4 2 Senzori i Aktuatori

Senzori i aktuatoriSenzori i aktuatoriKljučna uloga u sistemima za kontroluKritične komponenteRaspoloživost senzora i aktuatora i struktura kontrolnog sistemaMasovna proizvodnja, isplativost razvoja senzora

Merene veličineProtok vazduha – MAFKoncentracija izduvnih gasova – EGOUgaona pozicija leptira – TPSUgaona pozicija i brzina radiliceTemperatura rashladne tečnostiTempratura vazduha u usisnoj graniApsolutni pritisak u usisnoj grani – MAPDiferencijalni pritisak izduvnih gasovaBrzina vozilaPozicija menjača brzina

Status vozilaAktiviranost uređaja za klimatizacijuAktiviranost kočnicaPotpuno otvoren leptirPotpuno zatvoren leptir

Senzor protoka vazduha – Mass Air Flow rate sensor

Ispravan rad motora uz kontrolisanu emisiju izduvnih gasova.Prvi senzori (1990.) kao sastavni deo filtera za vazduh.

Varijanta klasičnog senzora za brzinu vetra (hot vire anemometer)Hot film struktura montirana na substat.

Zagrevanje elementa na konstantnu temperaturu iznad temperaturedolazećeg vazduha (merenje temperature).

Strujni VFC

VFC sa balansiranom količinom elektriciteta

Sinhroni VFC

Teorijske osnove merenja protoka vazduhahot-wire metodom

Rad u režimu konstantne temperature Top

Otpor žice proporcionalan temperaturi R=Ro(1+ a(T-To))Kontrola otpornosti senzor tako da je R=Rop Balans energije P = Area ( QH + Q*) (convective, radiative heat flux)QH = h(u) (Top-Tv), h(u)= a + b u½ (a, b konstante – kalibracija)P = (V-)2/Rop = Vo

2 G, G =Rop/(Rop+R2)2

Vo2 G / (Top - Tv) = h(u) = a + b u½

Vane Air Flow Meter

“Karman Vortex” merač protoka vazduha

Princip vazdušnog vrtloga.Frekvencija pojave vrtloga funkcija brzine usisnog vazduha.Detekcija pomoću ogledala – metalne folije.

Inderektno merenje protoka vazduha

Izračunavanje na osnovu:pritiska, MAP

broja obrtaja motora, RPMtemperature.

MAP senzorPomeraj membrane (displacement)Sa mernom trakom (Strain gauge)Piezo-otporni (piezoresistivity)

Instrumentacioni pojačavač sa dva OP

Senzori RPM-a i ugaone pozicije radilice

Merenje bez mehaničkog kontakta sa osovinom koja se obrće.OptičkiMagnetni (ulje, prljavština, ...)

Klipovi direktno vrte radilicu.Ventile i razvodnik paljenja vrti bregasta osovina.Radilica : bregasta = 2 : 1

Merenje na radilici ili bregastoj !

Metode merenja:Magnetna Optička

Senzor pozicije na principu magnetne provodnosti

Promena u mag. FluksuIndukuje napon

Nemogućnost statičkogodređivanja tajminga

Senzor na bazi holovog efekta (Hall-Effect)

Mogućnost statičkog merenja.

Metalni zub štiti senzor od magnetnog polja

Optička detekcija pozicije

Zahtev za čistom okolinom

Zaštita od ulja i prljavština

Detekcija u statičkim uslovima

Konstantna izlazna amplituda

Detekcija ugla otvorenosti leptira (Thorttle angle)

V(a)=ka

Analogni izlaz, AD konvetror

Senzori temperature

Temperatura rashladne tečnostiTemperatura usisnog vazduhaTemperatura senzora kiseonika u izduvnim gasovima

TERMISTOR

Nelinearni pp

Aproksimacija:

0

0

11exp

TTRRt

Veće , veća strmina

Greška aproksimacije

in

XT

Tout V

RR

RV

0

0

11exp

TTRRt