Autodes kasutatakse erinevat tüüpi andureid, et juhtida kõiki sõiduki toiminguid ja kaitsta ka kahjustuste eest nagu; KAART, mootori koputus, gaasipedaali asend, nukkvõlli asend , õhuvool, mootori pöörlemiskiirus, hapnik, pinge ja palju muud. Nende hulgas on õhuvooluandur ühte tüüpi autoandureid. Esimese pistikühendusega õhumassivoolu anduri leiutas 1996. aastal DENSO. Seega on nende pidev areng autotehnoloogiate vallas juhtivaks meetodiks kõrgetasemeliste autoosade jaoks. See andur tuvastab sõiduki mootorisse tõmmatud õhu koguse ja edastab signaali ECU-le (mootori juhtplokile). Selles artiklis käsitletakse ülevaadet an õhuvoolu andur või MAF-andur, selle töö ja rakendused.
Mis on õhuvoolu andur?
Õhuvooluandur on teatud tüüpi autoandur, mida kasutatakse õhuvoolu kiiruse mõõtmiseks kogu süsteemis, nagu HVAC, sisepõlemismootorid ja ka tööstuslikud protsessid. Seega hindab ECU (mootori juhtseade) sõltuvalt reaalajas sisenditest lihtsalt nii õhu kui ka kütuse tasakaalus hoidmiseks vajalikku kütusemassi. Õhuvooluanduri alternatiivne nimetus on MAF (Mass Air Flow) andur, MAF või õhumõõtur, mis muudab sõiduki mootorisse siseneva õhu koguse pingesignaaliks selle koormuse mõõtmiseks. Lisaks võivad õhu tihedust muuta erinevad tegurid, nagu rõhk, temperatuur, niiskus ja palju muud.
Õhuvooluanduri tööpõhimõte
Õhuvooluandur töötab, mõõtes lihtsalt kuuma juhtme takistuse muutust ja muutes selle elektrilisteks signaalideks ja edastades selle ECU-le (mootori juhtplokile). Seda signaali kasutatakse mootorisse infundeeritava kütuse koguse määramiseks.
Õhuvooluandur sisaldab kahte juhtmest nagu elektriküttega ja teine juhe mitte. Kui selle anduri õhukest traati kuumutatakse stabiilse temperatuurini ja see asub õhuvooluteel, jahutab see seda viisil, mis on proportsionaalne õhuvoolu kiirusega.
Kui temperatuuride erinevus andurijuhtmete vahel muutub, suurendab või vähendab andur automaatselt voolu voolu kogu juhtmes. Pärast seda kantakse vool ECU-sse ja muudetakse pingeks (või sageduseks), et muuta see õhuvooluks.
Õhuvooluanduri vooluringi skeem
Üldiselt on õhuvoolu tuvastamine erinevates ahelates väga kasulik. Seega on allpool näidatud lihtne õhuvooluanduri vooluring, mida kasutatakse saadaoleva õhuvoolu tuvastamiseks. See õhuvooluahel ei vaja RTD-d (või) Zeneri diood kuid see ahel kasutab õhu tuvastamiseks lihtsat vahelduvvoolu pirni hõõgniiti, mis sisaldab mõningaid komponente. Selle õhuanduri vooluringi valmistamiseks vajalikud komponendid hõlmavad peamiselt: LM358 IC , LM7805, Takistid meeldib; 680 oomi, 100 oomi, 10 k ja 330 oomi, 100 uF kondensaator, 50 k muutuv takisti , LED, 12V toiteallikas , hõõglamp, ühendusjuhe, surunupp ja alalisvooluventilaator. Ühendage see ahel vastavalt allolevale vooluringile.


Töötab
See õhuvooluanduri vooluring on näidatud allpool, mida kasutatakse õhuvoolu tuvastamiseks. See ahel töötab 12 V alalisvoolu toitega. Selles vooluringis kasutatav oluline komponent on lambipirni hõõgniit, kuna see põhjustab õhu olemasolu korral pingemuutuse. Selle ahela pirni hõõgniidil on NTC (negatiivne temperatuurikoefitsient), seega selle hõõgniit vastupanu muutub pöördvõrdeliselt temperatuuri suunas. Kui temperatuur on kõrgem, on hõõgniidi takistus madal.
Kui vaikimisi õhku ei ole, on hõõgniidi takistuse väärtus selles sisalduva kuumuse tõttu madal. Kui sealt tuleb õhuvool, siis lambipirni hõõgniidi temperatuur langeb ja hõõgniidi takistus suureneb.
Nii et selle takistuse muutuse tõttu tekib pirni hõõgniidi vahel pingemuutus, mille LM358 IC püüab kinni ja annab madala signaali. See IC on ühendatud võrdlusrežiimis, nii et see võrdleb sisendpinget võrdluspinge kaudu ja annab vastavalt väljundi.
Selle ahela potentsiomeetrit kasutatakse ahela kalibreerimiseks, an LED on kasulik õhuvoolu näitamiseks ning nii surunuppu kui ka alalisvooluventilaatorit kasutatakse õhuvarustuse suunamiseks kogu hõõgniidi ulatuses.
Õhuvooluandurite tüübid
Õhuvooluandureid on erinevat tüüpi, mida käsitletakse allpool.
Õhuvooluhulga andur
Õhuvooluhulgaandurit kasutatakse mahuvoolu mõõtmiseks, filtri jälgimiseks, diferentsiaalrõhu ja vedeliku taseme tuvastamiseks. Seda tüüpi õhuvooluandurid on kasutatavad meditsiinilistes, puhastes ruumides ja õhukonditsioneerimiskanalites, ventilatsiooni-, pihustuskabiinides ja tööstusköökides kasutatavates filtritehnoloogias peamiselt filtrite jälgimiseks ja taseme mõõtmiseks või sagedusmuundurite juhtimiseks.

MAF andur
MAF-andurit tuntakse ka õhumassivooluandurina, mida kasutatakse autodes nii sõiduki mootorit läbiva õhu massivoolukiiruse kui ka kütuse sissepritse koguse tuvastamiseks.
Sõiduki mootori juhtseadme jaoks on õhumassi andmed vajalikud tasakaalustamiseks ja ka täpse kütusemassi suunamiseks mootori poole. Õhk muudab oma tihedust nii rõhu kui ka temperatuuri tõttu. Õhutihedus muutub autotööstuses, sõltuvalt kõrgusest, ümbritsevast temperatuurist ja sunnitud induktsiooni kasutamisest, nii et need andurid on mahulise vooluanduritega võrreldes sobivamad igas silindris sissevõetava õhu koguse määramiseks.

Laba tüüpi õhumassi andur
Andurit, millel on mõõdetud laba, mis asub piki voolava õhu suunda, tuntakse teatud tüüpi õhuvoolu andurina. Seda tüüpi õhuvooluandureid kasutatakse neid läbiva õhuhulga mõõtmiseks.
Selle anduri laba ühendatakse lihtsalt vedruga ja asetatakse puhkeasendisse. Kuid alati, kui õhk hakkab voolama, liigub laba vedru surve all ümber. Seega saab selle läbipainde muuta potentsiomeetri abil pingesignaaliks. Pärast seda kasutatakse seda õhuvoolu kiiruse määramiseks.

Kuuma juhtmega õhuvoolu andur
Seda tüüpi õhuvooluandurit kasutatakse mitmes kaasaegses sõidukis mootorisse siseneva õhumassi mõõtmiseks. See andur mängib võtmerolli mootori juhtimisel ja optimeerimisel, edastades lihtsalt teavet ECU-le (mootori juhtplokile), et reguleerida õhu-kütuse segu väga tõhusaks põlemiseks.
Selle anduri põhiülesanne on mõõta nii sissetuleva õhu mahtu kui ka tihedust. Seega on need andmed olulised peamiselt selleks, et mootori juhtseade otsustaks, kui palju kütust põlemiskambritesse infundeerida, et säilitada õige õhu-kütuse suhe
Õhutihedus sõltub peamiselt kõrgusest, temperatuurist ja sundinduktsiooni rakendusest. Need andurid on kasulikumad ja sobivad õhu sisselaskekoguse määramiseks igas silindris võrreldes mahulise voolu tüüpi anduritega.

Õhuvooluanduri ühendusskeem
Allpool on näidatud õhuvooluanduri (õhumassivoolu anduri) ühendusskeem, mis on kavandatud konstruktsiooni, aasta, tüübi, nõudluse ja mudeli alusel. Need juhtmestikud on saadaval neljas vormis: 3-, 4- ja 5-juhtmeline. Seega ühendame siin 4-juhtmelise õhuvooluanduri, mida selgitatakse allolevas jaotises.
4-juhtmelisel õhuvooluanduri juhtmestikul on 12 V positiivne toiteallikas (kuumjuhe), IAT (sisselaskeõhu temperatuuri signaal) signaal, MAF signaal ja MAF GND.
12 V positiivne toiteallikas (kuumjuhe) on ühendatud kaitsmekarbis oleva kaitsme ja releega. Järgmisena saab massiõhuvoolu signaalijuhtme ühendada sõiduki ECU-ga. See signaalijuhe lihtsalt edastab anduri signaali ECU-le. MAF-anduri maandusjuhet saab kasutada ühise GND-ühendusena nii sõiduki ECU kui ka anduri jaoks.
Õhuvooluanduri signaaliahela saab projekteerida MAF-andurisse, et mõõta kogu anduris voolava voolu kogust ja muuta see voolutoide pingeks. Pärast seda edastab see MAF-signaalikaabli kaudu sõiduki ECU-sse. Seega on see signaaliahel eraldi maandatud. Lisaks sisaldab andur integreeritud IAT andurit, mis annab IAT signaali, et märgata sisselaskeõhu temperatuuri signaali.
Õhuvoolu anduri liides Arduinoga
Õhuvooluandur (anemomeetri andur) on odav Arduino-sõbralik andur. Seda andurit nimetatakse ka tuuleanduriks Rev. p, millel on riistvaraline kompensatsioon peamiselt ümbritseva õhu temperatuuri jaoks ja mis tähistab PTC termistore. Seda õhuvooluandurit kasutatakse orkaanijõuliste tormide tuvastamiseks, välja arvatud küllastustormid, mille kiirus on vahemikus 0–150 Mph. See pakub kuni 3,3 V väljundpinget, mis on kõige sobivam kõigi vahemike jaoks Arduino arendusplaadid & mikrokontrollerid.
See andur töötab lihtsalt termilise anemomeetril põhineva meetodi või kuuma traadi meetodil, mis tagab elemendi kuumutamise ja võimsuse muutumise, mis on vajalik soojuselemendi soojuse säilitamiseks kogu tuulevoolu vältel. Kui õhuvool suureneb, kaotab kütteelement äkitselt soojust ja vajab sooja hoidmiseks rohkem võimsust. Kui tuult pole, jääb kütteelement stabiilseks. Seega mõõdab see & ka kogu kütteelemendis voolava voolu &võimsuse erinevust.
Selle anduri tehnilised kirjeldused hõlmavad peamiselt:
- Selle toitepinge on vahemikus 4 kuni 5 volti.
- Selle voolutugevus on vahemikus 20 kuni 40 mA.
- Selle tuule kiirus on vahemikus 0 kuni 60 miili tunnis.
Pin Kirjeldus:
The õhuvooluanduri pin-konfiguratsioon (või) tuuleandur Rev. P versioonis on saadaval 5-kontaktilises konfiguratsioonis, mis on näidatud allpool.
- GND kontakti kasutatakse vooluahela ühiseks GND-ühenduseks.
- V+ pin on anduri sisendpinge kontakt ja on ühendatud Arduinoga.
- OUT või Ao pin on õhuanduri analoog o/p signaal, mida kasutatakse õhuanduris voolava voolu summa määramiseks.
- TMP-tihvt annab temperatuuri väljundi, mis on lihtne pingejagaja nii termistori kui ka takisti kaudu. Selle tihvti väljund on madalatel temperatuuridel kõrge ja kõrgetel temperatuuridel väheneb.
- RV-tihvt on kalibreeritud väljundi jaoks kasutatav võrdluspinge. See kontakt ei lange isegi toatemperatuuril pinget alla 1,8 V. Seda pinget ei saa kalibreerimispotentsiomeeter mõjutada.
Selle liidese ühendused on järgmised;
- Ühendage selle anduri GND-viik Arduino GND-pistikuga.
- Anduri V+ viik on ühendatud Arduino Vin-tihvtiga.
- Anduri OUT kontaktid on ühendatud Arduino Ao tihvtiga.
- Anduri TMP-viik on ühendatud Arduino A2-viiguga.
- Anduri RV tihvt ei ole ühendatud.

Kood
Selle liidese jaoks vajalik Arduino kood sisaldab järgmist.
const int OutPin = A0; // tuuleanduri analoogtihv, mis on ühendatud Wind P anduri “OUT” kontaktiga
const int TempPin = A2; // temperatuurianduri analoogtihv, mis on ühendatud Wind P anduri 'TMP' viiguga
void setup() {
Serial.begin(9600);
}
void loop() {
// loe tuult
int windADunits = analoogRead(OutPin);
// Serial.print('RW'); // prindib silumiseks töötlemata A/D
// Serial.print(windADunits);
// Serial.print(“\t”);
// Tuuletunneli andmetest, anemomeetrist ja mõnest väljamõeldud Exceli regressioonist tuletatud tuulevalem
//Sellel skaleerimisel pole veel temperatuuriparandust
float windMPH = pow((((((ujuk)tuuleADühikud – 264,0) / 85,6814), 3,36814);
Serial.print(windMPH);
Serial.print(' MPH\t');
// temp rutiin ja print raw and temp C
int tempRawAD = analoogRead(TempPin);
// Serial.print(“RT“); // prindib silumiseks töötlemata A/D
// Serial.print(tempRawAD);
// Serial.print(“\t”);
// teisendage voltideks ja kasutage andmelehe valemit
// Vout = ( TempC * .0195 ) + .400
// tempC = (Vout – V0c) / TC vt V0c ja TC MCP9701 andmelehte
ujuki tempC = ((((ujuk)tempRawAD * 5,0) / 1024,0) – 0,400) / 0,0195;
Serial.print(tempC);
Serial.println('C');
viivitus(750);
}
Arduino plaati toidetakse 9 V pingega välise toiteplaadiga ja anduri toiteallikaks on Arduino plaadi Vin pin. Laadige ülaltoodud kood üles Arduinosse ja jälgige tuule kiiruse tuvastamiseks õhuvooluanduri OUT kontakti ja TMP väljundi analoogpinget ja temperatuuri muutusi.
Analooganduri väljund on logaritmiline, nii et andur kogub ja jälgib väga väikest õhuvoolu madalatel vahemikel, kuigi see ei küllastu täisvõimsusel enne, kui õhuvool saavutab umbes 60 miili tunnis.
Anduri analoogtihvtilt (Ao pin) saadav pingesignaal on võrdeline tuule kiirusega. Õhuanduri põhiprintsiip on sarnane tavapärase kuumajuhtmetehnoloogiaga. Seega on see tehnika suurepärane madala kuni mõõduka tuule kiiruse korral ja see meetod sobib siseruumide õhuvoolu suuna mõõtmiseks.
Eelised & Puudused
The õhuvooluandurite eelised sisaldama järgmist.
- Õhuvoolu andurit on väga lihtne paigaldada.
- Need ei ole kallid.
- See andur mõõdab kogu rõhku ja staatilist õhuvoolu rõhku ja keskmist õhukiirust.
- Saadaval on rohkem disainivõimalusi.
- Neid andureid on liikuvate osade puudumise tõttu lihtsam hooldada.
- See on kõige levinum anduritüüp, mida kasutatakse õhuvoolu mõõtmisel.
The õhuvooluandurite puudused sisaldama järgmist.
- Seda andurit võivad mõjutada gaasisulgud ja vibratsioonitundlikkus, kui need on valesti paigaldatud.
- Need on teiste anduritega võrreldes kallid.
- See on vähendanud õhu sissevõttu ja ka jõudlust.
- Need andurid vajavad kalibreerimist.
- Õhuvoolu andurid on kergesti saastunud, mis põhjustab rikkeid ja talitlushäireid.
- See andur põhjustab mitmesuguseid probleeme, nagu võimsuse kaotus, kerge kuni tõsine kõhklus, mitte ainult tühikäigul, halb kütusesäästlikkus jne.
- Halb õhuvooluandur põhjustab teie sõidukile halbu sõiduprobleeme, nagu mootori seiskumine, kõhklemine või tõmblemine kiirendusel.
Rakendused/Kasutusalad
Õhuvooluandurite rakendused hõlmavad järgmist.
- Õhuvooluandurit kasutatakse õhuvoolu kiiruse mõõtmiseks ja reguleerimiseks ventilatsiooni- ja kliimaseadmetes.
- See andur aitab analüüsida õhuvoolu kiirust sissepritsega sisepõlemismootorites.
- Seda kasutatakse autotööstuses, tööstuses ja kommertsrakendustes.
- Neid andureid leidub sageli analüütilise keemia seadmetes.
- Õhuvooluandurit kasutatakse gaasikromatograafias identifitseerimata ühendite tuvastamiseks.
- Neid andureid kasutatakse meditsiiniseadmetes, keemiatehastes, testimises ja analüütilistes rakendustes.
- Seda andurit kasutatakse nii proovi masinasse sisestamise protseduuri kui ka voolukiiruste jälgimiseks eralduskolonnides.
- Õhuvooluanduri rakendus on õhu massivoolu kiiruse analüüs kütuse sissepritsega sisepõlemismootorites.
- See kehtib gaasianalüüsiseadmete, ventilaatorite, hapnikukontsentraatorite, tiheduse mõõtmise seadmete ja õhukvaliteedi proovivõtuseadmete kohta.
- Automootorites kasutatakse MAF-andurit, mis aitab kontrollida põlemistõhusust.
- Andur annab mootoriarvutile teada, kas auto asub atmosfääri põhjas või kõrgel mäetipus (või vahepealsel kohal), kus on vähem hapnikku.
- See andur võimaldab tõhusalt ja täpselt juhtida HVAC-süsteeme.
- Seda andurit kasutatakse ventilatsioonisüsteemides patsientide hingamistsükli jälgimiseks.
Seega on see õhuvooluanduri ülevaade , töö, vooluring, tüübid, juhtmestik, liidesed ja selle rakendused. Õhuvooluandurid sobivad õhuvarustuse mõõtmiseks ja juhtimiseks ventilatsiooni- ja kliimaseadmetes. Neid andureid on väga lihtne paigaldada ja mõõta kogu rõhku, statsionaarse õhuvoolu rõhku ja keskmist õhukiirust. Siin on teile küsimus, mis on vooluandur?