Motormanagement Opdracht: Temperatuursensor met bias

Motormanagement
Opdracht: Temperatuursensor met bias-weerstand
Benodigd materiaal:
Prakticumset met weerstanden en dioden
Voeding 5 V
Een motortemperatuursensor is in de meeste gevallen een NTC-weerstand waarvan de
weerstandswaarde ongeveer 2500 Ω bedraagt bij kamertemperatuur.
Wanneer de temperatuur afneemt wordt de weerstandwaarde groter en als de temperatuur hoger
wordt wordt de weerstand kleiner. Richtwaarden zijn: Bij 1000 C een paar honderd ohm en bij 00 C
minder dan 10.000 Ω. Zie fig. 1
Fig.1 Temperatuurgrafiek koelwatertemperatuursensor
Om de temperatuur door de computer te kunnen inlezen moet de weerstand(verandering)
omgezet worden in een spanning. Dit gebeurt door een extra weerstand in serie te schakelen met
de temperatuursensor. Deze weerstand wordt veelal een bias-weerstand genoemd en bevindt zich
in de computer. Deze bias-weerstand is ongeveer even groot als de weerstand van de
temperatuursensor bij 200, dus ongeveer 2500 Ω.
Een A/D omzetter in de computer zorgt ervoor dat de analoge spanning van de spanningsdeler
omgezet wordt in een binaire waarde die de computer kan verwerken.
Zie fig. 2
Ep Gernaat
Timloto
Motormanagement
Fig. 2 Schakeling van een temperatuursensor zoals op de auto.
Opdracht:
1. We bouwen een simulatie van de schakeling op het prakticumpaneel waarbij de we
temperatuursensor vervangen door een potmeter van 10 kΩ. De potmeter schakelen we als een
variabele weerstand. We meten nu met een voltmeter tussen de temperatuursensor en de biasweerstand. De voeding stellen we nauwkeurig is op 5 V. Zie fig. 3
2. Stel de potmeter zodanig dat de voltmeter 2,5 V aangeeft. Neem nu de potmeter uit de
schakeling en controleer de weerstand met de multimeter. De weerstand bedraagt .......................Ω
Klopt dit?
Fig.3 De potmeter geschakeld als variabele weerstand vervangt de koelvloeistoftemperatuursensor.
Volgens fig. 1 bedraagt nu de koelwatertemperatuur .............0C
3. Wat zal nu de spanning van de voltmeter zijn wanneer we de weerstand instellen op:
500, 1000 resp. 6000 Ω?
Ep Gernaat
Timloto
Motormanagement
Vul vervolgens hiervoor onderstaande tabel in:
weerstand potmeter
gemeten spanning
bijbehorende temp.
500
1000
2500
6000
4. Vul de tabel van fig.1 aan door op de horizontale as ook de spanningen te zetten.
5. Vervang de bias- weerstand door een weerstand van 1000 Ω en voer weer dezelfde metingen
uit en vul vervolgens de tabel weer in:
weerstand potmeter
gemeten spanning
bijbehorende temp.
500
1000
2500
6000
6.Welke conclusie valt te trekken wanneer we de bias-weestand zouden (kunnen) veranderen?
7. Breng de bias weer terug op zijn oorspronkelijke grootte en plaats nu een diode in serie met de
potmeter (Dit gebeurde vroeger wel eens bij het motortunen).
Wat is nu de gemeten spanning wanneer we de potmeter instellen op 2500 Ω?
8. Kun je nu aangeven wat de invloed is van de diode op het motormanagement systeem? Fig. 4
V
+5 V
b ia s w e e rs ta n d
2 ,5 k O h m
Ep Gernaat
2 ,5 k O h m
Timloto