Проблема датчиков давления масла хорошо известна любому владельцу Газ-21 с маломальски значимым стажем. В своё время датчики ММ9 являлись достаточно неплохими приборами, обеспечивавшими необходимую точность показаний. Однако, в последние годы приобрести такой датчик стало весьма проблемным делом. Совместимые датчики выпуска 90-х годов от "Москвича-412" характеризуются отвратительным качеством, а те старые запасы, которые ещё можно найти по гаражам, увы, в силу древности часто оказываются неспособными выполнять свои функции, в частности из за усыхания герметизирующего завальцовку клея. Даже если они и работают, с них бодро травит масло, что абсолютно недопустимо на столь престижных машинах.
Попытки заменить датчик давления масла на современный ММ-358 также оказываются обречёнными на неудачу в силу существенной разницы в их принципах действия.
В самом деле: датчик ММ9 является импульсным прибором, количество импульсов в единицу времени которого находится в зависимости от давления масла. При этом датчик ММ-358 представляет собой обычное переменное сопротивление, ползунок которого связан с мембраной, вследствие чего сопротивление датчика меняется в зависимости от давления.
Каким же образом можно "подружить" новый датчик ММ-358 с оригинальным указателем давления масла УК-25? Оказывается, можно. Внизу представлена принципиальная схема устройства, позволяющего сделать это.
Электронное согласующее устройство ММ9-XL представляет собой ассиметричный мультивибратор - генератор импульсов, частота генерации которого увязана с сопротивлением датчика ММ-358. То-есть, изменение сопротиления датчика влечёт за собой изменение частоты импульсов, подаваемых на указатель давления масла УК-25. Таким образом воспроизводится принцип работы "оригинального" датчика давления масла.
Поскольку схема является измерительной, на ней указаны конкретные параметры транзисторов. Следует иметь ввиду, что отклонение статического коэффициента передачи тока "В" от указанного на схеме повлечёт за собой нарушение балансировки схемы и соответственно показаний прибора. По этой причине транзисторы следует подбирать из кучи, пользуясь мультиметром, оснащённым соответствующей функцией "тест транзисторов".
Указатель УК-25 (сопротивление указателя составляет 45 Ом) находится в коллекторной цепи транзистора VT2, составляющего в паре с VT1 мультивибратор-генератор импульсов. Параллельно указателю включён светодиод LED - индикатор импульсов, поступающих на УК-25, полезный для визуального контроля работы схемы. Транзистор VT3 является управляющим для мультивибратора, развязывающим небольшое сопротивление датчика ММ-358 (180 Ом максимум) с потребным для устойчивого регулирования частоты импульсов мультивибратора сопротивлением порядка 2 КОм. Иными словами, использовать ММ-358 напрямую в цепи базы транзистора VT2 не представляется возможным, в силу малости его сопротивления: мультивибратор не способен отреагировать на изменение этого сопротивления изменением частоты генерации в широких пределах. Транзистор VT3 решает эту проблему, поскольку в качестве управляющего частотой генерации сопротивления используется его p-n переход "эмиттер-коллектор". То-есть транзистор VT3 работает в усилительном режиме.
Переменный резистор R200 Ом является подстроечным для компенсации разброса сопротивлений применяемых датчиков ММ-358, переменные резисторы R1.5 Ком и R150 Ом - балансировочными для настройки показаний УК-25 при установке модуля на машину. Диод VD1 и резистор R2 Мом - призваны обеспечивать соотвестсвенно параметрическую и ООС-стабилизацию рабочей точки транзистора VT3 при изменении температуры.
Воспринимаемая резистором R56 Ом мощность составляет 3,9 Вт. Соответственно в качестве этого сопротивления следует устанавливать резистор с допускаемой мощностью рассеяния не менее 4 ВТ, либо заменить его парой параллельных сопротивлений на 100 Ом с мощностью рассеяния 2 Вт. Прочие сопротивления можно установить на номинальную мощность 0,25 Вт. Схема собирается на макетной плате навесным монтажом и устанавливается в пластиковый корпус подходящей конфигурации.
Теперь о минусах.
Испытания обозначенной схемы на машине выявили её зависимость от бортового напряжения автомобиля. К примеру, на оборотах двигателя 500 об/мин напряжение составляет 14 Вольт. Если включить фары, отдаваемая генератором мощность оказывается недостаточной и напряжение падает до 13.2 Вольта. При этом показания прибора падают на 20%. При выключении фар они восстанавливаются на прежнем уровне. В чём дело?
Указатель УК-25 представляет собой термобиметаллический прибор, показания которого зависят от напряжения настолько, насколько тепловая мощность, выделяемая в приборе зависит от напряжения.
Если мощность есть произведение тока на напряжение (P=I*U), то (ток через УК-25 при напряжении 14 вольт составляет: I=14В/45ом=0.31А; при этом если напряжение упало до 13.2 вольт: I=13.2/45=0.29A. Соответственно мощность в первом случае: P=U*I=14*0.31=4.34Вт, а во втором: P=13.2*0.29=3.82Вт.) то разница в мощности, идущей через спираль термоэлемента при изменении бортового напряжения составляет 4.34-3.82=0.52Вт, что весьма существенно сказывается на показаниях УК-25. Даже при абсолютно термостабильной и стабилизированной по напряжению ММ9-XL, УК-25 будет врать при перепадах напряжения на борту.
Хотелось бы услышать варианты решения данной проблемы средствами современной электроники. На рисунках 1 и 2 представлены графики зависимости показаний УК-25 от сопротивления в его цепи и адекватная зависимость для датчика ММ-358, а также принципиальная схема ММ9-XL.

1. На сколько отличается вольтзависимость стандартной схемы от предлагаемой?
2. На сколько отличается частота и форма импульсов стандартной схемы от предлагаемой. Осциллограммы есть?

Идея мне нравится. Реализация - не нравится. Надо подумать.
Не нравится мне следующее - предложена импульсная схема, но параметры ее компонентов сильно сказываются на результате. Думать буду над развязкой девайса на две части - преобразователь сопротивления в скважность и на ключевое устройство со стабилизатором тока в открытом состоянии.

1. В стандартной схеме вольтзависимость скомпенсирована однотипным конструктивом УК-25 и ММ9 в силу наличия и в приёмнике и в датчике термобиметаллических элементов. Понижение напряжения в бортовой сети в этом случае приводит к уменьшению периода замыканий контактов внутри ММ9, что при нормальных условиях эквивалентно увеличению показаний УК-25. Однако, в силу снижения тепловой мощности термоэлемента УК-25 при падении напряжения, УК-25 начинает выдавать заниженные показания. Таким образом вольтозависимость оригинальной схемы компенсируется в пределах её декларируемой точности. О как!
2. Осциллограмм нет, форма импульсов у ММ9-XL прямоугольная. Это можно визуально наблюдать по светодиоду в схеме. Абсолютно чёткое включение-выключение без всяких переходных процессов.
3. Частота "оригинальной" схемы для холостого хода по результатам испытаний составила около 1 Гц. Давление в 5 бар на УК-25 можно получить при частоте датчика около 2 Гц. Осциллограмм нет.
Стабилизация:
1. Как ни странно, мультивибраторы дают достаточно стабильные показатели в данном конкретном случае. Во-первых транзисторы VT1 и VT2 работают в ключевом режиме, который в отличие от усилительного сам по себе весьма стабилен, а во-вторых дрейф рабочей точки транзисторов, возникающий под действием температуры или напряжения компенсируется способом их включения: например, удлинению паузы соответствует удлинение импульса и наоборот. Учитывая специфику и инерционность УК-25 такой генератор для него является вполне приемлемым. Следует лишь следить, чтобы коэффициент "В" у VT1 и VT2 отличался бы не более, чем на 20 единиц. Для данного случая.
2. Что касается транзистора VT3, то здесь всё естественно, сложнее, поскольку его p-n переход работает, как переменное сопротивление. Конечно, обратная связь резистором в 2 Мом и VD1 делают своё дело, однако ресурс подобной стабилизации не безграничен, вследствие чего схему следует монтировать в салоне автомобиля и не на воздуховоде.
Однако, существенным остаётся вопрос зависимости показаний УК-25 от напряжения, которую ММ9-XL никак не учитывает, в отличие от "оригинальной" схемы. Нам нужен прорыв.

А насколько велика скважность при показаниях, равных 5 Атм? Может, замутить стабилизатор вольт на 9… Главное, чтоб такого напряжения хватило для реализации всей шкалы…

Около 0,5с. Думаю, будет работать и от 9V, только как быть с пространственным расположением? Что, на УК-25 свой стабилизатор ставить?

Ндя… неудобно конечно… А вообще, надо это как-то в корне переработать, в т.ч. и элементную базу… 3 подстроечных резистора в 1 схеме это много… Надо будет репу почесать, но не раньше выходных наверно…

Известны характеристики датчика и показометра?

А сорри картинку не улядел

Ну про характеристику датчика там понятно, а вот про приемник - не очень… что там за сопротивление у показометра?

Это активное сопротивление вольфрамовой спирали термоэлемента УК-25.
Резисторов там не много. Два - балансировка VT-3 и одно - подстройка сопротивления ММ-358. По опыту сборки таких схем, чем больше настроек тем лучше. Это серийные экземпляры удобно без подстроек штамповать. А единичные опытные образцы - извините…

"2. Осциллограмм нет, форма импульсов у ММ9-XL прямоугольная. Это можно визуально наблюдать по светодиоду в схеме. Абсолютно чёткое включение-выключение без всяких переходных процессов."

Очень даже не показатель, Антон. Форма импульсов может быть и пилообразной, к примеру, и светодиод поведет себя точно так же.

Делов-то… подключить осциллограф… и увидеть! )))

В общем, надо собрать копию, и поэкспериментировать!

Одного пока не придумал, КАК "на столе" сымитировать поведение датчика в реальный условиях (без машины) ?
В какую-то герметичную камеру его нужно, туда - накачивать давление…
Одновременно - замерять показания обычным манометром - и сравнивать с нашим показометром?…

Впрочем, кажется, и про это нашел - ЗДЕСЬ, У НАС !

Круттттооо!!! визуально наблюдать?! осциллоггррафф не ннужен ваабще?

Виктор, вчитайтесь в ме сообщение повнимательней. Там я как раз и говорю, что чисто визуальное наблюдение - абсолютно не показатель.

Граждане, светодиоды вообще довольно чувствительны к напряжению и если оно будет пилообразное, диод будет не мигать, а загораться, а потом плавно затухать либо наоборот там… В любом случае пилообразность импульсов по диоду видна будет невооружённым глазом.

Для настройки датчика ММ358 "на столе" нами был использован переходник из шинного ниппеля спаянного с масляным штуцером, таким же, который завёрнут в блок ЗМЗ-21 под датчик давления. Фото нету к сожалению. Ниппель подключаем к насосу и вперёд.

Угу…
Я примерно так себе эту конструкцию и представлял!…
Спасибо!

PS. Чего кому-то понадобилось к форме импульса цепляться - ума не приложу… )))
Лучче-б потратили свою энергию - набросали схемку, как, скажем, подобное на микроконтроллере сделать

А не проще ли взять и поставить механику от Зил 131, один в один входит в место старого и лампочка рядом.

Так много умного описано, но я ничего не понял.
Раньше стоял родной движок с датчиком мм9, потом поставил 24ый движок, уже с датчиком 358ым кажись, все работает. Или он врет?

Тема вообще то про замену датчика ММ9 на ММ358. Потому, что последний меньше врёт.

Так я так и не понял, если просто заменить, то будет ли он правильно показывать?

Нет, не будет. Датчик давления работает в паре с показометром и объединён с ним конструктивно. В этой теме разговор про приставку, позволяющую "подружить" ММ358 с родным 21-м указателем УК-25. О строгом соответствии показаний истинному давлению говорить затруднительно, но примерно они соответствуют.

Возможно ли купить где то эту приставку?

Тема скрытой модификаций узлов, в т.ч измеряющих узлов станет каждым годом актуальнее из-за исчерпывания оригинальных зап-частей.
По етому предлагаю модератору в будущем соединить готовые и подвержденные практикой тех. решения с документацией позволяющих их повторить в отдельную рубрику.

Неа… Я себе сам паял. Кроме того, вроде бы нашлось другое решение:

Валерий:

Можно меня или Диму хорошо попросить и, возможно даже в этой жизни, поможем сделать. Или действительно, как выше указывали, от 131-го ЗиЛа взять механический и медную трубку тянуть в салон.

Дима выжидательно наблюдает за этой вакханалией. И соизволит подумать на эту тему.

Да, Димыч, ты подумай, надо чот спаять на микроконтроллере термо-и вольто-стабилизированное.