Подстроечным резистором R2 устанавливается порог, с которого начинается перегрев двигателя, о котором нужно сигнализировать. При налаживании контролировать температуру двигателя можно при помощи диагностического прибора, включенного в диагностический разъем автомобиля.

В простейшем случае это адаптер ELM324 и смартфон с установленной программой, поставляемой с этим адаптером. Ну, или можно контролировать температуру прикладывая к двигателю в районе термодатчика какой-то термометр.

Насухов В. А. РК-03-2019.

Литература: 1. Шабаев М.Р. Температурный контролер для автомобиля, РК-02-2018.

Индикатор температуры для системы охлаждения автомобиля (LM339, 4011)

Автомобильный двигатель, как и живой организм, правильно работает только приопределенной температуре, не выходящей за некоторые пределы. На самом деле, проблема в том, что двигатель металлический, а металл расширяется и сужается под действием температуры. При этом, двигатель сложный механизм, в котором многие детали работают с определенными зазорами между собой.

Эти же зазоры сильно зависят от температуры, и правильной величины они могут быть только при температуре, находящейся в некоторых пределах. Именно по этому, важно соблюдать температурный режим двигателя.

Здесь приводится описание электронного датчика системы охлаждения автомобиля, который выполняет одновременно две функции, — он служит индикатором температуры и управляет системой обдува радиатора. В индикаторе четыре светодиода.

При правильной настройке индикатора, зеленый светодиод загорается когда двигатель прогрет до температуры, при которой уже можно начинать ехать. Два желтых светодиода показывают температуру включения и выключения вентилятора обдува радиатора. Один красный светодиод загорается только при перегреве двигателя.

Схема индикатора температуры

Схема построена на основе четырехпозиционного индикатора температуры, опубликованного в Л.1. Там датчиком температуры служит специализированный датчик LM235AH, здесь в качестве цепи -источника напряжения, зависимого от температуры используется штатная цепь индикации температуры автомобиля, состоящая из датчика — терморезистора и магнито-электрического индикатора.

Напряжение берется с точки соединения датчика температуры и магнитоэлектрического индикатора температуры. Это напряжение через цепь R1-C2 поступает на соединенные вместе инверсные входы всех четырех компараторов микросхемы А1 типа LM339. Цепь R1-C2 нужна для подавления помех от работы систем автомобиля, которые могут поступить с цепи датчика температуры.

Рис. 1. Принципиальная схема индикатора температуры системы охлаждения двигателя в авто.

На неинверсные входы компараторов поступают опорные напряжения, на каждый вход, от отдельного потенциометра R2-R5, с помощью этих потенциометров можно индивидуально задать порог температуры для каждого из компараторов.

Экспериментируя с состоянием двигателя, нужно потенциометром R5 установить так, чтобы при прогреве холодного двигателя до температуры, когда можно начинать движение (обычно 30-40°С) загорался светодиод HL4. Это светодиод зеленого цвета.

Далее, потенциометром R3 нужно установить так, чтобы при достижении температуры включения обдува радиатора (обычно, температуры немного ниже температуры кипения используемой охлаждающей жидкости), загорался светодиод HL2 желтого цвета.

На следующем этапе, потенциометром R4 нужно установить так, чтобы при достижении температуры выключения обдува радиатора загорался светодиод HL3 желтого цвета.

Ну, и последний этап — установка потенциометром R2 максимальной температуры, например, температуры кипения используемой охлаждающей жидкости, при которой должен загораться красный светодиод HL1.

Все что выше описано, — это индикация. Управление обдувом осуществляется схемой на микросхеме D1. Это RS-триггер на элементах D1.2, D1.3 и два инвертора D1.1 и D1.4.

Когда температура достигает значения, при котором должен включаться вентилятор, напряжение на выходе А1.2 падает до напряжения логического нуля. Триггер D1.2-D1.3 переключается в состояние логического нуля на выходе D1.3. Этот уровень инвертируется элементом D1.1 и на его выходе — логическая единица.

Ключ на транзисторах VT1 и VT2 открывается и включает реле вентилятора. Вентилятор работает. Температура начинает понижаться, и светодиод HL2 гаснет, но триггер D1.2-D1.3 остается в этом состоянии и вентилятор продолжает работать.

Температура еще понижается, и гаснет светодиод HL3. На входы инвертора D1.4 поступает напряжение логической единицы, а на его выходе — ноль. Этот ноль переключает триггер D1.2-D1.3 в состояние с логической единицей на выходе D1.3.

На выходе D1.4 — ноль, ключ на VT1 и VT2 закрывается и вентилятор выключается.

Детали индикатора

Очень важные детали данного устройства — подстроечные резисторы R2-R5. Нужно обязательно использовать многооборотные подстроечные резисторы, потому что только такие позволят точно установить опорное напряжение и не будут изменять свое состояние под действием вибрации и тряски, имеющей место при эксплуатации в автомобиле. Сопротивления этих резисторов могут быть и другими.

Практически подойдут любые многооборотные подстроечные резисторы сопротивлением от 5 до 200 кОм. Можно использовать даже в качестве таковых, переменные многооборотные резисторы от блоков переключения программ старых телевизоров (обычно там многооборотные переменные или подстроечные резисторы сопротивлением 100 кОм), но, конечно же, лучше подстроечные с боковым червячным приводом вроде 3006-Р-1, СП5-2 или аналогичные.

При отсутствии многооборотных подстроечных резисторов можно использовать временные переменные резисторы на время налаживания, а затем заменять их парами подобранных по сопротивлению постоянных. Но это усложняет налаживание и не дает возможности оперативно изменять настройки. Светодиоды — любые индикаторные соответствующих цветов.

Шеклев М. В. РК-2016-04.

Литература: 1. Клотов Н. «Четырехпозиционный индикатор температуры», РК2016-02.

Сделать простейшую схему индикатора температуры

Вы здесь: Главная / Мини-проекты / Сделать простейшую схему индикатора температуры

Поиск по сайту Схема индикатора может быть построена путем соединения одного транзистора, диода и нескольких других пассивных компонентов.

Как известно, все полупроводники имеют «плохую привычку» изменять свои основные характеристики в ответ на изменение температуры окружающей среды.

Особенно основные электронные компоненты, такие как транзисторы и диоды, очень подвержены колебаниям температуры корпуса.

Изменение характеристик этих устройств обычно связано с прохождением через них напряжения, которое прямо пропорционально величине разницы температур вокруг них.

Использование транзистора (BJT) в качестве датчика температуры

В данной конструкции диод и транзистор сконфигурированы в виде мостовой схемы.

Поскольку обе эти активные части имеют одинаковые свойства в отношении изменения температуры окружающей среды, они дополняют друг друга.

Использование диода для создания опорного напряжения

Диод используется в качестве опорного устройства, а транзистор подключается для выполнения функции датчика температуры.

Очевидно, поскольку диод используется в качестве эталона, он должен находиться в среде с относительно постоянными температурными условиями, иначе диод также начнет изменять свой опорный уровень, вызывая ошибку в процессе индикации.

Здесь на коллекторе транзистора используется светодиод, который непосредственно интерпретирует состояние транзистора и, следовательно, помогает показать, какая разница температур возникает вокруг транзистора.

Светодиод указывает на изменение температуры

Светодиод используется для прямой индикации уровня температуры, измеряемого транзистором. В этой конструкции диод размещается при температуре окружающей среды или при комнатной температуре, при которой транзистор размещается или подключается к источнику тепла, который необходимо измерить.

Напряжение базы-эмиттера транзистора эффективно сравнивается с опорным уровнем напряжения, создаваемым диодом на стыке D1 и R1.

Этот уровень напряжения принимается за эталонный, и транзистор остается выключенным до тех пор, пока его базово-эмиттерное напряжение остается ниже этого уровня. В качестве альтернативы этот уровень может быть изменен предустановленным значением P1.

Теперь, когда нагрев транзистора начинает увеличиваться, его базовый эмиттер начинает нагреваться из-за изменяющейся характеристики транзистора.

Если температура превышает заданное значение, напряжение базы-эмиттера транзистора превышает предел, и транзистор начинает проводить ток.

Светодиоды постепенно начинают светиться, и их интенсивность становится прямо пропорциональной температуре над транзисторным датчиком.

Осторожно

Необходимо соблюдать осторожность, чтобы не превысить температуру над транзистором выше 120 градусов Цельсия, иначе устройство может сгореть и выйти из строя навсегда.

Предлагаемая простая схема индикатора температуры может быть дополнительно модифицирована, чтобы она включала или выключала внешний прибор в зависимости от измеренных уровней температуры.

Как рассчитать температурные пороги

Я расскажу об этом в своих следующих статьях. Значения резисторов конфигурации рассчитываются по следующей формуле:

R1 = (Ub — 0,6)/0,005

R2 = (Ub — 1,5)/0,015

Здесь Ub — входное напряжение питания, 0,6 — прямое напряжение. падение BJT, 0,005 — стандартный рабочий ток для BJT.

Аналогично, 1,5 — прямое падение напряжения для выбранного КРАСНОГО светодиода, 0,015 — стандартный ток для оптимального освещения светодиода.

Расчетные результаты будут в Омах.

Значение P1 может быть от 150 до 300 Ом

Видеоклип

О компании Swagatam

Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем/печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными схемами и учебными пособиями.
Если у вас есть какие-либо вопросы, связанные со схемой, вы можете задать их через комментарии, я буду очень рад помочь!

4-х светодиодный индикатор температуры

4 светодиодных индикатора температуры Обсуждаемая здесь схема очень полезна для получения визуальной информации о состоянии температуры, за которой необходимо следить.

Работа контура

Состояние температуры контура отображается с помощью четырех светодиодов.

— Зеленый светодиод, указывающий, что температура находится на желаемом уровне.
— Включены два желтых светодиода, указывающие на то, что температура выше нормы и ситуация небезопасна.
— Предупреждающий статус красного светодиода говорит о том, что температура очень высокая и требует быстрых действий.

В дополнение к красному светодиоду, предупреждающему о высокой температуре, в цепь включен зуммер, который издает звуковое предупреждение об аварийной ситуации.

Схема выполнена с использованием четырех компараторов внутри ИС LM324. Это выдающийся чип, который имеет четыре операционных усилителя на уровне типа 741 вместе в одном корпусе.

На первом этапе схемы показана сеть делителя напряжения, образованная с помощью резисторов R2, R3, R4, R5 и R6.

Здесь значения напряжения фиксированы: 2,4 В, 4,8 В, 7,2 В, 9,6 В.

Каждое из этих напряжений подключается непосредственно к неинвертирующей схеме контактов (+) операционных усилителей, которые используются в качестве компараторов

Верхний вывод термистора (R10) соединяется напрямую со всеми инвертирующими (-) клеммами операционных усилителей.

При изменении температуры воздействия пропорционально изменяется и напряжение на верхнем выводе термистора.

Это индуцированное реактивное напряжение сравнивается с компараторами операционных усилителей на их неинвертирующих выводах и в ответ на более низкие напряжения посылает соответствующий выходной сигнал компаратора высокого напряжения, активируя соответствующий светодиод.

По мере повышения температуры условия на термисторе начинают ухудшаться, что приводит к последовательному включению светодиодов.

Когда активируется самый нижний компаратор, загорается красный светодиод и активируется «зуммер», подающий звуковой сигнал, который может считаться важным, если устройство нуждается в защите.