電器電子課程設(shè)計(jì)自動(dòng)變速器電控系統(tǒng)的硬件電路(編輯修改稿)
2025-07-13 13:41 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 對(duì)角度。 這種傳感器安裝于被檢測(cè)件上（例如節(jié)氣門）通過(guò)驅(qū)動(dòng)臂的動(dòng)作，使動(dòng)觸點(diǎn)在電阻膜上作華東旋轉(zhuǎn)。電阻膜具有開(kāi)關(guān)輸出圖形及現(xiàn)行輸出圖形。圖1是線性式（也叫滑動(dòng)電阻式）節(jié)氣門位置傳感器的結(jié)構(gòu)。圖2是其電路原理圖，圖3是其輸出特性，其線性輸出可改為函數(shù)輸出。因?yàn)檫@種傳感器的輸出信號(hào)是電壓，所以，它具有以下特點(diǎn)：檢測(cè)及處理角度很方便；適于學(xué)習(xí)控制用，因?yàn)樗怯瞄_(kāi)關(guān)找出確定絕對(duì)角度的原點(diǎn)；可直接安裝于發(fā)動(dòng)機(jī)上；耐環(huán)境能力強(qiáng)；其內(nèi)設(shè)有回位彈簧，與被測(cè)定部件容易連接。下面說(shuō)明豐田車用節(jié)氣門位置傳感器的工作過(guò)程，其結(jié)構(gòu)圖如圖4所示。它檢測(cè)節(jié)氣門的開(kāi)度并將其轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)輸入到發(fā)動(dòng)機(jī)用控制微機(jī)中（ECU）。當(dāng)打開(kāi)節(jié)氣門時(shí)，節(jié)氣門開(kāi)度信號(hào)動(dòng)觸點(diǎn)（Vta）與怠速信號(hào)動(dòng)觸點(diǎn)（IDL）在電阻膜上滑移。Vc端子上一直加有穩(wěn)定的5V電壓,動(dòng)觸點(diǎn)則依照節(jié)氣門的開(kāi)度在電阻體上滑移，由此在Vta端子上就會(huì)有與節(jié)氣門開(kāi)度成比例的電壓輸出。當(dāng)節(jié)氣門全關(guān)閉時(shí)，檢測(cè)怠速狀態(tài)的動(dòng)觸點(diǎn)使IDL~E2兩個(gè)端子導(dǎo)通，從而輸出怠速狀態(tài)信號(hào)。傳感器與ECU的連接方法如圖5所示。傳感器內(nèi)阻r的兩端一直加有ECU輸送來(lái)的5V電壓，動(dòng)觸點(diǎn)a根據(jù)節(jié)氣門開(kāi)度的狀況在電阻r上滑移，由此改變ECU的Vta端子的電位。這一電壓信號(hào)經(jīng)A/D變換器變換成數(shù)字信號(hào)，再輸入到計(jì)算機(jī)中去。從圖中可以看出，傳感器通過(guò)Vta端ECU內(nèi)部的電阻R1與穩(wěn)壓電源電路相連，通過(guò)Vta電阻R2端與E2端子相連，但是因?yàn)镽R2都大于r，所以電流的流經(jīng)途徑是Vc端子→電阻r→E2端子，Vta端的電位并不受電阻RR2的影響。當(dāng)節(jié)氣門全閉時(shí)，IDL觸點(diǎn)閉合，IDL端的電位為0，這樣就把節(jié)氣門全閉的這一情況通知了計(jì)算機(jī)。收到Vta端子、IDl端子傳來(lái)的信號(hào)之后，計(jì)算機(jī)根據(jù)這些信號(hào)判斷出車輛的行駛狀態(tài)，再?zèng)Q定進(jìn)行過(guò)渡時(shí)期的空燃比修正或者是輸出增量修正，或是切斷油路，或是進(jìn)行怠速穩(wěn)定修正。圖1節(jié)氣門傳感器簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)圖圖2特性圖圖3圖5冷卻溫度傳感器 PN結(jié)溫度傳感器PN結(jié)溫度傳感器是利用半導(dǎo)體材料和器件的某些性能參數(shù)的溫度依賴性，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的檢測(cè)、控制和補(bǔ)償?shù)裙δ?。?shí)驗(yàn)表明，在一定的電流模式下，PN結(jié)的正向電壓與溫度之間具有很好的線性關(guān)系。根據(jù)PN結(jié)理論，對(duì)于理想二極管，只要正向電壓UF大于幾個(gè)ksT／e(kBT為波爾茲曼常數(shù)，e為電子電荷)。其正向電流I，與正向電壓u，和溫度T之間的關(guān)系可表示為：珥=q+爭(zhēng)h等一(3+手)加r)T(8)式中，Us,=EJe，E。為材料在T=一273．15。C時(shí)的禁帶寬度(以ev為單位)，B和r為常數(shù)。由半導(dǎo)體理論可知，對(duì)于實(shí)際二極管，只要它們丁作的PN結(jié)空間電荷區(qū)中的復(fù)合電流和表面漏電流可以忽略，而又未發(fā)生大注入效應(yīng)的電壓和溫度范圍內(nèi)，其特性與上述理想二極管是相符合的。實(shí)驗(yàn)表明，對(duì)于砷化鎵、鍺和硅二極管，在一個(gè)相當(dāng)寬的溫度范圍內(nèi)，其正向電壓與溫度之間的關(guān)系與式(8)是一致的，如圖2所示實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)晶體管發(fā)射結(jié)上的正向電壓隨溫度的上升而近似線性下降，這種特性與二極管十分相似，但晶體管表現(xiàn)出比二極管更好的線性和互換性。二極管的溫度特性只對(duì)擴(kuò)散電流成立，但實(shí)際二極管的正向電流除擴(kuò)散電流成分外，還包括空間電荷區(qū)中的復(fù)合電流和表面漏電流成分。這兩種電流與溫度的關(guān)系不同于擴(kuò)散電流與溫度的關(guān)系，因此，實(shí)際二極管的電壓一溫度特性是偏離理想情況的。由于三極管在發(fā)射結(jié)正向偏置條件下，雖然發(fā)射結(jié)也包括上述3種電流成分，但是只有其中的擴(kuò)散電流成分能夠到達(dá)集電極形成集電極電流，而另外兩種電流成分則作為基極電流漏掉，并不到達(dá)集電極。因此，晶體管的IcUBE關(guān)系比二極管的I，一U，關(guān)系更符合理想情況。所以表現(xiàn)出更好的電壓一溫度線性關(guān)系。根據(jù)晶體管的有關(guān)理淪可以證明，NPN晶體管的基極一發(fā)射極電胝u晡與溫度T和集電極電流I。的函數(shù)關(guān)系與_極管的u，與T和I，函數(shù)關(guān)系式(8)相同。因此，在集電傲電流I。：恒定條件下，晶體管的基極一發(fā)射極電壓u。與溫度T呈線性關(guān)系。但嚴(yán)格地說(shuō)，這種線性關(guān)系是不完全的，因?yàn)殛P(guān)系式中存在非線性項(xiàng)。PN結(jié)溫度傳感器應(yīng)用電路如圖3所示，圖中的RRD、W1組成測(cè)溫電橋，其輸出信號(hào)接差動(dòng)放大器A1，經(jīng)放大后的信號(hào)輸入0—5V數(shù)字式電壓表(DVM)顯示。放大后的靈敏度10mV／℃。A2接成電壓跟隨器，與W2配合可調(diào)節(jié)放大器A1的增益。通過(guò)PN結(jié)溫度傳感器的工作電流不能過(guò)大，以免二極管自身的溫升影響測(cè)量精度。一般1二作電流為100～300mA。采用恒流源作為傳感器的T作電流較為復(fù)雜，一般采用恒壓源供電，但必須有較好的穩(wěn)壓精度。精確的電路調(diào)整非常重要，可以采用廣口瓶裝入碎冰渣(帶水)作為0。C的標(biāo)準(zhǔn)，采用恒溫水槽或油槽及標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)作為100℃或其它溫度標(biāo)準(zhǔn)。在沒(méi)有恒水槽時(shí)，可用沸水作為100℃的標(biāo)準(zhǔn)(由于各地的氣壓不同，其沸點(diǎn)不一定是100℃，可用O～100℃的水銀溫度計(jì)來(lái)校準(zhǔn))。將PN結(jié)傳感器插人碎冰渣廣口瓶中，等溫度平衡，調(diào)整W1，使DVM顯示為0V，將PN結(jié)傳感器插人沸水中(設(shè)沸水為100℃)，調(diào)整W2，使DVM實(shí)現(xiàn)為100V，若沸水溫度不是100℃時(shí)，可按照水銀溫度計(jì)上的讀數(shù)調(diào)整W2，使DVM顯示值與水銀溫度計(jì)的數(shù)值相等。再將傳感器插入0。C環(huán)境中，等平衡后看顯示是否仍為0V，必要時(shí)再調(diào)整W1使之為0V，然后再插入沸水，看是否與水銀溫度計(jì)計(jì)數(shù)相等，經(jīng)過(guò)幾次反復(fù)調(diào)整即可。采用PN結(jié)溫度傳感器的數(shù)字式溫度計(jì)，測(cè)溫范圍一50～150℃，分辨率為0．1℃。MCS51單片機(jī)MCS51的信號(hào)引腳MCS51微處理器采用40引腳的雙列直插封裝（DIP）方式，如圖所示
醫(yī)療健康相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1