Auto en Sensoren

Er bevinden zich in de auto van tegenwoordig steeds meer sensoren waarbij ook weer storingen kunnen optreden. Waar bevinden deze sensoren zich en welke storing kan een bepaalde sensor geven. Bij sensoren gaat het voornamelijk om de input die ook als signaalgever voeler of opnemer aangeduid worden. De verwerking van deze elektrische signalen gebeurt in een centrale microcomputer regeleenheid (ECU) die door middel van geprogrammeerde mathematisch formules en kenvelden de beslissingen neemt en de actuatoren aanstuurt. Aan de output - zijde bevinden zich de actuatoren (bedienbare componenten) die de commando‘s van de regeleenheid omzetten. Het opzoeken van een storing aan een sensor gebeurd met het uitlezen van de ECU (Electronic Control Unit) dit uitlezen gebeurd met diagnoseapparatuur.

Sensoren worden voornamelijk in de volgende bereiken ingezet

Veiligheid (b.v. ESP, ABS en airbag)

Aandrijving (b.v. lambdasonde, nokkenaspositiesensor en klopsensor) en Comfort (b.v. regensensor, airbagsensor, airconditioningsensor en afstandbediening voor de deurvergrendeling)

Soorten van sensoren:

Sensoren worden afhankelijk van hun functioneren bij het omvormen van niet-elektrische in elektrische signalen onderscheiden in actieve en passieve sensoren. Het onderscheid wanneer een sensor “actief” of “passief” is, is ook onder vakmensen niet eenduidig gedefinieerd. Hierna wordt daarom een algemene verklaring gegeven, zonder de intentie te hebben volledig te zijn. Actieve sensoren zijn voelers, die intern versterkende of signaalvormen de bouwelementen bevatten en met een spanningsverzorging functioneren. Het sensorsignaal is rechthoekig, en wordt gevormd door in de sensor geïntegreerde elektronica. Passieve sensoren zijn sensoren die alleen passieve elementen (spoel, weerstand, condensator) bevatten. De signalen worden in de meeste gevallen als analoge spanning uitgegeven. Toerentalsensoren bij ABS kunnen daarom “actief” of “passief” zijn. Toerentalsensoren zonder permanente spanningsverzorging (“passieve” spoel) worden “passief” genoemd. Toerentalsensoren welke hun “actieve” elektronisch gedeelte permanent aan spanningsvoorziening hebben liggen (voor b.v. het werkingsprincipe van het Hall - effect) worden als “actief” aangeduid.

Sensoren en functioneren elektronica

De elektronica in voertuigen kan alleen functioneren, als de sensoren – de elektronische zintuigen van de microcomputer – fysische grootheden zoals temperaturen, toerentallen, hoekverdraaiingen, drukken etc. in elektrische signalen omzetten en aan de regeleenheid verder melden. Omdat de sensoren afhankelijk van de plaats waar ze binnen het voertuig worden ingezet vaak aan extreme omstandigheden worden blootgesteld, hangt van hun betrouwbaarheid het succes van de motorelektronica af.

Inductieve - sensor (krukassensor)

Voor het registreren van bewegingen (wielomwentelingen, krukasomwentelingen, etc.) en posities (BDP) gebruikt men bijvoorbeeld volgens het inductieprincipe werkende sensoren (of inductie gevers). Het fysische principe voor de opwekking van een inductiespanning berust op de tijdelijke verandering van de magneetstroom. De toerental gever bijvoorbeeld, tast de tanden van de tandkrans van het vliegwiel af en levert per tand een uitgang impuls. Als een krukassensor totaal geen signaal meer afgeeft is er geen ontsteking, waardoor de motor ook niet meer aan zal slaan.

Nokkenaspositiesensor

De nokkenassensor vindt u op de cilinderkop deze registreert signalen vanaf de tandkrans op de nokkenas. Deze informatie wordt o.a. gebruikt voor het inspuitbegin bij sequentiële inspuiting, en voor het aansturing signaal van de magneetklep bij het pompverstuiver inspuitsysteem maar ook voor de klopregeling per cilinder. Als de nokkenassensor totaal geen signaal meer afgeeft zal de motor niet meer aanslaan.

Hall - sensor (ontstekingssensor)

Ook met de Hall - sensor kunnen toerentallen (snelheidsensor, frequentie gever voor de afgelegde afstand) en posities (ontstekingstijdstip) geregistreerd worden. In de Hall - sonde, die doorstroomt wordt met een stuurstroom, wordt een tot de magnetische stroom B proportionele spanning UH (Hall Spanning) opgewekt. Door een roterende afschermplaat laat het magneetveld zich fase -gelijk tot het toerental veranderen en daarmee een tot de magnetische stroom B proportioneel spanningssignaal opwekken. De aan de Hall Generator afgenomen spanning UH ligt in millivolt bereik en moet met behulp van een Hall - Ics versterkt en in een rechthoekig spanningssignaal (binair signaal) omgezet worden.

Temperatuur - sensor (sensor koelsysteem)

Temperatuurmetingen aan de motor en in de stroom van de aangezogen lucht leveren de elektronische regeleenheid belangrijke gegevens over de belasting fase waarin de motor zich op het moment bevindt. De temperatuur - sensoren meten elektronisch d.m.v. zogenaamde NTC- weerstanden resp. PTC- weerstanden de temperatuur via weerstandsveranderingen. Er worden hoofdzakelijk NTC- weerstanden gebruikt. NTC betekent Negatieve Temperatuur Coëfficiënt: de halfgeleider weerstand vermindert zijn waarde bij stijgende temperatuur. PTC betekent analoge Positieve Temperatuur Coëfficiënt: de weerstand vermindert zijn waarde bij dalende temperaturen. De bij elke temperatuurwaarde behorende weerstandswaarde wordt in de vorm van een spanningssignaal, aan de regeleenheid verder gegeven.

Druk - sensor (airback sensor)

Voor de meting van absolute resp. relatieve drukken gebruikt men piëzo - elektrische sensoren. Zij wekken een elektrische spanning op bij belasting door drukkrachten. Op motorgebied worden ze bijvoorbeeld bij inspuitsystemen gebruikt als klopsensor of als drukvoeler in het inlaatspruitstuk, om de last toestand van de motor aan de regeleenheid te melden.

Zuurstof - sonde (Lambdasonde/sensor)

Om er voor te zorgen dat voor de katalytische behandeling van het uitlaatgas een lambda - waarde van = 1,00 zo precies mogelijk nageleefd wordt, zit in de stroom van de uitlaatgassen een lambdasonde. De sensor bestaat uit een speciaal hol huis, aan een zijde gesloten, waarvan het binnenste deel met de buitenlucht verbonden is, terwijl de buitenwand om stroomt wordt door hete uitlaatgassen. De sonde reageert op zuurstof in het uitlaatgas d.m.v. de opwekking van een spanningssignaal U. De spanning verandert zich bij veranderende uitlaatgassamenstelling. De spanning wordt doorgegeven aan de regeleenheid en van daaruit wordt over het - regelcircuit de lucht - brandstofverhouding op = 1,00 gecorrigeerd.

Potentiometer (sensor gasklep positie)

Voor het registreren van de gasklep positie, gaspedaalpositie etc. gebruikt men zogenaamde potentiometrische sensoren, d.w.z. sensoren die hun werk weerstand veranderen. Bij de gasklep positie wordt de glijbaan van een potentiometer proportioneel tot de gasklepstand bediend, waardoor een overeenkomende spanningsval wordt opgewekt die wordt doorgegeven aan de regeleenheid.

Capacitieve sensoren

Er wordt in de automobielbranche steeds meer gebruik gemaakt van capacitieve sensoren (meting van het oliepeil, afstelling van de demper, acceleratiesensor). Daarvoor gebruikt men bijvoorbeeld de verandering van de capaciteit van twee condensatoren met een gemeenschappelijke elektrode die zich in het midden bevindt. Onder invloed van een kracht verandert de afstand van de middelste elektrode. Daarbij verwijdert deze zich van haar tegenhanger aan de ene kant en komt dichter bij de andere. Dienovereenkomstig verkleint resp. vergroot de capaciteit. Door het verschil te berekenen, bekomt men een maatstaf voor de afwijkende acceleratie. Een dergelijke differentiaalcondensator bestaat uit op silicium gebaseerd materiaal en is dus in grote aantallen goedkoop te produceren.

Onderwerp gerelateerde artikelen

Hoe startkabels of jumpstarter gebruiken: Veel mensen hebben het al eens meegemaakt, de lampen van de auto laten branden en bij terugkomst geen startstroom meer. Gelukkig geven de auto’s van tegenwoordig een signaal als je bij het uitstappen de lampen laat branden. Maar er kunnen ook andere oorzaken zijn dat de accu leeg loopt of stuk Lees hier meer over gebruik startkabels en jump starter.

Dynamo en startmotor: Moderne dynamo's worden steeds lichter en kunnen meer vermogen leveren. Dit betekent dat de koeling van spanningsregelaar, diodes en wikkelmateriaal ook belangrijker wordt. De startmotor is bijna geheel dicht. Alleen de directe verbindingen met de accu en de startrelais kabel zijn gevoelig voor vocht. Vaak zijn deze verbindingen afgedekt Lees hier meer over dynamo en startmotor.

Geen startstroom meer: Maar waar ligt de oorzaak, als eerste wordt de accu gecontroleerd met name in de wintermaanden geeft deze door de kou nogal eens de geest. Alvorens deze te vernieuwen moet deze natuurlijk eerst gecontroleerd worden of deze werkelijk defect is. De nieuwere accu's zijn gemakkelijk te controleren doordat er een oog in de accu zit waar een kleur wordt Lees hier meer over startstroom.

Afkortingen elektronisch aangestuurde systemen auto: De auto kent vele technische snufjes. Zo zie je bij de aankoop van een auto ook allerlei afkortingen van aanwezige techniek staan. Denk daarbij aan ABS, ASR, ESP, TCS, ASC, ETC, ETS, ESC, DSC, VDC, DSTC, PSM, VSA, VSC EBA, EBD, EBV en BAS. Een ding staat vast, al deze technische toevoegingen Lees hier meer over afkortingen elektronische systemen auto.

Storingscode auto uitlezen: Door de elektronica is de auto van tegenwoordig een stuk comfortabeler maar vooral ook ingewikkelder geworden wanneer er zich problemen voordoen is het bijna niet meer te doen de storing met een multimeter en de bijbehorende elektrische schema's op te lossen. Daarom is het steeds vaker nodig maar vooral ook handig en wat te denken van Lees hier meer over uitlezen auto.

Kosten reparatie en onderhoud auto: De kosten van bijvoorbeeld het vervangen van een distributieriem, waterpomp, remblokken, remschijven of een koppakking zal per auto verschillen. De reden daarbij is dat het aantal werkuren per type auto zal verschillen. Dit heeft met name te maken hoe toegankelijk het te vervangen onderdeel is en hoeveel er Lees hier meer over kosten reparatie en onderhoud auto.