Senzori de debit cu fir

Masurarea masei aerului cu fir de sarma fierbinte 

O astfel de masuratoare se bazeaza pe efectul de racire al aerului la trecerea peste o sarma incalzita. Daca acest fir este incalzit prin trecerea unui curent constant prin el, atunci temperatura firului va scadea daca este marit debitul de aer si invers. In mod asemanator daca o sarma incinsa este tinuta la o temperatura constanta, atunci marimea curentului necesar pentru a mentine acesta temperatura va fi determinata de catre debitul de aer, cu cat mai mare este debitul de aer cu atat mai mare este curentul. Ambele metode, a curentului constant si a temperaturii constante, utilizeaza mijloace electronice pentru a masura temperatura. In general acesta se realizeaza prin folosirea variariatiei rezistentei la modificarea temperaturii.

Sistemul cu fir de sarma-incinsa tine cont de schimbarile produse in densitatea aerului. Aceasta este important in particular in cazurile unde automobilul este folosit la diferite altitudini. Presiunea atmosferica descreste cu altitudinea, deci intr-o zona situata mult deasupra nivelului marii, masa de aer asigurata pentru o deschizatura data a droselului este redusa considerabil. Daca nu se tine cont de aceasta caracteristica, amestecul bogat primit de motor va cauza o evacuare a gazelor de polure ridicata.

Functionarea senzorului se bazeaza pe principiul curentului constant. Cand aerul trece la o viteza constanta, curentul furnizat mentine firul fierbinte si determina scaderea rezistentei acestuia. Aceasta dezechilibreza puntea si ca rezultat determina amplificatorul sa creasca curentul de incalzire pana cand temperatura si rezistenta initiala sunt restabilite. Aceasta crestere a curentului de incalzire provoaca o mai mare cadere de tensiune pe R1, deci prin marirea acestei caderi (de tensiune) pe un rezistor de precizie plasat la R1 este obtinut un semnal de iesire de la senzor. Semnalul arata curentul de incalzire care este proportional cu masa aerului care curge prin senzor.

Facand legatura dintre semnalul senzorului fir de sarma fierbinte cu valorile stocate intr-o memorie a E.C.U.(Electronic Central Unit - unitatea centrala electronica), calculatorul poate determina cantitatea de combustibil necesar pentru a fi injectat pentru a se obtine proportia ceruta de aer-combustibil. Orice modificare in temperatura admisiei aerului determina puntea sa devina dezechilibrata. In curentul de aer alaturat firului-fierbinte este plasat un fir rezistiv de compensare Rb.

Variatia rezistentei firului fierbinte este masurata folosind o punte Wheatstone. Alegerea atenta a diametrului firului asigura ca timpul de raspuns al sistemului la schimbarile debitului de aer este limitat la cateva milisecunde. Aceasta valoare a timpului inlatura problemele provocate de un debit de aer neregulat prin admisie, in special cand motorul functioneaza la viteza scazuta sub sarcina maxima.

Temperatura rezistorului de compensare - firul rece - actioneaza ca un etalon. In functionare amplificatorul mentine firul fierbinte la 100°C peste temperatura firului rece. Radiatia caldurii firului este scazuta cand firul devine murdar, deci pentru a evita aceasta problema, E.C.U. este programata sa arda murdaria prin incalzirea firului la o temperatura mai mare decat normal pentru o secunda de fiecare data cand motorul este oprit.