Датчик температуры где находится на ваз 2112: где находится и принцип работы, распространенные неисправности и диагностика, инструкция по замене своими руками

Содержание

Где находится датчик включения вентилятора ВАЗ-2112 16 клапанов

Многие автомобилисты помнят, что из-за неисправного датчика включения вентилятора летом автомобиль закипал. На новых поколениях машин данный индикатор был перенесён с левой части радиатора на головку блока для эффективного распознавания температуры двигателя и охлаждающей жидкости. Но, все равно, многие автомобилисты не знают, где этот датчик расположен на 16-клапанном моторе ВАЗ-2112.

Датчик вентилятора: где и зачем?

Датчик вентилятора

На ВАЗ-2112 устанавливается биметаллический датчик с маркировкой ТМ-108.

Расположение датчика вентилятора

Он расположен на головке блока цилиндров справа возле термостата. Подключается он непосредственно к электронному блоку управления двигателя, куда и отправляет все данные о рабочей температуре.

Симптомы выхода из строя

Но, как и любая другая запасная часть автомобиля – датчик температуры может выходить из строя.

Итак, какие же неисправности могут возникнуть, если датчик перестанет работать:

  • Вентилятор охлаждения будет работать постоянно.
  • Вентилятор охлаждения не будет срабатывать.

В первом случае, автомобиль будет работать в аварийном режиме и постоянно включенный вентилятор может привести к тому, что сгорит обмотка. При этом изделие придется поменять полностью. Во втором случае, двигатель начнет перегреваться и в определенный момент закипит.

Проверка вентилятора

Проверка моторчика вентилятора

Требуется снять вентилятор. Добраться до моторчика, замкнуть его напрямую и посмотреть, работает ли вентилятор.

Как проверить датчик в домашних условиях

Для того чтобы проверить датчик включения вентилятора, его необходимо выкрутить с посадочного места крепления и при помощи тестера замкнуть контакты. Если сопротивление отсутствует, значит, деталь «мертвая». Такую же процедуру необходимо сделать и с проводами.

Их необходимо замкнуть и завести двигатель. Если при температуре 103 градуса Цельсия вентилятор не включился, то стоит поискать проблему в другом месте.

Видео о замене датчика включения вентилятора

Видеоматериал расскажет о системе охлаждения двигателя, нюансах и методах ремонта

Выводы

Датчик включения вентилятора на 16-клапанном двигателе ВАЗ-2112 расположен на головке блока цилиндров возле термостата. Так, его поломка может привести к тому, что вентилятор перестанет срабатывать, а двигатель не будет нормально охлаждаться, что в свою очередь приведет к тому, что он закипит, и могут возникнуть еще более сложные неисправности.

Описание датчика температуры охлаждающей жидкости ВАЗ 2112 16 клапанов и его замена

Датчик температуры охлаждающей жидкости или ДТОЖ на автомобиле ВАЗ 2112 с двигателем 16 клапанов выполняет функцию контроля состояния антифриза в системе. При выходе из строя контроллера водитель будет получать неправильные данные о температурном состоянии расходного материала. Подробнее о замене и неисправностях устройства читайте ниже.

Содержание

[ Раскрыть]

[ Скрыть]

Характеристика ДТОЖ

Для начала рассмотрим основные характеристики регулятора, который часто называют датчиком включения вентилятора. Начнем с принципа функционирования.

Принцип работы

В основе конструкции детали лежит термистор-резистор, изменяющий уровень сопротивления в зависимости от температурного режима. Сам термистор установлен в стальной корпус с нанесенной резьбой на него. Непосредственно к корпусу подключена задняя пластмассовая часть устройства, в которой находятся контакты, необходимые для подключения проводов питания. Один из этих контактов плюсовой и он идет от ЭБУ, второй — это минус, который подключается к кузову.

Для того, чтобы датчик температуры двигателя мог работать, он питается от напряжения в 5 вольт. Напряжение подается от ЭБУ посредством резистора с постоянным сопротивлением. Так как сам по себе термистор ДТОЖ имеет отрицательный температурный коэффициент, при увеличении температурного режима параметр сопротивления на нем начнет падать. Кроме того, понижаться будет и напряжение, которое на него поступает. В результате снижения ЭБУ производит расчет температуры силового агрегата, а соответствующие показания передаются на панель приборов. Включаться регулятор должен с включением зажигания.

Где находится?

Место расположения регулятора на двенадцатой Ладе

Если вы являетесь владельцем ВАЗ 21124, вам наверняка будет интересно узнать, где находится регулятор температуры охлаждающей жидкости на ВАЗ. На Ладах 12-го семейства расположение этого устройства довольно простое — как видно по фото, оно установлено в металлическую выпускную магистраль охладительной системы на ГБЦ. Находящийся здесь регулятор включения вентилятора ВАЗ позволяет точно определить температуру расходного материала, поскольку по этой магистрали проходит антифриз.

В каких случаях необходимо менять?

Если регулятор температуры ВАЗ ломается, расходный материал в системе будет превышать точку кипения  и, соответственно, антифриз будет превращаться в пар. В конечном итоге это приводит к перегреву силового агрегата, а сам пар будет выбрасываться в воздух через различные отверстия, имеющиеся в системе.

Как известно, антифриз всегда находится под давлением, поэтому если на ВАЗ 2112 датчик стал барахлить, крышку расширительного бачка нужно открывать максимально аккуратно. В противном случае выплеснувшийся хладагент может оставить ожоги на коже. В целом контроллер температурного режима двигателя ВАЗ представляет собой довольно надежную деталь, которая выходит из строя сравнительно нечасто.

Но, как и любое другое устройство, у такого регулятора есть определенные дефекты, которые приводят к его поломке:

  • пропадает контакт на внутренней плате устройства;
  • появляются пробои в изоляции регулятора (автор видео — Василий Калугин).

Что касается основных симптомов поломки детали, то ее выход из строя можно определить по таким признакам:

  1. Не включается вентилятор. Как известно, вентилятор активируется при нагреве мотора, также он может включаться и после того, как ДВС будет заглушен. Если вентилятор не включается, это может свидетельствовать не только о поломке контроллера, но и об окислении контактов питания. Поэтому в первую очередь необходимо произвести диагностику подключения вентилирующего устройства и при необходимости зачистить контакты от окисления.
  2. Еще один симптом — мотор перестает нормально запускаться, особенно часто проблемы проявляются при наступлении холодов.
  3. При езде на не прогретом силовом агрегате выхлоп будет плохим.
  4. Еще один признак — появление пара из-под двигателя, это уже говорит о его перегреве.
  5. На транспортном средстве может увеличиться расход потребляемого горючего.

Как показывает практика, при появлении таких признаков обычно замена контроллера системы охлаждения не требуется. По факту проблема обычно заключается в плохом контакте или повреждении проводов, в некоторых случаях это может быть утечка хладагента. Так что сначала нужно произвести визуальную диагностику устройства на наличие дефектов или повреждений.

 Загрузка …

Инструкция по замене

Для замены регулятора в домашних условиях вам не понадобится специфический инструмент или навыки, здесь все довольно просто. Замену следует производить на остывшую машину, чтобы не получить ожог!

Замена датчика температуры охлаждающей жидкости своими руками производится следующим образом:

  1. Сначала обесточивается электросеть автомобиля, для этого просто снимите клемму с АКБ, открутив гаечным ключом гайку ее крепления.
  2. Из радиаторного устройства необходимо слить в заранее приготовленную емкость часть расходного материала. Емкость должна быть чистой, поскольку этот антифриз будет опять залит в систему.
  3. Чтобы без проблем заменить контроллер, произведите демонтаж корпуса воздушного фильтра. Его можно и не снимать, просто таким образом заменить его будет проще.
  4. Выполнив эти действия, можно демонтировать колодку с проводкой от питания контроллера. Проследите за тем, чтобы на контактах не было коррозии, если ржавчина имеется, ее необходимо удалить железной щеткой.
  5. Затем выкрутите регулятор из места монтажа, для этого используется ключ на 19. Установите новый датчик, перед монтажом удостоверьтесь в том, что на его резьбе имеется металлическое кольцо. Для того, чтобы надежно зафиксировать регулятор, его можно посадить на герметик. Дальнейшие действия по сборке осуществляются в обратной последовательности.

Видео «Наглядная инструкция по замене контроллера в домашних условиях»

Подробнее о том, как происходит процесс замены датчика на примере отечественной «десятки», вы сможете узнать из видео ниже (автор ролика — канал Garage TV KR).

Где находится датчик включения вентилятора ВАЗ-2112 16 клапанов – Taxi Bolt

У многих опытных автовладельцев бывали случаи, что из-за неисправности датчика включения вентилятора в жаркую погоду закипал автомобиль. На современных моделях машин данный индикатор был перенесен с левой части радиатора на головку блока для эффективного распознавания температуры двигателя и охлаждающей жидкости. При этом многие автовладельцы не знают, где этот датчик расположен на 16-клапанном моторе ВАЗ-2112.

Датчик вентилятора – где находится

На автомобиль ВАЗ-2112 устанавливается биметаллический датчик с маркировкой ТМ-108. Он расположен на головке цилиндров справа возле термостата. Подключается он непосредственно к электронному блоку управления двигателя, куда и отправляет все данные о рабочей температуре.

Симптомы выхода из строя

Неисправности которые могут возникнуть, если датчик перестанет работать:

  • Вентилятор охлаждения будет работать постоянно – автомобиль будет работать в аварийном режиме и постоянно включенный вентилятор может привести к тому, что сгорит обмотка. При этом изделие придется поменять полностью;
  • Вентилятор охлаждения не будет срабатывать – двигатель начнет перегреваться и в определенный момент закипит.

Проверка моторчика вентилятора

Потребуется снять вентилятор. Добраться до моторчика, замкнуть его напрямую и посмотреть, работает ли вентилятор.

Как проверить датчик в домашних условиях

Чтобы проверить датчик включения вентилятора, его необходимо выкрутить с посадочного места крепления и при помощи тестера замкнуть контакты. Если сопротивление отсутствует, значит, деталь неисправна. Такую же процедуру необходимо сделать и с проводами. Необходимо замкнуть провода и завести двигатель. Если при температуре 103 градуса Цельсия вентилятор не включился, значит проблему необходимо искать в другом месте.

Видео: замена датчика включения вентилятора

 

Выводы

Поломка датчика включения вентилятора на 16-клапанном двигателе ВАЗ-2112 можем привести к тому, что вентилятор перестанет срабатывать, при этом двигатель будет хуже охлаждаться и вероятнее всего закипит, что может вызвать и более сложные поломки. Наиболее частой причиной отказа в работе вентилятора , является датчик включения вентилятора. При исправности всех выше перечисленных устройств, причиной не включения вентилятора будет электронный блок управления.

Замена датчика температуры ВАЗ 2110, 2111, 2112

Справится с заменой датчика температуры на отечественных транспортных средствах, таких как ВАЗ 2010, 2111, 2112 при желании сможет каждый водитель. Прежде всего нужно подробно разобраться в том, где установлен датчик и как именно он работает. Принцип работы заключается в том, что один кончик опущен в охлаждающую жидкость, другой закреплен на панели, которая ведет к приборной.
И так, в случае если вам предстоит сменить датчик, прежде всего вытащите провода с фишкой и открутите резьбу датчика. Вытащив старый датчик вы сможете установить на место новый и закрепить так, как положено.
Обратите внимание на то, что выкручивать датчик нужно очень аккуратно, чтобы не повредить другие детали. Выкрутив и сняв датчик вы сможете установить на место новый и закрепить как положено. Закрепив датчик, подключите к нему провода с фишкой.
Для того, чтобы продолжать эксплуатацию беспрепятственно нужно убедится в том, правильно ли работает датчик. Проверить это можно с помощью показателей на приборной панели.
В случае, если ранее вы никогда не сталкивались с данной задачей можно посмотреть видеофайл, в котором мастер рассказывает все нюансы, которые нужно учитывать. Изучив видео вы точно сможете справится с задачей быстро и качественно. Самое главное обратите внимание на то, что эксплуатировать автомобиль с неисправным датчиком категорически нельзя.
В заключение отметим, что времени на смену датчика нужно не так много, но делая впервые торопится не стоит. Для того, чтобы дополнительно сэкономить время на выполнение ремонта вы можете заранее приобрести подходящий датчик в автомобильном магазине. Приобретая новую деталь, покупайте только подходящий вариант, который вас полностью устроит.
Отечественный автомобиль отличается более простым устройством, поэтому переживать не стоит, даже выполняя впервые вы точно справитесь с работой.

Смотреть все фото новости >>

где находится датчик температуры двигателя

Владельцу современного авто, начиненного различной электроникой, поневоле приходится разбираться, где находятся датчики клапанов ВАЗ-2110-2112. Ведь поменять любой из них может и сам автолюбитель, за этим не всегда нужно ехать на станцию техобслуживания, терять время и платить деньги. Большинству водителей известен разве что датчик указателя температуры охлаждающей жидкости, да прибор, контролирующий давление масла. Но этих устройств в современных автомобилях ВАЗ гораздо больше.

Измеритель нагрева силового агрегата

Устройство для измерения температуры охлаждающей жидкости ВАЗ-2110 встроено в патрубок, расположенный с правой стороны двигателя. Корпус датчика, представляющего собой терморезистор, контактирует с антифризом напрямую. Чем больше прогреваются мотор и охлаждающая жидкость, тем сильнее падает сопротивление данного устройства. Контроллер, подающий на него электрический сигнал, производит расчет температуры двигателя в зависимости от величины падения напряжения и предпринимает такие действия:


  1. Управляет обогащением или обеднением топливовоздушной смеси. Для холодного мотора смесь готовится обогащенной, а в процессе нагрева до рабочего режима — обедняется до нормы.
  2. Подает сигнал на указатель температуры охлаждающей жидкости, находящийся на панели приборов.
  3. Включает электрический вентилятор принудительного охлаждения, когда температура достигает заданного значения.

От того, насколько корректно работает датчик температуры охлаждающей жидкости ВАЗ десятого семейства, зависит целых 3 важных функции. Устройство считается довольно надежным, но иногда выходит из строя по причине перетирания изоляции проводки тросом акселератора, либо разрыва цепи внутри элемента, что случается реже. Испорченные провода подлежат замене, как и сам неисправный прибор.

Несколько рекомендаций на тему, как проверить датчик температуры. О неисправности свидетельствуют такие признаки:

  • заметное увеличение расхода топлива, поскольку процессор неправильно готовит смесь из-за неработающего измерителя;
  • прогретый до рабочей температуры двигатель плохо заводится;
  • вентилятор включается самопроизвольно при разной температуре;
  • неработающий датчик охлаждающей жидкости провоцирует неправильные показания прибора на панели.

Произвести замену элемента несложно, доступ к нему открыт. Но при выкручивании из патрубка потечет антифриз, поэтому надо сначала дождаться, пока силовой агрегат остынет. Потом взять пластиковую емкость и частично опорожнить охладительную систему путем слива антифриза из блока цилиндров. После этого можно выкручивать старый и ставить новый датчик температуры ВАЗ-2110.

Контроль расхода воздуха

Расположение датчика массового расхода воздуха (ДМРВ) — на воздуховоде, идущем от фильтра к дроссельной заслонке. Прибор состоит из 3 элементов, находящихся внутри воздушного потока. Первый измеряет температуру входящего потока, а 2 других нагреваются до определенной степени. Чем сильнее поток, проходящий сквозь воздушные датчики ВАЗ-2110, тем интенсивнее они охлаждаются. Контроллер, подающий напряжение, определяет расход воздуха по энергии, затрачиваемой на подогрев 2 элементов по отношению к температуре первого измерителя.

Существует и другая конструкция прибора ДМРВ с кремниевой сеткой и двумя элементами, действует он по такому же принципу. Маркировка первого типа — 2112-1130010, второго — 21083-1130010. Получая сигналы от этих устройств, процессор делает расчет и меняет продолжительность впрыска топлива ВАЗ-2110. О поломке датчика говорят такие признаки:

  • двигатель глохнет при переходе с больших оборотов на холостой ход;
  • нестабильная работа на холостом ходу;
  • возникают трудности при запуске мотора;
  • повышение расхода топлива.

Заменить устройство контроля ДМРВ не составляет труда, нужно отсоединить провода, снять старый датчик с воздуховода и поставить новый.

Определение положения коленчатого вала

Задача данного элемента — определять расположение поршней, по которому контроллер выдает искру в тот или иной цилиндр. На автомобилях ВАЗ-2110 инжектор 8 клапанов и последующих моделях датчик стоит около зубчатого шкива коленчатого вала. В более ранних десятках с карбюратором устройства могли находиться внутри механического распределителя зажигания. Тогда они имели название датчик Холла и контролировали положение поршней по вращению распределительного вала.

Прибор представляет собой магнит с небольшой катушкой, вырабатывающий электрические импульсы при приближении металлической массы, роль которой играют зубцы шкива.

Магнитный измеритель Холла ВАЗ-2110 — важнейший элемент в работе двигателя, и в случае выхода датчика из строя мотор даже не заведется.

Благо, прибор весьма надежен и функционирует длительное время. Замена проста и описания не требует.

Другие приборы контроля

Остальные датчики также связаны с контроллером и выполняют важные функции. Поломка любого из них ведет к возрастанию расхода горючего, потере разгонной динамики или нестабильной работе силового агрегата. Вот их перечень:

  • определитель положения дроссельной заслонки;
  • датчик детонации;
  • измеритель скорости;
  • датчик кислорода;
  • определитель фаз.

Элемент, определяющий угол поворота дроссельной заслонки, установлен на ее корпусе и напрямую связан с осью. Задача — способствовать подаче лишней порции топлива в цилиндры при резком нажатии на педаль акселератора. Принцип работы сходен с насосом — ускорителем в карбюраторе, только электронного типа. Прибор часто выходит из строя, особенно после мойки двигателя.

Не в пример надежнее функционирует датчик детонации, стоящий на блоке цилиндров с передней стороны. В отличие от других устройств, генерирует сигнал самостоятельно, действуя по принципу пьезоэлемента. Чем сильнее детонационные вспышки в цилиндрах, тем большее напряжение подается на контроллер, а тот регулирует угол зажигания, стремясь детонацию погасить. При необходимости меняется с помощью гаечного ключа.

Кислородный датчик (иначе — лямбда-зонд) отслеживает содержание свободного кислорода в отработанных газах, свидетельствующее об обогащении или обеднении топливной смеси. Участвует в формировании этой смеси, в работе очень надежен. Боится этилированного горючего и быстро выходит из строя при его использовании. Находится в первой части выхлопного тракта, в месте схождения выпускных коллекторов.

Прибор — измеритель скорости тоже работает по принципу датчика Холла и снимает показания с вала привода спидометра, стоящего возле коробки передач. Задача — передавать процессору сведения о скорости автомобиля.

Дополнительную информацию о работе ГРМ передает контроллеру устройство, определяющее фазы. Устанавливается на автомобилях ВАЗ-2112 16 клапанов, в верхней части головки цилиндров. Данный прибор сообщает, когда открываются клапаны подачи топлива, поскольку отслеживает положение впускного распределительного вала. Это помогает синхронизировать сложный процесс газораспределения и впрыска топливной смеси в нужный момент.


Расположение датчиков ваз 2110 инжектор 8 клапанов

Владельцу современного авто, начиненного различной электроникой, поневоле приходится разбираться, где находятся датчики клапанов ВАЗ-2110-2112. Ведь поменять любой из них может и сам автолюбитель, за этим не всегда нужно ехать на станцию техобслуживания, терять время и платить деньги. Большинству водителей известен разве что датчик указателя температуры охлаждающей жидкости, да прибор, контролирующий давление масла. Но этих устройств в современных автомобилях ВАЗ гораздо больше.

Устройство для измерения температуры охлаждающей жидкости ВАЗ-2110 встроено в патрубок, расположенный с правой стороны двигателя. Корпус датчика, представляющего собой терморезистор, контактирует с антифризом напрямую. Чем больше прогреваются мотор и охлаждающая жидкость, тем сильнее падает сопротивление данного устройства. Контроллер, подающий на него электрический сигнал, производит расчет температуры двигателя в зависимости от величины падения напряжения и предпринимает такие действия:

  1. Управляет обогащением или обеднением топливовоздушной смеси. Для холодного мотора смесь готовится обогащенной, а в процессе нагрева до рабочего режима — обедняется до нормы.
  2. Подает сигнал на указатель температуры охлаждающей жидкости, находящийся на панели приборов.
  3. Включает электрический вентилятор принудительного охлаждения, когда температура достигает заданного значения.

От того, насколько корректно работает датчик температуры охлаждающей жидкости ВАЗ десятого семейства, зависит целых 3 важных функции. Устройство считается довольно надежным, но иногда выходит из строя по причине перетирания изоляции проводки тросом акселератора, либо разрыва цепи внутри элемента, что случается реже. Испорченные провода подлежат замене, как и сам неисправный прибор.

  • заметное увеличение расхода топлива, поскольку процессор неправильно готовит смесь из-за неработающего измерителя;
  • прогретый до рабочей температуры двигатель плохо заводится;
  • вентилятор включается самопроизвольно при разной температуре;
  • неработающий датчик охлаждающей жидкости провоцирует неправильные показания прибора на панели.


Произвести замену элемента несложно, доступ к нему открыт. Но при выкручивании из патрубка потечет антифриз, поэтому надо сначала дождаться, пока силовой агрегат остынет. Потом взять пластиковую емкость и частично опорожнить охладительную систему путем слива антифриза из блока цилиндров. После этого можно выкручивать старый и ставить новый датчик температуры ВАЗ-2110.

Контроль расхода воздуха

Расположение датчика массового расхода воздуха (ДМРВ) — на воздуховоде, идущем от фильтра к дроссельной заслонке. Прибор состоит из 3 элементов, находящихся внутри воздушного потока. Первый измеряет температуру входящего потока, а 2 других нагреваются до определенной степени. Чем сильнее поток, проходящий сквозь воздушные датчики ВАЗ-2110, тем интенсивнее они охлаждаются. Контроллер, подающий напряжение, определяет расход воздуха по энергии, затрачиваемой на подогрев 2 элементов по отношению к температуре первого измерителя.

Существует и другая конструкция прибора ДМРВ с кремниевой сеткой и двумя элементами, действует он по такому же принципу. Маркировка первого типа — 2112-1130010, второго — 21083-1130010. Получая сигналы от этих устройств, процессор делает расчет и меняет продолжительность впрыска топлива ВАЗ-2110. О поломке датчика говорят такие признаки:

  • двигатель глохнет при переходе с больших оборотов на холостой ход;
  • нестабильная работа на холостом ходу;
  • возникают трудности при запуске мотора;
  • повышение расхода топлива.

Заменить устройство контроля ДМРВ не составляет труда, нужно отсоединить провода, снять старый датчик с воздуховода и поставить новый.


Определение положения коленчатого вала

Задача данного элем

Что такое датчик? Различные типы датчиков, приложения

Мы живем в мире датчиков. Вы можете найти различные типы датчиков в наших домах, офисах, автомобилях и т. Д., Которые облегчают нашу жизнь, включая свет, обнаруживая наше присутствие, регулируя температуру в помещении, обнаруживая дым или огонь, готовя нам вкусный кофе, открывая двери гаража. как только наша машина оказывается у дверей и многие другие задачи.

Все эти и многие другие задачи автоматизации возможны благодаря датчикам.Прежде чем перейти к деталям того, что такое датчик, каковы различные типы датчиков и области применения этих различных типов датчиков, мы сначала рассмотрим простой пример автоматизированной системы, которая возможна благодаря датчикам ( а также многие другие компоненты).

Применение датчиков в реальном времени

Пример, о котором мы говорим, — это система автопилота в самолетах. Почти все гражданские и военные самолеты имеют функцию автоматического управления полетом или иногда называются автопилотом.

Система автоматического управления полетом состоит из нескольких датчиков для различных задач, таких как контроль скорости, высоты, положения, дверей, препятствий, топлива, маневрирования и многого другого. Компьютер берет данные со всех этих датчиков и обрабатывает их, сравнивая с заранее заданными значениями.

Затем компьютер передает управляющий сигнал различным частям, таким как двигатели, закрылки, рули направления и т. Д., Которые помогают обеспечить плавный полет. Комбинация датчиков, компьютеров и механики позволяет управлять самолетом в режиме автопилота.

Все параметры, то есть датчики (которые предоставляют входные данные для компьютеров), компьютеры (мозги системы) и механики (выходные данные системы, такие как двигатели и моторы) одинаково важны для построения успешной автоматизированной системы.

Но в этом руководстве мы сконцентрируемся на сенсорной части системы и рассмотрим различные концепции, связанные с сенсорами (например, типы, характеристики, классификация и т. Д.).

Что такое датчик?

Существует множество определений того, что такое датчик, но я хотел бы определить датчик как устройство ввода, которое обеспечивает выход (сигнал) по отношению к определенной физической величине (входу).

Термин «устройство ввода» в определении датчика означает, что он является частью более крупной системы, которая обеспечивает ввод данных для основной системы управления (например, процессора или микроконтроллера).

Еще одно уникальное определение датчика заключается в следующем: это устройство, которое преобразует сигналы из одной энергетической области в электрическую. Определение сенсора можно понять, если мы рассмотрим пример.

Простейшим примером датчика является LDR или светозависимый резистор.Это устройство, сопротивление которого зависит от интенсивности света, которому оно подвергается. Когда свет, падающий на LDR, больше, его сопротивление становится очень меньше, а когда света меньше, ну, сопротивление LDR становится очень высоким.

Мы можем подключить этот LDR к делителю напряжения (вместе с другим резистором) и проверить падение напряжения на LDR. Это напряжение можно откалибровать по количеству света, падающего на LDR. Следовательно, датчик освещенности.

Теперь, когда мы узнали, что такое датчик, мы продолжим классификацию датчиков.

Классификация датчиков

Существует несколько классификаций датчиков, составленных разными авторами и экспертами. Некоторые из них очень простые, а некоторые очень сложные. Следующая классификация датчиков может уже использоваться специалистом в данной области, но это очень простая классификация датчиков.

В первой классификации датчиков они делятся на активные и пассивные. Активные датчики — это датчики, которым требуется внешний сигнал возбуждения или сигнал мощности.

С другой стороны, пассивные датчики

не требуют внешнего сигнала питания и напрямую генерируют выходной сигнал.

Другой тип классификации основан на средствах обнаружения, используемых в датчике. Некоторые из средств обнаружения: электрические, биологические, химические, радиоактивные и т. Д.

Следующая классификация основана на явлении преобразования, то есть на входе и выходе. Некоторые из распространенных явлений преобразования: фотоэлектрические, термоэлектрические, электрохимические, электромагнитные, термооптические и т. Д.

Окончательная классификация датчиков — аналоговые и цифровые датчики. Аналоговые датчики выдают аналоговый выходной сигнал, т.е. непрерывный выходной сигнал в зависимости от измеряемой величины.

Цифровые датчики

, в отличие от аналоговых датчиков, работают с дискретными или цифровыми данными. Данные в цифровых датчиках, которые используются для преобразования и передачи, имеют цифровой характер.

Различные типы датчиков

Ниже приводится список различных типов датчиков, которые обычно используются в различных приложениях.Все эти датчики используются для измерения одного из физических свойств, таких как температура, сопротивление, емкость, проводимость, теплопередача и т. Д.

  • Датчик температуры
  • Датчик приближения
  • Акселерометр
  • ИК-датчик (инфракрасный датчик)
  • Датчик давления
  • Датчик освещенности
  • Ультразвуковой датчик
  • Датчик дыма, газа и алкоголя
  • Датчик касания
  • Датчик цвета
  • Датчик влажности
  • Датчик наклона
  • Датчик расхода и уровня

Мы вкратце рассмотрим некоторые из вышеупомянутых датчиков.Дополнительная информация о датчиках будет добавлена ​​позже. Список проектов, использующих вышеуказанные датчики, приведен в конце страницы.

Датчик температуры

Одним из самых распространенных и популярных датчиков является датчик температуры. Датчик температуры, как следует из названия, определяет температуру, то есть измеряет изменения температуры.

В датчике температуры изменения температуры соответствуют изменению его физических свойств, таких как сопротивление или напряжение.

Существуют различные типы датчиков температуры, такие как микросхемы датчиков температуры (например, LM35), термисторы, термопары, RTD (резистивные датчики температуры) и т. Д.

Датчики температуры

используются везде, например, в компьютерах, мобильных телефонах, автомобилях, системах кондиционирования воздуха, в промышленности и т. Д.

В этом проекте реализован простой проект с использованием LM35 (датчик температуры по шкале Цельсия): СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРОЙ .

Датчики приближения

Датчик приближения — это датчик бесконтактного типа, который определяет присутствие объекта.Датчики приближения могут быть реализованы с использованием различных методов, таких как оптические (например, инфракрасные или лазерные), ультразвуковые, на эффекте Холла, емкостные и т. Д.

Некоторые из применений датчиков приближения: мобильные телефоны, автомобили (датчики парковки), промышленность (выравнивание объектов), определение расстояния до земли в самолетах и ​​т. Д.

В этом проекте реализован датчик приближения

при парковке задним ходом: ЦЕПЬ ДАТЧИКА ОБРАТНОЙ ПАРКОВКИ .

Инфракрасный датчик (ИК-датчик)
Инфракрасные датчики

или инфракрасный датчик — это датчик на основе света, который используется в различных приложениях, таких как обнаружение приближения и объектов.ИК-датчики используются в качестве датчиков приближения почти во всех мобильных телефонах.

Существует два типа инфракрасных или инфракрасных датчиков: пропускающий и отражающий. В ИК-датчике пропускающего типа ИК-передатчик (обычно ИК-светодиод) и ИК-детектор (обычно фотодиод) расположены лицом друг к другу, так что, когда объект проходит между ними, датчик обнаруживает объект.

Другой тип ИК-датчика — ИК-датчик отражающего типа. При этом передатчик и детектор располагаются рядом друг с другом лицом к объекту.Когда объект приближается к датчику, датчик обнаруживает объект.

Различные области применения, в которых используется ИК-датчик: мобильные телефоны, роботы, промышленная сборка, автомобили и т. Д.

Небольшой проект, в котором ИК-датчики используются для включения уличных фонарей: УЛИЧНЫЕ ФОНАРИИ ИСПОЛЬЗУЮТ ИК-ДАТЧИКИ .

Ультразвуковой датчик

Ультразвуковой датчик — это устройство бесконтактного типа, которое можно использовать для измерения расстояния, а также скорости объекта.Ультразвуковой датчик работает на основе свойств звуковых волн с частотой выше, чем у человеческого слышимого диапазона.

Используя время распространения звуковой волны, ультразвуковой датчик может измерить расстояние до объекта (аналогично SONAR). Свойство звуковой волны Доплеровский сдвиг используется для измерения скорости объекта.

Дальномер на базе Arduino — это простой проект, использующий ультразвуковой датчик: ПОРТАТИВНЫЙ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДИАМЕТР .

Ниже приводится небольшой список проектов, основанных на нескольких из вышеупомянутых датчиков.

Датчик освещенности — СВЕТИЛЬНИК, ИСПОЛЬЗУЮЩИЙ LDR

Датчик дыма — ЦЕПЬ СИГНАЛИЗАЦИИ ДЫМОВОГО ДЕТЕКТОРА

Датчик алкоголя — КАК ЗАКЛЮЧИТЬ КОНТРОЛЬ ДЫХАТЕЛЬНОГО АЛКОГОЛЯ?

Датчик касания — ЦЕПЬ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЯ СЕНСОРНОГО ДИММЕРА, ИСПОЛЬЗУЯ ARDUINO

Датчик цвета — ДЕТЕКТОР ЦВЕТА НА ОСНОВЕ ARDUINO

Датчик влажности

— ДАТЧИК ВЛАЖНОСТИ DHT11 НА ARDUINO

Датчик наклона — КАК СДЕЛАТЬ ДАТЧИК НАКЛОНА С ARDUINO?

В этой статье мы узнали о том, что такое датчик, какова классификация датчиков и различные типы датчиков, а также их практическое применение.

Вентилятор постоянного тока с регулируемой температурой и термистором: проект со схемой

«Автоматизация — это хорошо, если вы точно знаете, где разместить машину», В этом руководстве мы создаем вентилятор постоянного тока с регулируемой температурой с использованием термистора , поскольку он начинается выше заданного уровня температуры и останавливается, когда температура возвращается к нормальному состоянию. Весь этот процесс происходит автоматически. Ранее мы создали вентилятор с регулируемой температурой, используя Arduino, где скорость вентилятора также регулируется автоматически.

Необходимые компоненты

  • Микросхема операционного усилителя LM741
  • NPN транзистор MJE3055
  • Термистор NTC — 10к
  • Потенциометр — 10к
  • Резисторы — 47 Ом, 4,7к
  • Вентилятор постоянного тока (двигатель)
  • Блок питания-5в
  • Макетная плата и соединительные провода

Принципиальная схема

Ниже приведена принципиальная схема вентилятора постоянного тока с регулируемой температурой, использующего термистор в качестве датчика температуры:

Термистор

Ключевым компонентом схемы вентилятора с регулируемой температурой является термистор, который используется для определения повышения температуры. Термистор — это термочувствительный резистор , сопротивление которого изменяется в зависимости от температуры. Существует два типа термистора NTC (отрицательный температурный коэффициент) и PTC (положительный температурный коэффициент), мы используем термистор типа NTC. Термистор NTC — это резистор, сопротивление которого уменьшается при повышении температуры, в то время как в PTC оно будет увеличивать сопротивление при повышении температуры. Проверьте здесь цепь пожарной сигнализации с помощью термистора.

Микросхема ОУ LM741

Операционный усилитель — это электронный усилитель напряжения с высоким коэффициентом усиления со связью по постоянному току.Это небольшая микросхема с 8 контактами. ИС операционного усилителя используется в качестве компаратора, который сравнивает два сигнала: инвертирующий и неинвертирующий. В микросхеме ОУ 741 PIN2 — это инвертирующая входная клемма, а PIN3 — неинвертирующая входная клемма. Выходной контакт этой ИС — PIN6. Основная функция этой ИС — выполнять математические операции в различных схемах.

Операционный усилитель

в основном имеет внутри компаратор напряжения , который имеет два входа: один — инвертирующий, а второй — неинвертирующий.Когда напряжение на неинвертирующем входе (+) выше, чем напряжение на инвертирующем входе (-), тогда на выходе компаратора высокий уровень. И если напряжение инвертирующего входа (-) выше, чем неинвертирующего конца (+), то выходное напряжение НИЗКОЕ. Операционные усилители имеют большое усиление и обычно используются как усилитель напряжения . Некоторые операционные усилители имеют более одного компаратора внутри (операционный усилитель LM358 имеет два, LM324 — четыре), а некоторые имеют только один компаратор, например LM741 . Применение этой ИС в основном включает сумматор, вычитатель, повторитель напряжения, интегратор и дифференциатор.Выход операционного усилителя является произведением коэффициента усиления и входного напряжения. Проверьте здесь другие схемы операционного усилителя.

Схема выводов операционного усилителя IC741:

Конфигурация контактов

ПИН.

ПИН Описание

1

Нулевое смещение

2

Инвертирующий (-) входной терминал

3

неинвертирующий (+) входной терминал

4

Источник отрицательного напряжения (-VCC)

5

нулевое смещение

6

Вывод выходного напряжения

7

Источник положительного напряжения (+ VCC)

8

не подключен

Работа вентилятора постоянного тока с регулируемой температурой с использованием термистора

Работает по принципу термистора.В этой схеме контакт 3 (неинвертирующий контакт операционного усилителя 741) соединен с потенциометром, а контакт 2 (инвертирующий контакт) соединен между R2 и RT1 (термистор), которые образуют цепь делителя напряжения. Первоначально в нормальных условиях выход операционного усилителя НИЗКИЙ, так как напряжение на неинвертирующем входе меньше, чем на инвертирующем входе, что заставляет NPN-транзистор оставаться в выключенном состоянии. Транзистор остается в выключенном состоянии, потому что на его базу не подается напряжение, и нам нужно некоторое напряжение на его базе, чтобы NPN-транзистор стал проводящим.Здесь мы использовали NPN-транзистор MJE3055, но здесь может работать любой сильноточный транзистор, как BD140.

Нет, когда температура повышается, сопротивление термистора уменьшается, а напряжение на неинвертирующем выводе операционного усилителя становится выше, чем на инвертирующем выводе, поэтому на выходе 6 операционного усилителя станет ВЫСОКИЙ, а транзистор будет включен (потому что, когда выход операционного усилителя ВЫСОКИЙ, напряжение будет течь через коллектор к эмиттеру). Теперь эта проводимость NPN-транзистора позволяет вентилятору запускаться.Когда термистор вернется в нормальное состояние, вентилятор автоматически выключится.

Преимущества

  • Простота в обращении и экономичность
  • Вентилятор запускается автоматически, поэтому он может контролировать температуру вручную.
  • Автоматическое переключение сэкономит энергию.
  • Для охлаждения теплоотводящих устройств установка проста.

Заявка

  • Вентиляторы охлаждения для ноутбуков и компьютеров.
  • Это устройство используется для охлаждения двигателя автомобиля.

Температура

Температура (иногда называемая термодинамической температурой) — это мера средней кинетической энергии частиц в системе. Температура — это степень « жара » (или « холода ») — мера интенсивности тепла . Самый распространенный символ или сокращение для температуры — T .

Когда два объекта с разной температурой соприкасаются, более теплый объект становится холоднее, а более холодный объект становится теплее.Это означает, что тепло переходит от более теплого объекта к более холодному.

Преобразователь температуры

Преобразование между ° C (Цельсий), ° F, (Фаренгейт), K (Кельвин) и ° R (Ренкин) с помощью калькулятора ниже:

18 0 671
Ренкин Кельвин Фаренгейт Цельсий
° R K ° F ° F 0 -459.67 -273,15
100 55,56 -359,67 -217,59
180 100 -279,67 -17,78
491,67 273,15 32 0
559,67 310,93 100 37,78
67 373,15 212 100

Температурный преобразователь — веб-приложение

Добавьте веб-приложение преобразователя температуры на свое мобильное устройство или рабочий стол. Приложение сохраняется в вашем браузере и автоматически работает в автономном режиме после первого посещения.

Градус Цельсия (° C) и Градус Фаренгейта (° F)

Термометр может помочь нам определить, насколько холодным или горячим является вещество. Температура в большинстве стран мира измеряется и указывается в градусах Цельсия ( ° C ). В США принято указывать температуру в градуса по Фаренгейту ( ° F, ) . В шкалах Цельсия и Фаренгейта в качестве контрольных точек используются температуры, при которых лед тает (вода замерзает) и вода закипает.

  • По шкале Цельсия точка замерзания воды определяется как 0 ° C , а точка кипения определяется как 100 ° C
  • По шкале Фаренгейта вода замерзает при температуре 32 ° F и кипит при 212 ° F

По шкале Цельсия между точкой замерзания и точкой кипения воды находится 100 градусов по сравнению с 180 градусов по шкале Фаренгейта.Это означает, что 1 ° C = 1,8 ° F (см. Раздел о разнице температур ниже).

Значения можно преобразовать между двумя единицами измерения температуры с помощью формул:

T (° F) = 1,8 T (° C) + 32 (1)

T (° C) = (T ( ° F) — 32) / 1,8 (2)

где

T (° C) = температура (° C)

T (° F) = температура (° F)

Цельсия vs.По Фаренгейту

9026 -20 902 902
Температура
o C o F
-20

9025 -10 14
-5 23
0 32
5 41
10 50 50 20 68
25 77
30 86
35 95
40 104
122

Пример : Пациент с SARS (тяжелый острый респиратор y Syndrome) имеет температуру 106 ° F.Какая температура в градусах Цельсия?

T (° C) = (106 ° F -32) / 1,8 = 41,1 o C

Таблица преобразования температуры — o C в зависимости от ° F

Разница температур — или Изменение температуры — градус Цельсия по сравнению с градусом Фаренгейта

Обратите внимание, что для разницы (изменения) температуры — как используется в диаграммах теплопотерь

  • 1 градус Цельсия разницы температур равен 1.8 градусов по Фаренгейту разницы температур

ΔT (° C) = ΔT (° F) / 1,8 (3)

ΔT (° F) = 1,8 ΔT (° F) C) (4)

где

ΔT (° F) = разность температур (° F)

ΔT разность температур (° C)

Пример : Вода охлаждается от 100 ° C до 60 ° C.Какая разница температур в ° F?

Разница температур в градусах Цельсия:

ΔT (° C) = 100 ° C 60 = 40 C ° температура относительно 273.15 K) и C ° используется для разницы температур.

Разница температур в градусах Фаренгейта, рассчитанная с использованием (1)

100 ° C = 1,8 (100 ° C ) + 32 = 212 ° F

600002 ° C = 1,8 (60 ° C ) + 32 = 140 ° F

ΔT (° F) 90 = 9 212 ° F 140 ° F = 72 ° F

Разница температур в градусах Фаренгейта, рассчитанная с использованием (3)

90ΔTT (° F ) = 1.8 (40 C ° Температура) = 72 ° F Разница температур

9 Разница

C ° ° F

Kelvin — K

9 Шкала абсолютной температуры .По шкале Кельвина самая низкая возможная температура, –273 ° C, , имеет значение 0 K, ( 0 K, ) и называется абсолютным нулем. Единицы по шкале Кельвина называются Кельвинами ( K ), и символ градуса не используется.
Потому что не бывает температур ниже 0 К — шкала Кельвина не имеет отрицательных чисел.

Кельвин имеет ту же инкрементную шкалу, что и шкала Цельсия, и одна единица Кельвина равна по размеру одной единице Цельсия:

1 единица Кельвина = 1 единица ° C

ΔT (° K) = ΔT ( ° C) (5)

Чтобы вычислить температуру Кельвина, добавьте 273 к температуре Цельсия:

T (K) = T (° C) + 273.15 (6)

Пример: Какая нормальная температура тела составляет 37 o C по шкале Кельвина?

T (K) = T ( ° C) + 273,15 = 37 ° C

градусов Ренкина —

R

В английской системе абсолютная температура выражается в градусах Ранкина (R) , а не в градусах Фаренгейта:

T (° R) = 1.8 * T (K) (7)

T (° R) = 1,8 * (T (° C) +273,15)

T (° R) = T (° F) + 459,67 (8)

ΔT (° R) = ΔT (° F) (9)

Конвертер Цельсия в Фаренгейта (и наоборот)

Загрузите и распечатайте Конвертер Цельсия в Фаренгейта!

Какой полюс холоднее? | НАСА Climate Kids

Краткий ответ:

И Арктика (Северный полюс), и Антарктика (Южный полюс) холодны, потому что на них не падает прямой солнечный свет.Однако Южный полюс намного холоднее Северного.

Действительно холодно или очень, очень холодно?

И Арктика (Северный полюс), и Антарктика (Южный полюс) холодны, потому что на них не падает прямой солнечный свет. Солнце всегда низко над горизонтом, даже в середине лета. Зимой Солнце настолько далеко за горизонтом, что месяцами не появляется вообще. Так что дни такие же, как ночи — холодные и темные.

Хотя Северный полюс и Южный полюс являются «полярными противоположностями», они оба получают одинаковое количество солнечного света.Но Южный полюс намного холоднее Северного. Зачем? Что ж, поляки — полярные противоположности и в остальном.

Арктика — это океан, окруженный сушей. Антарктика — это земля, окруженная океаном.

Океан под арктическим льдом холодный, но все же теплее льда! Так что океан немного согревает воздух.

Антарктида засушливая и высокая. Подо льдом и снегом — земля, а не океан. И там горы. Средняя высота Антарктиды составляет около 7500 футов (2.3 км). И чем выше вы поднимаетесь, тем холоднее становится.

Этот трехмерный топографический вид Антарктиды дает представление о ее возвышенностях и горах.

Время года Средняя (средняя) температура
Северный полюс Южный полюс
Лето 32 ° F (0 ° C) −18 ° F (−28.2 ° С)
Зима -40 ° F (-40 ° C) −76 ° F (−60 ° C)

Атомы при отрицательной абсолютной температуре — самые горячие системы в мире — ScienceDaily

То, что нормально для большинства людей зимой, пока что невозможно в физике: минус температура. По шкале Цельсия минусовые температуры удивляют только летом. По шкале абсолютных температур, которая используется физиками и также называется шкалой Кельвина, невозможно опуститься ниже нуля — по крайней мере, не в том смысле, что становится холоднее нуля по Кельвину.

Согласно физическому смыслу температуры, температура газа определяется хаотическим движением его частиц: чем холоднее газ, тем медленнее частицы. При нуле кельвина (минус 273 градуса Цельсия) частицы перестают двигаться, и весь беспорядок исчезает. Таким образом, ничто не может быть холоднее абсолютного нуля по шкале Кельвина. Физики из Университета Людвига-Максимилиана в Мюнхене и Института квантовой оптики Макса Планка в Гархинге создали в лаборатории атомный газ, который, тем не менее, имеет отрицательные значения Кельвина.Эти отрицательные абсолютные температуры имеют несколько явно абсурдных последствий: хотя атомы в газе притягиваются друг к другу и создают отрицательное давление, газ не коллапсирует — поведение, которое также постулируется для темной энергии в космологии. Предположительно невозможные тепловые двигатели, такие как двигатель внутреннего сгорания с термодинамическим КПД более 100%, также могут быть реализованы с помощью отрицательных абсолютных температур.

Чтобы довести воду до кипения, необходимо добавить энергии.Когда вода нагревается, молекулы воды со временем увеличивают свою кинетическую энергию и в среднем перемещаются все быстрее и быстрее. Тем не менее, отдельные молекулы обладают разной кинетической энергией — от очень медленной до очень быстрой. Состояния с низкой энергией более вероятны, чем состояния с высокой энергией, то есть только несколько частиц движутся действительно быстро. В физике это распределение называется распределением Больцмана. Физики, работающие с Ульрихом Шнайдером и Иммануэлем Блохом, теперь реализовали газ, в котором это распределение точно инвертировано: многие частицы обладают высокими энергиями, и лишь некоторые из них — низкими.Эта инверсия распределения энергии означает, что частицы приняли отрицательную абсолютную температуру.

«Перевернутое распределение Больцмана — признак отрицательной абсолютной температуры; и это то, чего мы достигли », — говорит Ульрих Шнайдер. «Тем не менее, газ не холоднее нуля по Кельвину, а горячее», — объясняет физик: «Он даже горячее, чем при любой положительной температуре — шкала температур просто не заканчивается на бесконечности, а вместо этого перескакивает к отрицательным значениям.”

Отрицательная температура может быть достигнута только с верхним пределом энергии

Значение отрицательной абсолютной температуры лучше всего можно проиллюстрировать с помощью катящихся сфер в холмистом ландшафте, где долины означают низкую потенциальную энергию, а холмы — высокую. Чем быстрее движутся сферы, тем выше их кинетическая энергия: если начать с положительных температур и увеличить общую энергию сфер, нагревая их, сферы будут все больше распространяться в области с высокой энергией.Если бы можно было нагреть сферы до бесконечной температуры, то была бы равная вероятность найти их в любой точке ландшафта, независимо от потенциальной энергии. Если бы теперь можно было добавить еще больше энергии и тем самым еще больше нагреть сферы, они бы предпочтительно собирались в высокоэнергетических состояниях и были бы даже горячее, чем при бесконечной температуре. Распределение Больцмана было бы инвертированным, и поэтому температура была бы отрицательной. На первый взгляд может показаться странным, что отрицательная абсолютная температура выше положительной.Однако это просто следствие исторического определения абсолютной температуры; если бы это было определено иначе, этого очевидного противоречия не существовало бы.

Эта инверсия населенностей энергетических состояний невозможна в воде или любой другой природной системе, поскольку системе потребуется поглощать бесконечное количество энергии — невозможный подвиг! Однако, если частицы обладают верхним пределом своей энергии, например, вершиной холма в ландшафте потенциальной энергии, ситуация будет совершенно иной.Исследователи из исследовательской группы Иммануила Блоха и Ульриха Шнайдера реализовали такую ​​систему атомарного газа с верхним пределом энергии в своей лаборатории, следуя теоретическим предложениям Алларда Моска и Ахима Роша.

В своем эксперименте ученые сначала охлаждают около ста тысяч атомов в вакуумной камере до положительной температуры в несколько миллиардных долей Кельвина и улавливают их в оптические ловушки из лазерных лучей. Окружающий сверхвысокий вакуум гарантирует идеальную теплоизоляцию атомов от окружающей среды.Лазерные лучи создают так называемую оптическую решетку, в которой атомы расположены регулярно в узлах решетки. В этой решетке атомы все еще могут перемещаться с узла на узел за счет туннельного эффекта, но их кинетическая энергия имеет верхний предел и, следовательно, имеет требуемый верхний предел энергии. Однако температура относится не только к кинетической энергии, но и к полной энергии частиц, которая в данном случае включает взаимодействие и потенциальную энергию. Система исследователей Мюнхена и Гархинга также устанавливает предел для обоих из них.Затем физики подводят атомы к этой верхней границе полной энергии — таким образом достигается отрицательная температура, составляющая минус несколько миллиардных долей кельвина.

При отрицательных температурах двигатель может работать больше

I f сферы обладают положительной температурой и лежат в долине с минимальной потенциальной энергией, это состояние, очевидно, устойчиво — это природа, как мы ее знаем. Если сферы расположены на вершине холма с максимальной потенциальной энергией, они обычно скатываются вниз и тем самым преобразуют свою потенциальную энергию в кинетическую.«Однако, если сферы имеют отрицательную температуру, их кинетическая энергия уже будет настолько большой, что не сможет увеличиваться дальше», — объясняет Саймон Браун, докторант исследовательской группы. «Таким образом, сферы не могут скатиться вниз и остаются на вершине холма. Таким образом, ограничение по энергии делает систему стабильной! » Состояние с отрицательной температурой в их эксперименте действительно так же стабильно, как и состояние с положительной температурой. «Таким образом, мы создали первое состояние с отрицательной абсолютной температурой для движущихся частиц», — добавляет Браун.

Материя при отрицательной абсолютной температуре имеет целый ряд поразительных последствий: с ее помощью можно создавать тепловые двигатели, такие как двигатели внутреннего сгорания, с КПД более 100%. Однако это не означает, что нарушается закон сохранения энергии. Вместо этого двигатель мог не только поглощать энергию из более горячей среды и, таким образом, работать, но, в отличие от обычного случая, также и из более холодной среды.

При чисто положительных температурах более холодная среда, напротив, неизбежно нагревается, поэтому поглощает часть энергии горячей среды и тем самым ограничивает эффективность.Если горячая среда имеет отрицательную температуру, возможно одновременное поглощение энергии обеих сред. Таким образом, работа, выполняемая двигателем, больше, чем энергия, получаемая только от более горячей среды — КПД превышает 100 процентов.

Достижение мюнхенских физиков может быть дополнительно интересно для космологии, поскольку термодинамическое поведение отрицательной температуры обнаруживает параллели с так называемой темной энергией. Космологи постулируют темную энергию как неуловимую силу, которая ускоряет расширение Вселенной, хотя на самом деле космос должен сжиматься из-за гравитационного притяжения между всеми массами.Подобное явление наблюдается в атомном облаке в мюнхенской лаборатории: эксперимент основан на том факте, что атомы в газе не отталкиваются друг от друга, как в обычном газе, а вместо этого взаимодействуют привлекательно. Это означает, что атомы оказывают отрицательное давление вместо положительного. Как следствие, атомное облако хочет сжаться и действительно должно коллапсировать — как и следовало ожидать от Вселенной под действием гравитации. Но из-за его отрицательной температуры этого не происходит.Газ спасен от коллапса, как и Вселенная.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *