Датчики и исполнительные устройства.

Система содержит следующие датчики: датчик дождя; датчик температуры окружающей среды; шесть датчиков давления; восемь датчиков загрузки автомобиля. Система содержит следующие исполнительные устройства: устройство управления; электромагнитные клапаны.

Датчик дождя представляет собой оптоэлектронный датчик, использующийся оптоэлектронный датчик состоит из: полупроводниковых светодиода и фотодиода, собирающих линз, призм, светоотражающего покрытия. Датчик располагается внутри кабины на ветровом стекле. Датчик построен на принципе изменения отражающей способности при попадании воды. Датчик загрузки автомобиля, представляет собой пьезоэлектрический датчик. В свою очередь пьезоэлектрический датчик представляет собой пьезоэлектрический преобразователь. Такие преобразователи основаны на использовании прямого пьезоэлектрического эффекта, заключающегося в появлении электрических зарядов на поверхности некоторых кристаллов (кварца, турмалина, сегнетовой соли, и др.) под влиянием механических напряжений. Пьезоэлектрическим эффектом обладают также некоторые поляризованные керамические материалы (титанат бария, цирконат – титан свинца). Если из кристалла кварца вырезать пластинку в форме параллепипеда с гранями, расположенными перпендикулярно оптической О_z, механической О_y и электрической О_x осям кристалла, то при воздействии на пластинку усилия F_x,.

 Пьезоэлектрический эффект является знакопеременным; при изменении направления прилагаемого усилия знаки зарядов на поверхности граней меняются на противоположенные. Материалы сохраняют свои пьезоэлектрические свойства только при температурах ниже точки Кюри. Изготовление преобразователей из пьезокерамики значительно проще, чем из монокристаллов. Керамические датчики производят по технологии обычной для радиокерамических изделий путем прессования или литья под давлением; на керамику наносятся электроды, к электродам привариваются выводы. Для поляризации керамические изделия помещают в сильное электрическое поле, после чего они приобретают свойства пьезоэлектриков.

Электродвижущая сила, возникающая на электродах пьезоэлектрического преобразователя, довольно значительна – единицы вольт. Однако, если сила, приложенная к преобразователю постоянна, то изменить ЭДС трудно, поскольку заряд мал и быстро стекает через входное сопротивление вольтметра. Если же сила переменна и при этом период изменения силы много меньше постоянной времени разряда, определяемой емкостью преобразователя и сопротивлением утечки, то процесс утечки почти не влияет на выходное напряжение преобразователя. При изменении силы F по закону F=F_msinvt ЭДС также изменяется синусоидально.

Пьезоэлемент (обычно из пьезокерамики), нагруженный известной массой m, помещен в корпус через выводы включен в цепь электронного микровольтметра. Таким образом, измерение неэлекрических величин, которые могут быть преобразованы в переменную силу, действующую на пьезоэлектрический преобразователь, сводится к измерению переменного напряжения или ЭДС. Данные датчики устанавливаются на элементы подвески. Датчик температуры окружающей среды представляет собой терморезистивный датчик. Принцип действия основан на использовании свойства металлов и полупроводников изменять свое электрическое сопротивление с изменением температуры. Аналогичные датчики используются для измерения температуры. Аналогичные датчики используются для измерения температуры охлаждающей жидкости в двигателе, температуры масла, температуры электролита в аккумуляторной батарее.

Чувствительным элементом терморезистивного датчика является полупроводниковое термосопротивление, отличительная особенность которого состоит в том, что измерение температуры вызывает значительное изменение его сопротивления. Конкретная связь температуры и сопротивления зависит от материала и размеров чувствительного элемента, поэтому величина сопротивления при заданной температуре имеет довольно широкий разброс. Терморезистивный датчик выполняется в виде латунного баллона с резьбой и шестигранником под ключ, для ввертывания в место измерения. Данный датчик устанавливается ввинчиванием в раму автомобиля. Датчики давления в шинах представляют собой датчики давления мембранного типа с передачей перемещения мембраны на реостатное устройство. Обязательным элементом датчика давления является мембрана. Мембрана соединяется через штуцер.

Устройство управления представляет собой набор электронных реле в корпусе. Электронное реле представляет собой силовой транзистор n –p –n типа, на базу которого подается управляющий сигнал плюс. Силовой транзистор является коммутирующим элементом, при подаче сигнала управления на базу транзистора он переходит в насыщение (открывается). Каждый транзистор управляет соответствующим ему электромагнитным клапаном. Число электронных реле в блоке устройства управления равно числу электромагнитных клапанов.