Датчики температуры являются важными элементами многих измерительных устройств. С помощью них измеряют температуру окружающей среды и различных тел. Данные приборы широко применяются в качестве измерителей температуры не только на производствах и в промышленности, но и в быту, и в сельском хозяйстве, то есть там, где людям в силу рода деятельности необходимо измерять температуру. И всегда имеет место вопрос, а как правильно осуществить подключение такого датчика, чтобы его функционирование было точным и не было бы сбоев?
Для подключения датчика температуры не требуется сложных работ, главное здесь — следовать точно инструкции, тогда и результат будет успешным, а самое сложное, что потребуется для монтажа — это обычный паяльник.
Типичный датчик представляет собой, как готовое устройство, шнур длиной более 2 метров, на конце которого закреплен непосредственно измерительный прибор, он отличается от шнура цветом, обычно — черный. Подключают устройство к аналого-цифровому преобразователю, который переводит аналоговый сигнал (ток или напряжение) от датчика в цифровой.
Один из выводов датчика заземляется, а второй подключается непосредственно к регистру АЦП сопротивлением 3-4 Ом. АЦП затем может быть подключен к модулю сбора информации, который посредством USB-интерфейса может быть подключен к компьютеру, где с помощью специальной программы можно производить те или иные действия, опираясь на полученные данные.
Программы позволяют оперировать с полученной информацией и выполнять множество связанных с измерением температуры задач. Многие современные системы сбора информации оснащены специально дисплеями для возможности мониторинга осуществленных измерений.
Несмотря на кажущуюся простоту, датчики температуры имеют разные схемы подключения, поскольку часто необходимо учитывать погрешности, связанные с сопротивлением проводов.
Рассмотрим конкретный пример. Прибор PT100 имеет сопротивление 100 Ом при температуре на датчике 0 градусов Цельсия. Если его подключить по классической двухпроводной схеме, используя медный провод сечением 0,12 кв.мм, причем соединительный кабель будет иметь длину 3 метра, то два повода сами будут иметь сопротивление приблизительно 0,5 Ом, а это даст погрешность, ибо суммарное сопротивление при 0 градусов будет уже 100,5 Ом, а такое сопротивление должно быть у датчика при температуре 101,2 градуса.
Мы видим, что при подключении по двухпроводной схеме могут возникнуть проблемы, связанные с погрешностью из-за сопротивления соединительных проводов, однако этих проблем можно избежать. Для этого в некоторых приборах возможна корректировка, например на 1,2 градуса. Но такая корректировка не скомпенсирует полностью сопротивление проводов, ибо провода сами под действием температуры изменяют свое сопротивление.
Допустим, часть проводов расположена совсем неподалеку от нагреваемой камеры, вместе с датчиком, а другая часть — далеко от нее, и меняет свою температуру и сопротивление под действием окружающих факторов в помещении. В таком случае сопротивление проводников 0,5 Ом в процессе нагрева до каждых 250 градусов будет становиться в 2 раза больше, и это необходимо учесть.
Чтобы избежать погрешности, используют подключение по трехпроводной схеме, чтобы прибор измерил общий показатель сопротивления вместе с сопротивлением обоих проводов, хотя можно учесть сопротивление одного провода, просто умножив его потом на 2. После этого из суммы вычитается сопротивление проводов, и остается показание самого датчика. При таком решении получается довольно высокая точность даже если сопротивление проводов могла бы повлиять значительно.
Однако даже трехпроводная схема не может скорректировать погрешность связанную с разной степенью сопротивления проводников в силу неоднородности материала, разного сечения по длине и т. д. Конечно, если длина проводника мала, то и погрешность будет мизерной, и даже при двухпроводной схеме отклонения в показаниях температуры будут не значительными. Но если проводники достаточно длинные, то влияние их очень существенно. Тогда нужно применять уже четырехпроводное подключение, когда прибор измеряет сопротивление исключительно датчика без учета сопротивления проводов.
Так, двухпроводная схема применима в случаях когда:
-
Диапазон измерения не выше 40 градусов, и высокая точность не нужна, допустима погрешность в 1 градус;
-
Соединительные провода достаточно большого сечения и короткие, тогда их сопротивление сравнительно не велико, и погрешность самого прибора примерно соизмерима с ними: пусть, сопротивление проводов 0,1 Ом на градус, а точность нужна 0,5 градуса, то есть получаемая погрешность меньше допустимой. Трехпроводная схема применима в случаях, когда измерения проводятся на расстояниях от 3 до 100 метров от датчика, а диапазон — до 300 градусов, при допустимой погрешности 0,5%.
Для более точных, прецизионных измерений, где погрешность не должна превышать 0,1 градус, применяют четырехпроводную схему.
Для проверки прибора можно использовать обычный тестер. Диапазоном для датчиков, которые обладают сопротивлением 100 Ом при 0 градусов, как раз подойдет от 0 до 200 Ом, этот диапазон есть на любом мультиметре.
Проверку породят при комнатной температуре, при этом определяют, какие из проводов прибора соединены накоротко, а какие соединены непосредственно с датчиком, затем измеряют, показывает ли прибор сопротивление, которое должно быть по паспорту при определенной температуре. В завершении нужно убедиться, что нет замыкания на корпус термопреобразователя, это измерение делается в мегаомном диапазоне. Для полного соблюдения техники безопасности не касайтесь руками проводов и корпуса.
Если в процессе проверки тестер покажет бесконечно большое сопротивление, это знак того, что в корпусе датчика случайно оказались жир или вода. Такое устройство некоторое время поработает, но показания его будут плавающими.
Важно помнить, что все работы по подключению и проверке датчика должны выполняться в резиновых перчатках. Нельзя разбирать устройство, а если что-то повреждено, например на кабелях питания отсутствует в каких-то местах изоляция, то такое оборудование устанавливать нельзя. Датчик при монтаже может вызывать помехи для других устройств, работающих поблизости, поэтому их следует предварительно отключить.
Если у вас возникают сложности, то доверьте работы профессионалам. Вообще, по инструкции все можно осуществить самостоятельно, но в некоторых случаях лучше не рисковать. По окончании монтажа убедитесь, что устройство прочно закреплено в нужном месте, это очень важно. Помните о том, что датчик крайне чувствителен к влажности. Не проводите монтажные работы во время грозы.
Проводите профилактические проверки время от времени, чтобы убедиться в том, насколько качественно работает датчик. Его качество в принципе должно быть высоким, не экономьте при покупке датчика, качественный прибор не может стоить очень дешево, это не тот случай, когда следует пытаться экономить.
В настоящее время в каждом жилом помещении обязательно имеется система отопления. Отапливание происходит за счет сгорания какого-либо топлива, а это несет за собой определенные затраты. Ответственный домовладелец стремится любой перерасход энергии снизить до минимума или вовсе убрать. Для систем отопления есть решение, которое помогает избежать лишних затрат. Это становится возможным за счет подключения датчиков температуры к отопительной системе, что можно увидеть на фото.Но при неправильном выборе и подключении прибора возникает ситуация еще большего перерасхода. В данном материале мы рассмотрим, как такое предотвратить.
Как работает датчик
Чтобы было понятнее, для чего необходимо подключение датчика температуры к котлу в отопительной системе, нужно подробнее определить устройство системы. В первую очередь система отопления начинается с отопительного котла. В нем топливо сгорает и нагревает теплоноситель, который движется по трубам к радиаторам. Проходя через радиатор, теплоноситель отдает ему тепло и по системе возвращается в котел уже остывшим. «>»>»>»>»>»>»>»>»>
Дело в том, что в самом отопительном приборе, то есть в котле уже установлен датчик температуры. Принцип его действия прост, он измеряет температуру воды, нагреваемой котлом. При включении отопления пользователь устанавливает необходимый верхний предел нагрева и нижний предел остывания.Как только температура доходит до максимума, датчик срабатывает и отключает прибор. Аналогичным образом обстоит ситуация и при минимальной отметке, только теперь прибор включается.
Многие думают, что система такая очень удобна, но это не всегда верно. В осенний и весенний периоды включение-выключение происходит слишком часто, что влечет поломку прибора отопления. Именно для таких случаев устанавливают наружные датчики. Они определяют температуру не в теплоносителе, а именно в помещении. За счет этого, частых переключений не будет и лишняя энергия не растратится. Обязательно заранее ознакомиться со схемой подключения датчика температуры. «>»>»>»>»>»>»>»>»>
Разновидности температурных датчиков
По функциональности все приборы контроля температуры в помещении примерно одинаковы. А вот в зависимости от принципа работы и подключения существует два типа датчиков комнатной температуры: Механические. Они устроены очень просто. При помощи прокручивания рукоятки происходит регулировка положения биметаллической пластины, что позволяет выставить нужный режим. В процессе нагрева или остывания пластина выгибается, запуская или останавливая работу отопителя. Электронные. Такой вариант имеет циферблат, на котором и отражается температура в помещении. Выставляются нужные параметры кнопками на корпусе устройства.
- Наращивание радиаторов — пошаговое описание и советы как добавить секцию быстро и просто (145 фото + видео)
- Как сделать отопление своими руками — схемы, проекты и особенности применения актуальных систем отопления (115 фото)
- Воздушный солнечный коллектор — что это такое и как сделать своими руками. Пошаговый мастер-класс и советы по применению в системе отопления (110 фото и видео)
Отключение и запуск отопления происходит по типу реле. Естественно, такой формат прибора имеет большую точность, чем механический.
«>»>»>»>»>»>»>»>»>
В настоящее время электронные модели стали еще более функциональными. В большинстве моделей установка температурного режима возможна на неделю вперед. А некоторые приборы имеют особенность устанавливать режим на три месяца. Кроме того, управление устройством легко осуществлять со смартфона, посредством СМС с телефона или планшетом. Кроме отопительных возможно и подключение датчика температуры бойлера.Выбор датчика
Как не ошибиться при выборе датчика температуры и приобрести именно необходимый — вопрос, интересующий многих. И самое первое, что нужно сделать, чтобы разобраться — выявить сильные и слабые стороны каждой модели. Что касается механических моделей, то недостатков у них три, как и достоинств. Они имеют плохую точность, кучу проводов, которые потребуется куда-то прятать, зато не имеют многих функций.
- Монтаж труб отопления: способы разводки и правила размещения отопительной системы (125 фото)
- Отопление в двухэтажном доме: проекты, схемы и системы отопления своими руками (125 фото и видео)
- Самодельные котлы отопления — лучшие проекты и пошаговый мастер-класс постройки отопительных котлов своими руками (135 фото)
Плюсы устройств тоже очевидны: они просты в пользовании, цена на такие датчики температуры маленькая, они редко ломаются.
Что же до электронных приборов, то достоинств у них масса, начиная от дистанционного управления и заканчивая отсутствием проводов. Нельзя не отметить, что точность показаний в несколько раз превосходит механику. Но и недостаток у прибора имеется — огромная стоимость. Перед установкой, рассмотрите электрическую схему подключения датчика температуры.
Фото процесса подключения датчиков температуры
Для контроля работы двигателя внутреннего сгорания используются разнообразные сигнализаторы. Предлагаем рассмотреть, как работает датчик температуры охлаждающей жидкости, как производится его проверка и замена, если он неисправен.
Содержание
Что это такое
Стандартный датчик охлаждающей жидкости – это устройство, которое используется для измерения антифриза, находящегося в двигателе внутреннего сгорания. Зафиксированные параметры датчика при помощи сигналов возвращаются в блок управления двигателем, который в свою очередь использует эти данные, чтобы отрегулировать нужное количество топлива и определенный угол зажигания.
В некоторых моделях автомобилей сигнализатор может применяться для переключения на элекровентиляционную систему охлаждения. Скажем, так работает датчик температуры автомобильной охлаждающей жидкости в ВАЗ-1117 (и номер 1119) Лада Калина, Лада Приора и Гранта, Ланос, Тойота Камри (Toyota).
На многих иностранных машинах, показания прибора также выводятся на приборной панели. Например, в Volkswagen Golf (Фольксваген Гольф), Subaru (Субару), Mazda (Мазда), Opel Vectra (Опель Вектра) и Passat (Пассат), BMW (БМВ), Ford Focus (Форд Фокус), Daewoo Nexia (Дэу Нексия), Fiat (Фиат), Audi (Ауди) и прочих.
По мере измерения температуры датчика, его уровень сопротивления может меняться. Существует два вида таких датчиков в зависимости от изменения сопротивления:
- Датчики с отрицательным температурным коэффициентом, работают по принципу: внутреннее сопротивление уменьшается при росте температуры и наоборот;
- Датчики с положительным температурным коэффициентом. При росте температуры они увеличивают сопротивление.
У практически всех автомобилей установлены сигнализаторы с отрицательным коэффициентом. Датчики отрицательной температуры охлаждающей жидкости есть в Газель, ГАЗ, МАЗ, Камаз, Мерседес, Ниссан, Нива, Мицубиси, ОКА, Пежо, Вольво, Renault Logan (Рено Логан), OPEL Astra (Опель Астра), Geely, ЗМЗ.
Принцип работы датчика
Блок управления автомобилем отправляет регулируемое напряжение (9-вольтовое) непосредственно в датчик указателя температуры охлаждающей жидкости. В зависимости от падения вольтажа на контактах сигнализатора, будет падать сопротивление, что сразу же зафиксирует блок управления.
В таком случае, автомобильная компьютерная или механическая система сможет вычислить температуру двигателя, а затем (используя данные других приборов) применить справочные таблицы для выполнения корректировки приводов двигателя, т.е. изменить уровень и поступления топлива или угол опережения зажигания.
Сопротивление датчика охлаждающей жидкости очень зависит от внешних факторов. Это температура воздуха вне автомобиля, различные особенности привода. Для наиболее корректной работы сигнализатора нужно использовать охлаждающую жидкость, рекомендованную для определенного времени года, она стоит дорого, но продлевает жизнь Вашему авто.
Видео: проверка датчика температуры двигателя
Замена датчика
Чтобы начать ремонт датчика охлаждающей жидкости, нужно определить его расположение. Чаще всего он установлен возле термостата или радиатора, в некоторых случаях бортовой компьютер использует показания с обоих датчиков или одного из них, в зависимости от марки авто и его модели. Например, так датчик расположен в Рено, Шевроле, Ситроен, Шкода, Чери, КИА, Субару Импреза.
Есть несколько способов, которые помогут узнать, что датчик нужно поменять. Если у Вас рабочие все остальные системы в авто, то на приборной панели о неисправности сообщит при помощи светового сигнала. Если в автомобиле компьютерное управление, то определить проблему можно будет при помощи расшифровки комбинации на мониторе.
Зависимо от года выпуска машины, а также её марки, многие автолюбители отмечают возрастание затрат топлива у двигателя. Но при этом нужно понимать, что дизель так не определишь (УАЗ, ПАЗ и прочие). Если у Вас механика, а не компьютерная система управления, то вот сигналы того, что нужно купить новый датчик температуры охлаждающей жидкости:
- Автомобиль стал потреблять топлива больше, чем обычно;
- Когда машина заводится, и двигатель достигает своей максимальной температуры, он глохнет;
- Появились проблемы с запуском;
- Из трубы глушителя выходит черный дым.
Рассмотрим, как осуществляется замена датчика температуры охлаждающей жидкости типа G62 на автомобиле Kia Sportage с двигателем объемом 2 литра. Аналогичная инструкция также пригодится при ремонте Acura, BMW, Buick, Chevrolet, Ford, Toyota, Volkswagen, Ваз 2110/2112 инжектор, Рено Гранд Сценик и прочих.
В этой модели при поломке датчика охлаждающей жидкости, поступает аварийный сигнал 117, который говорит о том, что дальнейшая работа прибора невозможна и необходима установка нового сигнализатора. В Шевроле номер PO118 это высокий сигнал. Общая схема работы выглядит так:
- Чтобы добраться к датчику, Вам нужно снять воздуховод, который охлаждает корпус воздушного фильтра и присоединяется к радиатору при помощи двух болтовых соединений и шланга подачи воздуха. Открутите болты и снимите хомут, аккуратно достаньте всю систему. Отключите от датчика электрические провода, чтобы корректно провести замеры сопротивления. Установите мультиметр на режим омметра и задайте значение в 1000 Ом. Подключите контакты устройства к положительному и отрицательному контактам. Нормальное сопротивление должно быть в пределах 2700 Ом при выключенном моторе. Для проверки датчика при включенном движке, нужно убрать тестер подальше от вращающихся частей авто;
Фото — проверка датчика мультиметром - Убедившись, что датчику температуры необходим ремонт, нужно отсоединить его от двигателя. Чтобы продолжить снятие, Вы должны предварительно слить антифризную жидкость из радиатора при помощи сливного клапана. После проверить еще раз радиатор и контакты датчика и открутить регулирующий болт как на фото;
Фото — снятие датчика - Сборка производится в обратной форме. Нужно помнить, что практически основная характеристика датчика температуры охлаждающей жидкости – это материал шайбы. Если шайба медная, то резьбу сигнализатора не нужно обрабатывать герметиком, в противном случае обязательно смажьте устройство.
Фото — медный температурный датчик
Совет от автолюбителей на форумах: если по какой-то причине Вы не можете сразу при поломке понять датчик температуры охлаждающей жидкости, то вместо него можно подключить дополнительный (такое подключение может по показателям температуры немного отличаться от основного).
Используемые источники:
- http://electricalschool.info/automation/1698-podkljuchenie-datchikov-temperatury.html
- https://otopleniehouse.ru/podklyuchenie-datchika-temperatury/
- https://www.asutpp.ru/datchik-temperatury-oxlazhdayushhej-zhidkosti.html