Что отвечает за датчик фаз: Как выбрать датчик фаз | Новости автомира

Содержание

ДПДЗ, датчик фаз, скорости и детонации

Датчики системы впрыска позволяют контроллеру определять, что происходит с двигателем и автомобилем в целом в конкретный момент времени. Расскажем про ДПДЗ, датчик фаз, скорости и детонации.

Датчик положения дроссельной заслонки

Сигнал ДПДЗ используется контроллером СУД для расчета углового положения дроссельной заслонки. ДПДЗ монтируется на дроссельном патрубке, при повороте дроссельной заслонки ее ось передает свое движение на датчик. ДПДЗ — это резистор потенциометрического типа. На одно плечо потенциометра подается напряжение с контроллера, второе плечо соединено с “массой”. Третий контакт соединен с подвижным контактом потенциометра. Выходной сигнал ДПДЗ изменяется пропорционально углу поворота дроссельной заслонки. При полностью закрытой дроссельной заслонке его напряжение составляет 0,35—0,7 В, а при полностью открытой — 4,05—4,75 В. Минимальное значение напряжения датчика, определяемое контроллером на режиме холостого хода, используется как начало отсчета, то есть 0% открытия дроссельной заслонки.

По сигналу ДПДЗ контроллер определяет текущий режим работы двигателя. Полностью закрытая дроссельная заслонка соответствует режиму холостого хода. При больших углах открытия дроссельной заслонки происходит переход на мощностной режим работы, при котором достигается максимальный момент или максимальная мощность двигателя. При промежуточных значениях открытия дроссельной заслонки (режим частичных нагрузок) контроллер поддерживает стехиометрический состав топливовоздушной смеси.

По сигналам ДПКВ и ДПДЗ контроллер определяет нагрузку двигателя. Этот параметр используется для расчета топливоподачи и угла опережения зажигания в случае неисправности ДМРВ.


Для компенсации кратковременного обеднения топливовоздушной смеси при быстром открытии дроссельной заслонки контроллер рассчитывает добавку к базовой топливоподаче, используя информацию о приращении сигнала ДПДЗ.

Датчик детонации

В двигателях внутреннего сгорания с искровым зажиганием при определенных условиях могут возникнуть аномальные процессы сгорания, которые приводят к снижению мощности мотора.
Это нежелательное явление называется детонацией и является следствием самовоспламенения еще не охваченной пламенем свежей топливовоздушной смеси.

Нормально начавшийся процесс сгорания топливовоздушной смеси и сжатие ее поршнем обуславливают повышение давления и температуры в камере сгорания, которые могут вызывать самовоспламенение оставшихся газов. При этом скорость распространения пламени может быть выше 2000 м/с, в то время как скорость нормального сгорания составляет около 30 м/с. При таком ударном сгорании в камере создается высокое давление. Длительная детонация может привести к механическим повреждениям прокладки головки блока цилиндров, поршня и головки в зоне клапанов.

Колебания детонационного сгорания регистрируются датчиком детонации, преобразуются в электрический сигнал и передаются в блок управления двигателем. Конструктивно он представляет собой акселерометр, преобразующий энергию механических колебаний блока цилиндров двигателя в электрический сигнал.

При возникновении вибрации инерционная масса воздействует на пьезоэлемент с соответствующими частотой и усилием, в результате пьезоэффекта на контактах появляется электрический сигнал. В контроллере выходной сигнал датчика детонации подвергается специальной обработке для обнаружения момента возникновения детонационного сгорания топливовоздушной смеси.

Характеристики датчика детонации:

  • температурный диапазон. Он должен быть работоспособным до 150—200°С;
  • собственная резонансная частота. Различают системы с резонансными и широкополосными датчиками детонации. В резонансных устройствах значение собственной частоты совпадает с частотой детонационных колебаний в цилиндре. В широкополосных системах — собственная резонансная частота значительно выше, но на частотной характеристике существует равномерный участок, лежащий в диапазоне частот детонационных колебаний;
  • коэффициент преобразования. Показывает, как соотносится амплитуда выходного сигнала с амплитудой детонационных колебаний в месте установки датчика.

Датчик фаз

Распредвал управляет впускными и выпускными клапанами двигателя. Частота его вращения в два раза ниже, чем частота вращения коленчатого вала.

Когда поршень приближается к верхней мертвой точке, то по положению коленчатого вала невозможно определить, на каком такте работы двигателя это происходит. На такте сжатия с последующим воспламенением топливовоздушной смеси или на такте выпуска отработавших газов. Эта информация актуальна для системы фазированного впрыска. Там подача топлива осуществляется через одну форсунку в тот цилиндр, где происходит такт сжатия непосредственно перед открытием впускного клапана.

Чтобы контроллер мог четко определять, какой из форсунок ему надо управлять в данный момент, используется сигнал датчика положения распределительного вала. Его еще называют датчиком фаз.


В системах управления двигателем используется датчик на основе эффекта Холла. Он регистрирует прохождение металлической шторки с прорезями, которая связана с распределительным валом, и подает сигналы управления бортовому компьютеру двигателя. Шторка устанавливается на шкиве привода распредвала двигателя и имеет только одну прорезь. Конструкция шторки такова, что ДФ формирует импульс в тот момент, когда такт сжатия приходится на первый цилиндр. Параметры импульса таковы: прорезь напротив датчика — низкий уровень (напряжение близко к 0 вольт), иначе — высокий уровень (напряжение близко к напряжению бортовой сети). Такую конструкцию имеет щелевой датчик. Также используется прибор торцевого типа. Он реагирует не на прорезь в шторке, а на специальную задающую метку, которая крепится на распредвале или на шкиве привода распредвала. Расстояние между меткой и датчиком гораздо меньше расстояния между ним и распредвалом.

Датчик скорости

Для работы системы управления двигателем необходима информация о движении автомобиля. О наличии движения и скорости автомобиля контроллер делает вывод по сигналам с датчика скорости. Он устанавливается на коробке передач и выдает шесть импульсов на один метр движения автомобиля.

В нём используется эффект Холла, а выходные параметры сигналов идентичны сигналам датчика фаз. Задающим элементом служит установленный на внутренней оси диск с закрепленным на нем многополюсным магнитом или шторка с шестью прорезями.

Существуют два типа: проходные и непроходные. Проходные устанавливаются в разрыв крепления троса привода спидометра. Непроходные — устанавливаются в автомобилях с электронной комбинацией приборов. В этом случае сигнал с датчика скорости подается не только в контроллер системы управления двигателем, но и на электронную комбинацию.

Как выявить неполадку датчика фаз

На любом четырехтактном двигателе полный цикл совершается за два оборота коленчатого вала – один раз поршень подходит к верхней мертвой точке в конце такта сжатия, второй раз – в конце такта выпуска. Это позволяет на впрысковых моторах использовать в качестве опорного сигнала только момент отсчета от датчика положения коленчатого вала. При этом работа впрыска и зажигания называется нефазированной. В момент конца выпуска происходит вторая (холостая) искра, а форсунка открывается дважды, часть топлива подается на открытый впускной клапан, часть – на закрытый.

Таким образом система впрыска упрощается, не теряя каких-либо реально ощутимых владельцем качеств. Вместо индивидуальных катушек зажигания можно использовать пару сдоенных, как сделано на восьмиклапанных двигателях ВАЗ. Если взять «Рено», то у них и на моторах с индивидуальными катушками зажигания оно не фазировано: катушки 1-4 и 2-3 цилиндров соединены по первичным обмоткам последовательно и срабатывают одновременно.

Но вот подача части топлива на закрытый впускной клапан в один «прекрасный» момент пошла вразрез с требованиями экологов: из-за плохой испаряемости бензина на холодном двигателе на прогреве приходилось увеличивать подачу топлива. Даже эти миллилитры уже не вписывались в более жесткие экологические нормы, поэтому пришлось изобретать способ фазирования работы впрыска, чтобы топливо в цилиндр подавалось в момент такта впуска. А на моторах с непосредственным впрыском он должен происходить строго в один такт.

Как работает ДПРВ?

Датчик положения распредвала (сокращенно – ДПРВ) подает один импульс за один оборот вала. Поскольку распредвал вращается в два раза медленнее, чем коленчатый вал, то мы получаем точную метку, определяющую такт впуска на одном из цилиндров. При этом рассчитать момент впрыска для цилиндров ЭБУ впрыска может очень просто.

Предположим, что импульс от ДПРВ приходит после метки начала отсчета для первого цилиндра. Тогда при получении сигнала ЭБУ производит подачу топлива в первый цилиндр, через половину оборота коленвала – в третий, при следующем проходе метки начала отсчета – в четвертый, еще через пол-оборота – во второй. При этом импульс от ДПРВ является «справочным», так как все моменты впрыска все равно жестко привязаны к зубцам венца датчика положения коленчатого вала.

Ну а где находится датчик распредвала? На головке блока цилиндров или реже – на клапанной крышке, непосредственно у «своего» распредвала.

Реже датчик положения распредвала дает серию импульсов, определяющую начало нужного такта в конкретном цилиндре. На многих «Ниссанах» для первого цилиндра датчик подает один импульс, для второго – два, и так далее.

Но фазирование впрыска – это не единственное, за что отвечает датчик распредвала. Поскольку ЭБУ впрыска может легко рассчитать временную задержку между моментом начала отсчета по ДПКВ и моментом получения импульса с ДПРВ, то появляется и возможность определения реального положения распредвала относительно коленвала. Если на моторах без изменения фаз газораспределения это имеет чисто диагностическую ценность (проверка правильности установки фаз ГРМ), то на моторах с фазовращателями ДПРВ является важным элементом обратной связи, позволяющим контролировать работоспособность системы управления газораспределением.

Конструктивно ДПРВ может быть выполнен на основе индуктивного датчика или датчика Холла. Первый проще, поскольку это лишь обмотка вокруг магнитного сердечника. Второй менее надежен и менее точен, зато подает на ЭБУ впрыска не синусоиду, амплитуда которой пропорциональна частоте вращения (что затрудняет обработку сигнала), а легко обрабатываемый «готовый» прямоугольный сигнал. Там, где нет необходимости в точном определении положения распредвала, а важен сам факт определения нужного оборота, чаще всего используется датчик Холла.

Неисправности датчика положения распредвала

Основная неисправность датчика распредвала на основе эффекта Холла – это его физический отказ (самого чувствительного элемента или выходной схемы, формирующей прямоугольные импульсы). У индуктивных датчиков происходит налипание микрочастиц стружки, возникающей при износе элементов газораспределительного механизма, на магнитный сердечник, из-за чего форма импульсов «размазывается», и они могут неправильно обрабатываться в ЭБУ впрыска.

Основные ошибки датчика распределительного вала по стандарту OBD-II:

  1. P0340 — Неисправность в цепи датчика положения распредвала
  2. P0341 — Неправильный показатель / не отрегулирован датчик положения распредвала
  3. P0342 — Датчик положения распределительного вала: низкий уровень сигнала
  4. P0343 -Датчик положения распределительного вала: высокий уровень сигнала
  5. P0344 — Неисправность датчика положения распредвала

Принцип работы датчика

Общий вид датчика распределительного вала

Датчик распределительного вала или датчик фаз – деталь основного силового агрегата автомобиля, которая отвечает за считывания информации о местоположении распределительного вала, а также участвует в регулировке угла зажигания.

Данный измеритель по принципу действия похожий с датчиком Холла.

Рекомендуем: Инжекторный и карбюраторный двигатели работают с перебоями – выясняем причины неисправности

Считывание происходит при помощи специальной шестерни распределительного вала, на которой отсутствуют зубья. Отсутствующие элементы расположены таким образом, что когда данный промежуток попадает на датчик, то первый поршень находится в мёртвой точке, в верхней или нижней.

Схема работы датчика фаз

Сигнал срабатывает и передается на электронный блок управления двигателя, когда датчик попадает на отсутствующие зубья. В свою очередь, в зависимости от пришедшего показателя, ЭБУ проводит регулировку угла зажигания. Благодаря установке такой системы, двигатели «Самара-2» стали эффективнее и популярнее.

Месторасположение датчика под капотом ВАЗ-2114

Датчик распределительного вала на ВАЗ-2114 расположен возле воздушного фильтра, на очень близком расстоянии от головки блока цилиндров. Это местоположение измерителя почти всегда стандартно для остальных автомобилей инжекторной группы.

Месторасположение датчика распредвала

Основные причины поломки датчика

Прежде чем приступить непосредственно к процессу диагностики, необходимо выяснить причины неисправности датчика фаз ВАЗ-2114.

Итак, перейдем непосредственно к самым прямым и косвенным показателям:

Электрическая схема датчика

  • Появление на приборной панели, всем известного – Check Engine, сигнализирует о том, что появились неисправности. В данном случае, старт двигателя происходит, не дожидаясь ответа от датчика распределительного вала, а система зажигания работает на основе последних показателей.
  • Повышенный расход топливной смеси, также может послужить косвенным показателем неисправности ДПРВ.
  • Автомобиль начинает терять мощность и динамику в целом.

Совокупность данных причин может послужить косвенным показателем неисправности датчика распределительного вала.

Как проверить датчик распредвала?

Без осциллографа под рукой (здесь хватает возможностей простейшего китайского «конструктора» DSO-138) проверка возможна только базовая.

Контролируется состояние контактов в разъеме – плотность подключения, отсутствие влаги и следов окисления. На работающем моторе можно использовать светодиодный пробник: на датчиках Холла он попеременно моргает красным и белым светодиодом с частотой, пропорциональной частоте вращения двигателя. Если сигнал в таком виде доходит до разъема ЭБУ, то можно с достаточной уверенностью утверждать, что датчик и его проводка исправны.

Вас также заинтересует:

Стоит проверить установку фаз газораспределения, если зафиксированы ошибки из числа P0340, P0341. Сам датчик нужно извлечь и очистить от налипшей стружки, если она есть.

На ряде двигателей датчики положения коленчатого вала и распредвала унифицированы – можно в качестве диагностической меры поменять их местами. Если ошибка остается по распредвалу, то однозначно можно утверждать, что сам датчик абсолютно исправен.

Видео: Замена датчика положения распредвала

Электроника, управляющая работой двигателя современного автомобиля, получает информацию от группы измерителей, фиксирующих расход воздуха, температуру, состав выхлопных газов и так далее. В машинах последнего поколения количество измерительных элементов увеличилось – появился электромагнитный датчик положения распредвала (сокращенно – ДПРВ). Автолюбителям, предпочитающим самостоятельно диагностировать неисправности, стоит ознакомиться с симптомами неполадок указанного прибора и способами его проверки.

Инструкция проверки и замены

В случае, когда вышеперечисленными способами не удалось привести в норму его состояние, то эта деталь подлежит замене. В замене, также как и в проверке, ничего сложного нет, поскольку крепление их распредвала происходит без регулировки зазора. Благодаря такой функции можно избежать ошибок при установке нового девайса. В случае, если зазор регулируется, необходимо соблюдать определённые нормы.

Если вы не уверенны, что замена датчика распредвала самостоятельно пройдет успешно, отвезите его в специальный сервисный центр. Там замену делают при помощи осциллографа. При запуске осциллографа наблюдается стабильность считывания данных на различных оборотах двигателей.

Если у вас есть осциллограф, и вы уверены, что сможете сделать такую процедуру – делайте. Только внимательно следите за сменой данный, которые будут показывать осциллограф. Если он показывает прямые полоски, и нет никаких пробелов – это хорошо. Поскольку придётся лишь убрать старый, а поставить новый.

В принципе, если применять такой способ, нужно учитывать множество моментов и особенности, которые предоставляет тестер, чтобы замена этой детали распредвала прошла успешно. Так как, если показатель не работает, то по логике вещей и двигатель не должен работать. Но техника – дело тонкое, и иногда она даёт сбои в работе. Если датчик и встроенные электроприборы не знают место положения – они переходят к аварийному состоянию. И, находясь длительное время в таком состоянии, датчик выходит из строя.

Рекомендуем: Притирка клапанов своими руками

Характерные симптомы неполадки

Практика показывает, что неисправность датчика положения распределительного вала не ведет к отказу мотора и обездвиживанию транспортного средства. Двигатель продолжает работать с некоторыми отклонениями, мешающими нормальной эксплуатации авто. Симптомы выхода из строя ДПРВ довольно туманны и похожи на неполадки других измерительных элементов:

  1. Нестабильная работа мотора на холостых оборотах и в процессе движения.
  2. Вместо динамичного разгона после нажатия педали газа наблюдается серия мелких рывков и вялый набор скорости.
  3. Мощность силового агрегата снижается. Эффект становится заметен при увеличении нагрузки – на подъеме, резком ускорении, во время буксирования прицепа.
  4. Индикатор Check Engine на приборной панели загорается не всегда. Но многие водители отмечают, что при неисправном измерителе табло вспыхивает после увеличения оборотов коленчатого вала до 3000 об/мин и более.
  5. Расход горючего закономерно увеличивается.


Если измерительный элемент неисправен, блок управления готовит и подает в цилиндры обогащенную топливовоздушную смесь. Отсюда возникает увеличение расхода бензина и нестабильная работа на холостом ходу. Рывки и падение мощности обусловлены несвоевременной подачей искры – контроллер «не видит» окончания такта сжатия в цилиндре и не может четко определить угол опережения зажигания.

На различных моделях автомобилей отмечаются дополнительные признаки неисправности датчика распредвала:

  • мотор неожиданно глохнет в процессе движения, при этом заводится без проблем;
  • холодный пуск двигателя становится затрудненным;
  • на машинах, оборудованных роботизированной коробкой передач, возникают сложности с автоматическим переключением скоростей;
  • двигатель «троит» – слышны пропуски циклов зажигания, иногда наблюдаются хлопки в выпускном коллекторе;
  • на некоторых авто случается отказ силовой установки из-за отсутствия искрообразования.

Справка. Срок эксплуатации элемента довольно продолжительный. На автомобилях отечественного производства ресурс достигает 80–100 тыс. км, импортного – 150 тыс. км. При поиске причин неисправности вы можете ориентироваться на указанные периоды.

Езда с поломанным измерителем ДПРВ допустима в течение короткого периода. Рывки, обогащенная топливная смесь и ошибки электроники ускоряют износ свечей зажигания и деталей двигателя. После обнаружения перечисленных симптомов машину стоит отправить на диагностику либо отыскать источник проблемы самостоятельно.

Конструкция и местонахождение измерителя

Принцип работы ДПРВ основан на эффекте Холла – датчик реагирует на приближение металлической массы, изменяя напряжение на сигнальном проводе. По конструкции прибор похож на другой элемент – определитель положения коленчатого вала. Внутри пластикового корпуса находится катушка, куда постоянно подводится напряжение бортовой сети 12 В.

Измеритель устанавливается на головке цилиндров двигателя в непосредственной близости от распределительного вала. Последний оснащается специальной пластиной либо шестеренкой, чье вращение воздействует на ДПРВ. Алгоритм работы выглядит так:

  1. После включения зажигания и пуска мотора на датчик подается напряжение питания 12 В. Через третий сигнальный провод элемент отдает контроллеру напряжение величиной 90–95%!от исходного.
  2. Когда выступ на вращающейся детали распредвала проходит рядом с корпусом ДПРВ, напряжение на сигнальном контакте падает до 0,2–0,4 вольта в зависимости от конструкции прибора и модели транспортного средства.
  3. По моментам падения напряжения электронный блок четко «видит» фазы газораспределения, своевременно подает топливную смесь в цилиндры двигателя и направляет искровой разряд к нужной свече зажигания.

Примечание. На автомобилях с 16-клапанными моторами устанавливается 2 датчика – по одному на каждый распределительный вал.

Когда измеритель неисправен, электроника не способна контролировать работу газораспределительного механизма. В подобных случаях блок управления уходит в ошибку и ориентируется на сигналы остальных измерителей. Искрообразование и топливоподача корректируется согласно заложенной программе, что сказывается на работе силового агрегата.

Рекомендуем: Карбюратор — регулировка холостого хода своими руками

Рено дастер датчик фаз — Датчик фаз (положения распределительного вала)

Датчик положения распределительного вала (его еще называют датчиком фаз) — небольшой, но очень важный элемент в двигателе внутреннего сгорания, который отвечает за стабильную работу двигателя. Основная функция датчика фаз — определение углового положения распределительного вала в каждый момент времени. Информация с датчика положения распредвала (ДПРВ) поступает на блок управления двигателем и впоследствии используется контроллером для правильной работы систем впрыска и зажигания.

Чаще всего в современных автомобилях устанавливается датчик положения распредвала, работающий на основе эффекта Холла. Основа датчика фаз — постоянный магнит, создающий магнитное поле. Когда репер (металлический зуб, который располагается на задающем диске распредвала или зубчатом колесе распредвала) замыкает магнитный зазор при своем движении, магнитное поле изменяет свое напряжение. Это изменение фиксируется полупроводником, который также находится в датчике фаз. ЭБУ получает сигналы с датчика, считывает положение поршня первого цилиндра в ВМТ, а затем в соответствии с порядком работы цилиндров в двигателе обеспечивает впрыск и зажигание в каждом из них.

Кроме того, на некоторых автомобилях устанавливается датчик положения распредвала, в основе которого лежит фотоэлемент. Оптический датчик считывает сигнал после того, как репер перекрывает свет, излучаемый источником.

Функционально датчик положения распределительного вала связан с датчиком положения коленчатого вала. Если один из датчиков вдруг выходит из строя или по какой-то причине не может передавать сигнал на ЭБУ, контроллер считывает информацию со второго.

Признаков поломки датчика положения распредвала может быть много. Чаще всего это нестабильная работа мотора с провалами, проблемы с запуском, внезапное увеличение расхода топлива. Кроме того, нередко при выходе из строя датчика фаз загорается индикатор Check Engine. Если вы столкнулись с одним из этих симптомов, в перечень действий по диагностике следует обязательно включить проверку датчика распредвала (но про остальные датчики и системы забывать тоже не стоит, так как у разных «болезней» двигателя могут быть совершенно одинаковые «симптомы».

Затем следует проверить наличие напряжения в цепи с помощью вольтметра. Для этого нужно проверить наличие напряжения на проводах, которые идут к датчику (зажигание должно быть включено, разъем датчика — отключен). Если напряжения нет, скорее всего, причину стоит искать в плохом контакте разъема или в проводах. Если напряжение есть, следует подключить вольтметр к сигнальному проводу и отрицательному проводу питания датчика: при вращении распредвала напряжение должно меняться.

Если напряжение не меняется, значит, датчик «умер» и его придется заменить.

Внедрение и калибровка схемы фазового детектора в качестве датчика QCM для характеристики свойств жидкости

Якобо Костас Костас получил степень магистра в 2015 году получил степень инженера в области телекоммуникаций в Университете Виго и в настоящее время учится на степень магистра микроэлектроники в Университете Севильи. В настоящее время он работает инженером-разработчиком HW в INDRA SISTEMAS S.A., в частности, в разработке FPGA для оборонных и транспортных проектов. Он является автором книги «Специальная аппаратная реализация для биометрического распознавания на основе вен пальцев» (2019).

Лорето Родригес-Пардо получила степень магистра. и доктор философии (с отличием) Университета Виго, Испания, в 1995 и 2003 годах, соответственно, оба в области телекоммуникаций. В настоящее время она является адъюнкт-профессором кафедры электронных технологий Университета Виго. Она также является заместителем декана по обеспечению качества в Школе инженерии телекоммуникаций. Она является автором более 50 статей для журналов и конференций. Ее текущие исследовательские интересы включают кварцевые генераторы и их применение в датчиках.С 2012 года она является старшим членом IEEE UFFC.

Юбер Перро получил степень инженера по химии в 1986 году (Лионский университет) и докторскую степень в области микроэлектроники в 1990 году (Центральная школа Лиона). В этот период он участвовал в разработке химических сенсоров на основе химически модифицированных ISFET. После периода постдокторской работы с А. Барро (Center d’Etudes Nucléaires de Saclay) он стал научным сотрудником в области электрохимии в Париже (CNRS, Сорбоннский университет).В настоящее время он является директором по исследованиям (CNRS). Его текущие исследования сосредоточены на инструментальных разработках микровесов на кристаллах кварца для биосенсоров и топливных элементов.

Ана Мария Као-и-Пас получила степень магистра наук. степень в области машиностроения и электротехники и докторская степень. получил степень в Университете Анауак, Мексика, и Университете Виго, Испания, в 1997 и 2010 годах соответственно. С 2001 года она занималась различными исследованиями в Университете Виго. В настоящее время она является доцентом кафедры электронной техники.Она является автором более 45 статей для журналов и конференций. Ее исследовательские интересы включают датчики микровесов на кристалле кварца и волоконно-оптические датчики.

Хосе Фаринья получил степень магистра наук. и доктор философии получил степень в области электротехники в Университете Сантьяго-де-Компостела, Испания, в 1984 и 1989 годах соответственно. В настоящее время он является адъюнкт-профессором кафедры электронных технологий Университета Виго, Испания. Он является автором более 110 статей для журналов и конференций, а также имеет несколько испанских, европейских и американских дипломов. С. патенты. Его текущие исследовательские интересы включают разработку электронных генераторов для датчика микровесов на кварцевом кристалле и внедрение комплексного управления и интеллектуальных датчиков во встроенных платформах.

Даниэль Роуз получил степень бакалавра электротехники в 1990 году (Технологический университет Труа). В 1991 году он стал авиационным техником на аэродроме Нангис. С 1999 по 2010 год работал техником по электронике CNRS в LISE (Университет Сорбонны, Париж).С 2010 года он является ассистентом инженера-электронщика CNRS в LISE (Университет Сорбонна, Париж). Он работает в приборостроении, связанном с электрохимией.

© 2021 Автор(ы). Опубликовано Elsevier B.V.

Понимание рабочего цикла и фазового угла в квадратурных датчиках

Цифровые импульсные датчики Холла

Sensor Solutions обеспечивают прямоугольные выходные сигналы, которые можно подключать к измерителям, ПЛК и другим устройствам контроля и управления для определения скорости или счета.

Датчики с квадратурным выходом обеспечивают два выхода в одном корпусе, которые не совпадают по фазе для возможности определения направления. Это руководство по применению было создано для определения коэффициента заполнения и фазового угла, а также для объяснения того, как измерители и контроллеры определяют скорость и направление на основе импульсных выходных сигналов датчиков.

ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Рабочий цикл
При просмотре цифрового выхода прямоугольной формы рабочий цикл представляет собой процент времени, в течение которого выход находится в состоянии высокого уровня в течение периода прямоугольной волны.На изображении ниже показана формула для расчета коэффициента заполнения, а также примеры последовательностей импульсов с коэффициентом заполнения 50 % и 25 %.

Фазовый угол
При просмотре выходных сигналов квадратурного датчика фазовый угол является мерой смещения между двумя последовательностями импульсов. Когда рабочие циклы не равны 50 %, при расчете фазового угла необходимо учитывать весь период. На изображении ниже показаны примеры фазовых углов 90 градусов с коэффициентом заполнения 50% по сравнению с коэффициентом заполнения 25%.

Для расчета фазового угла задержка между двумя импульсами измеряется относительно периода импульса. Sensor Solutions измеряет задержку от центра высокого импульса из канала A до центра высокого импульса из канала B. Формула для расчета фазового угла показана ниже.

 

ПОЧЕМУ ПРОГРАММА ПРОГРАММЫ И ФАЗОВЫЙ УГОЛ ВАЖНЫ?

Квадратурные датчики

используются в чувствительных к направлению приложениях для подсчета и измерения скорости.Измерители и устройства управления смотрят на две последовательности импульсов, чтобы определить направление движения. Обычно это делается путем сравнения переднего или заднего фронтов импульсов или сравнения одного фронта с выходным состоянием другого импульса.

Идеальный рабочий цикл и фазовый угол:   На изображении ниже показан 50%-й рабочий цикл с фазовым углом 90 градусов. В этой конфигурации, независимо от того, где происходит изменение направления или как контроллер определяет направление, взаимосвязь между задними фронтами импульса обеспечивает уведомление об изменении направления по первому импульсу.Хотя эта конфигурация идеальна, ее чрезвычайно трудно достичь.

ПЛОХОЙ НАГРУЗОЧНЫЙ ЦИКЛ И ИДЕАЛЬНЫЙ ФАЗОВЫЙ УГОЛ:   На изображении ниже показан рабочий цикл 25% с фазовым углом 90 градусов. В этой конфигурации, независимо от того, где происходит изменение направления, контроллер, определяющий направление, сравнивая только задние фронты, всегда будет распознавать изменение направления по первому импульсу. Тем не менее, счетчик, определяющий направление путем сравнения нарастающего фронта канала А с выходным состоянием канала В, может не определить изменение направления должным образом, поскольку канал В падает во время нарастания канала А.

ИДЕАЛЬНЫЙ РАБОЧИЙ ЦИКЛ И ПЛОХОЙ ФАЗОВЫЙ УГОЛ:   На изображении ниже показан 50%-й рабочий цикл с фазовым углом 30 градусов. При такой конфигурации, независимо от того, где происходит изменение направления, контроллер правильно определяет направление. Однако по мере того, как фазовый угол уходит дальше 90 градусов, тем ближе должен быть рабочий цикл к 50%, чтобы обеспечить читаемую последовательность импульсов.

ПЛОХОЙ ПРОГРАММНЫЙ ЦИКЛ И ПЛОХОЙ ФАЗОВЫЙ УГОЛ:  В реальном мире большинство комбинаций датчика и цели будут давать рабочий цикл больше или меньше 50% с фазовым углом, который не точно равен 90 градусам.В приведенном ниже примере показаны последовательности импульсов, которые имеют плохой коэффициент заполнения и плохой фазовый угол.

Контроллер может по-прежнему правильно определять направление, но в зависимости от положения зуба при изменении направления вращения он может не распознавать изменение направления до тех пор, пока датчик не пройдет второй зуб. Если счетчик ведет подсчет, это приведет к тому, что счет станет неточным.

ВЫБОР ПРАВИЛЬНОГО КВАДРАТНОГО ДАТЧИКА ДЛЯ ВАШЕЙ ЦЕЛИ:

Многие производители заявляют, что их квадратурный датчик обнаружения зубьев шестерни будет работать с любым стандартным шагом шестерни.Хотя это правда, что они обеспечивают две противофазные последовательности импульсов, ответ не так прост. Точное определение направления будет зависеть от размера зубьев шестерни, расстояния между ними, расстояния между чувствительными элементами внутри датчика и метода, которым система управления вычисляет направление.

Для измерения скорости или счета, зависящего от направления, от зубчатого колеса, тонального колеса или другого объекта с равномерно расположенными железными «зубцами» используйте квадратурный датчик зубчатого колеса с нулевой скоростью.Нажмите здесь, чтобы открыть мастер выбора датчика и создать датчик с типом электрического выхода и физической упаковкой, которые соответствуют требованиям вашей системы управления. Затем выбранный вами датчик будет построен, откалиброван и протестирован на основе шага вашей целевой шестерни.

Для измерения скорости, чувствительной к направлению, от таких объектов, как головки болтов, одиночное отверстие в стальном диске или другие неравномерно расположенные железные объекты, обычно лучше всего подходит самокалибрующийся квадратурный датчик с зубчатым зацеплением.Нажмите здесь, чтобы открыть мастер выбора датчика и создать датчик с типом электрического выхода и физической упаковкой, которые соответствуют требованиям вашей системы управления. Выбранный вами датчик будет построен и протестирован на основе шага вашей целевой передачи.

Для чувствительных к направлению измерений скорости или счета от одного или нескольких магнитов Sensor Solutions предлагает датчики с квадратурным переключателем Холла. Нажмите здесь, чтобы открыть мастер выбора датчика и создать датчик с типом электрического выхода и физической упаковкой, которые соответствуют требованиям вашей системы управления.

Sensor Solutions предлагает различные целевые магниты, в том числе необработанные магниты, магниты, установленные в головках болтов, и зажимные втулки вала, которые можно использовать в паре с нашими датчиками для измерения скорости или счета с учетом направления.

Свяжитесь с инженером по применению Sensor Solutions сегодня, чтобы получить помощь в выборе оптимальной комбинации датчика и цели для вашего приложения.

 

ПРОЕКТИРОВАНИЕ МИШЕНЕЙ ДЛЯ КВАДРАТНЫХ ДАТЧИКОВ:

Итак, как спроектировать целевую передачу, обеспечивающую рабочий цикл, близкий к 50%? Хотя логично предположить, что ваши «зубы» должны быть того же размера, что и промежуток между ними, это не так.Датчик магнитного поля будет генерировать импульс, длина которого больше, чем у «зубца». Следовательно, для достижения рабочего цикла 50 % идеальным соотношением является меньший размер зуба с более широким зазором между ними. Sensor Solutions предлагает еще одну заметку по применению по целевому дизайну, щелкните здесь, чтобы открыть ее.

Нажмите здесь, чтобы вернуться к указателю заметок по применению

Многоканальный индуктивный датчик на основе мультиплексирования с фазовым разделением для обнаружения износа

Abstract

Индуктивный датчик износа широко используется для мониторинга состояния машинного смазочного масла в режиме реального времени и прогнозирования неисправностей.Однако малая зона восприятия, рассчитанная на высокую чувствительность существующих датчиков, приводит к низкой пропускной способности. Для повышения пропускной способности представлен новый многоканальный датчик износа, основанный на фазовом мультиплексировании. Внедрив в систему схему фазового сдвига, несколько чувствительных катушек могли работать на разных начальных фазах. Несколько сигналов сенсорных катушек могут быть объединены в один выход без потери информации. Синхронизированная выборка используется для записи данных, а выходные сигналы нескольких сенсорных катушек извлекаются из записанных данных. Четырехканальная система датчиков продуктов износа была разработана для демонстрации нашего метода. Впоследствии для проверки системы датчиков были проведены анализ перекрестных помех, псевдодинамические испытания и динамические испытания. Результаты показывают, что сигналы четырех чувствительных катушек могут быть обнаружены одновременно, а предел обнаружения металлических частиц износа составляет 33 мкм. Используя представленный метод, можно обеспечить обнаружение продуктов износа в реальном времени по нескольким каналам без увеличения количества источников возбуждения и оборудования для сбора данных.

Ключевые слова: индуктивный датчик , многоканальный, мультиплексирование с фазовым разделением, синхронизированный отбор проб, частицы износа, микрофлюидика

1. Введение

Остатки износа содержат важную информацию о рабочем состоянии машины и состоянии смазки. Обнаружение остатков износа может своевременно отслеживать и обнаруживать отказ машины. Для обнаружения продуктов износа в режиме реального времени было разработано множество методов, таких как объемное измерение, измерение емкости, индуктивности, акустическое и оптическое/визуальное обнаружение [1,2,3,4,5].Среди этих методов [6,7,8,9,10] индуктивный датчик оказался наиболее практичным по следующим причинам. Обнаружение индуктивности может различать железные и цветные частицы мусора [11,12] и нечувствительно к пузырькам воздуха и каплям воды [13,14]. Некоторые индуктивные датчики, такие как MetalSCAN (онлайн-датчик масляных загрязнений производства GasTOPs Ltd.), использовались в редукторах ветряных турбин и авиационной технике [15,16,17,18]. Подобно другим датчикам, чувствительность является важной характеристикой для индуктивного датчика.Для повышения чувствительности были разработаны двухмерная (2D) планарная сенсорная катушка или трехмерный (3D) соленоид с малой зоной восприятия [19,20,21,22,23,24]. Кроме того, для концентрации магнитных линий и дальнейшего повышения чувствительности также использовались ферритовые сердечники и источники двойного возбуждения [25, 26, 27]. К сожалению, небольшая чувствительная зона существующего датчика привела бы к низкой пропускной способности. Это факт, что увеличение площади поперечного сечения датчика или увеличение скорости потока может улучшить пропускную способность.Однако при этом чувствительность будет снижена. Соответственно, повышение пропускной способности без снижения чувствительности индуктивного датчика является большой проблемой.

Концепция многоканального датчика износа была предложена для повышения пропускной способности существующих датчиков. Ду и др. представили многоканальный датчик остаточного износа масла с параллельным обнаружением [28]. Сенсорная система требует семь каналов отбора проб для контроля семи сенсорных катушек. Следовательно, система будет сложной и дорогой.Датчик износа с мультиплексированием с резонансным частотным разделением был представлен только с одним набором входного сигнала и выходного сигнала для мониторинга нескольких датчиков только с одним каналом выборки [29,30]. Однако каждый из измерительных каналов/катушек соединен параллельно с внешней емкостью, чтобы иметь разные резонансные частоты, что может привести к разной чувствительности. Чжу и др. предложил массив датчиков износа 3 × 3 для мониторинга состояния смазочного масла, который основан на мультиплексировании с временным разделением [31].Каждый из датчиков последовательно активируется в разные временные интервалы двумя мультиплексорами. Тем не менее, определенное время установления (~ 5 мкс) в каждом временном интервале необходимо для устранения шума сбоев и переходной характеристики, что приводит к недоступности большей части записанных данных.

Для преодоления вышеупомянутых ограничений представлен новый многоканальный датчик износа, основанный на фазовом мультиплексировании. Сигналы нескольких сенсорных каналов/катушек могут быть одновременно обнаружены только с одним синусоидальным сигналом возбуждения и одним каналом дискретизации.Несколько сенсорных катушек в сенсорной системе работают на разных начальных фазах. Синусоиды от нескольких чувствительных катушек объединяются в один выходной сигнал. Метод синхронизированной выборки используется для записи только одного выходного сигнала, а затем из выборочных данных могут быть извлечены сигналы нескольких сенсорных катушек. С помощью представленного метода можно было получить высокую пропускную способность без увеличения количества источников возбуждения и оборудования для сбора данных (DAQ).

2.Проект системы

2.1. Сенсорный механизм

Чтобы продемонстрировать сенсорный механизм, мы представляем здесь решение для четырех каналов. Используя аналогичное решение, в системе датчиков также может быть установлено большее количество каналов. показан сенсорный механизм мультиплексирования с фазовым разделением для обнаружения частиц износа. Информация об осколках износа четырех каналов/катушек могла быть получена только одним набором электроники обнаружения. Сенсорная система состоит из блоков разделения сигналов, фазового сдвига, датчиков и блоков синтеза сигналов (а).Блок разделения сигналов используется для разделения входного синусоидального сигнала возбуждения Vin на четыре ветви (б). Блок фазового сдвига может сдвигать четыре ветви сигнала, чтобы иметь разность фаз (Pd) π2 между соседними сигналами (c). Сенсорный блок используется для регистрации сигнала частиц износа с помощью резонансного контура [32]. Блок синтеза сигналов вырезает пиковую форму четырех сигналов от блоков датчиков (г), а затем сигналы (V13, V14, V15, V16) объединяются в один сигнал с сохранением пиковых значений четырех сигналов (д). .Полярность интегрированного сигнала (e) будет инвертирована на Vout (f) после того, как он пройдет через инвертирующий усилитель усиления в блоке синтеза сигналов. Выходной сигнал Vout дискретизируется системой сбора данных при использовании метода синхронизированной дискретизации.

Иллюстрация чувствительного механизма, ( a ) Конструкция многоканальных цепей датчика, R1 = R2 = 10 кОм, C = 100 пФ, Radj (3296X-1-502LF, Bourns Inc., Колумбия, Калифорния, США) варьируется от от 0 до 5 кОм, R3 = 100 Ом, R4 = R5 = R6 = R7 = 200 Ом, R8 = R9 = R10 = R11 = R12 = 6 кОм, усилитель (AD8045, Analog Device Inc., Норвуд, Массачусетс, США), ( b ) Четыре сигнала, которые были разделены от синусоидального сигнала возбуждения, ( c ) Сигналы на выходном порту сенсорного блока с разностью фаз π2, ( d ) Сигналы на выходном порту диодов , ( e ) Интегральный сигнал V13, V14, V15, V16 и ( f ) выходной сигнал Vвых.

Принцип четырех блоков в сенсорной системе показан на а. Блок разделения сигнала представляет собой повторитель напряжения для устранения нестабильности входного сигнала, вызванного внутренним сопротивлением генератора сигналов.Каждая чувствительная катушка может быть смоделирована как индуктивность Ls, последовательно соединенная с сопротивлением Rs, показанная красной пунктирной рамкой в ​​сенсорном блоке (a) [32]. Каждый соленоид micro 3D подключен к внешнему конденсатору Cp параллельно, образуя параллельный резонансный контур. Блок синтеза сигналов содержит четыре диода (1N60P, Semtech Electronics Ltd., Шатин, Гонконг) и одну суммирующую схему с обеспечением высокого уровня напряжения Vd (а). Диод пропускает только прямое напряжение. Без прохождения обратного напряжения диод включался бы только тогда, когда сигнал выше, чем Vd.При наличии четырех диодов и Vd можно было получить сигналы выше, чем Vd. Суммирующая схема используется для объединения четырех сигналов (V13, V14, V15, V16) в один сигнал (e). DAQ заземлен на Vd для записи выходного сигнала выше Vd. Из выходного сигнала можно было получить информацию об осколках четырех сенсорных катушек.

Ключевым моментом для сенсорной системы является смещение четырех ветвей сигнала, чтобы получить разность фаз (Pd) π2 между соседними сигналами. В нашей конструкции (а) используется типичная схема сдвига фаз.Блок фазовращателя содержит две схемы фазовращателя. Для однофазной схемы он содержит два резистора R1, R2 (R1 = R2), один регулируемый резистор Radj и один конденсатор C . Угол фазового сдвига однофазной схемы равен

θ=tan−12RadjωC−1RadjωC

(1)

В уравнении (1) ω представляет собой угловую скорость входного сигнала. Когда Radj→+∞,

θ=limRadjωC→+∞tan−12RadjωC−1RadjωC=0°

(2)

Когда Radj→1ωC,

θ=limRadjωC→1tan−12RadjωC−1RadjωC=π2

(3)

Когда Радж→0+,

θ=limRadjωC→0+tan−12RadjωC−1RadjωC=π

(4)

Следовательно, схема с одним фазовым сдвигом имеет угол фазового сдвига в диапазоне от 0 до π за счет регулировки сопротивления резистора Radj от +∞ до 0+.

Поскольку каждый блок фазовращателя содержит две цепи фазовращателя, доступный диапазон угла фазового сдвига составляет от 0 до 2π. Четыре модуля фазового сдвига используются для достижения угла фазового сдвига 0/π2/π/3π2 для четырех каналов отдельно, как показано на рис. В каждом блоке фазовращателя имеется два конденсатора С и два регулируемых резистора Radj 1 и Radj 2. Значения C в каждом блоке одинаковые, C = 100 пФ. Два резистора в каждом блоке регулируются вместе для достижения желаемого угла фазового сдвига. Согласно уравнениям (1)–(4), теоретически обеспечивает одно решение.

Таблица 1

Параметры двух регулируемых резисторов Radj в теории.

Блок фазового сдвига № Угол фазового сдвига Радж 1 (Ом) Радж 2 (Ом)
Блок 1 0 +∞ +∞
Блок 2 №2 1ωC +∞
Блок 3 0 +∞
Блок 4 3π2 0 1ωC

Однако реальные значения Radj немного отличаются от значений в теории.Чтобы получить точное значение Radj, особенно когда желаемое значение относительно невелико, необходим регулируемый резистор с малым диапазоном значений. Например, значение 1590 Ом, необходимое для фазового сдвига π2 (1ωC=12πf×C≅1590 Ом, f=1 МГц), может быть точно получено путем регулировки регулируемого резистора диапазона 5 кОм, который использовался в эксперименте. Поскольку сопротивление Radj, использованное в эксперименте, не может достигать +∞, угол фазового сдвига блока фазового сдвига 1 больше 0 рад. Следовательно, фазовые углы сигналов остальных трех сенсорных катушек должны быть сдвинуты еще больше, а фактические значения Radj в единицах фазовращателя меньше, чем значение в .

2.2. Извлечение сигнала

Выходной сигнал Vout записывается методом синхронизированной выборки. DAQ синхронизируется с источником синусоидального возбуждения, используя тот же тактовый сигнал, что и основное время. Для одиночной синусоидальной волны a,b показывают принцип синхронной выборки. Установив период выборки данных Ts’ равным периоду синусоидальной волны Te’ и отрегулировав начальную фазу тактового генератора выборки так, чтобы она имела разность фаз π2 с синусоидальной волной, можно произвести выборку пиковых значений синусоидальной волны.Как показано на рис. а, записываются отрицательные пиковые значения одиночной синусоиды V. Связав пиковые значения вместе, можно получить выходное напряжение S. Когда никакая частица не проходит через сенсорную катушку, выходное напряжение S сенсорной катушки представляет собой прямую линию. Когда частицы износа железа проходят через сенсорную катушку, пиковые значения синусоиды V’ увеличиваются, как показано на рис. b. Из-за регистрируемых отрицательных пиковых значений импульс отрицательной частицы, индуцированный железной частицей, появляется на выходе напряжения S’.Амплитуда импульса напряжения соответствует размеру частиц износа, проходящих через чувствительную катушку [20].

( a ) Принцип синхронного отбора проб без прохождения частиц через сенсорную катушку, Te′ – период синусоидального сигнала возбуждения, Ts′ – период отбора проб, Te′=Ts′, В – синусоида от одного датчика, S — выходное напряжение сенсорной катушки. ( b ) Синхронизированный отбор проб с прохождением частицы через сенсорную катушку, амплитуда синусоидальной волны V’ увеличивается, и на выходе напряжения S’ появляется импульс.( c ) Метод синхронной выборки и выделения сигналов для четырехканального датчика, Ts – период выборки, Te – период сигнала возбуждения, 4Ts=Te, сигналы S1, S2, S3, S4 – выходы напряжения четырех чувствительные катушки.

Для многоканальной сенсорной системы выходной сигнал Vout также может быть записан методом синхронизированной выборки [31,33]. Предположим, что количество каналов равно N, частота возбуждения равна fe, частота дискретизации равна fs, период выборки равен Ts, а период сигнала возбуждения равен Te, fs=1/Ts и fe=1/Te.Чтобы записывать все пиковые значения выхода, fe и fs должны удовлетворять уравнению:

В нашем эксперименте четыре канала, поэтому мы представляем, но не ограничиваемся, методом выделения сигнала для четырех каналов. В нашем эксперименте выходной сигнал сенсорной системы Vout (c), как и Vout в f, включает в себя пиковые значения четырех синусоидальных волн от четырех измерительных катушек. Чтобы получить сигналы четырех измерительных катушек из выходного сигнала Vout, методы синхронизированной выборки и извлечения сигнала для четырехканального датчика показаны на c.Согласно уравнению (5) частота дискретизации данных (fs) устанавливается равной четырехкратной частоте сигнала возбуждения (fe). Пиковые значения в записанном массиве данных последовательно представляют выходные напряжения четырех катушек, и они разделены на четыре подмножества. c показаны подмножества пиковых значений четырех катушек (четыре ряда точек разного цвета). Выходные сигналы четырех сенсорных катушек могут быть получены путем связывания пиковых значений каждого подмножества.

Конечные выходы (S1, S2, S3, S4, показанные на c) четырех измерительных катушек не зависят друг от друга.Есть два значения слова «независимый»: (1) когда только одна частица проходит через одну из четырех сенсорных катушек, на ее выходе появится только один импульс, на выходах других сенсорных катушек импульсов не будет; (2) когда две частицы проходят через две сенсорные катушки одновременно, на двух выходах в одно и то же время будут появляться два импульса по отдельности, и будут подсчитаны два импульса. Если бы четыре выходных сигнала не были отдельно извлечены из собранного выходного сигнала, был бы подсчитан только один импульс, когда несколько частиц проходят через несколько сенсорных катушек одновременно.Таким образом, с помощью представленного метода выделения сигнала импульсы частиц четырех сенсорных катушек могут быть подсчитаны без перекрытия импульсов между сенсорными катушками.

2.3. Настройка измерения

показывает настройку измерения. Генератор сигналов (PXI-5422, National Instruments, Остин, Техас, США) использовался для генерации синусоидального сигнала возбуждения (Vin) с частотой 1 МГц, 1,6 В пик-пик. Выходной сигнал Vout регистрировался оборудованием для сбора данных (PXIe-6124, National Instruments, Остин, Техас, США) с частотой дискретизации до 4 Мвыб/с (мегавыборок в секунду).Для реализации чувствительного механизма для четырехканального датчика остатков износа: (1) синусоидальный сигнал возбуждения был подключен к входному порту; (2) Резонансная частота (1,05 МГц) параллельного резонансного контура была сдвинута на несколько большую, чем частота возбуждения (1 МГц) путем регулировки емкости Cp в сенсорном блоке (а). На этой рабочей частоте частицы черного и цветного металла можно было различить по полярности отклика импеданса [30]; (3) Путем регулировки блока фазового сдвига начальные фазы сигналов на выходном порту блоков датчиков были сдвинуты, чтобы иметь разность фаз Pd, равную π2, между соседними сигналами.Впоследствии пиковые формы четырех сигналов были объединены в один выход блоком синтеза сигналов; (4) Пиковые значения выходного сигнала Vout записывались с помощью DAQ. Сбор данных был синхронизирован по фазе с генератором сигналов с использованием того же главного тактового сигнала (200 МГц). Регулируя разность фаз между выходным сигналом и тактовым сигналом дискретизации, можно собирать пиковые значения выходного сигнала. Во время процедуры выборки данных изменение температуры приведет к изменению значения Radj.Измененный Radj еще больше изменит начальную фазу выходного сигнала сенсорной катушки, что приведет к тому, что DAQ пропустит пиковое значение выходного сигнала. Таким образом, охлаждающий вентилятор используется для стабилизации сопротивления резистора Radj и других компонентов.

Измерительная установка многоканальной сенсорной системы со следующими компонентами: 1. Микрошприцевой насос, 2. Блок разделения сигналов, 3. Блок фазового сдвига, 4. Блок датчиков, 5. Блок синтеза сигналов, 6. Компьютер с программным обеспечением LabVIEW, версия 7. Генератор сигналов PXI-5422 и оборудование для сбора данных PXIe-6124, многофункциональный модуль ввода-вывода, 8.Экранированный блок с байонетным соединителем (BNC).

Автоматическая намотка горячего воздуха для намотки сенсорных катушек, использованных в нашем эксперименте (YZE-1200, Dongguan YinZhuoEn Precision Automation Co., Ltd., Дунгуань, Китай). Трехмерные соленоидные катушки (осевая длина 390 мкм, внутренний диаметр 400 мкм, внешний диаметр 1700 мкм, диаметр проволоки 65 мкм) были зафиксированы с помощью PDMS (полидиметилсилоксан) с каналом для жидкости в центре. Прецизионный измеритель LCR Agilent E4980A измерил индуктивность Ls четырех трехмерных соленоидных катушек.Чтобы гарантировать, что каждая чувствительная катушка достигает одинаковой резонансной частоты, были рассчитаны четыре соответствующие емкости Cp, как указано в .

Таблица 2

Экспериментальные параметры датчиков и соответствующих конденсаторов.

Датчик 1 2
Датчик № Ls (мкГн) Рс (Ом) Cp (нФ)
Датчик 1 2,57 2,72 8,94
2.68 9.04 9.04
2.70 2.70 8.97
299 2.75 8.87
9024 3. Эксперимент Результаты и обсуждение

3.1. Проверка функционирования системы

Для проверки функционирования всей системы датчиков процедура тестирования была разделена на три этапа. Осциллограф использовался для контроля выходного сигнала каждого тестового порта.Во-первых, каждый блок в сенсорной системе был протестирован отдельно, чтобы убедиться, что функция одного блока достигнута. Во-вторых, блоки подключались к системе датчиков один за другим, как показано на рисунке а, слева направо. Выходной сигнал каждого блока необходимо проверять после подключения к предыдущему блоку. Чтобы гарантировать, что блок синтеза может получить ожидаемый сигнал каждой сенсорной катушки, только один сигнал от сенсорного блока каждый раз подключался к входному порту блока синтеза сигналов.а показывает выходной сигнал только с одной сенсорной катушкой, подключенной к блоку синтеза сигналов, что совпадает с сигналом в d. Таким образом, пиковая форма волны была вырезана из синусоидального сигнала. Наконец, два сигнала с разностью фаз π и четыре сигнала с разностью фаз π2 были отдельно подключены к блоку синтеза сигналов. b,c показывают выходные сигналы. Интегральный сигнал четырех сигналов катушки (c) соответствует выходному сигналу Vout в f. Следовательно, схемы сенсорной системы могут выполнять запланированную функцию.Однако сигналы были искажены, особенно форма сигналов (b) и (c). Это явление может быть вызвано использованием диодов и относительно высокочастотным сигналом возбуждения (1 МГц). Диоды вызовут скачок тока. Высокочастотный сигнал возбуждения может вызвать помехи между электронными компонентами и проводами. И выброс тока, и помехи вредны для выходного сигнала. В частности, когда два или более сигналов объединяются в один выходной сигнал, вредные компоненты накладываются друг на друга.Искажение выходного сигнала Vout может в некоторой степени вызвать нестабильность базовой линии конечного выходного напряжения.

Результаты синтеза сигналов от ( a ) одного канала, ( b ) двух каналов с разностью фаз π и ( c ) четырех каналов с разностью фаз π2.

3.2. Анализ перекрестных помех

Для проведения анализа перекрестных помех использовали железную частицу (Φ 66 мкм, как показано на рисунке e), которая была прикреплена к кончику нейлонового волокна (Φ 91 мкм) с помощью клея.По сравнению с частицами железа, нейлоновое волокно вызовет незначительное изменение выходного напряжения [21]. Метод синхронизированной выборки и извлечения сигнала использовался для мониторинга четырех сенсорных каналов. При прохождении частицы железа через сенсорную катушку канала 1 на выходе канала 1 появлялся сильный импульс. Однако одновременно появлялись перекрестные помехи и в канале 2. Для выяснения причины явления перекрестных помех было отрегулировано напряжение Vd. проверить его влияние на процедуру синтеза сигналов.Результаты показывают, что при уменьшении напряжения Vd (горизонтальная черная пунктирная линия на а) до уровня, показанного на b, появляются перекрестные помехи. Как показано на рис. b, уменьшение напряжения Vd приведет к увеличению ширины фазы сигнала Pw на выходном порте диода, которая более чем в два раза превышает разность фаз Pd. Соответственно, когда частица проходила через канал 1, отклик импеданса перекрывался в канале 2, показанном в момент времени ti (красная пунктирная линия на b), а затем на выходе канала 2 появлялись перекрестные помехи.Если увеличить уровень напряжения Vd от b до c, ширина фазы сигнала Pw уменьшится, и перекрестные помехи будут устранены, как показано на c. Таким образом, для того чтобы уменьшить ширину фазы сигнала Pw до значения, более чем в два раза превышающего разность фаз Pd, амплитуда входного сигнала (A) и напряжение Vd (как указано в разделе 2.1) должны удовлетворять условию:

Частицы железа используется в псевдодинамических испытаниях, ( a ) 29 мкм, ( b ) 33 мкм, ( c ) 38 мкм, ( d ) 45 мкм, ( e ) 66 мкм, и (9003) f ) 83 мкм.

Иллюстрация перекрестных помех, ( a ) Сигналы на выходном порту четырех датчиков, ( b ) Перекрестные помехи появляются в канале 2, когда частица железа размером 66 мкм проходит через канал 1, ( c ) Напряжение Vd увеличивается для устранения перекрестного эффекта.

Из условия (6) перекрестные помехи появляются только тогда, когда Vd меньше, чем Asin(π2−Pd). Либо уменьшение амплитуды входного сигнала A , либо увеличение напряжения Vd на выходном порте диода может устранить перекрестные помехи.В реальных схемах ширина фазы сигнала Pw больше, чем ее теоретическое значение, и начальное изменение фазы, вызванное крупной частицей, изменит разность фаз Pd между соседними сигналами. Оба фактора сделали бы условие (6) невыполнимым. Таким образом, требуется более низкая амплитуда входного сигнала A или более высокое напряжение Vd, чтобы гарантировать отсутствие перекрестных помех в конечном выходном напряжении.

3.3. Псевдодинамическое тестирование

Для проверки механизма обнаружения было проведено псевдодинамическое тестирование с использованием частиц железа.Размеры частиц железа составляют 38 мкм, 45 мкм, 66 мкм и 83 мкм в диаметре отдельно, как показано на c – f. Поскольку частицы имеют почти сферическую форму, их диаметр можно измерить непосредственно по фотографии. Четыре частицы, прикрепленные к кончику нейлонового волокна, приводились в движение шаговым двигателем с одинаковой скоростью (2 см/с). Когда четыре частицы протаскивались через сенсорные катушки в разное время, соответствующие импульсы частиц также появлялись в разное время (). Изменение напряжения увеличивается с размером частиц, и на выходе не наблюдается перекрестных помех.Даже если бы две частицы проходили через две сенсорные катушки одновременно, на выходе двух датчиков по отдельности возникло бы два импульса. Это свидетельствует о том, что четыре чувствительные катушки могут независимо проводить обнаружение продуктов износа.

Измеренные импульсы напряжения, вызванные частицами железа диаметром ( a ) 38 мкм, ( b ) 45 мкм, ( c ) 66 мкм и ( d ) 83 мкм.

Затем были протестированы частицы размером менее 38 мкм для определения чувствительности датчика.Результаты показывают, что частицы размером до 33 мкм (b) также могут быть обнаружены. Импульс можно было явно отличить от шума (а). Отношение сигнал/шум (SNR) импульса равно 1,22. Даже при тестировании частиц размером менее 33 мкм (29 мкм показано на а) реакция практически незначительна из-за фонового шума (б). Таким образом, предел обнаружения сенсора составляет 33 мкм.

Измеренные импульсы напряжения, вызванные частицами железа, ( a ) 33 мкм и ( b ) 29 мкм.

3.4. Динамические испытания

Смазочное масло (Alexia S6, Shell Ltd., Гаага, Голландия), смешанное с частицами железа, использовалось для испытания четырехканального мультиплексированного устройства с фазовым разделением. Частицы железа размером от 38 до 74 мкм отбирали из порошка железа (Nangong Xindun сплава для распыления сварочного материала Co., Ltd., Наньгун, Китай) с помощью двух сит из нержавеющей стали (ячейка 400 и 200). 1,5 мг частиц железа смешивали со 100 мл образца смазочного масла. Проба масла загружалась для прохождения через измерительные катушки с помощью шприцевого насоса.Скорость потока была установлена ​​равной 0,15 мл/мин для каждого сенсорного канала. При внутреннем диаметре сенсорной катушки 400 мкм, что больше размера частиц, во время процедуры тестирования не было засорено ни одного канала.

показывает выходные сигналы четырех каналов, а дополнительное видео отображает результаты непрерывного обнаружения. Этот тест демонстрирует, что устройство может одновременно обеспечивать обнаружение продуктов износа в реальном времени в четырех каналах с помощью мультиплексирования с фазовым разделением.В каждом канале амплитуда импульса соответствует размеру частицы, проходящей через сенсорную катушку. Поскольку четыре канала работают независимо, пропускная способность увеличилась в четыре раза. При одинаковой частоте входного сигнала и одинаковых схемах обработки сигнала чувствительность обнаружения четырех каналов сопоставима. При сравнении с другими многоканальными датчиками износа в этом эксперименте необходимы только простые методы выборки данных и извлечения сигнала, которые были запрограммированы в LabVIEW.Для расчета окончательных результатов не использовалась дополнительная программа постобработки. Таким образом, можно было получить выходные данные четырех измерительных катушек в реальном времени.

Измеряемые импульсы напряжения для многоканального датчика с размером частиц железа от 38 до 74 мкм и трехмерной (3D) соленоидной катушки (390 мкм по оси, 400 мкм по внутреннему диаметру, 1700 мкм по внешнему диаметру, 65 мкм по Диаметр проволоки).

3.5. Расширяемость мультиплексирования с фазовым разделением

Предлагаемый метод также позволяет установить большее количество каналов в системе датчиков.Однако эффект перекрестных помех ограничивает увеличение числа каналов. Как указано в разделе 3.2, перекрестные помехи могут быть устранены только в том случае, если ширина фазы сигнала Pw на порте выхода диода меньше, чем удвоенная разность фаз Pd. Для разности фаз число каналов N определяют Pd.

Из условий (6) раздела 3.2 и (7) можно получить неравенство:

Количество каналов N ограничено долей VdA. Чем выше доля VdA, тем большее количество каналов N может быть интегрировано в многоканальную сенсорную систему.Уменьшение амплитуды входного сигнала (A) или увеличение напряжения Vd в блоке синтеза сигнала может привести к увеличению доли VdA. Соответственно схемы системы датчиков, дискретизации и программы выделения сигналов многоканальной системы датчиков необходимо настроить на определенное количество каналов.

Датчики | Бесплатный полнотекстовый | Оптический датчик для определения фазового перехода в солевых растворах

1. Введение

Спектроскопия комбинационного рассеяния света (РС) является хорошо зарекомендовавшим себя методом изучения колебательных свойств твердых тел, жидкостей или газов в связи со структурой и свойствами вещества. .Реже используют РС в качестве зонда физических характеристик или свойств вещества. Рамановские датчики могут использовать последние технические усовершенствования при разработке интеллектуальных устройств с более высоким пространственным разрешением и возможностями измерения на большом расстоянии или в режиме реального времени [1,2].

Одним из основных преимуществ рамановского датчика является сочетание определения физического параметра, как в обычных датчиках, с физическим микроскопическим механизмом, связанным с его изменением.Дополнительным преимуществом рамановского зонда является его неразрушающий характер, как и у многих оптических методов. Кроме того, в отличие от многих других, он не требует подготовки образца, что позволяет проводить измерения на месте, и для анализа необходим лишь небольшой объем вещества (диаметром один микрометр). Напомним, что в результате КР возникает неупругое столкновение возбуждающего светового пучка с исследуемым веществом, а энергетический сдвиг фотонов обеспечивает энергию (частоту) оптических фононов, характеризующих вещество.

Эффективность эффекта комбинационного рассеяния и, следовательно, интенсивность рассеянного света зависят от деформируемости и поляризуемости химических связей. Линия комбинационного рассеяния часто характерна для химической связи. Следовательно, RS можно использовать для идентификации колебательной моды и, следовательно, связанной с ней химической связи, ответственной, например, за фазовый переход. При обработке линии комбинационного рассеяния обычно можно получить три спектральных параметра. Обычно линия соответствует лоренцевской или гауссовой форме, из которой выводятся максимум пика (фононный сдвиг частоты), FWHM (полная ширина на половине максимума) (или затухание фонона) и интенсивность.Фононная частота чувствительна к любым внешним параметрам, таким как температура, давление и т. д., воздействующим на вещество. Ширина линии пика КР отражает упорядоченный или неупорядоченный характер структуры. Наконец, интенсивность в максимуме пика или, скорее, интегральная интенсивность линии комбинационного рассеяния может быть связана с концентрацией конкретных частиц в материале. Как следствие, положение пика (частота моды), ширина линии (затухание) и интенсивность, извлеченные из линии комбинационного рассеяния, могут использоваться для определения некоторых физических параметров.Выбор соответствующего параметра среди этих трех возможностей в основном зависит от эффективности, разрешения и точности, которые могут быть достигнуты с использованием частоты, демпфирования или интенсивности. Кроме того, обычно можно определить, какая химическая связь отвечает за особое свойство вещества и/или на которую влияет изменение внешнего параметра. Поэтому линию КР можно рассматривать как реальный отпечаток химической связи. Исследование, подробно описанное ниже, показывает, что спектрометрия комбинационного рассеяния может быть применена к температурным и концентрационным зависимостям фазового перехода твердое тело-жидкость в солевых растворах.

2. Физическая основа сенсора

На рис. 1 представлена ​​типичная полоса валентных колебаний O – H, зарегистрированная методом КР в чистой воде как в твердой, так и в жидкой фазах. Эта широкая полоса широко исследовалась [3–5], и стоит отметить большое изменение ее формы, происходящее в обе стороны фазового перехода твердое тело-жидкость. Это означает, что нижняя часть спектра, относящаяся к полностью водородно-связанным атомам, тесно связана с упорядоченной твердой фазой, а верхняя часть, относящаяся к частично водородно-связанным и свободному O–H, характеризует жидкую фазу [ 6].На рис. 2 показана та же часть спектра, зарегистрированная в жидких растворах NaCl различной концентрации. Это ясно отражает собственное влияние введения NaCl, которое влияет на более высокочастотную часть. Из этих наблюдений параметр S 𝒟 определяется как отношение нижней и верхней частей спектра O – H, которое должно быть в состоянии описать температурная и концентрационная зависимости фазового перехода твердое тело-жидкость. Порядок или беспорядочность перехода в солевых растворах можно отразить по значениям этой величины.Мы предлагаем использовать этот параметр, полученный из измерений комбинационного рассеяния, для изучения характеристик фазового перехода. По частотному диапазону спектра, зарегистрированного в чистой воде (см. рис. 2), набор спектра производится от 3000 до 3650 см -1 . Колебания O – H затем изучаются путем сравнения через S 𝒟 интегральной интенсивности J 1 (3000 → 3325 см −1 ) левой стороны, которая более чувствительна к изменению температуры, и интегральной интенсивности J 2 (3325 → 3650 см −1 ) правой стороны, которая больше пострадала от введения соли.Поэтому мы определяем параметр S 𝒟 в уравнении 1. РС O – H воды или рассолов скорее сосредоточен на 3325 см −1 . Эта величина была показана как граница между правой и левой частотными частями спектра O–H. Мы проверили, что такой выбор точного предела не столь важен. На самом деле анализ физических механизмов, участвующих в спектре O – H, более сложен, и обычно для его интерпретации спектр разбивается на 4, 5 или 6 полос.Это является предметом многих споров [3,7,8]. Здесь мы избираем более простой путь, рассматривая только две части, которые скорее связаны с тем или иным процессом. Результаты, описанные ниже, показывают, что результаты, полученные с помощью описанного здесь метода, достаточно хороши. На рис. 3 показан типичный график зависимости S 𝒟 для чистой воды от −25 °C до 10 °C. Таким образом, этот материал можно однозначно считать эталоном, поскольку его точка замерзания определена как 0 °C. Отметим фазовый переход вокруг средней части двух экстремумов.Этот график, как обычно, может быть построен с помощью модифицированного уравнения Больцмана (Михель [9] и Полидори [10]), представленного в уравнении 2.

S𝒟=(A2+A3··T)+A1−(A2+A3··T)1+e(T−Tc)/ΔT

(2)

где T — температура среды, T c — температура фазового перехода, A 1 — значение S 𝒟 при T ≪ T c , A 2 — точка пересечения с осью y для линейной часть S 𝒟 , полученная для T ≫ T c , A 3 — наклон для T ≫ T c , а ΔT — удельный наклон при T = T c .Определенные таким образом параметры A 1 и A 2 характеризуют процессы порядка и беспорядка в фазовом переходе, поскольку они соответствуют льду и жидкой воде соответственно. Действительно, A 3 связано с тепловым возбуждением, которое отвечает за разрыв некоторых водородных связей, что приводит к увеличению беспорядка при повышении температуры.

As S 𝒟 , A 1 , A 2 и A 3 являются количествами без единиц измерения. Можно заметить, что в случае A 3 = 0 хорошо получается типичная кривая Больцмана.

Кривая соответствия на рис. 3 получена с помощью алгоритма Левенберга-Маркварта в диапазоне температур от −25 до +10°C, коэффициент регрессии R 2 = 0,998. Это ясно указывает на хорошее соответствие между экспериментальными данными и расчетной кривой. По результатам исследования чистой воды предложенный метод был распространен на изучение характеристик фазовых переходов солевых растворов различной концентрации.

3. Описание зонда и обсуждение результатов

На рис. 4 показан датчик, который в основном состоит из рамановского спектрометра (включая лазер, режекторный фильтр и ПЗС-камеру) и компьютера для обработки сигналов.Проба воды возбуждается аргоновым ионным лазером с длиной волны 514,5 нм и выходной мощностью 25 мВт. Спектр комбинационного рассеяния измеряется в конфигурации обратного рассеяния через объектив с большим рабочим расстоянием 50×, расположенный на расстоянии около 8 мм от верхней части образца. Обратнорассеянное излучение регистрируется ПЗС-камерой с разрешением 1024 пикселя. Спектрометр со спектральным разрешением 2 см 90 438 -1 90 439 подключается к компьютеру с помощью USB-разъема. Программное обеспечение было разработано для сбора данных, калибровки и обработки сигнала для расчета S 𝒟 и извлечения температуры фазового перехода T c .Значение S 𝒟 рассчитывается по правилу средней точки и выводится по уравнению 3.

S𝒟=∑i=326650[I(i)+I(i−1)2×{n(i)−n(i−1)}]∑i=1325[I(i)+I(i−1) 2×{n(i)−n(i−1)}]

(3)

Основным преимуществом этого простого метода является снижение влияния шума. Это исчисление и алгоритм Левенберга-Маркварта были закодированы в LabVIEW 8.2. Чтобы получить более простое уравнение, чем уравнение 2, калибровка нашего датчика была выполнена путем вычисления 5 параметров A 1 , A 2 , A 3 , T c et ΔT для любой концентрации.Этот метод также позволяет значительно сэкономить время расчета. Мы выполнили несколько измерений S 𝒟 для различных концентраций, чтобы применить модифицированную регрессию Больцмана. На рисунке 5 показаны результаты экспериментальных данных и соответствующая подгонка для концентраций соли от 0 до 200 г/л. Значения A 2 и A 3 уравнения 2 могут быть определены из зоны I на рисунке 5 и выведены из линейной зависимости: A 2 + A 3 · T, которая получается из уравнения 2, когда T ≫ T c .Оба параметра представлены на рисунке 6 в зависимости от концентрации. На рисунке 6 можно наблюдать линейную зависимость А 2 и А 3 от концентрации, особенно для А 2 . Стандартные ошибки равны s = 0,02 и s = 0,29 соответственно, а коэффициенты корреляции соответственно R 2 = 0,99 и R 2 = 0,57. Эти значения для A 3 можно объяснить небольшим наклоном S 𝒟 , что приводит к увеличению неопределенностей.Соотношение A 2 и A 3 тогда:

A2=1,16+4,50×10-3 · CA3=8,04×10-3+2,74×10-5 · C

(4)

где С – концентрация. В жидкой фазе поведение S 𝒟 может быть линейно связано с температурой в соответствии с детальным уравнением 5.

S𝒟=1,16+(4,50×10−3+2,74×10−5·T)··C+8,04×10−3··T

(5)

Следует отметить, что температура в чистой жидкой воде теоретически может быть определена по уравнению 5 при C = 0 г/л (см. уравнение 6).

T=124,3 · S𝒟−144

(6)

Зона фазового перехода жидкость-твердое была использована для определения параметров T c и ΔT, определенных в уравнении 2, и их концентрационных зависимостей. Мы получили:

Tc=-0,131·C∆T=0,415+0,012·C

(7)

Кривая регрессии температуры T c (рис. 7) представлена ​​при R 2 = 0,99 и s = 0,85, тогда как для ΔT коэффициент регрессии R 2 = 0,91 и стандартная ошибка s = 0. .028. При этих расчетах значение при концентрации 200 г/л было отброшено, так как при большом содержании солей раствор неоднороден и переход не резкий. Кроме того, это показывает ограниченность нашего метода в этих случаях. Введение повышенного содержания NaCl индуцирует изменения характеристик фазового перехода, выявляемых рамановским зондом. Во-первых, как и ожидалось, увеличение концентрации соленой воды снижает температуру замерзания, приближая ее к -20 °C. Одновременно наклон ΔT увеличивается с содержанием солей.В высокой температуре (жидкая фаза) с ростом концентрации также наблюдается рост беспорядка, отражаемый параметром A 3 . Ниже фазового перехода (твердая фаза) графики S 𝒟 пропорциональны температуре (зона II на рис. 5), поэтому параметр A 1 может быть легко рассчитан, а его зависимость от концентрации дает прямую линия (см. рис. 8). Таким образом, выражение параметра A 1 записывается как:

А1=3.48×10−1+5,43×10−4 · C

(8)

Все значения и связанные с ними ошибки суммированы в таблице 1. Из них и из уравнений 4, 7 и 8 мы можем упростить уравнение 2 до уравнения 9.

S𝒟=(1,16+0,0045·C)+(0,00804+0,000027·C)··T+(-0,812+0,0009·C)+(0,00804+0,000027·C)·T)1+expT-1,69+0,131·C0,415+ 0,00125 · С

(9)

Раман-зонд фазового перехода исследовался для одиннадцати концентраций солевого раствора. Результирующие графики для четырех концентраций показаны на рисунке 9.

Твердофазный колориметрический датчик гипохлорита

Используя сильные окислительные свойства гипохлорита (OCl ), мы разработали твердофазный колориметрический сенсор для обнаружения OCl на основе 13-нм AuNP, иммобилизованных на 3-аминопропилтриэтоксисилане APTES. субстрат с покрытием. Этот колориметрический датчик использует агрегационные и антиагрегационные свойства AuNP, возникающие в результате взаимодействия дитиотреитола (DTT) и OCl .Когда количество OCl увеличивается, цвет субстрата меняется с синего на красный, что позволяет проводить обнаружение невооруженным глазом при таких низких концентрациях, как 2,48 мкМ, в течение времени реакции 5 минут. В отличие от обычных колориметрических датчиков на основе растворов, на которые легко могут повлиять ионная сила, значения pH и температура, этот твердофазный датчик демонстрирует более стабильные характеристики обнаружения. Кроме того, этот твердофазный датчик может быть дополнительно миниатюризирован, что обеспечивает высокую доступность и долговечность для использования в повседневной жизни.

У вас есть доступ к этой статье

Подождите, пока мы загрузим ваш контент… Что-то пошло не так. Попробуйте снова?

P0340 — Значение, причины, симптомы и способы устранения

Возможные затраты на ремонт для P0340

Для кода ошибки P0340 для решения основной проблемы может потребоваться один или несколько из перечисленных ниже ремонтных работ.Для каждого возможного ремонта расчетная стоимость ремонта включает стоимость соответствующих деталей и стоимость труда, необходимого для выполнения ремонта.

  • Датчик положения распределительного вала $ 120-100-100624
  • Датчик положения коленчатого вала $ 190-20023 $ 1000624
  • ECM $ 1000624
  • ECM $ 1000624
  • $ 1000624
  • Замена цепи и ремень и ремень $ 200-20120

DIY Шаги для диагностики кода P0340

Код двигателя P0340 может быть вызван по ряду причин, включая плохой датчик, поврежденную проводку или неисправный ECM.Если вы хотите попытаться исправить код P0340 дома, не выбрасывая деньги на запчасти, вам нужно выполнить следующие шаги для правильной диагностики. Имейте в виду, что это диагностика и ремонт среднего уровня и не рекомендуется для начинающих. Для диагностики требуется более специализированное оборудование, чем может предоставить FIXD Sensor, и это может занять много времени и труда для неопытных домашних мастеров.

Уровень сложности «Сделай сам»: Средний

Этот ремонт требует знаний механики и не рекомендуется для начинающих.

Необходимые инструменты/детали (наш лучший выбор на Amazon):

ШАГ 1: ПРОВЕРЬТЕ ПРОВОДКУ ДАТЧИКА ПОЛОЖЕНИЯ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО ВАЛА.

Визуально осмотрите проводку датчика положения распределительного вала на предмет коррозии, поломки или износа проводки.

ЭТАП 2: ПРОВЕРЬТЕ РАЗЪЕМ ДАТЧИКА ПОЛОЖЕНИЯ РАСПРЕДВАЛА.

Визуально осмотрите разъем датчика положения распределительного вала на наличие коррозии или сломанных разъемов.

ШАГ 3: ИСПОЛЬЗУЙТЕ FIXD, ЧТОБЫ УБЕДИТЬСЯ В ОТСУТСТВИИ ДРУГИХ КОДОВ ДВИГАТЕЛЯ.
Используйте FIXD для сканирования вашего автомобиля, чтобы убедиться, что P0340 является единственным присутствующим кодом. Выполните любой другой ремонт (если присутствуют другие коды), чтобы убедиться, что другие коды не являются источниками кода неисправности P0340.
ЭТАП 4: ПРОВЕРЬТЕ ДАТЧИК ПОЛОЖЕНИЯ РАСПРЕДВАЛА.

С помощью мультиметра проверьте показания датчика положения распредвала, напряжения, массы и сигнала. Посмотрите это видео, чтобы получить наглядное представление о том, как проверить его с помощью мультиметра.

ШАГ 5: ПРОВЕРЬТЕ РЕЛЮКТОРНОЕ КОЛЬЦО.

Если вы обнаружите, что датчик положения распределительного вала не выдает напряжение или сигнал, снимите его и проверьте упорное кольцо на наличие повреждений, мусора или смещения. Если тормозное кольцо находится в хорошем состоянии, замените датчик положения распределительного вала.

ЭТАП 6: ПРОВЕРЬТЕ ДАТЧИК ПОЛОЖЕНИЯ КОЛЕНВАЛА.

Если проблема не устранена, выполните ту же проверку, что и для датчика положения распределительного вала, для датчика положения коленчатого вала и его цепей. Если он не проходит испытания, замените его.

ШАГ 7: ПРОВЕРЬТЕ НЕПРЕРЫВНОСТЬ.

Если проблема не устранена, проверьте целостность цепей датчиков положения распределительного и коленчатого валов между соответствующими датчиками и контроллером ЭСУД. Устраните обнаруженные неисправности.

Если эти шаги не помогли решить проблему с индикатором Check Engine, вам может потребоваться посетить механика, поскольку могут быть внутренние проблемы с ECM, растянутыми или поврежденными компонентами синхронизации или возможно обновление программного обеспечения ECM, которое может решить проблему.

Распространенные ошибки диагностики P0340

Замена датчика положения распределительного вала без предварительной проверки проводки, разъема или упорного кольца. Также может быть возможность пренебрежения пропуском зажигания или ошибкой синхронизации.

Все еще нужна помощь в исправлении кода P0340?

Если вы выполнили описанные выше шаги и по-прежнему получаете код проверки двигателя P0340, обратитесь на горячую линию FIXD Mechanic, если вы являетесь подписчиком FIXD Premium, или найдите ближайший к вам магазин, сертифицированный RepairPal, чтобы получить правильный ремонт на ярмарке. цена.

Датчики фаз

и реле последовательности фаз от DARE Electronics, Inc.

Главная > Продукция > Датчики фаз

 

Защитите авиационное оборудование и другие устройства от повреждений из-за потери или реверса фазы с помощью датчиков и мониторов фазы DARE. Датчики фаз DARE предназначены для контроля чередования фаз трехфазного питания. защитит электрооборудование, чувствительное к неправильной последовательности фаз (чередованию), обрыву фазы или реверсу фазы.

 

При правильном чередовании фаз на выход датчика фаз DARE подается питание. Когда фазовый датчик обнаруживает несоответствие фазы, выход обесточивается. Контакты датчика фаз можно использовать для отключения нагрузки, привести в действие цепь сигнализации или и то, и другое.

 

Кроме того, фазовые датчики могут использоваться вместе с силовым контактором, который будет выполнять фактическое переключение нагрузки и может быть предназначен для контроля повышенного и/или пониженного напряжения и повышенного и/или пониженного напряжения.

 

Фазовые датчики и мониторы

DARE легко настраиваются и доступны в широком ассортименте стандартных и нестандартных корпусов.

 

Типовые электрические характеристики включают:

  • Линия от 90 до 150 В переменного тока к нейтрали
  • 156–260 В переменного тока между фазами
  • от 40 до 480 Гц
  • Переходные процессы напряжения в соответствии с MIL-STD-704

 

Релейные выходы

от SPST до 4PDT доступны с номиналами от сухой цепи до резистивного сопротивления 25 А.

 

Конфигурации монтажа, отделка и разъемы могут быть изготовлены по индивидуальному заказу в соответствии с вашими требованиями. При желании доступны индикаторные лампы.

 

Проконсультируйтесь с нашим техническое описание датчика фазы или у инженера по продажам для получения дополнительной информации.

Оставить ответ