Roli dhe Parimi i Funksionimit të Sensorëve të Temperaturës së Termistorit NTC në Sistemet e Drejtimit me Servo të Automjeteve

Sensorët e temperaturës së termistorit NTC (Koeficienti Negativ i Temperaturës) luajnë një rol kritik në sistemet e drejtimit me servo të automobilave, kryesisht për monitorimin e temperaturës dhe sigurimin e sigurisë së sistemit. Më poshtë është një analizë e detajuar e funksioneve dhe parimeve të tyre të punës:

I. Funksionet e termistorëve NTC

1. Mbrojtje nga mbinxehja
   • Monitorimi i Temperaturës së Motorrit:Në sistemet e drejtimit me servo elektrike (EPS), funksionimi i zgjatur i motorit mund të çojë në mbinxehje për shkak të mbingarkesës ose faktorëve mjedisorë. Sensori NTC monitoron temperaturën e motorit në kohë reale. Nëse temperatura tejkalon një prag të sigurt, sistemi kufizon prodhimin e fuqisë ose aktivizon masa mbrojtëse për të parandaluar dëmtimin e motorit.
   • Monitorimi i Temperaturës së Lëngut Hidraulik:Në sistemet e drejtimit me servo elektro-hidraulik (EHPS), temperatura e lartë e lëngut hidraulik zvogëlon viskozitetin, duke ulur asistencën në drejtim. Sensori NTC siguron që lëngu të qëndrojë brenda diapazonit operativ, duke parandaluar degradimin e guarnicionit ose rrjedhjet.
2. Optimizimi i Performancës së Sistemit
   • Kompensimi i Temperaturës së Ulët:Në temperatura të ulëta, viskoziteti i rritur i lëngut hidraulik mund të zvogëlojë ndihmën në drejtim. Sensori NTC ofron të dhëna për temperaturën, duke i mundësuar sistemit të rregullojë karakteristikat e ndihmës (p.sh., rritjen e rrymës së motorit ose rregullimin e hapjeve të valvulave hidraulike) për një ndjesi të qëndrueshme në drejtim.
   • Kontroll Dinamik:Të dhënat e temperaturës në kohë reale optimizojnë algoritmet e kontrollit për të rritur efikasitetin e energjisë dhe shpejtësinë e reagimit.
3. Diagnostikimi i defekteve dhe redundanca e sigurisë
   • Zbulon defektet e sensorëve (p.sh., qarqe të hapura/të shkurtra), aktivizon kodet e gabimeve dhe aktivizon modalitetet e sigurisë nga dështimi për të ruajtur funksionalitetin bazë të drejtimit.

II. Parimi i Punës së Termistorëve NTC

1. Marrëdhënia Temperaturë-Rezistencë
   Rezistenca e një termistori NTC zvogëlohet në mënyrë eksponenciale me rritjen e temperaturës, duke ndjekur formulën:

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

KuRT= rezistencë në temperaturëT,R0 = rezistenca nominale në temperaturën referueseT0 (p.sh., 25°C), dheB= konstantja e materialit.

2. Konvertimi dhe Përpunimi i Sinjalit
   • Qarku i Ndarësit të TensionitNTC është i integruar në një qark ndarës tensioni me një rezistencë fikse. Ndryshimet e rezistencës të shkaktuara nga temperatura ndryshojnë tensionin në nyjen ndarëse.
   • Konvertimi dhe Llogaritja e ADECU-ja e konverton sinjalin e tensionit në temperaturë duke përdorur tabelat e kërkimit ose ekuacionin Steinhart-Hart:

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

• Aktivizimi i PragutECU-ja aktivizon veprime mbrojtëse (p.sh., ulje të fuqisë) bazuar në pragjet e paracaktuara (p.sh., 120°C për motorët, 80°C për lëngun hidraulik).
2. Përshtatshmëria mjedisore
   • Paketim i fortëPërdor materiale rezistente ndaj temperaturave të larta, vajrave dhe dridhjeve (p.sh., rrëshirë epoksi ose çelik inox) për mjedise të ashpra automobilistike.
   • Filtrimi i ZhurmësQarqet e kushtëzimit të sinjalit përfshijnë filtra për të eliminuar ndërhyrjet elektromagnetike.

     

III. Zbatime tipike

1. Monitorimi i Temperaturës së Pështjellës së Motorrit EPS
   • I integruar në statorët e motorit për të zbuluar drejtpërdrejt temperaturën e mbështjelljes, duke parandaluar dështimin e izolimit.
2. Monitorimi i Temperaturës së Qarkut të Lëngut Hidraulik
   • Instaluar në shtigjet e qarkullimit të lëngjeve për të udhëzuar rregullimet e valvulës së kontrollit.
3. Monitorimi i Shpërndarjes së Nxehtësisë ECU
   • Monitoron temperaturën e brendshme të ECU-së për të parandaluar degradimin e komponentëve elektronikë.

IV. Sfidat dhe Zgjidhjet Teknike

• Kompensimi i Jolinearitetit:Kalibrimi me precizion të lartë ose linearizimi pjesë-pjesë përmirëson saktësinë e llogaritjes së temperaturës.
• Optimizimi i Kohës së Përgjigjes:NTC-të me faktor të vogël forme zvogëlojnë kohën e reagimit termik (p.sh., <10 sekonda).
• Stabiliteti Afatgjatë:NTC-të e nivelit të automobilave (p.sh., të certifikuara me AEC-Q200) sigurojnë besueshmëri në temperatura të gjera (-40°C deri në 150°C).

Përmbledhje

Termistorët NTC në sistemet e drejtimit me servo të automobilave mundësojnë monitorimin e temperaturës në kohë reale për mbrojtje nga mbinxehja, optimizimin e performancës dhe diagnostikimin e defekteve. Parimi i tyre thelbësor shfrytëzon ndryshimet e rezistencës që varen nga temperatura, të kombinuara me projektimin e qarkut dhe algoritmet e kontrollit, për të siguruar funksionim të sigurt dhe efikas. Ndërsa drejtimi autonom evoluon, të dhënat e temperaturës do të mbështesin më tej mirëmbajtjen parashikuese dhe integrimin e avancuar të sistemit.