Датчики переменного сопротивления

Наиболее наглядные примеры применения датчиков с переменным сопротивлением в автомобиле — датчик положения воздушной заслонки и датчик потока воздуха лопастного типа. В то время как емкостные датчики используются для измерения малых изменений, датчики с переменным сопротивлением обычно измеряют большие перемещения. Это обусловлено недостаточной чувствительностью, присущей конструкциям с резистивной дорожкой.

Рис. Потенциометр дроссельной заслонки

Датчик положения воздушной заслонки, как показано на рисунке, является потенциометром, в котором при подаче стабильного напряжения на его концы (обычно 5 В) напряжение на скользящем контакте будет пропорционально положению заслонки. Сегодня во многих случаях потенциометр заслонки используется, чтобы вычислить скорость изменения положения заслонки. Эта информация используется для обогащения смеси при ускорении автомобиля иди, наоборот, ее обеднения при сбросе газа.

Выходное напряжение вращающегося потенциометра может быть вычислено так:

V0 = Vi*(ai/ac)
где V0 — выходное напряжение, Vi — напряжение источника питания, ai — угол положения скользящего контакта, ac — возможный суммарный угол поворота.

Рис. Измеритель воздушного потока (лопастного типа)

Датчик воздушного потока, показанный на рисунке, работает на принципе измерения силы, прилагаемой к вращающейся лопасти со стороны воздушного потока при его прохождении через трубопровод. Калиброванная спиральная пружина так противодействует силе, отклоняющей лопасть, что движение ее пропорционально объему воздуха, проходящему через датчик. Для уменьшения флуктуаций, вызванных пульсациями входного потока воздуха, к лопасти датчика крепится лопасть демпфера. Следовательно, флуктуации будут действовать на обе лопасти и взаимно компенсироваться. В этой конструкции минимизирована вероятность какого-либо повреждения, обусловленного проникновением выхлопных газов. Резистивный материал, использованный для дорожки, представляет собой металлокерамическую смесь, которая впаяна в керамическое основание при очень высокой температуре. Скользящий контакт потенциометра калиброван таким образом, чтобы выходное напряжение было пропорционально количеству всасываемого воздуха.