Как подключить температурный датчик к автомобилю?

Важным элементом во многих измерительных устройствах является датчик температуры, с его помощью можно узнать температуру некоторых тел и окружающей среды.

Такие приборы нашли широкое применение не только среди измерителей, но и среди людей, которым в своей хозяйственной деятельности требуется измерять температуру. В этом случае возникает естественный вопрос: как подключить датчик температуры правильно, чтобы устройство выполняло все возложенные на него функции и не давало сбоев?

Подключение датчика температуры может быть осуществлено без особых сложностей, главное в этом плане — четко следовать инструкции, и тогда все будет в порядке. Для подключения такого устройства нужны следующие инструменты:

• нож с тонким лезвием;
• пассатижи, кусачки;
• многожильный провод (для подачи питания);
• паяльник.

Теперь можно все сделать самостоятельно.

Инструкция по подключению датчика температуры

Схема подключения: 1.ВИН, 2.Соединение, 3.Шаровые краны, 4.Система безопасности, 5.Насос циркуляционный, 6.Фильтр сетчатый, 7.Мембранный бак 8.Регистры отопления, 9.Линия наполнения и слива системы отопления, 10.Шкаф управления, 11.Датчик температуры, 12.Датчик аварийного выключения, 13.Заземление.

1. Необходимо знать, что датчик — это шнур, который имеет длину более 2 м, а на конце такого шнура и находится сам прибор, измеряющий температуру (в большинстве случаев такой прибор выделяется иным цветом, чем шнур, как правило, он черный).
2. Подключить устройство можно следующим образом: он подключается к аналого-цифровому преобразователю. Его функция заключается в том, чтобы перевести аналоговый сигнал с датчика (напряжение или ток) в цифровой. Один вывод (это может быть любой вывод) должен быть заземлен, а другой должен быть подключен к регистру, который имеет сопротивление 3-4 Ом.
3. Такие приборы нужно подключить к определенному модулю (это может быть система сбора информации), после этого посредством USB-интерфейса вся информация, которая была получена, отправляется на персональный компьютер. На таком компьютере установлена специальная программа, которая отображает и может выполнять разные действия, используя переданную информацию. Программа содержит много функций, в процессе работы все они могут понадобиться. Некоторые современные модели систем сбора информации имеют дисплеи, с помощью которых можно наблюдать за результатом после того, как процесс измерения температуры произведен.

Для чего используются разные схемы подключения?

Схема подключения датчика температуры топлива.

Эти приспособления имеют разные схемы подключения. Когда используются такие датчики, в качестве измеряемого параметра выступает его сопротивление, но их провода имеют собственный аналогичный показатель, таким образом, имеется определенная погрешность.

Это лучше показать на конкретном примере: если прибор Pt100 при температуре 0 градусов Цельсия (сопротивление 100 Ом) будет подключен по двухпроводной схеме посредством медного провода, который имеет сечение 0,12 мм², а соединительный кабель имеет длину 3 м, то 2 провода вместе дадут сопротивление около 0,5 Ом. Именно в результате этого и получается погрешность, так как в сумме датчик даст показатель 100,5 Ом, а это идентично температуре приблизительно 101,2 градуса Цельсия.

Если подключение осуществлено таким образом, то погрешность может создать определенные проблемы, но их можно избежать. Для этого используется специальный корректирующий прибор (использовать его можно только в том случае, если аппарат это позволяет), корректировка вводится на 1,2 градуса.

Однако с помощью такой корректировки полностью компенсировать сопротивление проводов датчиков не получится, поскольку медные провода — это термосопротивления, то есть показатель этих проводов подвержен изменениям под влиянием температуры. Например, часть проводов с нагреваемой камерой, которая имеется вместе с устройстыом нагревателя, не меняет сопротивление, а та часть проводов, которая находится за пределами камеры, может меняться под воздействием температуры в помещении.

В этом случае сопротивление проводов 0,5 Ом при нагреве на каждые 250 градусов становится больше почти в 2 раза, что необходимо учитывать.

Чтобы при подключении такого приспособления исключить влияние сопротивления проводов, необходимо использовать трехпроводную схему подключения. При использовании такой схемы подключения прибор измеряет общий показатель вместе с проводами, учитывается и сопротивление двух проводов (однако, можно учитывать показатель одного провода, но этот показатель нужно умножить вдвое), потом вычитается сопротивление проводов из суммарного и выделяется непосредственный показатель самого датчика.

Схема подключения датчика температуры.

При использовании такой схемы подключения можно получить относительно высокую точность даже в том случае, если сопротивление проводов оказывает значительное влияние на точность измерения. Тем не менее, такая схема не учитывает, что провода из-за погрешностей изготовления могут иметь разную степень сопротивления (причины могут быть разными — неоднородность материала, изменение сечения по длине и иные причины).

Если длина проводов маленькая, то такие погрешности вводят небольшие отклонения в отображаемой температуре при использовании двухпроводной схемы подключения, но если провода имеют большую длину, то отклонения могут быть очень существенными. В этих случаях необходимо применять четырехпроводную схему подключения, прибор в такой схеме измеряет непосредственно сопротивление датчика, соединительные провода при этом не учитывается.

Двухпроводная схема подключения проводов применяется в следующих случаях:

• если измерительный диапазон небольшой (не превышает 40 градусов), а высокая точность не требуется (погрешность в 1 градус допустима);
• если провода соединения с большим сечением и небольшой длины, тогда сопротивление проводов небольшое по сравнению с аналогичными показателями прибора и существенной погрешности не наблюдается. Если сопротивление двух проводов в сумме составляет 0,1 Ом на градус, нужная точность 0,5 градуса, то есть получается меньшая погрешность, чем допустимая.

Трехпроводная схема подключения датчиков температуры применяется в следующих случаях: такая схема подключения является одной из самых распространенных, применяется для измерений на расстоянии датчика от 3 до 100 м, таким образом, в диапазоне до 300 градусов допустимо иметь погрешность около 0,5 процента. Для прецизионных измерений с точностью до 0,1 градуса применяется четырехпроводная схема подключения.

Проверка датчиков температуры

Схема подключения модуля температурного контроля.

После того как подключается такой прибор, надо проверить, как он работает. Для этого потребуется обычный тестер для измерения, а для датчиков с сопротивлением 0 градусов до 100 Ом оптимальный диапазон измерения тестера до 200 Ом.

Проверка осуществляется при комнатной температуре, при этом можно определить, какие провода между собой соединены накоротко возле прибора, в большинстве случаев сопротивление между проводами намного меньше, чем датчика. Потом нужно проверить, что прибор рабочий, то есть выдает ли он то сопротивление, которое он должен выдавать при определенной температуре.

В конце необходимо убедиться в том, что прибор не замыкает на корпусе термопреобразователя, проверить это можно на мегаомном диапазоне сопротивления между корпусом датчика и проводами. Очень важно соблюдать технику безопасности, то есть контактов корпуса касаться нельзя, проводов тоже касаться не следует.

Если тестер указывает на бесконечное сопротивление, значит, в корпус датчика попала вода или жир, функционировать такое устройство некоторое время может, но точность показаний будет постоянно снижаться, его показания будут плавать.

Техника безопасности

Схема подключения датчиков температуры.

1. Устройство разбирать нельзя, все работы необходимо проводить в резиновых перчатках, если оборудование повреждено, если на кабелях электропитания отсутствует изоляция или она повреждена, то установку осуществлять нельзя. Нужно помнить о том, что с электричеством шутки плохи, и если не соблюдать технику безопасности, все может закончиться очень плохо.
2. Такие приборы могут осуществлять помехи, они отрицательным образом могут сказаться на работе других устройств, которые находятся поблизости. Это нужно учитывать, поэтому все аппараты, которые работают на электричестве, во время проведения работ должны быть отключены.
3. Если возникли какие-то сложности, необходимо, чтобы все работы осуществляли квалифицированные специалисты. Используя приведенные выше инструкции, все можно сделать самостоятельно, однако если возникли проблемы, то лучше не рисковать и доверить их устранение специалистам.
4. После завершения всех работ нужно убедиться в том, что прибор прочно закреплен в определенном месте. Этот фактор является очень важным, забывать об этом не стоит.
5. При осуществлении таких работ нужно не забывать о том, что оборудование обладает крайней чувствительностью к воде и к влажности.
6. Любые работы, связанные с электричеством, категорически запрещены во время грозы.

Когда устройство надлежащим образом подключено, необходимо время от времени осуществлять проверку того, насколько качественно оно функционирует. Таким образом, ничего сложного в процессе нет, и если все делать согласно инструкции, это займет небольшое количество времени, а качество работы будет отличным.

Следует отметить, что качество такого прибора должно быть высоким, поэтому не стоит на нем экономить и покупать подозрительный товар по ценам ниже, чем в фирменных магазинах. Сэкономить на этом не получится, так как такой аппарат в скором времени выйдет из строя.