Как устроен датчик температуры: Устройство датчика температуры охлаждающей жидкости

Предметом статьи является достаточно тонкое устройство. И автолюбителям стоит понимать, что оно реагирует на работу смежных узлов, на особенности привода, на внешние условия и особенности охлаждающих жидкостей. Специалисты рекомендуют раскошелиться сразу на несколько антифризов, которые вы будете заливать в зависимости от времени года. Хоть это и дорого, но серьезно продлевает жизнь автомобиля.

Обращайте внимание на материал шайбы. Если это медь, то весь датчик можно устанавливать без предварительных манипуляций. А вот если производитель использовал другой материал, то резьбу обязательно нужно смазать герметиком.

Правильнее всего будет искать запчасть по VIN-коду. Так вы найдете именно то, что будет исправно работать в тандеме со всей охлаждающей системой и электроникой автомобиля. Малейшие различия в характеристиках старой и новой детали чреваты – двигатель будет сильно греться, повысится расход топлива. Советуем искать по коду транспорта оригинальную запчасть. Она стоит своих денег, так как служить будет очень долго.

Другим вариантом будет поиск по техническим данным транспорта. Вам нужно будет указать марку, кузов, производителя, параметры мотора и года выпуска. В поисках вам помогут менеджеры магазинов или электронные каталоги, в которых запчасти уже отсортированы по указанным параметрам.

После покупки датчика стоит все же проверить его указанным выше методом. Достаточно взять электрочайник, вскипятить в нем воду и проверить датчик омметром. Если при столь высокой температуре датчик покажет себя хорошо, его можно будет смело ставить на автомобиль.

При подборе аналогов советуем обратить внимание на продукцию вот таких фирм FAE (Испания), Blue Print (Великобритания), EPS (Италия). Отличные запчасти поставляет Nipparts(Нидерланды), среди которых можно найти ДТОЖ практически для всех азиатских автомобилей.

Также неплохие аналоги по доступной цене предлагают Fenox (Беларусь), Era (Италия). Качество датчиков очень высоко, хотя и серьезно уступает OEM-комплектующим. Если ваши финансы сильно ограничены, имеет смысл брать датчик белорусской фирмы.

Не советуем брать аналоги малоизвестных фирм. Поскольку датчик представляет собой пусть и простое, но все же электрическое устройство, низкое качество его исполнения наихудшим образом скажется на работе двигателя. Всякая экономия здесь оказывается сомнительной. Лучше всего переплатить, но взять оригинал – в долгосрочной перспективе он будет работать лучше всякого аналога.

Многие автолюбители, узнав о проблемах с системой охлаждения, начинают искать проблему в радиаторе и термостате. Однако, далеко не всегда неполадки могут быть связаны именно с ними. Компактный ДТОЖ также может поломаться, хоть и представляет собой очень надежную деталь. Новая запчасть не стоит больших денег, особенно если учесть, что на выбор сегодня есть аналоги от десятков производителей. Выше мы указали на самых лучших. Впрочем, это не отменяет того, что дольше всего отъездит оригинальная запчасть.

Не советуем медлить с заменой неисправного датчика. Как и всякая деталь системы охлаждения, он должен исправно функционировать, иначе вам не избежать трат на ремонт двигателя. Но до этого доходит редко. Вы сразу заметите чад из выхлопной трубы, проблему с пуском двигателя и его дальнейшей эксплуатацией. Обратитесь к специалистам на СТО. Возможно, полная замена датчика вам и не понадобится.

С полной версией статьи можете ознакомиться здесь.

Где находится датчик температуры

Где находится датчик температуры охлаждающей жидкости?

Где находится датчик температуры охлаждающей жидкости, знает любой опытный водитель. Чаще всего он располагается на верхней части корпуса двигателя и почти всегда имеет одинаковый вид, независимо от модели автомобиля.

Предназначение устройства

Датчик указателя температуры охлаждающей жидкости является очень важным элементом всей системы управления двигателем. Ведь именно он контролирует состояние температуры охлаждающей жидкости в общей системе охлаждения.

Данные из датчика используются системой управления, чтобы скорректировать главные параметры работы двигателя, которые зависят от теплового состояния.

К таким данным относятся:

• качественный состав топливно-воздушной смеси;
• частота оборотов коленчатого вала;
• угол опережения зажигания.

Таким образом, устройство обеспечивает быстрое прогревание двигателя при его запуске, а также поддержание его оптимальной температуры во всех режимах.

Проверка ДТОЖ, видео:

Для того чтобы проверить устройство, его необходимо сначала снять.

Провести демонтаж очень просто:

1. как правило, датчик располагается на патрубке ГБЦ и чтобы его снять, сначала нужно демонтировать воздушный фильтр;
2. потом снимается минусовый провод с аккумулятора;
3. сливается охлаждающая жидкость из радиатора;
4. от прибора отключается проводка;
5. с помощью подходящего ключа (чаще всего 19–21) ослабляется затяжка, после чего датчик легко демонтируется.

После того как датчик сняли, его помещают в ёмкость с охлаждающей жидкостью и начинают её постепенно нагревать. Процесс сопровождается постоянным контролем над температурой и показаниями омметра, который подключён к датчику.

Существует специальная таблица соответствия температуры охлаждающей жидкости к показателям омметра.

Когда показания вашего устройства не сходятся с данными из таблицы, датчик необходимо заменить, так как ремонту он уже не подлежит.

В случае когда выяснилось, что датчик в рабочем состоянии, неисправность нужно искать дальше. Возможно, возникли какие-либо проблемы с термостатом.

Пример, как проверить датчик температуры охлаждающей жидкости вы можете увидеть, просмотрев данное видео:

Признаки неисправности ДТОЖ

Датчик для охлаждения жидкости, как и любой другой датчик, может иметь неисправности, которые когда-либо приведут к сбоям в работе мотора.

Основные признаки, которые указывают на поломку устройства:

• повышенный расход топлива;
• плохой выхлоп, когда двигатель в холодном состоянии;
• проблемы запуска двигателя в морозы.

Как правило, если возникают подобные неполадки, то замена датчика не требуется. Возможно, проблема появилась из-за отхода или повреждения контакта, неполадок в проводке или утечке жидкости для охлаждения.

Поэтому вначале необходимо произвести визуальный осмотр устройства на предмет какого-либо повреждения или коррозии.

Иногда холодный двигатель троит и «колбасит», а его холостые обороты прыгают с минимальных до максимальных значений в минуту, а через несколько минут или с повторного старта ситуация исправляется.

Такая проблема может образоваться из-за поломки датчика температуры жидкости для охлаждения.

Проверить состояние прибора можно с помощью омметра. При этом вывинчивать его не нужно. Проверяется не его сопротивление, а масса-датчик.

Когда датчик в порядке, то сопротивление стремится к бесконечности, если же он сломан, то сопротивление равно 10 кОм или менее.

Датчик уровня охлаждающей жидкости

Так как двигатель является самой важной и дорогой частью любого автомобиля, ему необходимо периодически уделять должное внимание.

Часто причиной поломки мотора становится его закипание. Но такую ситуацию очень легко предупредить. Достаточно постоянно следить за показаниями датчика уровня охлаждающей жидкости.

Схема устройства датчика уровня охлаждающей жидкости

Прибор представляет собой специальный герметизированный переключатель, который сделан из специального материала, обладающего ферромагнитными свойствами.

В механизме есть пружинные контакты. Если напряжение магнитного поля повышается, поля соприкасаются друг с другом, вследствие чего возникает замыкание.

Когда напряжение поля становится ниже, контакты размыкаются.

Как подключить датчик температуры охлаждающей жидкости?

Установка прибора в целях безопасности производится только при остывшем двигателе, так как рабочая температура тосола, находящегося внутри системы, достигает около 100 градусов.

Датчик устанавливается очень легко: вкручивается в посадочное гнездо, после чего подтягивается резьба и подключается проводка, ставится на своё место воздушный фильтр и соединяется колодка проводов питания ДМРВ.

Категорически запрещается использовать при этом герметик. При работе двигателя система охлаждения и металлические элементы очень сильно нагреваются, и герметик может расплавиться.

Если это случится, то герметик попадёт в тосол и система охлаждения может дать сбой.

Схема подключения датчика температуры охлаждающей жидкости:

Замена ДТОЖ, видео:

Многие владельцы автомобилей часто проверяют уровень охлаждающей жидкости визуально, не используя показатели специальных приборов. Необходимо просто посмотреть на расширительный бачок.

Если мотор холодный, то охлаждающее вещество должно находиться между максимальным и минимальным уровнем отметок на бачке. При прогретом моторе, уровень вещества может незначительно повышаться.

Если ваш автомобиль полностью исправен, то когда уровень антифриза снижается, датчик незамедлительно даёт об этом знать. Автомобилист видит специальный сигнал на приборной панели и доливает тосол или охлаждающую жидкость.

Следует знать, что настоящие специалисты категорически запрещают доливать в систему охлаждающие жидкости, когда мотор сильно прогрет. Необходимо ожидать пока двигатель остынет и только после этого доливать жидкость.

Также противопоказано доливать одну воду. Ведь антифриз имеет особые свойства, благодаря которым защищает головки цилиндров от коррозии.

Если проверка датчика температуры охлаждающей жидкости, не показывает температуру охлаждающей жидкости. В таком случае вам лучше обратиться в сервис технического обслуживания.

Промывка инжектора, чистка форсунок своими руками. — здесь больше полезной информации.

В любом автомобиле все взаимосвязано. Автомобильная система могла выйти из строя по какой-либо сопутствующей причине. К примеру, вы могли снять какую-то деталь, находящуюся с датчиком, и неправильно её поставить.

Но бывает и так, что проблема связана именно с датчиком температуры. Уровень охлаждающей жидкости может быть непостоянным или существует поломка в датчике измерения уровня охлаждающей жидкости.

Вас заинтересует эта статья — Ремонт трещин и сколов на лобовом стекле.

В сервисе могут заменить датчик, при этом дают гарантию на качественную его замену и правильную сборку всех деталей на нужные места.

Приобрести датчик можно непосредственно на месте его замены, а стоимость работы, скорее всего, будет в несколько раз больше, нежели стоимость самого прибора.

Таким образом, датчик температуры охлаждающей жидкости является очень важной составляющей вашего автомобиля, которая требует постоянного внимания и ухода.

Если ремонт этого устройства необходим, то сделайте его качественно, не жалея о потраченных средствах. После ремонта, двигатель будет работать ровно, особенно это будет заметно на низких оборотах.

Датчик температуры двигателя – где находится и как самому быстро поменять

Автомобильный двигатель сложная система, на которую навещено куча датчиков. Один из самых важных, это так называемый датчик охлаждающей жидкости, он следит за температурой и не дает мотору перегреться. По сути, от его работы завит долговечность работы этого агрегата, ведь если он выйдет из строя, то можно пропустить перегрев, что просто не допустимо …

ОГЛАВЛЕНИЕ СТАТЬИ

В этой статье я расскажу, почему же так важен этот прибор, как его поменять и какие есть признаки неисправности. НО для начала определение.

Датчик температуры охлаждающей жидкости (ДТОЖ) – это устройство, которое контролирует нагрев жидкости охлаждения, при достижении максимальной (критической) температуры, он подает сигнал на блок ЭБУ, который в свою очередь включает вентилятор обдува радиатора.

Таким образом, сбрасывается лишняя (повышенная температура), что не дает двигателю перегреться и работать в нормальном режиме. Также этот датчик, передавая информацию о «прогреве», косвенно участвует в образовании, топливной смеси, ведь холодному двигателю нужно больше топлива, чем горячему.

Если датчик температуры неисправен

Это реально плохо, он может просто «загубить» ваш мотор. Это сказывается как на работе, так и на собственно самом состоянии агрегата. Он неправильно подает информацию в блок ЭБУ, а соответственно неправильно происходит топливоподача и зажигание топлива. Данные неправильные, и даже прогретый мотор может заглохнуть и уже не запуститься.

Также двигатель может перегреться, достигнуть стадии кипения, но данные передаваемые в ЭБУ будут не верными. Такой «перегрев» может физически повлиять на строение мотора, это сказывается в – «просевших» маслосъемных кольцах (проявляется — синий дым), в сложных случаях поршни вообще может заклинить.

Как видите, не смотря на простоту устройства этого датчика, он реально выполняет очень важные функции:

1) Способствует топливоподачи в нужных объемах, а также косвенно участвует в системе зажигания.

2) Уберегает двигатель от перегрева.

Устройство, как работает

МЫ уже с вами разобрали — для чего нужны эти датчики, однако хочется отметить что – система охлаждения двигателей внутреннего сгорания не могут обойтись без правильной корректировки и контроля. Именно это «маленькое», но очень умное устройство нам дает, как-бы «контроль» за работай силового агрегата. Но из чего же он состоит сам?

Для многих техников, это очень простое устройство, а вот для «начинающих» водителей он может показаться сложным. В основе в 90% случаев, лежит полупроводниковый элемент, обычно это – резистор или термистор. Эти два датчика могут изменять электрическое сопротивление, от температуры охлаждающей жидкости (ОЖ).

Простыми словами – если температура «ОЖ» низкая, то сопротивление на таких элементах повышается. Если жидкость прогрелась — то как вы догадались, оно понижается – данные поступают в блок управления, и уже там анализируются, кстати, выдаются вам в показателе температуры на приборной панели. Эти полупроводниковые элементы, настроены очень точно, поэтому любое изменение температуры, сразу же фиксируется.

Датчик охлаждения всегда должен находится в жидкости, для того чтобы выдавать правильную информацию. Если он не погружен в жидкую среду, значит — он будет работать не верно! Производители это понимают, а поэтому устанавливают их только в тех местах, которые всегда (даже при разгерметизации), будут находиться «рядом» с ОЖ.

Как правило, это – корпус термостата, в блоке цилиндров, реже в головке блока. Справедливости ради стоит заметить, что на некоторых иномарках, премиального сегмента бывают сразу два датчика, закрепленных в разных местах. Например —  один на термостате, другой на головке блока. Чаще они выполняют разные задачи, так например один передает температуру жидкости в блок ЭБУ и на панель автомобиля, другой может «руководить» функцией включения вентилятора охлаждения.

Если повести зависимость расхода топлива и температуры – можно отметить что если двигатель холодный, то подается обогащенная топливная смесь, если же двигатель прогрет, то концентрация уменьшается.

Поломка датчика температуры, расценивается двигателем как «наименьшие» показатели схожие с холодным мотором, поэтому будет постоянно подаваться обогащенная топливная смесь, что негативно скажется на расходе топлива и экологии. Также может пострадать и катализатор.

В свою очередь короткие замыкания, могут заставить датчик передавать неправильные сведения о том — что «якобы двигатель прогрет». Тогда будет подаваться обедненная смесь, завести мотор будет сложно, работать он будет не стабильно, также плохая реакция на педаль газа.

Если честно поломки датчика не так распространены, из-за его простой конструкции. Зачастую от долгой эксплуатации, начинают «прикипать» или «окисляться» провода которые к нему идут. Это также может спровоцировать неправильные данные, схожие с поломкой.

Не стоит забывать и о специфических конструкциях термостатов, некоторые очень долго прогреваются, из-за чего датчик может достаточно долго фиксировать низкую температуру. Этим грешат некоторые немецкие турбированные двигатели.

Неисправности и методы их диагностики

Проверить датчик зачастую очень просто. В 90% случаев, с ним происходит всего несколько неисправностей, которые можно выявить визуально:

1) Посмотрите на клемму, возможно, она просто окислилась от времени. Снимите ее и очистите от налета.

2) Если ли коррозия. Иногда прогнивают контакты.

3) Трещины в корпусе, и следы утечки. Значит, датчик «пробило», нужно менять.

Это самые простые способы, сделать их может каждый, причем достаточно просто. Но есть несколько поломок, которые выявляются только на СТО, вот некоторые признаки:

1) Ошибка на приборной панели, которая указывает на датчик охлаждающей жидкости

2) Сложный запуск двигателя, даже в теплую погоду. А также остановка «горячего» мотора на холостых оборотах и дальше его сложный запуск

3) Увеличение расхода топлива, причем на много! А также ошибки содержания CO, или ошибки катализатора, на приборной панели.

4) Постоянный перегрев двигателя, при нормальном объеме жидкости и при правильном включении вентилятора охлаждения.

Зачастую это говорит о поломке «датчика». Сами вы навряд-ли проверите — нужно будет ехать на СТО снимать его и проверять параметры напряжения и сопротивления.

Обычно это происходит таким способом: — снятый датчик ОЖ помещают в воду и меняют ее температуру, при подключенных диагностических аппаратах. Прогретая вода должна заставить снизиться напряжение от 3 Вольт, до 0,5-1 Вольта, в течение 5 минут. Если такого не происходит, значит – просто меняем!

Ребята также хочется отметить — что прежде чем ковырять это устройство и искать в нем неисправность, для начала проверьте в порядке ли у вас система охлаждения:

1) Для начала проверьте работу вентилятора, ведь много машин кипят именно из-за него. Проверить достаточно легко, он сам включится, если температура полезла выше 95 градусов Цельсия.

2) Уровень охлаждающей жидкости. Может у вас она уже ушла, а вы грешите на датчик. Обязательно смотрим, в этом вам поможет вот эта статья.

3) Проверка герметичности крышки радиатора. Конечно сейчас в современных машинах, все радиаторы не разборные, однако в старых была крышка сверху, которая могла пропускать воздух и способствовать «завоздушиванию» системы.

4) Рекомендованная жидкость, сейчас ошибки датчиков могут появляться из-за неправильной жидкости. Так устроены многие иномарки, то есть они замеряют плотность и практически анализируют состав. Например — если зальете обычную воду, то может появиться ошибка датчика ОЖ, и ваш автомобиль вообще может не запуститься.

5) Своевременная замена. Этот пункт вытекает из пункта 4, так отработанная жидкость также может вызывать ошибку, на многих автомобилях это 3 – 5 лет. Самому можно определить по цвету, если она уже темная, а не зелена или красная, то ее нужно менять.

Такие проверки обязательны, прежде чем ехать с вопросами на СТО.

Замена, в том числе и своими руками

Если вы точно определили что датчик вышел из строя, то заменить его не так уж и сложно, даже не опытному водителю. Как правило, корпус у него идет под «гайку», так что он просто выкручивается из своего места. Также есть и пластиковые варианты, которые сидят на двух маленьких болтиках (однако такое редкость).

Прежде чем его менять, нужно:

1) Отключить аккумулятор, это обязательно, чтобы избежать ошибок ЭБУ.

2) Слить «немного» охлаждающей жидкости, как правило, до уровня датчика, на многих СТО вообще его просто выкручивают, часть жидкости выходит – затем (после замены) добавляют до уровня сколько нужно.

3) Отсоединяем и убираем шлейф, для того чтобы его не замочить.

После просто откручиваем датчик, обычно это ключ либо на 13, 17, редко на 19.

НА это место закручиваем другой – затягиваем, но не сильно (а как говорят мастера «плотно», главное чтобы не сломать), как правило, с ним идут резиновые прокладки.

После вытираем подтеки — добавляем охлаждающей жидкости до нужного уровня – подключаем питание и аккумулятор – запускаем автомобиль и проверяем работу. Очень простая проверка, попробовать прогреть двигатель, тогда датчик должен включить вентилятор охлаждения. Пробуем проехать, резкие ускорения, а также запуск и остановка мотора – так нужно сделать от 3 до 5 раз.

В заключении – ребята датчик это простой, но очень важный элемент, на моей практике было несколько случаев, когда перегревали мотор именно из-за его неисправности. Стоит он копейки, да и заменить самому не сложно! Поэтому если начали проявляться признаки перегрева и мотор работает не стабильно, первым делом после уровня жидкости в бачке, смотрим на датчик! Не тяните – ремонт двигателя очень дорогой!

Сейчас небольшое видео, смотрим

НА этом все, искренне ваш АВТОБЛОГГЕР.

Где находится и как заменить датчик температуры охлаждающей жидкости?

Система охлаждения является одним из важных узлов в любом автомобиле. Транспортные средства сегодня оборудуются множеством регуляторов и измерительных приборов, предназначенных для обеспечения правильной работы ДВС. Где находится датчик температуры охлаждающей жидкости, зачем он используется и как выполнить его смену, мы расскажем ниже.

ДТОЖ нельзя путать с контроллером уровня антифриза. Если первый предназначен для выявления температуры силового агрегата, то второй применяется для контроля объема расходного материала — хладагента. По показаниям ДТОЖ блок управления выявляет температурные изменения и передает данные на бортовой компьютер о том, в каком состоянии работает мотор. С помощью контроллера определяется прогрев двигателя, его перегрев, а также оптимальная температура функционирующего ДВС. Импульсы, передающиеся на управляющий модуль, определяют функциональность управляющей системы ДВС в целом.

Температура двигателя определяет такие нюансы:

• расход горючего на 100 км;
• объем и качество газов;
• возгорание топливовоздушной смеси;
• оптимальная работа коробки передач.

Все эти факторы контролируются управляющим устройством, который по полученной информации определяет оптимальный режим функционирования двигателя. Поэтому работоспособность датчика температуры важна для транспортного средства. Если устройство неисправно и подает неверные импульсы на управляющий модуль, это может привести к проблемам.

Как ДТОЖ влияет на работу ДВС?

По параметрам, подающимся на управляющее устройство, модуль осуществляет такие функции:

1. Обогащение топливовоздушной смеси или ее обеднение. Если контроллер определяет слишком низкую температуру, то он начнет увеличивать продолжительность сигнала, поступающего на форсунки, что способствует обогащению топливной смеси. В соответствии с нормализацией температурного режима горючее постепенно обедняется, что предотвращает возможный перерасход бензина и снижает объем выхлопных газов. При поломке датчик может регулярно понижать температуру в двигателе, что приведет к загрязнению горючего и его увеличенному расходу.
2. Блок управления выставляет зажигание. Оно может быть ранним либо поздним. Если температура увеличивается, то управляющий модуль регулирует угол опережения зажигания для снижения токсичности выхлопных газов.
3. Благодаря ДТОЖ выполняется правильная рециркуляция газов в ходе прогрева. Рециркуляционный клапан при прогреве силового агрегата плотно закрывается. Если двигатель машины еще холодный, то рециркуляция станет причиной колебания холостого хода и произвольной остановки мотора.
4. С помощью ДТОЖ блок управления выполняет продувку системы фильтрации, которая улавливает пары топлива. Чтобы достигнуть лучшей управляемости машиной, угольный фильтрующий элемент не продувается до момента, пока двигатель полностью не прогреется.
5. Блокировка гидротрансформатора коробки передач при прогреве ДВС. Управляющий модуль не должен ограничивать работу устройства до момента прогрева машины.
6. ЭБУ контролирует функционирование вентилятора охлаждения агрегата. По показаниям температурного контроллера модуль осуществляет активацию и отключение вентилирующего устройства для правильного подбора температуры агрегата. Если ДТОЖ будет подавать некорректные импульсы, есть вероятность перегрева мотора.

Обзор видов ДТОЖ: устройство и принцип работы

Подробно рассмотрим принцип работы и разновидности контроллеров.

Магнитные

Такие контроллеры состоят из катушек, расположенных по сторонам стального якоря. К последнему подсоединена стрелка контроллера, расположенного на щитке приборов в салоне. Первая катушка подключается к бортовой сети автомобиля, а вторая — к кабелю с меняющимся сопротивлением. Этот параметр изменяется в соответствии с температурными значениями в двигателе. Напряжение, проходя через катушки, создает магнитное поле, которое управляет якорем. Параметр смещения элемента определяется разницей полей, зависящей от значения тока.

Пользователь Иримия Евгений на своем видео показал, как нестабильно работает ДТОЖ.

Биметаллические

Принцип действия биметаллических контроллеров основан на расширении элементов в ходе нагрева. Устройство оборудовано стержнем, который меняет размер в ходе увеличения температурного режима ДВС. Полосы в катушке осуществляют вращение стрелки на контрольном щитке в салоне авто в соответствии с величиной тока.

В современных датчиках температуры антифриза могут использоваться два типа сенсоров:

• полупроводниковые;
• биметаллические.

Вторые сегодня практически не используются. Полоса в таких контроллерах перемещается к катушке и открывает контакты, способствуя изменению величины тока, поступающего на приборную панель. А полупроводники применяются повсеместно. Блок управления подает сигнал на термистор устройства с отрицательным коэффициентом через резистивный элемент, обладающий постоянным сопротивлением. Когда температура увеличивается, сопротивление в этой схеме падает. Соответственно, снижается и уровень напряжения. Управляющий модуль определяет снижение этого параметра и определяет температуру расходного материала, выводя ее на контрольный щиток с индикатором.

Капиллярные

Считается самым старым и неактуальным для применения сегодня типом датчика. Стрелка на устройстве напрямую связана с девайсом. Контроллер выполнен в корпусе в виде емкости с расходным материалом, обладающей пониженной температурой кипения. Резервуар соединяется со стрелкой, а также стальной трубкой. При прогреве силового агрегата хладагент в емкости начинает кипеть и испаряться, в результате чего повышается давление в колбе. Этот параметр поступает на указатель, где расположена трубка Бурдона. Этот элемент начинает распрямляться в результате воздействия давления и перемещает стрелку на контрольном щитке.

Этот тип контроллеров почти не используется по нескольким причинам:

• сам измерительный элемент пролегает через весь моторный отсек, с одной стороны соединяясь с трубкой, а с другой — с контрольным щитком;
• капиллярная трубка довольно тонкая, в ходе эксплуатации она быстро повреждается.

Фотогалерея «Разновидности ДТОЖ»

Схемы разных видов датчиков приведены на фото.

Где расположен датчик?

Прежде чем проверять и поменять прибор, нужно знать о его месте расположения. Где устанавливаются датчики зависит от производителя авто.

Местоположение устройства может быть таким:

• в головке блока цилиндров;
• на верхней магистрали радиаторного устройства;
• в корпусе термостата.

Независимо от того, где установлен контроллер, устройство фиксируется рядом с отводящим шлангом, по которому хладагент поступает в радиатор. Это важно, поскольку именно это место монтажа позволяет точно определить температуру расходного материала.

Признаки неисправности

Канал AndRamons предоставил видео о процессе проверки контроллера.

Основным признаком неисправности контроллера является неработоспособность вентилирующего устройства при прогреве силового агрегата. Но машина может быть оборудована и датчиком активации вентилятора, выполняющего функцию включения. Тогда причину следует искать в повреждении электроцепи или выходе из строя контроллера.

По каким симптомам еще можно определить неработоспособность ДТОЖ:

• повышенный расход горючего;
• трудный старт двигателя на горячую, когда агрегат прогрет;
• повышенные холостые обороты;
• детонация мотора;
• перегрев агрегата.

Во многих современных автомобилях есть электронная система определения неисправностей. На специальном экране на приборной панели при поломке ДТОЖ могут выскакивать ошибки. Но обычно коды неисправностей говорят как о возможной поломке датчика, так и о повреждении проводки либо разъема контроллера.

Проверка ДТОЖ на авто

Таблица соответствия параметров температуры, сопротивления и напряжения для проверки ДТОЖ

Суть диагностики контроллера на автомобиле и вне машины заключается в проверке величины сопротивления и напряжения.

Проверка второго параметра выполняется с помощью вольтметра:

1. Щупы прибора подключите к заземлению, а также сигнальному контакту контроллера.
2. Двигатель должен быть холодным. Включите зажигание.
3. Измерьте параметр напряжения и сравните полученные данные в соответствии с таблицей.

Для диагностики температурного параметра потребуется термометр:

• выполните замер температуры расходного материала;
• заведите мотор и дайте ему прогреться, в ходе нагрева ДВС измеряйте значение напряжения с учетом изменения температуры;
• если полученные параметры не соответствуют табличным, то устройство вышло из строя.

Пользователь Яковлев Дмитрий на видео показал, как выполнить проверку контроллера.

Используя омметр, выполните проверку сопротивления:

1. Диагностика осуществляется при разной температуре машинного мотора. Параметры сравниваются с табличными.
2. Если величина сопротивления на непрогретом двигателе оказывается в правильном диапазоне, то температура расходного материала может отклониться в сторону на несколько градусов.

Проверка вне авто

Для диагностики вне автомобиля:

1. Поместите устройство в резервуар с водой и проверьте температуру.
2. Выполните замер параметра сопротивления ДТОЖ. Полученные результаты сверьте с теми, что указаны в таблице.
3. Емкость с водой постепенно нагревается. В ходе прогрева периодически выполняйте проверку уровня сопротивления и температуры.

Замена датчика температуры охлаждающей жидкости

Заменить вышедший из строя ДТОЖ можно только аналогичным прибором.

Необходимые инструменты

Для выполнения задачи потребуется:

• емкость для сбора отработанной жидкости;
• гаечный ключ на 19;
• герметик.

Пошаговая инструкция

Демонтаж и установка контроллера выполняются так:

1. Из радиатора надо слить часть хладагента, это потребуется для демонтажа датчика.
2. От устройства отключите подведенные провода.
3. Сам контроллер отключается с помощью гаечного ключа на 19.
4. Выполните диагностику устройства, если это нужно. Если вы меняете прибор, то перед установкой необходимо его резьбу обработать герметиком.
5. Закрутите на место новый контроллер, подключите к нему проводку.
6. Залейте в систему охлаждения слитый ранее антифриз. Убедитесь в том, что через устройство не протекает хладагент.

Видео «Как правильно поменять контроллер»

Наглядное руководство по замене температурного датчика антифриза описано на ролике, снятом пользователем Василием Калугиным.

Датчик температуры двигателя: где его искать под капотом?

Уважаемые автолюбители, сейчас мы узнаем о маленьком и незаметном устройстве, помогающим следить за градусами и вовремя предотвращать опасный перегрев. Это датчик температуры двигателя.

Одним из параметров двигателя внутреннего сгорания, от которого напрямую зависит его работоспособность и долговечность, является рабочая температура, которая не должна превышать критических отметок, но и не быть слишком низкой.

Зачем ты нужен, датчик температуры двигателя?

Необходимо отметить, что далеко не все автовладельцы знают, откуда на их приборной панели берётся информация о температуре мотора, и ещё меньше водителей могут сказать, где находится датчик температуры двигателя. Попробуем разобраться.

Итак, наш датчик температуры несёт тяжкий груз ответственности.

Дело в том, что двигатель внутреннего сгорания выделяет в процессе работы огромное количество тепла, которое нужно отводить от него, дабы не случилось перегрева.

С другой стороны, слишком холодный мотор также работает нестабильно.

Для поддержания температурного баланса силовой агрегат оснащён системой охлаждения, по которой циркулирует жидкость, именуемая в народе антифриз. Датчик температуры (часто его ещё называют датчик температуры охлаждающей жидкости или ДТОЖ) является, по сути, глазами и ушами этой системы.

Он не только связан с соответствующим прибором на приборной панели, но и ещё благодаря ему электронные мозги современных авто получают сведения о том, насколько прогрелся двигатель, а если точнее, то насколько горячий в данный момент антифриз.

От того, что показал датчик, напрямую зависят действия электроники, а именно:

• включение вентилятора радиатора при повышении температуры;
• подача большей дозировки топлива на впрыск для увеличения оборотов и быстрого прогрева мотора после старта;
• включение системы рециркуляции выхлопных газов;
• установка значений угла опережения зажигания.

Одним словом, датчика температуры двигателя достаточно серьёзно влияет на работу силового агрегата, а это значит, что он должен быть всегда исправен.

Где находится датчик температуры двигателя? Нужно отметить, что есть несколько вариантов, да и самих датчиков в современном автомобиле может быть больше чем один.

Как правило, основным местом их расположения является блок цилиндров силового агрегата или головка блока, но, помимо этого, найти их можно и в корпусе радиатора или в термостате.

Как устроен датчик температуры двигателя?

Теперь давайте более детально рассмотрим сам датчик температуры. На самом деле, как вы видите, это очень простой элемент, благодаря чему обеспечивается его надёжность.

С одной стороны прибора находится термочувствительный элемент, термистор, который в зависимости от температуры окружающей его среды (в нашем случае охлаждающей жидкости) меняет своё электрическое сопротивление – чем выше градус, тем сопротивление меньше.

С другой стороны датчика присутствует разъём для подключения проводки, которая идёт к блоку управления. В старых авто, выпускавшихся ещё в докомпьютерную эпоху, термодатчик напрямую подключался к индикатору температуры на приборной панели.

Может ли датчик выйти из строя?

Несмотря на простоту конструкции, датчик температуры двигателя также может поломаться. О его неисправности косвенно могут говорить такие симптомы:

• постоянно горящая на приборной панели лампа высокой температуры охлаждающей жидкости;
• проблематичный запуск мотора даже в тёплую погоду;
• глохнущий на холостых оборотах мотор;
• увеличенный расход топлива;
• постоянный перегрев силового агрегата.

Не факт, что если вы наблюдаете одну из вышеперечисленных проблем, то вина именно на датчике, но проверить его или даже заменить будет не лишним. Вообще эта деталь стоит довольно дёшево, а с процедурой демонтажа и установки новой справится даже начинающий водитель, поэтому в качестве профилактики неполадок с мотором эта процедура не помешает.

Алгоритм замены выглядит следующим образом:

• ищем под капотом или в техдокументации расположение ДОТЖ;
• снимаем клеммы аккумулятора;
• отсоединяем разъём питания от датчика;
• берём подходящий ключ и выкручиваем его. Если в процессе из посадочного гнезда потёк антифриз, пугаться не стоит – просто дайте жидкости вытечь, а потом, после установки исправной детали, долейте в бачок необходимое количество;
• вкручиваем новый ДОТЖ, подсоединяем провода, подключаем аккумулятор, доливаем антифриз и вытираем подтёки вытекшей жидкости;
• заводим автомобиль и проверяем работу мотора, а именно дожидаемся, когда включится вентилятор радиатора.

Теперь вы знаете, как выглядит датчик температуры двигателя, где его искать и даже как заменить.

Исправной вам техники и до скорого!

Датчик температуры двигателя, места его установки и неисправности

Важным прибором для автомобилей служит датчик, показывающий температурный уровень двигателя внутреннего сгорания. Его неисправность влечет неприятности для силовой установки.

Перегревание мотора чревато его выходом из строя, что требует дорогого ремонта или замены двигательной установки. Здесь малыми сумами денег не обойтись.

Общая информация о ДТОЖ

Запущенный двигатель внутреннего сгорания  нуждается в удалении лишней температуры охладителя из силовой установки. В противном случае двигатель раскаляется до появления синевы металла, из которого изготовлен. Эксплуатировать перегретый мотор невозможно. Его просто утилизируют.

Устройство, определяющее температуру, не допускает кипения охладителя. Достигая  100 C°, ОЖ (охлаждающая жидкость) не способна отбирать лишние градусы, что вызывает деформацию кривошипно-шатунного механизма, иных узлов и деталей мотора.

Именно в момент критического температурного режима посылает  в электрический блок управления (ЭБУ) сигнал, что пора включать принудительное охлаждение жидкости. Начинает работать вентилятор, обдающий радиатор потоком наружного воздуха.

Воздушный поток сбивает температуру охлаждающей консистенции, обеспечивая двигателю максимальные обороты коленчатого вала. Одновременно со снижением тепла формируется новая топливная смесь, поскольку охлажденная двигательная установка требует иное количество топлива.

Если устройство неисправное, подает в блок управления искаженную информацию, приводящую двигатель к перегреванию и остановке. Плохо то, что после остановки, его трудно запустить снова. В некоторых случаях, не заведется по возникшим причинам:

• закоксованности маслосъемных колец;
• выхода из строя шатунно-поршневого механизма;
• перекаливания головки блока цилиндров.

Приведенные факты убеждают, что датчик контроля над температурным режимом жидкости, является едва не главным элементом силовой установки автомобиля.

Технологический цикл работы мотора автомобиля изделие играет доминантную роль:

1. Устанавливает контроль над объемом охлаждающей жидкости, напрямую воздействует на формирование горючей смеси.
2. Автоматически сигнализирует в центр электронного управления двигательной установке о критических температурных режимах.

Контекст повествования требует рассказать о небольшом элементе, способном контролировать систему охлаждения двигателя автотранспортных средств. Полезно почитать начинающим автолюбителям и тем, кто за рулем не один десяток лет.

Из чего состоит датчик?

В специальный корпус вмонтирован полупроводник, изменяющий сопротивление электротока в зависимости от изменения температурных параметров охлаждающей жидкости. Полупроводниками могут служить термисторы или резисторы.

Работают по принципу сопротивления электрического тока.  Полупроводник, находясь в нормальной температурной среде, увеличивает сопротивление. Внезапное повышение температуры, снижает электрическую проводимость. Полупроводники априорно настроены на точное показание. Изменение силы тока в датчике моментально фиксируется ЭБУ.

Блок управления начинает корректировать охлаждение двигателя, включая или выключая принудительный воздушный обдув радиатора. Прибор, установленный на панельной доске автомобиля, информирует водителя об изменениях в системе охлаждения.

Понятно, датчик снимать меняющиеся температурные параметры способен при условии прямого контакта с охладителем. Это и ответ на вопрос, часто задаваемый новичками-водителями, где находится датчик температуры двигателя. Часть датчика, содержащего чувствительные элементы, интегрирована в охлаждающую систему. Если находится вне соприкосновения с жидкостью, то получить точные температурные измерения невозможно.

Места установки датчика

Производители автомобилей, особенно иностранные, устанавливают несколько датчиков в разных местах.

Традиционными локациями установки являются:

• непосредственно в термостате;
• головке блока;
• в цилиндровом блоке.

Продвинутые иномарки имеют два датчика. Один соединен с блоком управления, другой выполняет функцию реле: отключает и включает принудительный обдув радиатора.

Важно помнить. Установлено,  от температуры охлаждающей жидкости, зависит расход топлива. Холодная жидкость формирует обогащенное топливо. По мере прогрева двигателя уровень обогащенности уменьшается.

Выход из рабочих параметров температурного датчика, воспринимается силовой установкой, как холодный двигатель, Ситуация мотивирует потребление обогащенного топлива. Его больше требуется, что вредно для окружающей среды. Нередко портятся катализаторы.

При замыкании датчик передает неправильные данные о температуре охладителя. Прибор на панельной доске начнет показывать, что двигатель находится в прогретом режиме. Автоматически идет формирование обедненной топливной смеси. Возникают сложности, при которых:

• двигатель долго не запускается;
• а заведшись, теряет мощность, обороты, наблюдается нестабильная работа;
• замедленно реагирует на манипуляции акселератором.

Факты требуют оперативного осмотра автомобильной электрики, и принятия квалифицированных мер по ликвидации неисправности.

Диагностика и устранение неисправностей

На практике температурные автомобильные датчики силовых установок конструктивно просты. Там нечему ломаться. Повлиять на работу способны электропровода, соединяющие датчик с ЭБУ. Покажут неверные значения окислившиеся, склеившиеся от перегрева провода.

Не следует забывать о продолжительном нагревании полупроводников. Наблюдается у немецких производителей, чьи авто оснащены двигатели с турбонадувом.

Обнаружить неисправность температурных датчиков несложно. В 90% случаях обнаруживают причину, визуально осматривая силовою установку. Неисправность легко  найти в соединениях электрической проводки. Искажает прохождения тока окисление, налет. Достаточно удалить и датчик начнет выдавать правильные показания.

Если обнаружены коррозийные пятна, следует почистить провода. Микроскопические трещины в корпусе датчика обязательно приведут к погрешностям его работы. Ремонтировать датчик нет смысла. Меняют на новый.

Но есть поломки, устранить которые можно на станциях технического обслуживания (СТО). К таким относят:

1. Ошибается прибор, размещенный на панели. Показывает температуру охладителя, как будто получает данные от исправного датчика.
2. Двигатель не хочет заводиться несмотря, что на дворе летняя жара.
3. Приборная доска показывает сверхнормативный расход топлива, высокое содержание углекислого газа. Информирует о неисправностях катализатора.
4. Двигатель перегревается при включенном принудительном обдуве радиатора.

Это те моменты, где помощь квалифицированных работников, имеющих специальное диагностическое оборудование, обязательная.

Алгоритм действий

На станции технического обслуживания слесари проделают работу, соблюдая порядок действий. Демонтируют датчик с двигателя, погружают в жидкость, меняя при помощи

диагностической аппаратуры, ее температуру. Нагретая вода для исправного датчика показывает снижение напряжения на 2,5 Вольт на протяжении 5 минут. Полученный иной результат служит условием для утилизации датчика и установки нового.

Резонно на СТО проверить механический охладитель, то есть вентилятор. Двигатель авто начинает кипеть по его вине. Пусть специалисты проверят, при какой плюсовой температуре вентилятор включается и выключается.

Замена датчика своими руками

Сначала отключают электрику. Уменьшают в системе охлаждения уровень воды, иного охладителя, до отметки датчика. Снимают старый датчик, ставят новый. Доливают в двигатель охлаждающую жидкость, запускают мотор, газуют до включения вентилятора. Или выезжают на трассу. Там ускоряются, следя, включился вентилятор, или нет. И при какой температуре охладителя. Если показывает норматив, то старый выбрасывают, а новый оставляют.

Так, небольшой приборчик, внешне похожий на рядовую деталь, играет важную роль в эксплуатационном ресурсе автомобиля.

Видео о датчике температуры

: типы, принцип работы и применение | by Encardio rite

Датчики температуры: типы, принцип работы и применение

10 июля 2019 г.

Мы все используем датчики температуры в повседневной жизни, будь то термометры, бытовые водонагреватели, микроволновые печи и т. д. или холодильники. Обычно датчики температуры имеют широкий спектр применения, в том числе в области геотехнического мониторинга.

Датчики температуры — это простой прибор, который измеряет степень тепла или холода и преобразует ее в считываемые единицы.Но задумывались ли вы, как измеряется температура почвы, скважин, огромных бетонных дамб или зданий? Что ж, это достигается с помощью некоторых специализированных датчиков температуры.

Датчики температуры предназначены для регулярной проверки бетонных конструкций, мостов, железнодорожных путей, грунта и т. Д.

Здесь мы расскажем вам, что такое датчик температуры, как он работает, где он используется и каковы его разные типы.

Что такое датчики температуры?

Датчик температуры — это устройство, обычно термопара или резистивный датчик температуры, которое обеспечивает измерение температуры в читаемой форме с помощью электрического сигнала.

Термометр — это самая простая форма измерителя температуры, которая используется для измерения степени жара и прохлады.

Измерители температуры используются в геотехнической области для мониторинга бетона, конструкций, почвы, воды, мостов и т. Д. На предмет структурных изменений в них из-за сезонных колебаний.

Термопара (Т / С) изготовлена ​​из двух разнородных металлов, которые генерируют электрическое напряжение прямо пропорционально изменению температуры. RTD (резистивный датчик температуры) — это переменный резистор, который изменяет свое электрическое сопротивление прямо пропорционально изменению температуры точным, воспроизводимым и почти линейным образом.

Что делают датчики температуры?

Датчик температуры — это устройство, предназначенное для измерения степени нагрева или охлаждения объекта. Работа измерителя температуры зависит от напряжения на диоде. Изменение температуры прямо пропорционально сопротивлению диода. Чем ниже температура, тем меньше сопротивление, и наоборот.

Сопротивление на диоде измеряется и преобразуется в считываемые единицы температуры (Фаренгейт, Цельсий, Цельсия и т. Д.) и отображается в числовой форме над блоками считывания. В области геотехнического мониторинга эти датчики температуры используются для измерения внутренней температуры таких конструкций, как мосты, плотины, здания, электростанции и т. Д.

Для чего используется датчик температуры? | Каковы функции датчика температуры?

Ну, существует много типов датчиков температуры, но наиболее распространенный способ их классификации основан на режиме подключения, который включает в себя контактные и бесконтактные датчики температуры.

Контактные датчики включают в себя термопары и термисторы, потому что они находятся в прямом контакте с объектом, который они должны измерять. А бесконтактные датчики температуры измеряют тепловое излучение, выделяемое источником тепла. Такие измерители температуры часто используются в опасных средах, таких как атомные электростанции или тепловые электростанции.

В геотехническом мониторинге датчики температуры измеряют теплоту гидратации в массивных бетонных конструкциях. Их также можно использовать для мониторинга миграции грунтовых вод или просачивания.Одна из наиболее распространенных областей, где они используются, — это время отверждения бетона, потому что он должен быть относительно теплым, чтобы схватиться и затвердеть должным образом. Сезонные колебания вызывают расширение или сжатие конструкции, тем самым изменяя ее общий объем.

Как работает датчик температуры?

Основным принципом работы датчиков температуры является напряжение на выводах диода. Если напряжение увеличивается, температура также повышается, за чем следует падение напряжения между выводами транзистора базы и эмиттера в диоде.

Кроме того, Encardio-Rite имеет датчик температуры с вибрирующей проволокой, работающий по принципу изменения напряжения при изменении температуры.

Измеритель температуры с вибрирующей проволокой разработан по принципу, согласно которому разнородные металлы имеют разный линейный коэффициент расширения при изменении температуры.

Он в основном состоит из магнитной растянутой проволоки с высокой прочностью на растяжение, два конца которой прикреплены к любому разнородному металлу таким образом, что любое изменение температуры напрямую влияет на натяжение проволоки и, следовательно, на ее собственную частоту вибрации. .

Различным металлом в случае измерителя температуры Encardio-Rite является алюминий (алюминий имеет больший коэффициент теплового расширения, чем сталь). Поскольку сигнал температуры преобразуется в частоту, используется тот же блок считывания. другие датчики с вибрирующей проволокой также могут использоваться для контроля температуры.

Изменение температуры регистрируется специально созданным датчиком вибрирующей проволоки Encardio-rite и преобразуется в электрический сигнал, который передается в виде частоты на устройство считывания.

Частота, которая пропорциональна температуре и, в свою очередь, напряжению σ в проволоке, может быть определена следующим образом:

f = 1/2 [σg / ρ] / 2l Гц

Где :

σ = натяжение проволоки

g = ускорение свободного падения

ρ = плотность проволоки

l = длина проволоки

Какие существуют датчики температуры?

Доступны датчики температуры различных типов, форм и размеров. Существуют два основных типа датчиков температуры:

Датчики температуры контактного типа : Есть несколько измерителей температуры, которые измеряют степень нагрева или охлаждения объекта, находясь в непосредственном контакте с ним. Такие датчики температуры относятся к категории контактных. Их можно использовать для обнаружения твердых тел, жидкостей или газов в широком диапазоне температур.

Датчики температуры бесконтактного типа : Эти типы измерителей температуры не находятся в прямом контакте с объектом, а измеряют степень тепла или холода посредством излучения, испускаемого источником тепла.

Контактные и бесконтактные датчики температуры подразделяются на:

Термостаты

Термостат — это датчик температуры контактного типа, состоящий из биметаллической полосы, состоящей из двух разнородных металлов, таких как алюминий, медь, никель. , или вольфрам.

Разница в коэффициентах линейного расширения обоих металлов заставляет их производить механическое изгибающее движение, когда они подвергаются нагреву.

Термисторы

Термисторы или термочувствительные резисторы — это те резисторы, которые меняют свой внешний вид при изменении температуры.Термисторы изготовлены из керамического материала, такого как оксиды никеля, марганца или кобальта, покрытого стеклом, что позволяет им легко деформироваться.

Большинство термисторов имеют отрицательный температурный коэффициент (NTC), что означает, что их сопротивление уменьшается с повышением температуры. Но есть несколько термисторов с положительным температурным коэффициентом (PTC), и их сопротивление увеличивается с повышением температуры.

Резистивные датчики температуры (RTD)

RTD — это точные датчики температуры, которые состоят из проводящих металлов высокой чистоты, таких как платина, медь или никель, намотанных в катушку.Электрическое сопротивление RTD изменяется аналогично сопротивлению термистора.

Термопары

Один из наиболее распространенных датчиков температуры включает термопары из-за их широкого диапазона рабочих температур, надежности, точности, простоты и чувствительности.

Термопара обычно состоит из двух соединений разнородных металлов, таких как медь и константан, которые сварены или обжаты вместе. Один из этих спайов, известный как холодный спай, поддерживается при определенной температуре, а другой — измерительный спай, известный как горячий спай.

Под воздействием температуры на переходе возникает падение напряжения.

Термистор с отрицательным температурным коэффициентом (NTC)

Термистор, по сути, является чувствительным к температуре .. (Подробнее)

Все о датчиках температуры — как они работают и их применение

Изображение предоставлено Ольгой Литвинчук / Shutterstock.com

Термин датчик температуры относится к классу устройств, которые обеспечивают измерение температуры объектов и либо отображают показания напрямую, либо выдают выходной сигнал, значение которого может быть преобразовано в показание температуры.Температура — это фундаментальное измерение тепловой энергии, и ее можно рассматривать как меру средней кинетической энергии атомов и молекул материала.

Существует несколько типов датчиков температуры, используемых в промышленности. В этой статье мы рассмотрим различные типы датчиков температуры и предоставим информацию о том, как они работают, и их применениях. Чтобы узнать больше о других датчиках, ознакомьтесь с нашей связанной статьей Датчики — полное руководство (типы, приложения и поставщики).

Типы датчиков температуры

Датчики температуры обычно относятся к одному из следующих основных типов:

• Термопары
• RTD (датчики температуры сопротивления)
• Термисторные датчики температуры
• Полупроводниковые датчики температуры
• Термометры
• Датчики температуры с вибрирующей проволокой

Большинство из них (за исключением инфракрасных датчиков температуры) являются контактными датчиками, что означает, что датчик или зонд должен физически контактировать с объектом, температура которого измеряется, чтобы получить показания.Инфракрасные датчики измеряют тепловую энергию, излучаемую объектом, чтобы определить его температуру, и поэтому являются бесконтактными датчиками.

За исключением некоторых видов термометров, большинство датчиков температуры спроектированы так, чтобы генерировать выходной электрический сигнал, который используется для определения значения температуры.

Термопары

Термопары измеряют температуру с помощью зонда, созданного путем соединения двух разных металлов вместе с образованием соединения на одном конце и к которому подключен вольтметр на другом конце.Конец зонда, называемый горячим спаем (где соединяются металлы), используется для контакта с объектом, температура которого измеряется, в то время как другой конец зонда, называемый холодным спаем, находится при эталонной температуре. Будет присутствовать разность потенциалов в вольтах, зарегистрированная на вольтметре, значение которой пропорционально представляет собой разницу температур между горячим и холодным спаями термопары.

Большинство термопар покрыты защитной оболочкой, чтобы изолировать металлы от температуры окружающей среды и обеспечить некоторую степень защиты от коррозии. Материалы оболочки включают в качестве примеров нержавеющую сталь 1316, нержавеющую сталь 304 или инконель 600.

В зависимости от конкретных металлов, используемых для изготовления термопары, устройствам присваивается буквенный тип, например Тип J, K, T, N, E, B, R или S. Каждый из этих типов имеет определенные характеристики, связанные с его температурой. диапазон, вибростойкость, химическая совместимость и области применения. Термопары из недрагоценных металлов являются наиболее распространенными типами J, K, T и E. Так называемые термопары из благородных металлов относятся к типам R, S и B.В таблице 1 ниже перечислены различные типы термопар и их металлический состав.

Таблица 1 — Типы термопар и металлический состав

доступны в нескольких стилях, наиболее распространенными из которых являются заземленные термопары. В термопарах этого типа и металлические провода, и оболочка свариваются вместе, образуя единое соединение на конце зонда. Это приводит к очень быстрому времени отклика из-за хорошего теплового соединения, компромисс — большая восприимчивость к электрическим помехам, поскольку оболочка и провод термопары соединены вместе, обеспечивая увеличенный проход внутрь устройства. Незаземленные термопары не имеют оболочки, приваренной к проводам термопары, а изолированы с помощью изолятора.Так называемые термопары с неизолированным проводом открывают провод термопары непосредственно на датчике, что обеспечивает быстрое время отклика устройства, но также увеличивает риск коррозии и деградации устройства в результате открытого спая. Необычная незаземленная термопара — это термопара, в которой используется двойная термопара с оболочкой, изолированной от проводов термопары, и каждая термопара также изолирована от другой. Чтобы узнать больше об этих датчиках, ознакомьтесь с нашим руководством по типам термопар.

RTD (резистивные датчики температуры)

, сокращенно RTD, представляют собой датчики температуры, которые используют изменение электрического сопротивления, возникающее в проводящем материале, для определения значения температуры. Проводники электричества, такие как металл, демонстрируют электрическое сопротивление, которое является мерой относительной легкости, с которой электрический ток будет проходить через проводник при приложении заданного напряжения или разности потенциалов.При изменении температуры электрическое сопротивление, которое измеряется в Омах, также изменяется, причем более высокие температуры приводят к увеличению сопротивления. RTD состоят из резистивного элемента, через который пропускается небольшой электрический ток, обычно в диапазоне 1-5 мА, и измеряется сопротивление. Любые изменения температуры изменят значение измеренного сопротивления, которое можно приравнять к значению температуры, зная свойства материалов, используемых для резистивного элемента. Платина является предпочтительным металлом, используемым в термометрах сопротивления, поскольку она очень стабильна, химически инертна, может функционировать в широком диапазоне температур и демонстрирует очень сильную линейную зависимость между ее сопротивлением и температурой. Эта последняя характеристика упрощает процесс преобразования электрического сопротивления в показания температуры. Другие варианты резистивных элементов в RTD включают никель и медь. Материал, используемый в RTD, определяется их температурным коэффициентом сопротивления (TCR), который является мерой того, как электрическое сопротивление материала изменяется по отношению к изменению температуры на один градус.Металлы и электропроводящие материалы демонстрируют положительное значение TCR, в то время как полупроводники и неметаллические вещества будут демонстрировать отрицательное TCR, что означает, что они становятся менее резистивными с повышением температуры.

обычно изготавливаются либо тонкопленочного, либо с проволочной обмоткой. В RTD пленочного типа используется платина, нанесенная на керамическую пластину, заключенную в стекло, в то время как в RTD с проволочной обмоткой используется платиновая проволока, намотанная вокруг керамического сердечника и герметизированная стеклянным герметиком.С RTD используются различные конфигурации проводки датчиков, обычно 2-проводные, 3-проводные или 4-проводные. Использование 2-х проводов обеспечивает простую конструкцию, но страдает от точности, поскольку сопротивление проводов невозможно изолировать от измеренного значения сопротивления. Трехпроводная конфигурация позволяет выполнить два отдельных измерения, что позволяет вычесть влияние сопротивления выводов провода из общего измерения сопротивления и получить значение чистого сопротивления. Четырехпроводная конфигурация позволяет выполнять прямое измерение сопротивления датчика, исключая воздействие выводных проводов.Мост Уитстона обычно используется для измерения сопротивления, связанного с RTD, для определения значений температуры.

Термисторные датчики температуры

, термин, образованный от конкатенации слов THERM ally sensitive res ISTORS , представляют собой устройства измерения температуры, которые используют свойство изменения электрического сопротивления, которое происходит с температурой, как средство обеспечения показаний для значение температуры.Эти пассивные устройства демонстрируют точное изменение своего электрического сопротивления, которое пропорционально изменениям температуры устройства. Существует два основных типа термисторов — термисторы с отрицательным температурным коэффициентом (NTC) и термисторы с положительным температурным коэффициентом (PTC).

— это термисторы, сопротивление которых уменьшается с повышением температуры, в то время как термисторы с положительным температурным коэффициентом (PTC) демонстрируют увеличение электрического сопротивления с повышением температуры.Термистор NTC чаще всего используется в приложениях для измерения температуры, в то время как термистор PTC используется в приложениях защиты электрических цепей, таких как ограничение пускового тока или защита от перенапряжения для цепи или устройства.

доступны в самых разных материалах, корпусах и формах, включая диск, чип, бусину или стержень, в зависимости от потребности в диапазоне рабочих температур и времени отклика. Они могут быть упакованы или заключены в эпоксидную смолу, стекло, обожженный фенол или окрашены.Как правило, это небольшие недорогие датчики температуры, которые обеспечивают быстрое время отклика в ограниченном диапазоне рабочих температур. Они также имеют большее изменение значения сопротивления на единицу изменения температуры, что дает возможность повысить чувствительность и точность показаний. Ограничения термисторов заключаются в том, что они имеют нелинейные кривые температурного отклика, в отличие от RTD, и подвержены самонагреву, если токи возбуждения слишком велики. Они также имеют ограниченный температурный диапазон, могут стать нестабильными при более высоких температурах.Температурные кривые также различаются от производителя к производителю, что усложняет взаимозаменяемость.

Применения термисторов включают аэрокосмическую, бытовую, автомобильную, коммуникационную, климатическую, контрольно-измерительную, медицинскую, военную и холодильную промышленность.

Полупроводниковые датчики температуры

Полупроводниковые датчики температуры, иногда называемые твердотельными датчиками температуры, представляют собой датчики температуры, которые изготавливаются в виде небольших схем (SOIC) или других типов корпусов, таких как TO-223, которые затем могут быть установлены на печатные платы (PCB).В устройствах используются полупроводниковые диоды или транзисторы, вольт-амперные характеристики которых зависят от температуры.

К основным типам полупроводниковых датчиков температуры относятся:

• Датчики температуры на выходе
• Датчики температуры на токовом выходе
• Датчики температуры с цифровым выходом
• Датчики температуры на выходе сопротивления
• Диодные датчики температуры

Датчики температуры этого типа имеют довольно хорошую линейность выходного сигнала в зависимости от температуры и могут обеспечить разумную точность показаний во всем диапазоне при условии, что они правильно откалиброваны.Однако они имеют ограниченный диапазон температур и не подходят для измерения высоких температур.

Термометры

Термометры — это старейшая и наиболее известная форма датчика температуры, используемая в промышленности и в домашних условиях. Термометры бывают разных типов, одним из самых узнаваемых является жидкостной термометр. Этот тип термометра состоит из трубки, обычно сделанной из стекла, содержащей жидкость, такую ​​как спирт или ртуть, объем которой изменяется пропорционально температуре.Трубка прикреплена к шкале, которая откалибрована так, чтобы показывать температуру непосредственно по шкале Фаренгейта или Цельсия (по Цельсию). Доступны различные разновидности, такие как карманные, карманные, а также жидкость для чтения черного или красного цвета.

Еще одна разновидность термометров использует биметаллическую катушку, которая прикреплена к лицевой панели с игольчатым циферблатом и градуировкой для измерения температуры. Каждый металл, используемый в биметаллической полосе, имеет разный коэффициент теплового расширения в зависимости от температуры, что приводит к разматыванию и намотке катушки при изменении температуры.Это вращательное движение позиционирует иглу напротив лицевой панели, чтобы отразить текущее показание температуры.

Инфракрасные термометры — это бесконтактные электронные термометры, которые отображают значение температуры в цифровом виде, а не на аналоговой шкале. Устройства определяют уровень излучения черного тела, испускаемого объектом, и преобразуют этот уровень излучения в показания температуры. Термометр фокусирует энергию через линзу на термобатарею, которая производит электрическую мощность, пропорциональную количеству поглощенного тепла.Инфракрасные термометры могут записывать и сохранять значения, что позволяет сэкономить время и сделать процедуры более эффективными. Инфракрасные термометры используются для регистрации температуры пациента в таких областях, как барабанная перепонка (барабанная перепонка), которая слишком чувствительна для использования стандартного контактного термометра. Они также полезны для пожарных, поскольку они могут определять температуру стен, чтобы оценить распространение огня, без необходимости разрывать стену, чтобы физически осмотреть ее или проверить наличие горячих точек в горящем здании.Тот факт, что устройство может снимать показания бесконтактно, означает, что устройства также полезны в приложениях, где прямой контакт может быть опасен для персонала или оборудования.

Хотя термометры полезны, они ограничены тем фактом, что многие модели требуют ручного управления, медленно записывают и восстанавливают показания, не очень точны и имеют ограниченный диапазон температур, при превышении которого могут быть получены показания. Несмотря на эти ограничения, на рынке существует множество различных моделей термометров, и они находят применение в самых разных областях, в том числе:

Датчики температуры с вибрирующей проволокой

Датчики температуры с вибрирующей проволокой состоят из магнитной проволоки с высокой прочностью на разрыв, которая натянута между собой и концы которой прикреплены к разнородному металлу.Натяжение проволоки напрямую зависит от температуры. При изменении температуры изменяется натяжение проволоки, что изменяет собственную резонансную частоту подвешенной проволоки. Частота пропорциональна температуре и может использоваться для определения температуры датчика. Датчики температуры с вибропроводом используются для измерения температуры воды, почвы и бетонных конструкций.

Сводка

В этой статье представлена ​​информация о датчиках температуры, в том числе о различных типах, принципах их работы и их применении.Для получения информации по другим темам обратитесь к нашим дополнительным руководствам или посетите платформу Thomas Supplier Discovery Platform, где вы можете найти потенциальные источники поставок для более чем 70 000 различных категорий продуктов и услуг, включая более 1000 поставщиков датчиков температуры.

Источники:

1. https://www.encardio.com/blog/temperature-sensor-probe-types-how-it-works-applications/
2. https://sciencing.com/infrared-thermometer-work-4965130.html
3. http: // www.cpinc.com/Trerice/Temperature/63%20-%2064%20temperature.pdf
4. https://www.thermocoupleinfo.com/
5. https://www.te.com/usa-en/industries/sensor-solutions/insights/understanding-rtds.html
6. https://www.electronics-tutorials.ws/io/thermistors.html
7. https://www.ametherm.com/thermistor/what-is-a-thermistor/
8. https://www.allaboutcircuits.com/textbook/direct-current/chpt-12/temperature-coefficient-resistance/
9. http://www.chipkin.com/semiconductor-temperature-sensors/
10. https: // www.omega.com/en-us/sensors-and-sensing-equipment/

Другие датчики

Больше от Instruments & Controls

: типы, принципы работы, преимущества

Здесь мы подробно остановимся на датчиках температуры. Датчик температуры — это электронное оборудование, которое определяет температуру окружающей среды и преобразует входящие данные в электронные выходные данные для управления записью или сигналом изменений температуры.Есть несколько типов датчиков температуры. Некоторым из них необходим прямой контакт с идентифицируемой физической целью, которая используется как контактные датчики температуры. Напротив, другие измеряют температуру целей косвенно, что описывается как бесконтактные датчики температуры. Здесь мы хотим представить вам, что такое датчик температуры и каковы его принципы работы, каковы области применения и каковы его различные типы.

Датчики температуры — это простые устройства, которые определяют степень холода или тепла и превращают ее в простой блок.Но задумывались ли вы когда-нибудь о том, как определяется температура почвы, земляных скважин, больших бетонных плотин или домов? Что ж, это делается с помощью некоторых датчиков температуры. Посетите здесь, чтобы наглядно увидеть, что такое датчик температуры.

Мы используем их в различных сферах нашей повседневной жизни, например, в бытовых водонагревателях, холодильниках, микроволновых печах или в виде термометров. Как правило, они имеют широкий спектр применения, и геотехническая контролирующая зона является одним из них.Они используются в этой области для контроля состояния бетонных конструкций, мостов на грунте или воде и т. Д., Для структурных изменений в них в соответствии с сезонными изменениями.

Датчики температуры предназначены для мониторинга регулярных проверок специальных конструкций, таких как автомобильные мосты, железнодорожные пути, бетонные или грунтовые плотины и т. Д. Термометр является наиболее распространенной формой их применяли для определения степени температуры повсюду.

Термопара — еще один распространенный их пример. Термопара, или кратко Т / С, построена из двух разных металлов, которые создают электрическое выходное напряжение в прямой зависимости от изменения температуры. Другой их пример — резистивный датчик температуры (RTD). RTD — это переменный резистор, который изменяет свое электрическое сопротивление непосредственно с изменением температуры. Измерение RTD слишком повторяемое, точное и почти линейное.

Как обсуждалось ранее, датчик температуры — это прибор, который сконструирован для определения состояния холода или жара в объекте. Принцип работы этого датчика основан на напряжении на его диоде. Изменение температуры напрямую связано с сопротивлением этого диода.

Сопротивление диода определяется и преобразуется в простые и читаемые значения температуры, такие как Фаренгейта, Кельвина или Цельсия, и демонстрируется в понятных форматах вместо считываемых значений.Эти датчики температуры используются для измерения внутренней температуры различных конструкций, например, электростанций. Щелкните здесь, чтобы увидеть, какова пропорция изменения сопротивления диода и температуры.

Основным принципом работы датчиков температуры является изменение напряжения на выводах MOSFET. Если напряжение снижается, температура также уменьшается в соответствии с падением напряжения между эмиттером в полевом МОП-транзисторе и выводами базового датчика.

Кроме того, некоторые устройства имеют в конструкции датчика вибрирующую проволоку, которая работает по принципу изменения напряжения с последующими изменениями температуры.Вибрирующая проволока моделируется в зависимости от функции различных металлов. Они имеют различные линейные коэффициенты в зависимости от температуры их расширения.

В основном они включают магнитную проволоку, которая имеет высокую прочность на разрыв. Две секции предназначены для разнородных металлов, поэтому любое изменение температуры напрямую влияет на натяжение проволоки и, следовательно, на ее основную частоту вибрации.

В современных и высокотехнологичных датчиках температуры основным металлом является алюминий, поскольку алюминий имеет больший коэффициент теплового воздействия, чем сталь.Поскольку знак температуры преобразуется в частоту, считываемые значения, используемые для других датчиков вибрации, также могут использоваться для контроля температуры.

Частота, связанная с температурой, также пропорциональна натяжению ‘σ’ в проволоке, может быть описана следующим образом:

f = 1/2 * [σg / ρ] / 2L ( Гц)

Где:

σ = натяжение проволоки

ρ = плотность проволоки

L = длина проволоки

g = ускорение свободного падения

Датчики температуры представлены в различных типах, размерах и формах.Однако есть две основные классификации: контактные и бесконтактные датчики.

Датчики контактного типа — это группа датчиков, которые определяют степень температуры в объекте, используя прямой контакт с ним. Их можно использовать для обнаружения жидкостей, твердых тел или газов в широком диапазоне температур. Среди них термопары и термисторы. Термопары обычно дешевы, так как их модель и основные материалы просты. Другой распространенный их тип — термистор. В термисторах сопротивление уменьшается с увеличением температуры.

Бесконтактные датчики не контактируют с объектом. Таким образом, они измеряют температуру, используя излучение источника тепла. Самый распространенный вид из них — инфракрасный (ИК) датчик. ИК-излучение обнаруживает энергию объекта удаленно и посылает сигнал электронной схеме, которая определяет температуру объекта по специальной калибровочной диаграмме.

Контактные и бесконтактные датчики подразделяются на следующие общие датчики, которые кратко описаны.

Термостат — это датчик контактного типа, содержащий биметаллическую секцию, изготовленную из двух разных металлов, таких как алюминий, никель, вольфрам или медь.

Основной принцип термостатов основан на разнице в коэффициенте линейного расширения металлов. Следовательно, он заставляет их создавать механическое движение из-за повышения температуры.

Термочувствительные резисторы или, вкратце, термисторы являются особыми датчиками из-за изменения их внешнего вида из-за изменения температуры.Термисторы изготовлены из керамических материалов, таких как оксиды определенных металлов, покрытых стеклом. Это позволит им просто формироваться.

Некоторые термисторы являются NTC и имеют отрицательный температурный коэффициент. Поэтому в некоторых учебниках они будут представлены как отдельная группа датчиков. Мы обсудим их ниже полностью. Но есть много термисторов, имеющих положительный температурный коэффициент. Они представлены как PTC, и их сопротивление увеличивается при повышении температуры.

RTD — это датчики температуры, которые сконструированы из прецизионных проводящих металлов, таких как платина, покрытых катушкой. Электрическое сопротивление RTD изменяется из-за колебаний температуры.

Термопара является одним из самых популярных датчиков температуры благодаря широкому диапазону температур, точности, чувствительности, надежности и простоте.

Термопара обычно состоит из двух частей из разнородных металлов, таких как константан и медь, соединенных сваркой. Одна из этих секций, обозначенная как холодный спай, имеет определенную температуру, а другая, обозначенная как горячий спай, предназначена для процесса измерения.

NTC — это особый тип термисторов, который в основном напрямую реагирует даже на несколько изменений температуры.Отрицательный коэффициент означает, что термистор имеет большое сопротивление при низких температурах. Следовательно, при повышении температуры сопротивление сразу начинает падать.

Можно сказать, что даже небольшое изменение температуры может быть точно обнаружено термисторами с отрицательным температурным коэффициентом в соответствии с большим изменением сопротивления на градус Цельсия в них. Тем не менее, они требуют линеаризации из-за экспоненциального принципа действия.Обычно они работают при температуре от -50 до 250 ° C.

Датчик температуры на основе полупроводников работает с двумя комбинированными схемами или ИС. В их состав входят два подобных полевых МОП-транзистора с высокой чувствительностью. Они точно обеспечивают электрические характеристики, включая напряжение и ток, для измерения колебаний температуры. Они имеют примерно линейный выходной сигнал, но менее точны при температуре от 1 до 5 ° C. Они также показывают самое медленное время отклика от 5 до 60 с между датчиками температуры в своем температурном диапазоне.

Как упоминалось ранее, существуют различные типы датчиков температуры, и наиболее распространенный метод классификации их применения зависит от способа подключения, который содержит контактные и бесконтактные датчики. Контактные датчики, такие как термисторы и термопары, напрямую связаны с объектом, который они хотят измерить, в то время как бесконтактные датчики обнаруживают тепловое излучение, испускаемое источником тепла. Основное применение этих датчиков температуры — в опасных местах, таких как атомные электростанции.

Датчики температуры определяют теплоту гидратации в бетонных конструкциях при геотермальном контроле. Их также можно использовать для контроля миграции просачивающихся или грунтовых вод. Один из самых распространенных способов их использования — это отверждение бетона. Он должен быть теплым, чтобы правильно формировать и лечить. Сезонная модификация вызывает расширение конструкции и изменяет ее общий объем.

Другие области применения датчика температуры:

• Датчики температуры используются для проверки предположений модели, что улучшит экономичность и безопасность конструкции.
• Они могут определять температуру горных пород для определения резервуаров для хранения сжиженных газов и процесса замерзания грунта.
• Датчики температуры также могут использоваться в наземных скважинах и водохранилищах, а также для измерения температуры воды.
• Они используются для интерпретации температуры в плотинах, чтобы уменьшить напряжение при колебаниях объема и контролировать колебания температуры на других установленных приборах, таких как твердение бетона.

Датчики температуры имеют некоторые преимущества по сравнению с другими практическими приборами.

• Датчики температуры недорогие, точные и чрезвычайно надежные в повторяющихся экспериментах.
• Они подходят как для встраиваемого, так и для поверхностного монтажа.
• У них более быстрое время отклика из-за меньшей тепловой массы.
• Тип вибрирующей проволоки обычно полностью взаимозаменяемый. Это означает, что один индикатор можно использовать для всех датчиков. Он также имеет особую технологию для проверки долгосрочной стабильности, простой и быстрой работы.
• Обычно они имеют степень защиты IP-68 благодаря водонепроницаемому корпусу.
• У них есть индикаторы, которые подходят для непосредственного отображения температуры. Таким образом, их можно использовать для удаленного обнаружения и регистрации данных.
• Их датчики температуры обладают точной линейностью и низким гистерезисом.
• Наконец, следует сказать, что датчики температуры полностью герметичны. Они полностью герметизированы электронно-лучевой сваркой с чистым вакуумом внутри.

Как работает датчик температуры охлаждающей жидкости двигателя?

Насколько сильно нагревается двигатель вашего автомобиля во время обычной поездки?

Возможно, вы не знаете, но, надеюсь, ваш автомобиль датчик температуры охлаждающей жидкости знает.Датчик отслеживает рабочую температуру и предупреждает бортовой компьютер о потенциальной проблеме. Но как на самом деле работает этот автомобильный датчик температуры и для чего он нужен?

Как работает датчик температуры

На большинстве автомобилей датчик температуры охлаждающей жидкости (CTS) находится где-то рядом с термостатом двигателя, что позволяет ему работать оптимально. Наконечник CTS, вероятно, находится рядом с охлаждающей жидкостью двигателя.

Датчик работает, измеряя температуру, создаваемую термостатом и / или самой охлаждающей жидкостью. Затем температура передается в бортовую систему управления. Оттуда компьютер вашего автомобиля будет использовать эту информацию о температуре, чтобы продолжить работу или настроить определенные функции двигателя, всегда работая для поддержания температуры двигателя на идеальном уровне.

Когда система управления получает температуру от CTS, она может запустить охлаждающий вентилятор, чтобы он выключился или включился.Кроме того, это может сигнализировать о необходимости более богатой топливной смеси или открывать рециркуляцию выхлопных газов.

Когда датчик температуры автомобиля выходит из строя

Как и любой другой компонент в вашем автомобиле, датчик со временем может выйти из строя и прийти в негодность. Это может вызвать ряд проблем, включая перегрев двигателя.

Если вы знаете, где находится датчик двигателя и как он выглядит, вы можете провести визуальный осмотр, чтобы увидеть, нет ли на нем трещин или трещин.Хотя эта визуальная проверка может быть полезной, она не поможет вам диагностировать все возможные проблемы, поскольку некоторые неисправности датчиков могут проявляться без визуальных доказательств.

Вообще говоря, если ваш датчик не работает, он отправит сигнал на компьютер и загорится индикатор Check Engine. Если вы видите, что загорается знак Check Engine, немедленно отправляйте свой автомобиль на профессиональное обслуживание.

Замена датчика температуры автомобиля

Со временем датчик необходимо будет полностью заменить.Если двигатель получил какую-либо травму или повреждение, замену датчика всегда рекомендуется , потому что вы не хотите рисковать запуском автомобиля с неисправным датчиком. Даже общий износ может со временем вызвать эрозию датчика.

Специалист по автосервису всегда может заменить ваш CTS. Этот аспект профилактического обслуживания, безусловно, может избавить вас от головной боли и хлопот в долгосрочной перспективе.

Подсказка — если вы не можете найти датчик температуры в машине, эта статья должна помочь.

— Инженерное мышление

Датчики температуры объяснены. В этой статье мы рассмотрим контактные датчики температуры, чтобы понять различные типы и основы их работы. Мы рассмотрим основные типы, такие как термометр, термопара, датчик температуры сопротивления и термистор, а также сравним технологии ближе к концу.

Прокрутите вниз, чтобы просмотреть БЕСПЛАТНЫЙ видеоурок на YouTube

🎁 Запустите свой бесплатный датчик температуры Danfoss eLesson — http: // bit.ly / TempSensorDL

Электронные уроки по датчикам температуры, доступные в Danfoss Learning, дадут вам представление о программе датчиков температуры Danfoss, системе обозначения типов, о том, какие датчики лучше всего подходят для каждого приложения, и о том, как выбрать датчик. Вы также получите более глубокое понимание технологии датчиков температуры. Создайте бесплатную учетную запись Danfoss Learning — http://bit.ly/TempSensorDL

Как мы физически измеряем температуру?

Все мы знаем, что можно измерить температуру с помощью термометра.Это очень простая конструкция, используемая на протяжении сотен лет. Это просто запаянная стеклянная трубка, частично заполненная какой-то жидкостью, например, ртутью или спиртом. При нагревании жидкость расширяется и поднимается вверх по столбу.

Высота столбца разделена и помечена, чтобы соотнести ее с известными температурами, например: при кипении воды 100 ° C (212 ° F), а при замерзании — 0 ° C (32 ° F). Поскольку объем жидкости расширяется и сжимается, мы можем легко определить температуру.

Этот метод прост в использовании людьми, но он медленный, не самый надежный и точный, а диапазон температур довольно ограничен.Нам нужен быстрый и точный способ измерения температуры в цифровом формате, который позволил бы компьютерам и контроллерам точно контролировать и автономно управлять системами.

Термопара

Самый старый способ точного цифрового измерения температуры — использование термопары. Если у вас есть переносной датчик температуры или даже мультиметр, который может снимать показания температуры, он, вероятно, будет поставляться с одним из них. Они также встроены в прочные корпуса, гораздо более прочная конструкция, которая обычно используется в промышленных установках.

С помощью термопары мы соединяем два разных металла вместе на одном конце, а другие концы соединяются в клеммную колодку. Затем с помощью вольтметра считываем разницу напряжений между двумя металлами. Напряжение здесь будет очень крошечным.

Как это работает?

Если мы держим в руке металлический стержень, а другой конец в пламя, мы знаем, что стержень нагреется, и это тепло будет распространяться по длина стержня до нашей руки. Что здесь происходит, так это волнующая жара атомы и молекулы, образующие структуру материалов.

Тепло заставляет молекулы и атомы колебаться. Эта вибрация настолько крошечная, что вы не можете почувствовать ее в руке. Возбужденные атомы позволят своим свободным электронам двигаться более легко, и они будут двигаться к более холодному концу стержня.

Это происходит только потому, что существует температурный градиент, разница температур от одного конца к другому. Таким образом, на более холодном конце у нас будет немного больше электронов, чем на более горячем, и поскольку электроны заряжены отрицательно, мы получаем слегка отрицательно заряженные и положительно заряженные концы стержня.

Напряжение похоже на давление, когда мы измеряем напряжение, мы измерение разности или разности потенциалов между двумя точками. если ты представьте трубу с водой под давлением, мы можем увидеть давление с помощью манометра.

Показания давления также сравнивают две разные точки, давление внутри трубы по сравнению с атмосферным давлением снаружи трубка. Когда резервуар пустой, манометр показывает ноль, потому что ему нечего сравните, у обоих одинаковое давление.

То же с напряжением, сравниваем разницу с одним указать на другой, если мы прочитаем 1.Батарея 5V мы получаем показание 1,5V, но если мы попытаемся измерить ту же сторону, мы не увидим никакого напряжения. Мы можем только измерьте разницу между двумя точками.

Возвращаясь к термопаре. Если мы соединили вместе два провода из одного и того же материала, скажем, меди, и приложили тепло к концу, чтобы создать разницу температур, то электроны рассеялись бы и накапливались на холодных концах. Однако они будут накапливаться в равных количествах в каждом проводе, потому что они из одного и того же материала, поэтому оба проводят тепло одинаково, а температурный градиент будет одинаковым.Следовательно, наш вольтметр не сможет измерить разницу.

Однако, если мы соединили два провода, состоящие из разные материалы, например медь и железо, тогда два металла будут проводить тепло иначе, поэтому их температурный градиент будет другим. Это означает электронное накопление на холодных концах будет другим. Итак, можем подключить вольтметр к этому и прочтите разность напряжений.

Чтобы превратить это в полезный инструмент, мы просто откалибруем его, проверив устройство при известных температурах и отметив генерируемое напряжение, а затем воспользуемся формулой, чтобы отличить температуру от напряжения.

Для того, чтобы это работало наилучшим образом, мы должны погрузить холодный спай в ледяную ванну, чтобы получить эталонное напряжение относительно 0 ° C (32 ° F). Помните, что мы сравниваем давление в трубе с атмосферным давлением снаружи, потому что мы знаем давление снаружи трубы, это атмосферное давление, которое составляет 101,325 кПа или 1 бар. Итак, чтобы показания напряжения были точными, нам нужно измерить то, что мы знаем, поэтому мы используем ледяную воду, потому что мы знаем, что эта температура является постоянной 0 ° C (32 ° F).

Этот метод используется во многих научных лабораториях, однако он не очень практично для большинства инженерных приложений, поэтому вместо точность мы оставляем холодные соединения при одинаковой температуре окружающей среды, а затем компенсировать разницу, измеряя температуру соединения и применение формулы для компенсации ошибки. Для измерения температуры При подключении мы часто используем датчик температуры RTD, который мы рассмотрим далее.

Температурный датчик сопротивления или RTD.

Это также довольно простая конструкция и, вероятно, более простая для понимания, чем термопара. Обычно они поставляются в таких конструкциях для инженерных приложений с прочным корпусом.

Как они работают? Что ж, мы знаем, что электричество — это поток электронов по цепи. Мы рассмотрели это в других руководствах, нажмите здесь , чтобы узнать об этом подробнее.

Когда мы пропускаем электричество через материал, допустим, медная проволока, материал будет иметь некоторое сопротивление потоку электронов и мы можем измерить это сопротивление с помощью мультиметра.Различные материалы имеют разные уровни сопротивления.

Температура материала изменит сопротивление материала. Сопротивление большинства проводников тем выше, чем больше они нагреваются, что типично для металлов. Это происходит потому, что когда атомы и молекулы становятся возбужденными, они перемещаются, поэтому свободным электронам труднее пройти сквозь них без столкновения.

По формуле, известной как закон Ома, напряжение равно току, умноженному на сопротивление. Это означает, что до тех пор, пока мы сохраняем постоянный ток, изменение сопротивления вызовет изменение напряжения.Поскольку температура изменяет сопротивление материала, мы можем измерить напряжение, чтобы определить температуру.

Мы используем такой материал, как платина, который имеет почти линейное сопротивление в зависимости от температурного градиента. Мы снова тестируем материал при известных температурах, чтобы получить график. Например, при 0 ° C (32 ° F) материал будет иметь сопротивление 100 Ом, а при 100 ° C (212 ° F) он будет иметь сопротивление 138,5 Ом.

Для этого типа есть несколько различных конструкций, но обычно они представляют собой пленку, в которой платина наносится на керамическая пластина в узор и запечатана в стекле.Или это будет платиновая проволока обернутый вокруг керамического сердечника, снова запечатанный в стекле для защиты.

Термисторы

имеют несколько вариантов конструкции, но они будут либо гибкой версией для портативного использования, либо более прочной для стационарной установки.

Термистор — это просто терморезистор. Имея в виду, что это электрический резистор, сопротивление которого изменяется в зависимости от температуры.

Существует два типа термисторов: NTC или отрицательный температурный коэффициент и PTC с положительным температурным коэффициентом .

Ранее мы видели, что сопротивление металла обычно увеличивается с ростом температуры, потому что атомы начинают колебаться, что затрудняет прохождение электрона без столкновения.

Термистор типа PTC ведет себя примерно так, мы называем это положительно, потому что если мы построим график сопротивления с температурой, мы получим восходящий тренд, показывающий увеличение сопротивления с температурой.

Другой тип — это NTC или отрицательный температурный коэффициент.В этом типе мы используем полупроводник, который ведет себя немного иначе. Как вы могли догадаться, мы называем это отрицательным температурным коэффициентом, потому что, когда мы строим график сопротивления с температурой, сопротивление этого типа фактически уменьшается. Это связано со структурой атома и материала.

Если мы сначала посмотрим на упрощенный атом металла, у нас будет ядро ​​в центре, а затем несколько электронов на разных орбитальных оболочках. Проводник имеет 1-3 электрона в его внешней или валентной оболочке.Каждая оболочка содержит максимальное количество электронов, и электрон должен иметь определенное количество энергии, чтобы попасть в каждую оболочку. Электроны, наиболее удаленные от ядра, обладают наибольшей энергией. Нам нужны электроны, чтобы иметь возможность перемещаться между атомами, чтобы материал переносил электричество.

Электроны удерживаются ядром на месте, но если они достигают зоны проводимости, они могут вырваться на свободу и двигаться. В случае атома металла зона проводимости и валансная оболочка перекрываются, поэтому электрон может легко освободиться и двигаться.

С изолятором крайняя внешняя оболочка заполнена, поэтому для электронов очень мало или совсем нет места для присоединения. Ядро плотно захватывает электроны, а зона проводимости находится далеко, поэтому электроны не могут добраться до нее и уйти. Следовательно, электричество не может проходить через этот материал.

Однако у полупроводника на внешней оболочке слишком много электронов, чтобы он мог быть проводником, поэтому он ведет себя как изолятор, но зона проводимости довольно близка. Если мы нагреем материал, некоторые электроны получат достаточно энергии, чтобы совершить прыжок и вырваться из атома.Чем больше добавляется тепла, тем больше электронов движется от большего количества атомов, и поэтому сопротивление материалов уменьшается.

Его основная конструкция представляет собой кусок полупроводника между двумя проводниками, закрытый защитным покрытием.

Какой тип датчика температуры лучше?

У всех есть разные плюсы и минусы. Идеальной подгонки не существует, все зависит от того, для чего вам нужно ее использовать.

Учтите, что они используются для всего: от воды, пар, воздух, газ, хладагенты, масло, и они используются везде, начиная с двигателей, системы кондиционирования воздуха, воздушные компрессоры, системы отопления, гидравлика, производственные линии и т. д.

Но я составил таблицу с практическим правилом, чтобы сравнить различные виды. Вы можете видеть, что у каждого из них разные диапазоны, точность и надежность, которая отразится на цене.

Как работают датчики температуры?

В промышленных приложениях, связанных с использованием и измерением жидкостей, точное определение температуры имеет решающее значение. Точное поддержание температуры жидкости жизненно важно для всего, от правильного пивоварения до предотвращения расплавлений на атомных электростанциях.Из-за сложной природы этих промышленных приложений и необходимости обеспечения максимальной точности простых термометров, подобных тем, которые вы можете купить в аптеке, будет недостаточно — требуются более сложные приборы. Но как работают промышленные датчики температуры ? Давайте рассмотрим два самых популярных типа: термопары и резистивные датчики температуры (RTD).

Как работают термопары

Термопары — это устройства, в которых используются два проводника или полупроводника, которые контактируют друг с другом в одной или нескольких точках.Напряжение возникает, когда температура одной из этих точек отличается от температуры другой. Затем это напряжение можно измерить и использовать для определения окружающей температуры.

не так точны, как некоторые другие виды промышленных датчиков температуры, но они способны измерять широкий диапазон температур, от сотен градусов ниже нуля до 3000 ° C.

Как работают резистивные датчики температуры (RTD)

Чаще всего изготавливаются из узких проводов из проводящих металлов, таких как платина, никель и медь, RTD измеряют температуру, поддерживая постоянный электрический ток и измеряя результирующее напряжение в зависимости от температуры.RTD намного точнее термопар, но лучше всего подходят для измерения температур не выше 600 ° C.

Пользовательские датчики температуры от SMD Fluid Controls

SMD Fluid Controls предлагает как индивидуальные, так и готовые решения для измерения температуры, включая термопары и RTD. Настраиваемые реле температуры SMD FT20 идеально подходят для двигателей, насосов, компрессоров и т. Д., Обладая точностью и долговечностью, необходимыми для таких применений. FM22 представляет собой более универсальный единый прибор, представляющий собой комбинированный датчик уровня жидкости и температуры, идеально подходящий для комбинированного использования, чтобы свести к минимуму проникновение в резервуар.

Свяжитесь с нами сегодня!

Что нужно знать о датчиках температуры

Вы использовали холодильник, микроволновую печь, водонагреватель или термометр? Если да, то вы использовали датчик температуры. Датчики температуры находят применение как дома, так и в крупных отраслях промышленности, включая геотехнический мониторинг и производство.Они помогают отслеживать изменения температуры на железнодорожных путях, мостах, бетонных конструкциях, бетонных плотинах, скважинах и даже в почве.

Что такое датчики температуры?

Как следует из названия, датчик температуры — это устройство, которое измеряет, насколько горячий (или холодный) объект. Обычно датчики температуры представляют собой датчики температуры или термопары, которые используют электрические сигналы для измерения температуры.

Как работают датчики температуры?

В промышленных датчиках температуры используются диоды и транзисторы.При изменении температуры изменяется и напряжение на этих электрических компонентах. Эти изменения преобразуются в читаемые электрические сигналы, которые отображаются на экране. Другие датчики температуры используют вибрирующие провода для измерения колебаний температуры, которые вызывают изменения в растягивающем напряжении в этих проводах, которые затем преобразуются в электрические сигналы. Датчик температуры должен иметь компонент, который реагирует на изменения температуры.

Для чего используются датчики температуры?

Сегодня на рынке доступно множество датчиков температуры.Тот, который вы выберете, будет зависеть от характера вашей работы. Датчики температуры делятся на две категории: контактные датчики и бесконтактные датчики.

1. Контактные датчики измеряют температуру, когда они находятся в контакте с объектом, в котором измеряется температура. В их состав входят термисторы и термопары.
2. Бесконтактные датчики , с другой стороны, измеряют тепловое излучение от объектов, в которых измеряется температура.Они полезны во взрывоопасных зонах, где невозможно установить контактные датчики. Бесконтактные датчики температуры находят применение на тепловых или атомных электростанциях, а также в геотехническом мониторинге и химической промышленности.

Датчики температуры также широко используются в строительных и строительных работах для отслеживания изменений температуры бетонных и стальных конструкций с целью предотвращения структурных повреждений.

Термостаты

Термостат — это датчик температуры, который использует биметаллическую полосу для определения изменений температуры.Биметаллическая полоса изготовлена ​​из двух металлов с разными коэффициентами линейного расширения. Чаще всего в термостатах используются вольфрам, никель, медь и алюминий.

Термисторы

Термисторы состоят из резисторов, чувствительных к перепадам температуры. В основном они сделаны из оксидов кобальта, марганца, никеля или других керамических материалов со стеклянным покрытием.

Хотите купить датчик температуры?

При покупке датчика температуры и принадлежностей вам необходимо выбрать надежного поставщика с многолетним опытом работы в отрасли.RAM Sensors, Inc. работает более трех десятилетий и производит датчики температуры на заказ для различных промышленных применений, в том числе:

Свяжитесь с опытным торговым представителем сегодня!