سنسورهای کاربردی در خودرو ها
در خودرو سنسور ها بعنوان جاسوسهائی عمل میکنند که دایما وضعیت خودرو را حس میکنند و به ecu خبر میدهند و ecu نیز براساس خبرهای دریافتی از وضعیت موتور دستورهایی به مامورهای خود که همان عملگرها acture هستند میفرستد تا آنها براساس دستور دریافتی کارکرد خود را تنظیم کنند.
سنسور و نحوه کار آنها
سنسور در فارسی به معنی حسگر میباشد. یعنی قطعه ایی که بنا بر طراحی و نحوه ساخت خود میتواند اطاعات مختلفی را به صورت مورد نظر ارسال کند حال این ارسال اطلاعات میواند به صورت آنالوگ و یا دیجتال باشد.
نحوه کار سنسور تا قبل از استفاده رایج نیمه رسانا ها ساده و بر مبنای آنالوگ استوار بود و قالب اطلاعات را به صورت های ابتدایی ارسال میکردند اما امروز به استفاده چشمگیر از نیمه رسانا ها و مدارات مجتمع سنسور ها توانایی ارسال کردن و دهش دقیق داده را در کنار طول عمر و قیمت مناسب دارا هستند.
برای شروع یک دسته بندی کلی بر اساس نحوه عملکرد سنسور انجام می دهیم:
سنسور های آنالوگ:
اغلب این سنسور ها به مانند یک میکرو سویچ عمل میکنند و با طراحی خاص و استفاده از عواملی مانند حرکت های مکانیکی در ناحیه مورد نظر یا بود.نبود فشار , یا حتی تغییر چشمگیر حوزه مغناطیس و یا انبساط و انقباض فرامین لازمه را به بخش مورد نظر ارسال میکنند. از ساده ترین این سنسور ها میتوان به سنسور فشار روغن اشاره کرد که تنها توانایی بیان کردن وجود داشتن یا نداشتن فشار روغن را دارا بود و تونایی نمایش مقدار فشا را ندارد( اگر لامپ روشن باشد فشار وجود ندارد و اگر خاموش باشد فشار وجود دارد)
سنسور های دیجیتال:
مهمترین مشخصه این سنسور داشتن دامنه وسیع اطلاعات در خروجی میباشد به این گونه که در نوع آنالوگ در قالب موارد دو حالت داشتیم(روشن بودن یا خاموش بودن چراغ) اما در سنسور های دیجیتال تغییرات در دامنه زمانی مورد نظر میباشد(به عنوان مثال رلوکتور ).
سنسور اصولا یک مبدل انرژی است. یعنی قطعه ای است که نوعی از انرژی را به نوع دیگر بتواند تبدیل کند ولی اکثر سنسورها انواع مختلف انرژی مانند گرمایی-مکانیکی-شیمیایی و ... را به انرژی الکتریکی تبدیل میکنند.
بنابراین در اکثر سنسورها ورودی انرژی است که میخواهیم اندازه گیری شود و در خروجی یک سیگنال الکتریکی متناسب با انرژی ورودی داریم.منظور از سیگنال الکتریکی جریان یا ولتاژ است.
تکنولوژی های متفاوتی برای ساخت سنسورها استفاده می شود ولی با توجه به پیشرفت صنعت نیمه هادی امروزه بسیاری از سنسورها با استفاده از قطعات نیمه هادی ساخته می شوند. اصولا خروجی اکثر سنسورها یک سیگنال پیوسته (همه مقدار) دارد که ما آنها را سنسور آنالوگ میشناسیسم. اما برای آنکه خواندن اطلاعات خروجی سنسورها توسط سیستمهای دیجیتال (مانند انواع پروسسورها از جمله ای سی یو) راحت تر انجام شود از مدارهای واسطی برای تبدیل خروجی آنالوگ به دیجیتال یا انجام مدولاسیونهای خاص (مانند مدولاسیون فرکانس یا عرض پالس) استفاده میشود.
همانطور که گفته شد ورودی سنسور یک نوع انرژی است. بر همین اساس سنسورها را میتوان به گونه های زیر تقسیم کرد:
۱- آکوستیک:اندازه گیری سرعت. دامنه. فاز. پلاریزاسیون و قطبش امواج صوتی
۲- بیولوژیک: اندازه گیری چگالی و اجزای جرمهای زیستی
۳- الکتریکی: اندازه گیری جریان. بار. پتانسل. میدان الکتریک. رسانایی
۴- مغناطیسی: اندازه گیری میدان و فلوی مغناطیسی
۵- مکانیکی:اندازه گیری مکان. سرعت. شتاب. نیرو. استرس. فشار. استرین. چگالی. اندازه حرکت. سرعت شارش.
۶- نوری: اندازه گیری سرعت. دامنه. فاز. پلاریزاسیون و قطبش امواج الکترومغناطیس
۷- تشعشعی: اندازه گیری نوع تشعشع. شدت. انرژی
۸- حرارتی: اندازه گیری دما. گرمای ویژه. شارش گرما
۹- شیمیایی: اندازه گیری نوع و چگالی مواد شیمیایی
برخی از سنسورهایی که در خودرو استفاده می شوند عبارتند از : 1- سنسور دریچه گاز 2- سنسور فشار هوای ورودی 3- سنسور دمای هوای ورودی 4- سنسور ضربه 5- سنسور اکسیژن 6- سنسور دمای بنزین 7- سنسور سرعت خودرو 8- سنسور دور موتور 9- سنسور موقعیت میل سوپاپ 10- سنسور دمای آب
انواع سنسور
سنسوردور موتور
سنسور دور موتوربر روی پوسته کلاچ قرار گرفته است. این سنسور دور موتور وموقعیت میل لنگ را معین مینماید.
اطلاعات این سنسور توسط Ecu برای محاسبه پارامترهای گوناگونی مورد استفاده قرار میگیرد مانند پاشش سوخت زمان جرقه زنی وغیره.
سنسور دمای هوای ورودی(مت سنسور(
این سنسور در فضای موجود زیر منی فولد هوای ورودی واقع شده است.یک سنسور از نوعntc (ضریب حرارتی منفی)که محدوده کارکرد آن بین 40-درجه تا 150 درجه است.
برای اندازه گیری دمای هوای ورودی به موتور مورد استفاده قرار میگیرد .
سنسور فشار هوای ورودیmap (سنسور)
این سنسور بر روی منی فولد واقع شده است. این سنسور از نوع پیزو الکتریک بوده وبه یک ولتاز تغذیه 5ولتی Dc نیاز دارد. این سنسور یک ولتاز آنالوگ متناسب با فشار هوای داخل منی فولد تولید کرده و سپس آن را با ولتاز مرجع مقایسه مینماید . وقتی اطلاعات مربوط به فشار هوای ورودی با اطلاعات مربوط به دور موتور ترکیب میشود میتواند تعیین کننده بار موتور شود
این سنسور برای ولتاز تغذیه اسمی 5ولتی Dc طراحی شده است. هر گونه تغییری در ولتاز تغذیه سبب نغییر متناسب با آن در ولتاز خروجی و بروز اشکال در سیستم میشود.
پتانسومتر دریچه گاز
پتانسیومتر دریچه گاز بر روی محفظه دریچه گاز قرار گرفته است و وظیفه آن این است که وضعیت دریچه گاز را به ولتازی متناسب با موقعیت دریچه گاز که توسط Ecu مورد استفاده قرار می گیرد تبدیل نماید.
سنسور سرعت خودرو
این سنسور بر روی کابل کیلومتر شمار نصب گردیده است ویک سیگنال با فرکانسی مناسب با سرعت شفت خروجی گیربکس تولید می نماید.
سوئیچ اینرسی
سوئیچ اینرسی بر روی قسمت خاصی در خودرو که کمترین ارتعاشات را دارد واقع شده است. این سوئیچ در حالت عادی بسته است و هنگام وارد شدن نیروی شدید نا گهانی مانند ضربه تصادف باز شده و باعث قطع شدن مدار پمپ بنزین و سایر مدار های اصلی میگردد.