Датчики температуры. типы, устройство, принцип работы. схемы подключения

Как установить

Комплект сигнализатора температуры Старлайн состоит из термометра сопротивления и соединительных проводов. Производитель рекомендует располагать датчик на выходном патрубке радиатора. Место установки может быть изменено установщиком системы или водителем. Измеритель температуры двигателя StarLine A91 должен плотно прилегать к патрубку либо устанавливаться на шпильку М6 таким образом, чтобы не повредить корпус. Место расположения должно быть защищено от набегающего потока воздуха, возникающего при движении автомобиля.

Некоторые специалисты рекомендуют размещать термометр на крышке блока цилиндров, т. к. эта деталь нагреется гораздо раньше, чем охлаждающая жидкость в радиаторе. Такое расположение сенсора позволяет уменьшить время работы двигателя без снижения качества его прогрева. Иногда термодатчик располагают на крышке картера. Этот вариант размещения возможен при наличии нижней защиты двигателя. В противном случае сенсор быстро выйдет из строя из-за попадания грязи и воды.

Где нельзя устанавливать

Для корректного измерения температуры двигателя существуют ограничения, связанные с местом установки датчика. Некоторые узлы мотора нагреваются до +100 °С и выше. Иногда водители пытаются установить датчик на выхлопной коллектор. В этом случае он просто сгорит. Не рекомендуется размещать датчик в местах, которые сильно охлаждаются во время движения авто. Тогда после остановки двигателя он может снова запуститься из-за того, что устройство измерит температуру охлажденной детали, которая не будет отличаться от наружной.

1 Общие сведения

Регулятор температуры для котла отопления используется не так давно. Несколько лет назад приборы не были так популярны, поскольку в отопительные котлы были встроены специальные термостаты, которые контролировали уровень нагрева именно внутри системы. Владелец задает определенную температуру и датчик реагирует, когда отметка опускается ниже заданного уровня.

После этого котел включается и снова нагревает всю систему до нужного показателя. Однако стоит учитывать, что такой термостат не отслеживает температурный режим в помещении. Даже при условии, что в комнатах довольно душно, отопительный прибор будет работать, если показатели в системе ниже необходимого уровня. Вследствие этого идет перерасход топлива или электричества в любое время года.

Вода в системе остывает довольно быстро и также быстро нагревается. Котел множество раз на протяжении суток включается и выключается. За несколько лет вся система изнашивается и требует ремонта. Если в прибор встроен специальный термостат, он четко отслеживает любые изменения, которые повышают или снижают температуру в помещении. Если она держится на нужном уровне, отопление выключено. Это позволяет экономить и сохранять комфортный микроклимат.

На сегодняшний день множество производителей предлагает широкий выбор приспособлений для твердотопливных, газовых и электрических отопительных приборов, поэтому у человека есть возможность подобрать оптимальный вариант.

Принцип работы и место датчика температуры в транспортном средстве

В общем случае принцип работы датчика температуры прост. На датчик подается постоянное напряжение (обычно 5 или 9 В), на термисторе в соответствии с законом Ома (за счет его сопротивления) напряжение падает. Изменение температуры влечет за собой изменение сопротивления термистора (при росте температуры — сопротивление снижается, при понижении температуры — повышается), а значит, и падение напряжения в цепи датчика. Измеряемая величина падения напряжения (а точнее — фактическое напряжение в цепи датчика) как раз и используется термометром или ЭБУ для определения текущей температуры двигателя.

Для визуального контроля температуры силового агрегата в цепь датчика подключается специальный электрический прибор — логометрический термометр. В приборе используется две или три электрических обмотки, между которыми расположен подвижный якорь со стрелкой. Одна или две обмотки создают постоянное магнитное поле, а одна обмотка включена в цепь датчика температуры, поэтому ее магнитное поле изменяется в зависимости от температуры ОЖ. В результате взаимодействия постоянных и переменных магнитных полей в обмотках заставляет якорь проворачиваться вокруг оси, что влечет за собой изменение положение стрелки термометра на его циферблате.

Для контроля функционирования мотора на различных режимах и управления его системами показания датчика подаются на электронный блок управления через соответствующий контроллер. Измерение температуры производится по величине падения напряжения в цепи датчика, для этого в памяти ЭБУ присутствуют таблицы соответствия величины напряжения в цепи датчика и температуры двигателя. На основе этих данных в ЭБУ запускаются различные алгоритмы работы основных систем двигателя.

На основе показаний ДТОЖ осуществляется корректировка работы системы зажигания (изменение угла опережения зажигания), питания (изменение состава топливно-воздушной смеси, ее обеднение или обогащение, управление дроссельным узлом), рециркуляции отработавших газов и других. Также ЭБУ в соответствие с температурой двигателя устанавливает частоту вращения коленвала и другие характеристики.

Датчик температуры на радиаторе охлаждения работает аналогичным образом, с его помощью осуществляется управление электровентилятором. На некоторых автомобилях этот датчик может работать в паре с основным для более точного управления различными системами двигателя.

Датчик температуры играет важную роль в любом транспортном средстве с ДВС, в случае поломки его необходимо как можно скорее заменить — только в этом случае будет обеспечена нормальная работа силового агрегата на любых режимах.

Одним из ключевых составляющих системы контроля над силовым агрегатом автомобиля, выступает датчик температуры охлаждающей жидкости, принцип работы которого сводится к постоянному слежению над состоянием мотора

Стоит отметить, что для корректной работы транспортного средства, очень важно, чтобы функционирование датчика происходило в нормальном режиме. При сбоях в работе узла, высока вероятность поломки самого двигателя, а также возникновения различных непредвиденных ситуаций на дороге

Причины возникновения неисправностей

Поломка ДТОЖ достаточно редко беспокоит автолюбителей вследствие своей простой конструкции. Но причин выхода из строя всё же достаточно. Использование некачественного антифриза и моторного масла приводит к разрушению поверхности ДТОЖ. Чувствительный элемент датчика может покрываться осадком в виде кристаллов. Причина может крыться и в производственном браке. Не стоит покупать ДТОЖ на барахолках и различных дешёвых рынках автозапчастей. ДТОЖ, купленный на таком рынке, зачастую не будет отвечать заявленным параметрам и малейшие повреждения приведут к выходу датчика из строя. Утечка антифриза может привести к износу прокладки. Скачок напряжения в бортэлектросети и коррозия контактов также могут быть причиной выхода из строя датчика.

Этапы работы

Для осуществления установки вам понадобятся:

  • сам датчик;
  • пластиковые хомуты (3 шт.);
  • теплоизоляционная гильза;
  • термопаста типа КПТ-8 (кремнийорганическая паста теплопроводная) или ее аналог.

Паста наносится на поверхность чувствительного элемента датчика температуры (ДТ) с целью улучшения теплопроводности. В дальнейшем это положительно влияет на точность измерений.

Необходимо соблюсти некоторые требования к установке датчика. Например, длина провода между ДТ подачи и ДТ «обратки» должна составлять 1,5 м. Расстояние от датчика до блока коммутации — 3 м, от БК до ПУ — столько же.

Второе требование касается расположения устройств. Место установки датчика температуры на трубе — не менее 20 см от отопительного котла. В большей степени это требование обусловлено простотой удобства самого монтажа.

  1. Датчик прикладывается к трубе стороной, на которую нанесена термопаста.
  2. Устройство притягивается и фиксируется одним пластиковым хомутом поверх чувствительного элемента.
  3. Датчик оборачивается теплоизоляционной гильзой.
  4. Гильза закрепляется двумя хомутами.

Готово, установка выносного датчика температуры завершена.

Далее шлейф ДТ протягивается к блоку коммутации, вставляется в разъем Х2. Силовой провод ТЭНа подключается к разъему Х1 посредством винтового зажима, а силовой кабель — к автоматическому выключателю на ПУ. Соединением блоков коммутации и управления завершается установка ПУ.

Включение автоматов на блоке коммутации приводит к активации пульта управления. Температуры теплоносителя на «подаче» и «обратке» отображаются в нижнем левом углу дисплея (снизу/сверху соответственно).

Пульт управления блоком ТЭНов в котлах «Куппер» «ПУВН-10».

ПУВН-10 и ПУБТ-03 рекомендуется использовать на отопительных котлах «Теплодар». Они помогут пользователю легко контролировать важные параметры.

При этом помним, что грамотная установка датчиков температуры на трубопроводе — первое условие корректного, длительного и бесперебойного функционирования пульта управления.

Специалисты осуществляют профессиональный монтаж теплового оборудования и комплектующих

Обращаем также ваше внимание, что гарантия на продукцию предоставляется только при заключении договора на установку

источник

Автоматическое управление газовым котлом с помощью комнатного термостата

Комнатный термостат – это устройство, позволяющее регулировать работу вашего нагревательного агрегата в наиболее удобной для вас форме. Оно поможет сократить затраты на газ и электроэнергию, увеличит срок службы котла и обеспечит постоянную температуру в помещении. Статья содержит в себе много полезных советов по выбору термостата, его установке, подключению и дальнейшему использованию.

Принцип работы

Газовый котёл работает циклически, включаясь тогда, когда температура теплоносителя (воды) падает до определённого значения, которое вы устанавливаете вручную. Тогда же начинает работать и насос.

Отсутствие автоматики приводит к необходимости подстройки параметров отопительной системы на протяжении всего холодного сезона. Но даже ручная регулировка не гарантирует, что в особо холодные дни квартира или дом не промёрзнет, а тёплым солнечным днём не превратится в сауну.

Именно для этих целей и применяются термостаты.

В отличие от газового котла, для которого важнейшим параметром является температура теплоносителя, термостату важна температура воздуха в помещении.

Вы один раз задаете минимально возможную температуру, при которой вам комфортно находиться в помещении без отопления. Как только температура воздуха падает ниже этого значения на 0,25-1 градус (шаг зависит от модели устройства), термостат автоматически запускает котёл и насос.

Если температура превышает установленный вами порог на всё те же 0,25-1 градус, терморегулятор автоматически выключит систему отопления.

Три основных преимущества терморегуляторов

Автоматика для газового котла

Воздух в помещении остывает не так быстро, как теплоноситель в контуре, поэтому число запусков отопительного агрегата сокращается многократно, что благоприятно сказывается на сроке его службы и вашем материальном состоянии.

Как было сказано выше:

  1. они повышают уровень комфорта – температура в помещении будет стабильной при любой погоде, изменится лишь частота включения отопительной системы;
  2. избавляют от необходимости частой подстройки параметров котла;
  3. существенно сокращают расходы на отопление.

В обычном режиме котёл срабатывает в среднем раз в 10 минут и греет воду 1-2 минуты, при этом насос работает постоянно. При наличии автоматики, котёл будет включаться значительно реже, а насос будет работать только в моменты необходимости, прокачивая нагретый теплоноситель по контуру.

По некоторым данным, экономия может составлять до 25-30%, что делает прибор очень эффективным и быстро окупаемым.

Виды комнатных термостатов

Автоматику для регулировки работа котла можно условно разделить на:

  • Проводные – связь котла с контроллером обеспечивается проводным соединением (требует дополнительной установки).
  • Беспроводные – весь рабочий процесс регулируется при помощи радиосигнала.

В комплект беспроводного термостата входят два блока, один из которых устанавливается возле котла и подключается к его клеммам, а второй устанавливается в помещении, из которого предполагается осуществление контроля работы системы отопления.

Оба блока связаны между собой по радиоканалу. Для удобства использования контрольный блок оснащают мини-клавиатурой и жидкокристаллическим дисплеем.

Беспроводной термостат-программатор

По выполняемым функциям комнатные термостаты делятся на:

  • Простые – могут только поддерживать заранее заданную температуру в помещении.
  • Программируемые – их ещё называют программаторами. Они обладают богатым набор функций: вы можете изменять ряд параметров котла дистанционно, настраивать температурные режимы «день» и «ночь», программировать отопительную систему по дням недели.
  • С встроенной функцией гидростата – они позволяют наблюдать за уровнем влажности в любых помещениях, где есть необходимость контроля микроклимата. Имеют встроенный режим уменьшения и увеличения влажности.

Популярные модели и производители

Самыми востребованными на российском рынке являются термодатчики таких марок, как Siemens, IMIT, Thermolink и Baxi.

Ассортимент производителей очень широк и включает в себя как модели начального уровня, так и серьёзные терморегуляторы для многоконтурных котлов с большим набором дополнительных функций.

Устройство системы охлаждения на ВАЗ-2114

Местоположение датчика температуры охлаждающей жидкости

Прежде чем приступить непосредственно к процессу замены, необходимо понимать саму конструкцию системы охлаждения и месторасположения датчика в основном силовом агрегате:

Здесь всё устроено тривиально

1 – элемент в виде пробки для бака расширения; 2 – бак для расширения; 3 – шланг отвода жидкости из патрубка; 4 – шланг проходящий между радиатором и бачком расширительным; 5 – шланг отводящий от радиатора; 6 – бачок с лева от радиатора; 7 – трубка алюминиевая; 8 – системы заглушки; 9 – бачок с права от радиатора; 10 – пробка для слива; 11 – середина радиатора; 12 – кожух для электрического вентилятора; 13 – пластиковые крылья электрического вентилятора; 14 – электрический двигатель; 15 – насосный шкив зубчатый; 16 – крыльчатка насоса; 17 – ремень привода вала распределительного; 18 – блок для двигателя; 19 – насосная труба; 20 – шланг для радиатора с подводящей функцией; 21 – шланг радиатора отопителя с функцией отвода; 22 – шланг подводящий охлаждающую жидкость к дроссельному патрубку; 23 – выпускной патрубок; 24 – шланг для заправки; 25 – шланг радиатора отопителя с функцией подвода; 26 – термостат; 27 – датчик температуры охлаждающей жидкости; 28 – датчик указателя уровня охлаждающей жидкости.

Процесс замены датчика (ДТОЖ)

Поэтому, как показывает практика, автомобилисты проводят операцию своими руками. Итак, разберем, последовательность действий направленных на замену датчика охлаждающей жидкости:

  1. Снимаем клемму с АКБ.

    Проводим демонтаж клеммы АКБ

  2. Откручиваем и демонтируем воздушный фильтр. Это нужно для того, чтобы обеспечить максимальный доступ к датчику.

    Для того чтобы добраться до датчика необходимо снять воздушный фильтр

  3. Отсоединяем провода, которые питают элемент. Отключаем колодку проводов питания датчика

    Датчик температуры охлаждающей жидкости с демонтированной фишкой

  4. При помощи ключа на 19, проводим демонтаж изделия. Демонтаж ДТОЖ

    Ключом на 19 выкручиваем датчик

  5. Сборка проходит в обратном порядке.

Выбор изделия

К выбору изделия стоит подойти тщательно, поскольку от его качества напрямую будет зависеть срок эксплуатации, а также режимы работы двигателя. Итак, рассмотрим все варианты покупки датчика температуры охлаждающей жидкости для ВАЗ-2114.

Оригинал

Оригинальный вид датчика ОЖ производства АвтоВАЗ

2101-3808600 – оригинальный каталожный номер детали, которая устанавливается на почти все автомобили семейства Лада. Производится данное изделие на заводе АвтоВАЗ. Стоимость составляет 300 рублей. Устанавливается в стандартное посадочное место и не требует доработок.

Аналоги

Кроме оригинальной детали существует ряд аналогов, которые можно устанавливать на автомобиль. Некоторые из них по качеству намного лучше, чем оригинал.

Это был не оригинальный датчик

Итак, рассмотрим, все варианты аналогов датчика температуры охлаждающей жидкости:

Наименование производителя Каталожный номер Стоимость, в рублях
Fenox TSN22101 210
LUZAR LS 0101 240
Fenox TSN22101O7 240
Vernet 2509 250
Patron PE13059 300
Intermotor 52400 300
Era 330082 350
Facet 7.3000 350
Eps 1.830.000 400
KW 530.000 550
H+B Elparts 70511515 600
Cargo 180804 700
Hella 6PT 009 107-151 750

Датчик ОЖ производства «Хелла»

Последствия несвоевременной замены датчика

Не многие автолюбители знают, что неисправность датчика температуры охлаждающей жидкости влияют на работу двигателя в целом. Рассмотрим, основные последствия неисправности данного узла для автомобиля:

  • Некорректная работа электронного блока управления двигателем. Так, датчик не дает достоверных данных на ЭБУ, что в жаркое время может вовремя не включить вентилятор охлаждения. Так, в свою очередь последствием станет то, что автомобиль закипит. Это может привести к тому, что в худшем случае, может вызвать деформацию и прогиб головки.
  • Из-за некорректной работы датчика могут быть нарушены следующие функции: производительность мотора, динамика движения, работа термостата.
  • Другие последствия, к которым датчик привязан косвенно.

Подключение ТЭНа с терморегулятором

Рассмотрим принцип работы и схему включения.

Они используются для бойлеров и котлов отопления. Берём универсальный на 220В и 2-4,5кВт, обычный, с чувствительным элементом в виде трубочки, помещается он внутрь ТЭНа, в котором есть специальное отверстие.

Тут видим 3 пары нагревательных элементов, итого шесть, подключать нужно следующим образом: на три садим ноль и на другие 3 – фазу. В разрыв цепи вставляем как раз наше устройство. Он имеет три контакта, на фото ниже видно один по центру сверху и два снизу. Верхний используется для включения к нулю, а какой из нижних к фазе надо проверить тестером.

Ставим регулятор на минимум – звоним тестером в левый нижний с верхним –  есть звуковой сигнал, а на втором нет, теперь увеличим градус и тестер звонит уже правый нижний с нулём. Значит питание приходит на ноль (верхний) и с него идёт на ТЭНы, т.е. запитываются. А левый нижний вывод можно использовать для индикатора, чтобы индицировалось, когда отключён ТЭН.

Установка и подключение терморегулятора

Современные производители котлов и различных систем отопления комплектуют свои изделия беспроводными портами либо разъемами для дополнительного подключения датчиков температуры.

Существует два основополагающих варианта подключения термодатчика:

  • через кабель регулятора;
  • при помощи клеммы, расположенной на самом отопительном оборудовании.

Узнать о том, как подсоединить терморегулятор к котлу можно легко узнать из прилагаемой к устройству инструкции по эксплуатации, найдя соответствующий раздел с подробным описанием схемы монтажа.

Существуют некоторые общие практические правила и требования, как установить регулятор температуры вне зависимости от его функционального набора. Следует четко помнить, что корректное действие всей системы отопления напрямую зависит от охлаждения и/или нагрева самого термоэлемента.

Быстрота его реагирования находится в прямой зависимости от скорости температурных изменений. Поэтому становится очевидным, что если термодатчик заблокирован какими-либо предметами, то он будет с задержкой реагировать на изменение температурных параметров в помещении, а его показатели станут недостоверными.

2Подключение преобразователяMAX31865 к Arduino

Есть несколько популярных библиотек Arduino для работы с MAX31865. Но наиболее популярная и проверенная, вероятнее всего, библиотека от Adafruit. Скачаем и установим её.

Библиотеку от Adafruit можно также установить через менеджер библиотек Arduino IDE: Tools Manage Libraries… и в поле фильтра ввести MAX31865. Выбрать интересующую библиотеку, нажать кнопку Install и дождаться окончания установки.

Откроем из примеров библиотеки единственный скетч для MAX31865 и загрузим его в память Arduino.

Загрузка примера из библиотеки для MAX31865

Текст скетча из библиотеки Adafruit (в будущем библиотека может измениться, как и пример в ней):

Скетч чтения температуры с MAX31865 (разворачивается)

#include <Adafruit_MAX31865.h>

Adafruit_MAX31865 thermo = Adafruit_MAX31865(10, 11, 12, 13); // Use software SPI: CS, DI, DO, CLK
//Adafruit_MAX31865 thermo = Adafruit_MAX31865(10); // use hardware SPI, just pass in the CS pin

#define RREF 430.0 // The value of the Rref resistor. Use 430.0 for PT100 and 4300.0 for PT1000
#define RNOMINAL  100.0 // The 'nominal' 0-degrees-C resistance of the sensor (100.0 for PT100, 1000.0 for PT1000)

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  Serial.println("Adafruit MAX31865 PT100 Sensor Test!");
  thermo.begin(MAX31865_3WIRE);  // set to 2WIRE or 4WIRE as necessary
}


void loop() {
  uint16_t rtd = thermo.readRTD();

  Serial.print("RTD value: "); Serial.println(rtd);
  float ratio = rtd;
  ratio /= 32768;
  Serial.print("Ratio = "); Serial.println(ratio,8);
  Serial.print("Resistance = "); Serial.println(RREF*ratio,8);
  Serial.print("Temperature = "); Serial.println(thermo.temperature(RNOMINAL, RREF));

  // Check and print any faults
  uint8_t fault = thermo.readFault();
  if (fault) {
    Serial.print("Fault 0x"); Serial.println(fault, HEX);
    if (fault & MAX31865_FAULT_HIGHTHRESH) {
      Serial.println("RTD High Threshold"); 
    }
    if (fault & MAX31865_FAULT_LOWTHRESH) {
      Serial.println("RTD Low Threshold"); 
    }
    if (fault & MAX31865_FAULT_REFINLOW) {
      Serial.println("REFIN- > 0.85 x Bias"); 
    }
    if (fault & MAX31865_FAULT_REFINHIGH) {
      Serial.println("REFIN- < 0.85 x Bias - FORCE- open"); 
    }
    if (fault & MAX31865_FAULT_RTDINLOW) {
      Serial.println("RTDIN- < 0.85 x Bias - FORCE- open"); 
    }
    if (fault & MAX31865_FAULT_OVUV) {
      Serial.println("Under/Over voltage"); 
    }
    thermo.clearFault();
  }
  Serial.println();
  delay(1000);
}

Обратите внимание, что в функции setup() необходимо указать, по какой схеме вы подключаете датчик. По умолчанию стоит трёхпроводная схема, что указывается константой MAX31865_3WIRE

Для 2- и 4-проводных подключений датчика названия констант, соответственно, MAX31865_2WIRE и MAX31865_4WIRE. Также следует обратить внимание на константы в начале скетча RREF и RNOMINAL, которые определяют референсное (опорное) сопротивление и номинальное сопротивление термодатчика, соответственно.

Теперь подключим модуль с MAX31865 к Arduino по такой схеме (соответствие выводов можно поменять в скетче):

Схема подключения модуля MAX31865 к Arduino
Вывод модуля Вывод Arduino
CLK D13
SDI D11
SDO D12
CS D10
VIN 3V3
GND GND

Если запустить теперь монитор последовательного порта из Arduino IDE, то мы должны увидеть ежесекундно обновляющиеся показания термодатчика.

Типы датчиков температуры

Есть много различных типов датчиков температуры. От простых контролирующих процесс вкл/выкл термостатического устройства, до сложных контролирующих системы водоснабжения, с функцией её нагрева применяемых в процессах выращивания растений. Два основных типа датчиков, контактные и бесконтактные далее подразделяются на резистивные, датчики напряжения и электромеханические датчики. Три наиболее часто используемых датчика температуры это:

  • Термисторы
  • Термопреобразователи сопротивления
  • Термопары

Эти датчики температуры отличаются друг от друга с точки зрения эксплуатационных параметров.

Оцените статью
alpha-house.ru
Добавить комментарий