TechShape.ru

Информационные технологии

Основные разделы

Использование внутренней энергии системы и инерционных сил

В такой энергонасыщенной системе, как двигатель внутреннего сгорания, весьма заманчивым способом подачи питания к микроконтроллеру является вариант использования преобразователя механической энергии в электрическую.

Один из способов построения данного варианта системы измерения температуры, с использованием преобразователя механической энергии в качестве источника питания приведен на рисунке 4. Устройство содержит два измерительных канала.

В многоканальную систему для измерения температуры поршней двигателя, каждый измерительный канал которой содержит установленные на поршне двигателя термопреобразователь подключенный к входу преобразователя температуры в частоту, и катушку индуктивности, неподвижно установленный измерительно-преобразовательный блок выход которого подключен к блоку регистрации, постоянный магнит, в каждый измерительный канал системы введены установленные на поршне блок выпрямления и стабилизации напряжения, светодиод, установленный на картере двигателя фотоприемник, оптически связанный со светодиодом и подключенный к измерительно-преобразоватёльному блоку, вход блока выпрямления и стабилизации напряжения соединен с катушкой индуктивности, а выход подключен к цепи питания преобразователя температуры в частоту, выход которого соединен со светодиодом, при этом постоянный магнит установлен на шатуне поршня с возможностью взаимодействия с катушкой индуктивности.

Каждый измерительный канал устройства содержит:

- постоянный магнит;

- катушка индуктивности;

- блок выпрямления и стабилизации напряжения;

- преобразователь температуры в частоту;

- светодиод;

- фотоприемник;

- измерительно-преобразовательный блок;

- усилители-ограничители;

- детекторы частотно модулируемых сигналов;

- блок регистрации.

Представленное устройство работает следующим образом [2]: при возвратно-поступальном движении поршня катушка индуктивности 2 непрерывно взаимодействует с постоянным магнитом 1, перемещающимся относительно поршня. В результате такого взаимодействия за каждый цикл работы двигателя в катушке индуктивности наводится переменная ЭДС, которая поступает на вход блока 3 выпрямления и стабилизации напряжения, где выпрямляется, сглаживается и стабилизируется. Далее стабилизированное напряжение поступает на блок 4 преобразования температуры в частоту, который преобразует измеренную температуру в частотно-модулированный сигнал, поступающий на светодиод 5. При работе двигателя фотоприемник 6 непрерывно реагирует на излучение светодиода 5. Сигнал с фотоприемника б через усилитель-ограничитель 8 поступает на вход детектора частотно-модулированных сигналов, где преобразуется в сигнал, пропорциональный измеряемой температуре. Блок 10 регистрации фиксирует измеренные температуры.

Достоинства и недостатки данного варианта организации системы питания на основании требований, описанных в п. 1, приведены в таблице 3.

Таблица 3 - Достоинства и недостатки системы питания.

№ п/п

Требования к системе

Удовлетворяет/неудовлетворяет требованиям

Примечания

1

Помехоустойчивость

Удовлетворяет

2

Надежность

Удовлетворяет

3

КПД

Удовлетворяет

4

Обслуживание системы

Удовлетворяет

5

Устойчивость к перепадам температуры и перегрузкам

Удовлетворяет

6

Габариты и масса

Удовлетворяет

Очевиден основной недостаток построения питания системы вышеописанным образом - данные о температуре снимаются только во время работы двигателя, так как при неработающем двигателе система находится в состоянии покоя, и питание не подается на устройство, что неприемлемо.

Один из способов модернизации вышеописанной системы - установка аккумуляторной батареи в систему питания датчика. Это позволило бы подавать питание на датчик и снимать информацию в состоянии покоя системы, а также подзаряжать аккумулятор во время работы двигателя.

Перейти на страницу: 1 2

Еще статьи

Датчики измерительных систем
Рассчитать струнный датчик для измерения давления грунта на фундамент. Рабочая частота датчика 1000Гц. Рабочая температура: +70..-50 С. Напряжение в сети питания 12В. Исполнение прибора должно соответствовать классу IP62, размещение УХЛ3. Пояснения к заданию Согласно ГОСТ 15150-69 " ...

Все права защищены! 2021 - www.techshape.ru