Один из вариантов устройства, которое позволяет контролировать количество и скорость жидкости (в частности топлива), протекающего через магистраль, был описан в статье И. Семенова и др. "Электронный расходомер жидкости" ("Радио", 1986, № 1).

Повторение и налаживание этого расходомера связано с определенными трудностями, так как многие его детали требуют высокой точности обработки. Его электронный блок нуждается в хорошей помехозащищенности из-за высокого уровня помех в бортовой сети автомобиля. Еще один недостаток этого устройства - увеличение погрешности измерения с уменьшением скорости потока топлива (а режиме холостого хода и малой нагрузки на двигатель).

Описанное ниже устройство свободно от перечисленных недостатков, имеет более простую конструкцию датчика и схему электронного блока. В нем нет прибора для контроля скорости расходования топлива, его функцию выполняет счетчик суммарного расхода. Частота срабатывания пропорциональна скорости расходования топлива и воспринимается водителем на слух. Это не отвлекает от управления автомобилем, что особенно важно в условиях городского движения.

Расходомер состоит из двух узлов: датчика с электроклапаном, встроенного в топливную магистраль между бензонасосом и карбюратором, и электронного блока, расположенного в салоне автомобиля. Конструкция датчика изображена на рис. 1. Между корпусом 8 и поддоном 2 зажата эластичная диафрагма 4, разделяющая внутренний объем на верхнюю и нижнюю полости. Шток 5 свободно перемещается в направляющей втулке 7 из фторопласта. Диафрагма зажата в нижней части штока двумя шайбами 3 и гайкой. На верхнем конце штока установлен постоянный магнит 9. В верхней части корпуса параллельно каналу, в котором находится шток, просверлены два дополнительных канала. В них установлены два геркона 10. В нижнем положении магнита, а значит, и диафрагмы, срабатывает один геркон, а в верхнем - другой.

Расходомер топлива для автомобиля
Рис. 1. 1-Штуцер, 2 - Поддон, 3- Шайбы, 4 - Диафрагма, 5- Шток, 6 - Пружина, 7 - Втулка, 8 - Корпус, 9 - Магнит, 10 - Герконы

В верхнее положение диафрагма переходит под действием давления горючего, поступающего от бензонасоса, а в нижнее ее возвращает пружина 6. Для включения датчика в топливную магистраль предусмотрены три штуцера 1 (один на поддоне и два - на корпусе).

Гидравлическая схема расходомера показана на рис. 2. Через канал 3 и электроклапан топливо от бензонасоса поступает в каналы 1, 2 и заполняет верхнюю и нижнюю полости датчика, а через канал 4 поступает в карбюратор. Переключается клапан под действием сигналов электронного блока (на этой схеме не показан), управляемого герконовым коммутатором датчика.

Расходомер топлива для автомобиля
Рис. 2

В исходном состоянии обмотка электроклапана обесточена, канал 3 сообщается с каналом 1, а канал 2 пепекрыт. Диафрагма находится в нижнем положении, как показано на схеме. Бензонасос создает избыток давления жидкости в нижней полости 6. По мере выработки двигателем топлива из верхней полости а датчика диафрагма будет медленно подниматься, сжимая пружину.

При достижении верхнего положения сработает геркон 1 и электроклапан закроет канал 3 и откроет канал 2 (канал 1 открыт постоянно). Под действием сжатой пружины диафрагма быстро переместится вниз, в исходное положение, и перепустит топливо через каналы 1, 2 из полости б в а. Далее цикл работы расходомера повторяется.

Электронный блок (Рис.3) подключают к датчику и электроклапану гибким кабелем через разъем ХТ1. Горкомы SF1 и SF2 (1 и 2 соответственно, по рис. 2) установлены в датчике (на схеме они изображены в положении, когда магнит не воздействует ни на один из них); Y1 - обмотка электромагнита клапана. В исходном положении транзистор VT1 закрыт, контакты К1.2 реле К1 разомкнуты и обмотка Y1 обесточена. Магнит датчика находится рядом с герконом SF2, поэтому геркон тока не проводит.

Расходомер топлива для автомобиля
Рис. 3

По мере расхода топлива из полости а датчика магнит медленно перемещается от геркона SF2 к геркону SF1. В некоторый момент геркон SF2 переключится, но это не вызовет никаких изменений в блоке. В конце хода магнит переключит геркон SF1 и через него и резистор R2 потечет базовый ток транзистора VT1. Транзистор откроется, сработает реле К1 и контактами К1.2 включит электромагнит клапана, а контактами К1.1 замкнет цепь питания счетчика импульсов Е1.

В результате диафрагма вместе с магнитом начнут быстро перемещаться вниз. В некоторый момент геркон SF1 после обратного переключения разорвет цепь базового тока транзистора, но он останется открытым, так как базовый ток теперь протекает через замкнутые контакты К1.1, диод VD2 и геркон SF2. Поэтому шток с диафрагмой и магнитом продолжат движение. В конце обратного хода магнит переключит геркон SF2, транзистор закроется, электромагнит Y1 клапана и счетчик Е1 выключатся. Система вернется в исходное состояние, и начнется новый цикл ее работы.

Таким образом, счетчик Е1 фиксирует число циклов срабатывания датчика. Каждый цикл соответствует определенному объему израсходованного топлива, который равен объему пространства, ограниченного диафрагмой в верхнем и нижнем положениях. Суммарный расход топлива определяют умножением показаний счетчика на объем топлива, израсходованного за один цикл. Этот объем устанавливают при тарировке датчика. Для удобства отсчета расходуемого топлива объем за один цикл выбран равным 0,01 литра. При желании этот объем можно несколько уменьшить или увеличить. Для этого необходимо изменить расстояние между герконами по высоте. При указанных размерах датчика оптимальный ход диафрагмы равен примерно 10 мм. Длительность цикла датчика зависит от режима работы двигателя и находится в пределах от 6 до 30 с.

При тарировке датчика необходимо отключить трубопровод от бензобака автомобиля и вставить его в мерный сосуд с топливом, а затем запустить двигатель и выработать некоторое количество топлива. Разделив это количество на число циклов по счетчику, получают значение единичного объема топлива за один цикл.

В расходомере предусмотрена возможность его отключения тумблером SA1. В этом случае диафрагма датчика постоянно находится в нижнем положении и топливо по каналам 2 и 3 через полость а будет напрямую поступать в карбюратор. Для реализации возможности отключения устройства в электроклапане необходимо снять резиновую манжету, перекрывающую канал 3, но при этом ухудшится погрешность расходомера.

Электронный блок смонтирован на печатной плате из стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Чертеж платы показан на рис. 4. Детали, устанавливаемые на плату, обведены на схеме штрихпунктирной линией. Плата смонтирована в металлической коробке и укреплена в салоне автомобиля под щитком приборов.

Расходомер топлива для автомобиля
Рис. 4

В устройстве использовано реле РЭС9, паспорт PC4.529.029.11; электроклапан - П-РЭ 3/2,5-1112. Счетчик СИ-206 или СБ-1М. Постоянный магнит можно использовать любой с торцевым расположением полюсов и длиной 18...20 мм, необходимо только, чтобы он свободно перемещался в своем канале, не задевая стенок. Например, подойдет магнит от дистанционного переключателя РПС32, надо только сточить его до нужных размеров.

Корпус и поддон датчика вытачивают из любого немагнитного бензостойкого материала. Толщина стенки между каналами герконов и магнита не должна быть более 1 мм, диаметр отверстия под магнит - 5,1+0,1 мм, глубина - 45 мм. Шток изготовлен из латуни или стали 45, диаметр - 5 мм, длина резьбовой части - 8 мм, общая длина - 48 мм. Резьба на штуцерах датчика - М8, диаметр отверстия - 5 мм, а на штуцерах электроклапана - коническая К 1/8" ГОСТ 6111-52. Пружина навита из стальной проволоки диаметром 0,8 мм ГОСТ 9389-75. Диаметр пружины - 15 мм, шаг - 5 мм, длина - 70 мм, усилие полного сжатия - 300...500 г.

Если шток выполнен из стали, то магнит удерживается на нем за счет магнитных сил. Если же шток выполнен из немагнитного металла, то магнит необходимо приклеить или укрепить любым другим способом. Для того, чтобы работе датчика не мешало давление сжимаемого над магнитом воздуха, во втулке следует предусмотреть перепускной канал сечением около 2 мм2.

Диафрагма изготовлена из полиэтиленовой пленки толщиной 0,2 мм. Перед установкой в датчик ее необходимо отформовать. Для этого можно воспользоваться поддоном датчика в сборе со штуцером. Необходимо изготовить технологическое прижимное кольцо из листового дюралюминия толщиной 5 мм. По форме это кольцо точно соответствует сборочному фланцу поддона.

Для формовки диафрагмы шток в сборе с ее заготовкой вставляют с внутренней стороны в отверстие штуцера поддона и зажимают заготовку технологическим кольцом. Затем равномерно нагревают узел со стороны диафрагмы, держа его над пламенем горелки на расстоянии 60...70 см и, слегка поднимая шток, формуют диафрагму. Для того, чтобы диафрагма не теряла эластичности в процессе эксплуатации, необходимо, чтобы она постоянно находилась в топливе. Поэтому при длительной стоянке автомобиля необходимо пережимать шланг от датчика к карбюратору, чтобы исключить испарение бензина из системы.

Датчик и электроклапан устанавливают на кронштейне в моторном отсеке около карбюратора и топливного насоса и кабелем соединяют с электронным блоком.

Работоспособность расходомера может быть проверена без установки его на автомобиль с помощью насоса с манометром, подключенного вместо бензонасоса. Давление, при котором срабатывает датчик, должно быть 0,1...0,15 кг/см2. Испытания расходомера на автомобилях "Москвич" и "Жигули" показали, что точность измерения расхода топлива не зависит от режима работы двигателя и определяется погрешностью установки единичного объема при тарировке, которую легко довести до 1,5...2 %.

Автор: В. Гуменюк, г. Харьков; Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Термобиметаллический датчик ТМ108, применяемый в качестве реле включения электровентилятора в системе охлаждения двигателя, очень часто выходит из строя. В жаркую погоду, в условиях интенсивного городского движения электровентилятор работает почти беспрерывно. В результате подгорают контакты датчика включения вентилятора, а восстановить их невозможно.

Реле системы охлаждения ВАЗ-2103...2108

После неоднократных замен этого датчика я изготовил электронное реле, где в качестве датчика используется "штатный" терморезистивныи датчик температуры ТМ106, с помощью которого контролируется температура двигателя.

Схема этого реле температуры работает безотказно в течение многих лет. Основным узлом в ней является триггер Шмитта, собранный на транзисторах VT1, VT2. Вход триггера подключается к терморезистивному датчику R1 ТМ106. Резистором R2 устанавливается порог срабатывания реле при температуре жидкости 92...94°С. С коллектора транзистора VT2 сигнал управления подается на электронный ключ на транзисторе VT3, который в свою очередь включает исполнительное реле К1 электровентилятора M1 охлаждения двигателя. Стабилитрон VD1 предотвращает ложные срабатывания реле при колебаниях бортового напряжения питания 12 В.

Монтажная плата устанавливается в корпусе любого старого реле типа PC-527, а транзистор VT3 устанавливают под винт на этот корпус для лучшего охлаждения.

Автор: П. Беляцкий, Новосибирская обл., г.Бердск; Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Цель этой публикации - знакомство читателей с малоизвестной в настоящее время группой устройств - речевыми информаторами. Принцип их работы заключается в воспроизведении речевых сообщений, записанных ранее, при воздействии на управляющие входы устройства. Изготовление речевых информаторов стало возможным благодаря- широкому распространению и доступности современной элементной базы-цифровых микросхем малой и средней степеней интеграции КМОП-серий, а также недорогих ППЗУ емкостью 2 Кбайт и выше. Область применения устройств достаточно широка - "начинка" для игрушек, квартирные "говорящие" звонки, твердотельные телефонные автоответчики и т.п. Принципы цифровой обработки звука достаточно хорошо описаны в [1], поэтому на них останавливаться не будем.

Вниманию читателей предлагается автомобильный вариант информатора - речевой индикатор работы указателей поворота автомобиля, сопровождающий включение ламп указателей словами "левый" и "правый" - в зависимости от направления поворота, названный автором "Гном" - невидимый помощник водителя или инструктора автошколы (рис. 1).

Речевой информатор Гном

(нажмите для увеличения)

Устройство работает следующим образом: после подачи напряжения питания +12 В начинает работать тактовый генератор на 2-х элементах DD1. На входах устройства "1" и "2"- 0 В, поэтому счетчик DD2 блокирован по входу R. Микросхема ППЗУ DD3 находится в состоянии "не выбрано", а ее выходы - в высокоимпедансном состоянии.

С приходом на один из входов устройства напряжения + 12 В с включенной группы ламп указателей поворота сигналом с. выхода DD1.3 разблокируется счетчик DD2 и выбирается ППЗУ DD3. Сигналами логической "1" с выходов Q0 или Q1 ППЗУ, в зависимости от того, по какому входу запущено устройство, удерживается выбранное состояние до прихода логического "0" на выходах Q0 и Q1 ППЗУ одновременно. Это необходимо дай полной выдачи сообщения, даже если запускающий уровень+12 В на входах "1" или "2" будет снят.

Собственно сообщение выбирается сигналом по входу А10 ППЗУ - младшая или старшая половина массива. В разрядах Q2...Q7 ППЗУ записаны мгновенные значения звукового сигнала в двоичном коде. Перебор адресов осуществляется с частотой около 1,9кГц, что обеспечивает генерацию двух сообщений длительностью около 0,5 с каждое.

Информация с выходов Q2...Q7 ППЗУ преобразуется простейшим ЦАПом в виде набора резисторов с соотношением номиналов 1:2:4:8:16:32 в аналоговый речевой сигнал, который подается на вход УНЧ на VT1 ...VT3 через цепочку R13C5, определяющую тембр звука и его громкость. Элемент С8 подавляет гармоники тактовой частоты и формирует тембр ВЧ. Стабилизатор DA1 питает стабильным напряжением +5 В микросхемы D01...DD3

Детали:
DD1 - К561ЛЕ5; вместо DD2 К561ИE16 можно использовать 2 К561ИЕ10 с изменением схемы включения; DD3 - К573РФ2(5) или ее аналог 2716; DA1 - КР142ЕН5А(В); диод VD1 - любой маломощный кремниевый; VD2 - любой на ток 300-500 мА; резисторы - типа МЛТ-0,25 с допуском 5 %, важно лишь возможно точнее (< 2 %) обеспечить оговоренное выше соотношение номиналов элементов ЦАПа в старших трех разрядах (R7...R9). Транзистор VT1 - любой маломощный n-p-n с В-50...100; VT2 и VT3 можно заменить на ГТ404 и ГТ402 соответственно. Конденсаторы С1 ...С5, С8 - типа КМ5. КМ6, К10-7 или аналогичные; С6 и С7 - типа К50-6, К50-16, К50-35. Динамическая головка ВА1 - 0?5ГДШ-2-8 Ом или 0.25ГДШ-2-50 Ом.

Наладку устройства начинают с УНЧ, устанавливая подбором R44 напряжение в точке К равным б В. Подбором диода VD1 добиваются отсутствия "ступеньки" при небольшом сигнале. Затем подбором R2 устанавливают период сигнала тактового генератора 68. ..70 мкс, контролируя его с помощью осциллографа. Подавая на вход "1" или "2" напряжение +12 В, убеждаются в снятии блокирующего уровня со входа R DD2 и выдаче сообщений. Подбором R2 устанавливают необходимый темп выдачи сообщения. Rl 3 - громкость, С5 и С8 - тембр НЧ и ВЧ соответственно под ваш тип динамической головки и ее акустическое оформление.

Авторский вариант собран на печатной плате 50х95 мм (рис.2) и размещен в корпусе 125х100х28 мм из алюминиевого сплава. М/схе-ма DA1 и транзисторы VT2 и VT3 в теплоотводах не нуждаются, т.к. в режиме молчания устройство потребляет ток не более 40 мА, а при выдаче сообщения - до 250 мА.

Кодировка ПЗУ приведена в табл.2 (см. ниже файл прошивки ПЗУ). При использовании других деталей, например, при замене счетчика К561ИЕ16, обратите внимание на соединение 2-х младших разрядов счетчика и ПЗУ, которое выполнено "накрест", т.е. адреса ПЗУ выбираются в следующем порядке: 0-2-1-3-4-6-5-7-..., что сделано для упрощения трассировки печатной платы и соответственно учтено в таблице прошивки ПЗУ.

Описанный информатор имеет и вариант с четырьмя сообщениями (добавлены м/схемы К561ЛА7 и К573РФ2 - по одной шт.) со смей печатной платой и модификацией прошивок.

Ограничение размера кодограммы величиной 2 Кбайт не является принципиальным, просто это емкость наиболее дешевого и доступного ППЗУ. Кодограммы подготовлены автором с использованием несложной приставки к ПК "Балтик" на базе быстродействующего АЦП типа К1108ПВ1 и программного обеспечения собственной разработки.

Файл прошивки ПЗУ (2 кб)

Литература:

1. Д.Лукьянов. Музыка нулей и единиц. Радио, 1985г., №5,c.42-44; №6, с.40-42; №8, с.З6-38; №9, с.36-39.

Автор: Е.Жуков, Брянская обл., г.Дятьково; Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Предлагаю устройство, сигнализирующее о включении поворотов. При включении левого или правого поворота звучат фрагменты мелодий.

За основу взята схема из [1], там же подробно описана работа цифровой части устройства, дана таблица программирования ПЗУ. Кстати, в этой таблице ошибочно отпечатаны лишние строки OA0...11F. В схему (рис.1) внесены некоторые изменения и дополнения. Задающий генератор тона собран на трех элементах DD1, генератор тактов - на оставшихся трех элементах этой ИМС. Цепочка R3-C3 служит для установки счетчика DD3 в "0". Счетчик DD4 служит для автоматического перебора мелодий и для хранения номера последнего фрагмента. С этой целью питание на него подается непосредственно от бортовой сети автомобиля через балластный резистор R7. Вход устройства подключается к контрольной лампе поворотов на приборном щитке автомобиля.

Стабилизатор напряжения +5 В совместно с электронным ключом вырабатывает напряжение питания для микросхем и сохраняет его до окончания фрагмента мелодии. При первом включении (при включении зажигания автомобиля) питание подается на все ИМС, бит "конец мелодии" (выход D7 ПЗУ DD5) имеет уровень логической "1". Этот уровень открывает транзистор VT1, который, в свою очередь, закрывает транзистор VT2. На стабилитроне VD2 напряжение ограничивается, и стабилизатор вырабатывает напряжение +5 В. После окончания мелодии на выходе D7 появляется логический "О", что приводит к отключению напряжения, и сигнализатор переходит в дежурный режим. При включении поворота на базе транзистора VT1 появляется напряжение (от контрольной лампы), которое включает стабилизатор. При этом устанавливается в "1" бит D7, и фрагменты мелодий звучат, пока не выключен поворот. После выключения указателя поворота последняя мелодия звучит полностью. В качестве источника звука использован пьезоизлучатель ВА1 типа ЗП-2.

Сигнализатор поворотов

Конструкция сигнализатора может быть произвольной. В моем варианте это плата размером 75х45 мм, помещенная в корпус 80х50х20 мм. Излучатель находится внутри корпуса, но может быть и выносным. Транзистор VT3 установлен на радиаторе (размерами 20х15х4 мм). Часть соединений выполнена печатным монтажом, часть - проводом МГТФ, некоторые детали припаяны к ножкам ИМС. Расположение деталей показано на рис.2.

Налаживание. Подбором резистора R7 установить напряжение +5 В на выводе питания ИМС DD4. Подбором элементов R1, С1, R2, С2, установить требуемые тон и темп воспроизведения мелодий. При правильном монтаже и исправных деталях сигнализатор работает сразу (проверено на более чем тридцати экземплярах).

Примечание. Данный сигнализатор предназначен для установки в автомобили "Жигули", "Нива", "Волга". Для установки на "Москвич" сигнал с лампы нужно через диод и резистор подавать на базу транзистора VT2.

Габариты сигнализатора можно дополнительно уменьшить, а число мелодий довести до 60...80, если все адресное пространство ИМС DD5 заполнить кодами мелодий, а вместо ИМС DD3, DD4 применить ИМС К561ИЕ16. Энергопотребление можно снизить, применив ИМС серий 555 или 1533.

Литература

1. Евграфов Д. Электромузыкальный автомат. - Радио, 1993, N7, С.30-32.

Автор: В.Горьков, д.Богодуховка Омской обл.; Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Периодическое включение стеклоочистителя автомобиля при поездке в непогоду можно осуществить с помощью автоматического устройства, собранного по схеме, приведенной на рисунке. В этом автомате частота включения электродвигателя стеклоочистителя устанавливается в зависимости от конкретных условий движения.

Стеклоочиститель - автомат

Устройство представляет собой несимметричный мультивибратор на маломощных транзисторах различной проводимости. В открытом состоянии транзистора Т1, с его нагрузки, составленной из резисторов R5, R6, на базу транзистора T2, подается положительное напряжение. Транзистор Т2 открыт и конденсатор C1 заряжается через R4 и эмиттерный переход транзистора T1. При достижении уровня запирания транзистора T1 одновременно с ним закрывается транзистор T2. Конденсатор С1 начинает разряжаться по цепи R1-R3, R8, реле P1, R9. В момент времени, когда смещение на базе транзистора T1 будет иметь отрицательный потенциал по отношению к эмиттеру, последний отпирается, открывается T2 - цикл заряда конденсатора C1 повторяется.

Время включения реле Р1 (его контактами Р1.1 включается электродвигатель очистителя) определяется тем интервалом, в течение которого через обмотку реле протекает коллекторный ток транзистора Т2 - порядка 1-2 сек. Этого достаточно для полного цикла работы щеток очистителя. Следующий за этим интервал времени выбирается (в зависимости от погодных условий) переключателем П1 так, чтобы верхнему по схеме положению переключателя соответствовала нормальная скорость работы стеклоочистителя, в среднем - цикл работы замедляется до 10 сек и в нижнем - до 20 сек.

Устройство монтируют на печатной плате размером 100Х100 мм и располагают поблизости от выключателя стеклоочистителя.

В устройстве можно использовать транзисторы КТ315 (Т2) и КТ361 (Т1).

Литература

  • Радио № 11, 1970 г., c.60.
  • Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru

    Навигация

    Инструкции по эксплуатации

    Copyright © 2018 Электрические принципиальные схемы.