Датчик температуры окружающей среды: расположение, устройство, схема и особенности

Нет ли ошибки в показателях датчика температуры наружного воздуха?

В большинстве современных автомобилей помимо температуры двигателя имеется еще один индикатор температуры. Это температура наружного воздуха. Замечали ли вы, что иногда температура воздуха, отображаемая на приборной панели или информационно-развлекательном дисплее, резко меняется? Вы когда-нибудь задумывались, правильная ли температура?

А знаете ли вы, где находится наружный термометр в вашем автомобиле? Интернет-издание 1gai.ru объясняет тайну датчика наружной температуры в вашем автомобиле.

Датчик наружной температуры часто располагается в задней части переднего бампера.

Датчик наружной температуры в Prius установлен сразу за номерным знаком, внутри бампера, примерно в 30 см от земли.

Давайте сначала выясним, где чаще всего устанавливается датчик температуры, который измеряет температуру наружного воздуха.

Возьмем в качестве примера автомобили, например, Toyota.

Почему автомобильный наружный термометр неточен

В Toyota Prius и Toyota Aqua, например, датчик температуры расположен в нижней части переднего бампера, ниже конца радиатора, примерно в 30 см от земли по направлению к решетке радиатора по внешнему периметру.

В Toyota Sienta датчик находится практически на том же месте: в правом нижнем углу решетки радиатора, на высоте 30 см над землей, только в отличие от Toyota Prius и Toyota Aqua он смещен вправо.

Для автомобилей Toyota нет особой разницы в положении крепления датчика температуры, независимо от того, о какой модели идет речь (седан, гибрид, внедорожник и т.д.). Почти всегда этот автомобильный компонент в основном устанавливается между внутренней частью передней решетки и радиатором.

Обратите внимание на датчик температуры воздуха на правой стороне бампера, вокруг внутренней части

Поскольку датчик температуры воздуха находится близко под капотом, на него, вероятно, влияет тепло двигателя. Но на самом деле эти датчики расположены так, что на них в достаточной степени воздействует наружный воздух.

Например, когда автомобиль находится в движении, воздействие тепла двигателя минимально, поскольку на датчик температуры влияет окружающая среда. Другими словами, датчик предназначен для контроля температуры наружного воздуха только во время движения автомобиля.

Когда автомобиль долго стоит с работающим двигателем, показания температуры воздуха могут значительно отклоняться от фактического значения.

Но как быть, например, с автомобилями Volkswagen? На наш вопрос представитель ответил, что в основном все автомобили этой марки имеют датчик температуры воздуха в задней части переднего бампера.

Кстати, с помощью этого датчика автомобили Volkswagen могут иметь систему предупреждения о гололеде на улице. Для тех, кто не знает, это система предупреждения, которая информирует водителя об опасности замерзания дорожного покрытия.

Как правило, когда температура опускается до 4 градусов Цельсия, в автомобиле звучит предупреждающий сигнал, а дисплей приборной панели (в зависимости от типа автомобиля) предупреждает об опасности обледенения.

Кстати, сигнал тревоги звучит, например, когда минусовая температура поднимается выше нуля градусов Цельсия, но не превышает 4 градусов Цельсия. Но как только температура наружного воздуха поднимается выше 4 градусов Цельсия, система предупреждения о гололеде на дороге перестает информировать водителя об опасности.

Термостат в автомобиле работает

Примеры работы для Arduino

Один датчик

Вот простой пример подключения одного датчика.

Датчик подключен к плате управления через один сигнальный контакт. При подключении к Arduino в компактном корпусе, таком как Arduino Micro или Spark Nano Pro, используйте макетную плату и пару нажимных клемм.

Установите резистор 4,7 кОм между сигнальным проводом и источником питания.

При связи датчика со стандартными платами Arduino Rev3, Arduino Uno или Spark Neo используйте Troyka Slot Shield вместе с модулем подтяжки.

Код программы

Вывод температуры датчика на последовательный порт.

simple.ino // библиотека для работы с протоколом 1-Wire #include // библиотека для работы с датчиком DS18B20 #include // сигнальный кабель датчика #define ONE_WIRE_BUS 5 // создаем объект для работы с протоколом OneWire Библиотека OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS); // создаем объект для работы с протоколом DallasTemperature Датчик DallasTemperature(&oneWire) Библиотека; void setup(){ // инициализация последовательного порта Serial. begin(9600); // запуск sensor.begin(); // устанавливаем разрешение датчика с 9 до 12 бит sensor.setResolution(12); } void loop(){ // переменная для хранения температуры float temperature; // отправляем запрос на температуру sensor.requestTemperatures(); // читаем данные из регистра датчика temperature = sensor.getTempCByIndex(); // выводим температуру на Serial.print(«Temp C: «); Serial.println(temperature); // ждем одну секунду delay(1000); }

Серия датчиков

Каждый датчик DS18B20 хранит в своей памяти уникальный номер, такое расположение позволяет подключать несколько датчиков к одному контакту.

Добавим еще одну пару датчиков параллельно к предыдущим схемам подключения.

Код программы

Давайте просканируем все устройства на шине и выведем температуру каждого датчика по отдельности в Serial-порт.

Датчики. ino // библиотека для работы с протоколом 1-Wire #include // библиотека для работы с датчиком DS18B20 #define ONE_WIRE_BUS 5 // создаем объект для работы с протоколом OneWire OneWire(ONE_WIRE_BUS); // создаем объект для работы с датчиками DallasTemperature(&oneWire) library; // создаем массив указателей для хранения адресов датчиков DeviceAddress *sensorsUnique; // количество датчиков на шине int countSensors; // функция вывода адреса датчика void printAddress(DeviceAddress deviceAddress){ for (uint8_t i = ; i 8; i++){ if (deviceAddressi 16) Serial. print(«0»); Serial.print(deviceAddressi, HEX); } } void setup(){ // инициализация Serial.begin(9600); // ожидание открытия последовательного порта while(!Serial); // запуск датчиков sensors.begin(); // поиск устройств на шине countSensors = sensors.getDeviceCount(); Serial. print(«Sensors found: «); Serial.println(countSensors); // выделяет память в динамическом массиве под количество обнаруженных датчиков sensorsUnique = new DeviceAddresscountSensors; // определяет, в каком режиме питания подключены датчики if (sensors.isParasitePowerMode()) { Serial.println(«Режим питания — Паразит»); } else { Serial.println(«Мощность режима в норме»); } // запрашиваем адреса датчиков for (int i = ; i countSensors; i++) { sensors.getAddress(sensorsUniquei, i); } // выводим полученные адреса for (int i = ; i countSensors; i++) { Serial.print(«Устройство «); Serial.print(i); Serial.print(» Адрес: «); printAddress(sensorsUniquei); Serial.println(); } Serial.println(); // устанавливаем разрешение всех датчиков на 12 бит for (int i = ; i countSensors; i++) { sensors.setResolution(sensorsUniquei, 12); } } void loop(){ // переменная для хранения температуры float temperature10; // отправляем запрос на температуру всем датчикам sensor.requestTemperatures(); // читаем данные из регистра каждого датчика по очереди for (int i = ; i countSensors; i++) { temperaturei = sensors.getTempCByIndex(i); } // выводим температуру в последовательный порт для каждого датчика for (int i = ; i countSensors; i++) { Serial.print(«Устройство «); Serial.print(i); Serial.print(» Temp C: «); Serial.print(temperaturei); Serial.println(); } Serial.println(); // подождите одну секунду delay(1000); }

Где находится датчик температуры охлаждающей жидкости?

В отличие от датчика температуры наружного воздуха, датчик температуры охлаждающей жидкости очень важен. Если в первом случае можно обойтись без датчика, то в случае с охлаждающей жидкостью (хладагентом) этот датчик необходим, поскольку он помогает предотвратить перегрев внутреннего блока двигателя.

Исправно работающий датчик температуры охлаждающей жидкости помогает узнать температуру охлаждающей жидкости и, в случае ее закипания, как можно быстрее заглушить двигатель.

Датчик температуры охлаждающей жидкости может быть расположен в разных местах в зависимости от марки и модели автомобиля, но он всегда находится в направлении потока охлаждающей жидкости (зола, антифриз, вода) от двигателя к радиатору:

1. Корпус радиатора.
2. Головка цилиндра (цилиндр).
3. Верхний шланг радиатора.
   Конечно, одной из важных функций датчика TOH является не только информирование и защита от перегрева, но и информирование о том, насколько сильно нагрелся двигатель (особенно важно зимой).

Если вы заводите и запускаете автомобиль, пока двигатель еще холодный, это приведет к износу фрикционных деталей и повышенному расходу топлива.

Подсоединение наружного устройства

Подключение датчика наружной температуры несложно, но требует соблюдения определенных условий:

1. Солнечный свет не должен попадать на устройство;
2. Для установки требуется неметаллическая поверхность стены;
3. Датчик должен быть установлен на высоте 2/3 от уровня здания;
4. Устройство должно быть устойчиво к агрессивным средам и другим негативным воздействиям для обеспечения надежной и бесперебойной работы;
5. Не прокладывайте кабель в сырых местах.

При прокладке кабеля на открытом воздухе кабель должен быть помещен в гофрированный кабелепровод. Подключаемые детали следует устанавливать с осторожностью и только после отключения напряжения на устройстве.

Где находится датчик температуры воздуха

Прибор расположен в переднем бампере, посередине. В модельном ряду Lada Vesta «термометр» устанавливался на левой стороне радиатора по направлению движения. Подробнее о расположении DTOS можно узнать в статье «Диаграмма всех датчиков автомобиля Lada Vesta». Рекомендуемое чтение.

Если датчик температуры охлаждающей жидкости неисправен

Неисправный датчик температуры охлаждающей жидкости не позволит включиться вентилятору, охлаждающему радиатор. Если вентилятор не включится, двигатель будет быстро нагреваться. В таких случаях водитель обычно не сразу замечает это — некоторые даже не замечают, пока из-под капота не пойдет пар.

Мало кто даже иногда проверяет счетчик. Однако если вы хотите проверить датчики вашего автомобиля, все, что вам нужно, — это мультиметр и цифровой термометр. Чтобы проверить, работает ли он, необходимо разобрать датчик. Возьмите небольшую емкость, налейте в нее кипяток температурой 100 градусов и опустите в эту воду датчик, чтобы можно было измерить сопротивление.

Сопротивление хорошего нагретого датчика должно показывать 170 Ом. При помещении в воду температурой 50 градусов сопротивление должно показать 970 Ом. А если поместить его в воду при температуре 20 градусов, он должен показывать 3500 Ом. Если разница значительна, датчик частично неисправен и должен быть заменен.

Насколько велика разница между обычным уличным термометром и наружным датчиком температуры воздуха в автомобиле?

Температура капота была измерена и достигла 81,0 градуса.

В это же время указатель внешней температуры автомобиля показывал 40,0 градусов. Если бы асфальт был новым и слишком черным, то температура, отображаемая в автомобиле, была бы немного выше.

Вот пример эксперимента, проведенного блоггером из Японии. 18 августа 2019 года, когда в Токио была зафиксирована самая высокая температура лета (в среднем 35,2 градуса), владелец автомобиля решил сравнить показания температуры воздуха, которые показывал ручной электронный термометр и указатель температуры в автомобиле.

Во время измерения черный автомобиль был припаркован на асфальтированной парковке при полном солнечном свете (автомобиль был припаркован между 12:00 и 14:00).

Температура наружного воздуха, показываемая электронным термометром, составляла 38,8 градуса. Через два часа автоблогер измерил температуру поверхности капота, которая составила 81 градус.

Вот как нагрелся черный капот на солнце. Затем автолюбитель включил зажигание и посмотрел, какую температуру показывает указатель температуры. Его значение составило 40 градусов.

Как видите, разница огромна. Даже с учетом официальных погодных данных того дня датчик температуры довольно неточен, не говоря уже об огромной разнице между температурой на поверхности капота и температурой, регистрируемой датчиком температуры воздуха автомобиля.

Разница между фактической температурой воздуха и показаниями датчика зависит в первую очередь от состояния асфальтового покрытия. Есть асфальтовые поверхности с сильным отражением солнечного света. В этом случае температура на дисплее автомобиля может не иметь ничего общего с фактическим значением температуры воздуха.

Как правило, температура на приборной панели немного выше фактических значений. Это особенно актуально, когда автомобиль стоит на месте с включенным двигателем и кондиционером. Но как только вы начинаете движение, разница температур уменьшается, потому что ветер попадает на датчик.

Датчик наружной температуры в основном устанавливается в передней решетке радиатора или под передним бампером в месте, которое предотвращает нагрев двигателя и кондиционера. Кроме того, датчик обычно размещается так, чтобы на него не попадал прямой солнечный свет.

Что касается высоты, то датчик обычно размещается примерно на 30 см выше поверхности дороги, чтобы компенсировать влияние тепла от земли. В этом положении датчик способен правильно считывать перемещение ветра при движении автомобиля. Кроме того, расположение датчика температуры более удобно для простой схемы подключения.

Кстати, поперечный ветер, который воздействует на датчик во время движения автомобиля, играет важную роль в точном измерении температуры. Дело в том, что даже если датчик расположен на расстоянии 30 см от земли, тепло от поверхности земли влияет на конечное показание температуры.

Попутный ветер устраняет это влияние. Поэтому в большинстве автомобилей датчик температуры устанавливается как можно выше, например, как можно ближе к нижнему краю фар.

Обратите внимание, в некоторых автомобилях датчик температуры может быть установлен в незаметной части зеркала, но обычно это исключение.

Как температурный датчик в машине сообщает температуру воздуха на приборную панель?

То есть, датчик в передней части автомобиля определяет температуру воздуха, но как он передает данные на приборную панель? Дело в том, что датчик наружной температуры — это функциональный компонент автомобиля, который работает в паре с устройством под названием «термистор», обнаруживающим изменения температуры наружного воздуха.

Этот элемент использует свойство полупроводника, заключающееся в том, что его электрическое сопротивление изменяется при небольшом изменении температуры. Это устройство используется, например, для работы автоматического кондиционера, который регулирует заданную температуру в салоне в зависимости от температуры наружного воздуха.

Термисторы, используемые в автомобилях, называются термисторами с отрицательным температурным коэффициентом. При повышении температуры значение сопротивления уменьшается, а изменение температуры и значения сопротивления почти одинаковы, поэтому он используется в качестве датчика температуры.

Кроме того, термистор PTC (с положительным температурным коэффициентом) используется в качестве датчика для обнаружения повышения температуры, поскольку значение сопротивления быстро увеличивается при достижении определенной температуры.

Устройство отображения в автомобиле измеряет ток, проходящий через термистор PTC в датчике наружной температуры, и отображает его как температуру наружного воздуха.

Их виды и принцип работы

Принцип работы практически всех датчиков наружной температуры одинаков. Он основан на эффекте изменения величины сопротивления полупроводникового элемента в зависимости от температуры. Зависимость сопротивления от температуры для полупроводников отрицательная. Это означает, что значение сопротивления уменьшается по мере увеличения температуры. Для датчика ВАЗ таблица зависимостей выглядит следующим образом.

Температура, в градусах	Сопротивление, Ом
-40	100922,67±2,96
-30	53046,93±2,49
-20	29092,08±2,13
-10	16567,33±1,68
0	9773,24±1,21
+10	5953,85±1,73
+20	3737,33±2,11
+30	2411,98±2,39
+40	1594,92±2,65

Как видно из таблицы, эти значения даны с погрешностью. Такая высокая степень точности необходима для обеспечения высокой надежности показаний. Измерения температуры относятся к области измерительной техники, и она не должна «врать».

Завод калибрует оборудование с помощью точечной калибровки. Сомнительно, что это делается в Китае, но российские датчики калибруются точно. Это «проверено», а не «протестировано». Поверка — это термин для измерительных приборов и военных.

Видео — замена датчика наружной температуры в автомобиле Peugeot 307:

Если датчик в вашем автомобиле начинает «врать», вы можете проверить это самостоятельно, используя термометр, источник теплого воздуха (тепловентилятор) и мультиметр в режиме измерения сопротивления.

Точность измерения зависит не только от самого датчика, но и от его расположения и конструкции.

Чем меньше датчик подвержен воздействию входящих потоков воздуха и чем ниже влажность, тем точнее будут измерения. По этой причине датчики помещаются в специальные корпуса. Вот как выглядит датчик BMW.

При наличии корпуса не обязательно покупать датчик в сборе. Вы можете купить только сам датчик.

Все датчики имеют различные температурные зависимости, поэтому теоретически вы не можете использовать датчики от других моделей автомобилей, даже из того же модельного ряда. Температура будет измерена, но точное показание не гарантируется.

Не беспокойтесь об ошибке температуры

Внешний термометр, отображаемый на приборной панели, показывает температуру наружного воздуха в любой момент времени, в зависимости от ситуации, в которой находится автомобиль. Если вы продолжаете ехать по автостраде в течение длительного периода времени, температура будет снижаться, а если вы долгое время стоите на парковке, где асфальт отражает тепло и солнечный свет, температура будет стремиться к повышению.

Лучше всего не слишком беспокоиться о наружной температуре, погрешность составляет плюс-минус 3 градуса. Однако при значительном отклонении, например, 5 градусов и более, существует вероятность повреждения датчика, поэтому просим провести диагностику. И помните, что вам не нужны значения наружной температуры в качестве обычной функции комфорта.

Датчик наружной температуры встроен в автомобиль, поэтому вы будете знать, при какой температуре вам наиболее комфортно в салоне. Напоминаем, что для оптимального климата в салоне и лучшей экономии топлива не устанавливайте на кондиционере слишком высокую разницу между наружной температурой и температурой внутри салона. Оптимальная настройка составляет 3-5 градусов.

Как устанавливается датчик температуры окружающей среды на «Приоре»

Этот контроллер входит в стандартную комплектацию. Однако бывают случаи, когда он отсутствует по определенным причинам. Например, вы взяли подержанный автомобиль, а датчик отсутствует или он есть, но не работает.

Однако это не является серьезной проблемой. Однако для установки или замены придется снимать бампер, так как под него не всегда можно подлезть. Он расположен непосредственно за передним бампером и установлен на передней части кузова.

Если имеется кондиционер, то таких датчиков будет два. Прежде всего, проверьте исправность старого. Лучший вариант — взять домашний термометр и сравнить показания. Отклонения могут быть вызваны чрезмерным напряжением на контактах.

Если датчик отсутствует, установите его в нужное гнездо. Жгут проводов должен присутствовать, поэтому остается только подключить его и быть довольным результатом. Если старый датчик неисправен, снимите его, включите зажигание и проверьте напряжение на соединительной колодке (жгуте проводов).

Оно должно быть в диапазоне 3,5 вольт. Если напряжение отсутствует, проблема находится где-то в цепи. Цепь следует проверить и отремонтировать.

Непосредственно установка

Как уже упоминалось выше, датчик температуры окружающей среды ВАЗ прост в установке. Особенно если все разъемы поставляются заводом-изготовителем. Следующий шаг — приобретение датчика. В этом нет ничего сложного, мы идем в автомобильный магазин и покупаем то, что нам нужно. Лучшее расположение датчика — вокруг радиатора. Кабель заземления можно надеть на приваренную шпильку.

Жгут проводов должен быть проложен в салоне автомобиля. Как вы это сделаете, зависит от вас. Самый удобный — через вилку сцепления, но при этом, конечно, необходимо демонтировать приборную панель. Разберите его и осмотрите 25 контактов. Это только для регулятора температуры окружающей среды.

Показания на бортовом компьютере обычно появляются автоматически. Если он не появляется, опустите клемму аккумулятора на 10-15 минут. По истечении этого времени все должно заработать. Датчик температуры окружающей среды ВАЗ стоит копейки. Его установка не занимает много времени.

«Лада Гранта»: монтаж датчика

Этот автомобиль оснащен контроллером только в максимальной комплектации. В других случаях, однако, есть подготовка, т.е. имеются все необходимые разъемы и провода для подключения. Это необходимо для того, чтобы водитель мог самостоятельно выполнить установку.

Однако перед установкой стоит убедиться, что на приборной панели будут отображаться показания контроллера. Для этого нажмите кнопку ежедневного пробега и включите зажигание. При этом запускается самодиагностика, в результате которой отображаются все индикаторы.

Во время диагностики снова нажмите кнопку суточного пробега, в результате чего на дисплее должна появиться версия 090 или выше. Это будет означать, что датчик может быть установлен.

Библиотека OneWire для работы с DS18B20

DS18B20 использует протокол 1-Wire для связи с arduino, для которого уже написана отличная библиотека. Вы можете и должны использовать его, чтобы избежать необходимости реализовывать все функции вручную.

Библиотеку OneWire можно загрузить здесь. Для установки библиотеки скачайте архив, распакуйте его в папку library в каталоге Arduino. Библиотека включается с помощью команды #include.

Основными командами для библиотеки OneWire являются:

1. search(addressArray) — поиск датчика температуры, если он найден, его код будет записан в addressArray, иначе false.
2. reset_search() — выполняет поиск на первом устройстве.
3. reset() — выполняет сброс шины перед обменом данными с устройством.
4. select(addressArray) — устройство выбирается после операции сброса и записывается его ROM-код.
5. write(byte) — запись байтов информации в устройство.
6. write(byte, 1) — аналогично write(byte), но в паразитном режиме.
7. read() — считывает байт информации с устройства.
8. crc8(dataArray, length) — вычисляет CRC-код. dataArray — выбранный массив, length — длина кода.

Важно установить правильный режим питания в скетче. Для паразитного питания необходимо записать ds.write(0x44, 1) в строке 65;

Для внешнего питания необходимо записать ds.write(0x44) в строке 65.

Читайте также: Номер кузова и VIN номер — не всегда одно и тоже

Запись позволяет отправить команду на датчик температуры. Основными командами, которые даются в виде битов, являются:

1. 0x44 — измерить температуру, записать полученное значение в SRAM.
2. 0x4E — записать 3 байта в третий, четвертый и пятый байты SRAM.
3. 0xBE — последовательное чтение 9 байт из SRAM.
4. 0x48 — Копирование третьего и четвертого байтов SRAM в EEPROM.
5. 0xB8 — Копирование информации из EEPROM в третий и четвертый байты SRAM.
6. 0xB4 — Возвращает тип источника питания (0 — паразитный, 1 — внешний).