Автокөлік рульдік басқару жүйелеріндегі NTC термисторлық температура сенсорларының рөлі мен жұмыс принципі

NTC (теріс температура коэффиценті) термисторлық температура сенсорлары, ең алдымен, температураны бақылау және жүйе қауіпсіздігін қамтамасыз ету үшін автомобильдің күштік рульдік жүйелерінде маңызды рөл атқарады. Төменде олардың функциялары мен жұмыс принциптеріне егжей-тегжейлі талдау берілген:

I. NTC термисторларының функциялары

1. Қызып кетуден қорғау
   • Мотордың температурасын бақылау:Электр қуатын басқару (EPS) жүйелерінде қозғалтқыштың ұзақ жұмыс істеуі шамадан тыс жүктеме немесе қоршаған орта факторларының әсерінен қызып кетуіне әкелуі мүмкін. NTC сенсоры нақты уақытта қозғалтқыш температурасын бақылайды. Температура қауіпсіз шекті мәннен асып кетсе, жүйе қуат шығысын шектейді немесе қозғалтқыштың зақымдануын болдырмау үшін қорғаныс шараларын іске қосады.
   • Гидравликалық сұйықтық температурасын бақылау:Электр-гидравликалық күштік руль (EHPS) жүйелерінде гидравликалық сұйықтықтың жоғары температурасы тұтқырлықты азайтып, рульдік басқаруды нашарлатады. NTC сенсоры тығыздағыштың бұзылуына немесе ағып кетуіне жол бермей, сұйықтықтың жұмыс ауқымында тұруын қамтамасыз етеді.
2. Жүйе өнімділігін оңтайландыру
   • Төмен температуралық компенсация:Төмен температурада гидравликалық сұйықтық тұтқырлығының жоғарылауы рульдік көмекті азайтуы мүмкін. NTC сенсоры температура деректерін қамтамасыз етеді, жүйеге көмекші сипаттамаларды реттеуге мүмкіндік береді (мысалы, қозғалтқыш тогын арттыру немесе гидравликалық клапан саңылауларын реттеу).
   • Динамикалық басқару:Нақты уақыттағы температура деректері энергия тиімділігі мен жауап беру жылдамдығын арттыру үшін басқару алгоритмдерін оңтайландырады.
3. Ақаулық диагностикасы және қауіпсіздіктің артық болуы
   • Сенсордың ақауларын анықтайды (мысалы, ашық/қысқа тұйықталулар), қате кодтарын іске қосады және рульдік басқарудың негізгі функцияларын сақтау үшін ақауға қарсы режимдерді іске қосады.

II. NTC термисторларының жұмыс принципі

1. Температураға төзімділік қатынасы
   NTC термисторының кедергісі келесі формула бойынша температураның жоғарылауымен экспоненциалды түрде төмендейді:

                                                             RT=R0⋅eB(T1−T0​1)

ҚайдаRT= температурадағы кедергіT,R0​ = анықтамалық температурадағы номиналды кедергіT0​ (мысалы, 25°C) жәнеB= материалдық тұрақты.

2. Сигналдарды түрлендіру және өңдеу
   • Кернеу бөлгіш тізбегі: NTC бекітілген резисторы бар кернеу бөлгіш тізбегіне біріктірілген. Температура әсерінен болатын кедергінің өзгеруі бөлгіш түйіндегі кернеуді өзгертеді.
   • AD түрлендіру және есептеу: ECU кернеу сигналын іздеу кестелерін немесе Штайнхарт-Харт теңдеуін пайдаланып температураға түрлендіреді:

                                                             T1=A+Bln(R)+C(ln(R))3

• Шекті белсендіру: ECU алдын ала орнатылған шектерге (мысалы, қозғалтқыштар үшін 120°C, гидравликалық сұйықтық үшін 80°C) негізделген қорғаныс әрекеттерін (мысалы, қуатты азайту) іске қосады.
2. Қоршаған ортаға бейімделу
   • Мықты қаптама: Қатты автомобиль орталары үшін жоғары температураға, майға төзімді және дірілге төзімді материалдарды (мысалы, эпоксидті шайыр немесе тот баспайтын болат) пайдаланады.
   • Шуды сүзу: Сигналдарды кондиционерлеу схемаларында электромагниттік кедергілерді жою үшін сүзгілер бар.

     

III. Типтік қолданбалар

1. EPS қозғалтқыш орамасының температурасын бақылау
   • Оқшаулаудың бұзылуын болдырмайтын, орама температурасын тікелей анықтау үшін қозғалтқыш статорларына енгізілген.
2. Гидравликалық сұйықтық тізбегінің температурасын бақылау
   • Басқару клапанының реттеулерін бағыттау үшін сұйықтық айналымы жолдарында орнатылған.
3. ECU жылу диссипациясын бақылау
   • Электрондық құрамдас бөліктердің тозуын болдырмау үшін ECU ішкі температурасын бақылайды.

IV. Техникалық қиындықтар мен шешімдер

• Сызықты емес компенсация:Жоғары дәлдіктегі калибрлеу немесе бөліктік сызықтандыру температураны есептеу дәлдігін жақсартады.
• Жауап беру уақытын оңтайландыру:Кішігірім форма-факторлы NTC термиялық жауап беру уақытын қысқартады (мысалы, <10 секунд).
• Ұзақ мерзімді тұрақтылық:Автомобильдік деңгейдегі NTCs (мысалы, AEC-Q200 сертификаты бар) кең температураларда (-40°C пен 150°C) сенімділікті қамтамасыз етеді.

Түйіндеме

Автокөлік рульдік басқару жүйелеріндегі NTC термисторлары қызып кетуден қорғау, өнімділікті оңтайландыру және ақауларды диагностикалау үшін нақты уақыттағы температураны бақылауға мүмкіндік береді. Олардың негізгі принципі қауіпсіз және тиімді жұмысты қамтамасыз ету үшін схема дизайнымен және басқару алгоритмдерімен біріктірілген температураға тәуелді қарсылық өзгерістерін қолданады. Автономды жүргізу дамыған сайын, температура деректері болжамды техникалық қызмет көрсету мен жетілдірілген жүйе интеграциясын одан әрі қолдауға мүмкіндік береді.