RU (495) 989 48 46
Пленка на бампер

АНТИГРАВИЙНАЯ ЗАЩИТА БАМПЕРА

 

Датчики уровня топлива в баке


Датчик уровня топлива - типы, устройство, ремонт

Для определения количества бензина или дизеля в баке и контроля их расхода применяются датчики уровня топлива. Подобные устройства обычно используются вместе с дополнительным оборудованием, предназначенным для мониторинга транспорта. Они относятся к одним из важнейших компонентов в автомобиле, из-за чего требуют особого внимания.

Что такое датчик уровня топлива

ДУТ представляет собой специальное устройство, определяющее уровень столба топлива в баке. С его помощью можно узнать точный объем имеющегося бензина или дизеля, их расход за конкретный период и время заправок или сливов. Устанавливают такой датчик не только на машины, но и на стационарные объекты.

Работает ДУТ совместно с указателем уровня топлива, расположенном на приборной панели, куда и передает полученные параметры. Для отображения подробной информации потребуется платформа GPS-мониторинга.

Где находится ДУТ

Топливный бак – единственное место, где может находиться датчик топлива. Однако при этом могут различаться его вариации. В некоторых случаях ДУТ входит в комплект топливного модуля и располагается внутри него вместе с другими компонентами. Чаще всего устройство установлено на самом баке, посередине или сбоку, либо находится внутри. Последнее не применимо для ультразвуковых датчиков уровня топлива, которые могут быть только снаружи.

Принцип работы датчика уровня топлива

Как именно работает датчик уровня топлива, зависит от его типа. Однако основной принцип их действия всегда идентичен. Он основан на постоянном определении остатков топлива с помощью специального поплавка, трубок или ультразвука. Каждый измерительный элемент особым образом оценивает уровень бензина или дизеля и передает полученные параметры на приборную панель и в систему мониторинга.

Выходной сигнал может быть аналоговым, частотным или цифровым. Каждый имеет свои особенности и преимущества. Наиболее доступными по стоимости остаются ДУТ аналогового типа, но они имеют слабую защиту от помех, из-за чего информация передается с большой погрешностью. Частотные проводят сигналы в кодированном виде, что несколько улучшает ситуацию. Цифровые же датчики уровня топлива имеют микропроцессоры и отличаются лучшей защитой от помех, что позволяет им демонстрировать максимальную точность.

Неисправности и ремонт

Если ДУТ неисправен, то это сказывается на качестве измерений и работе указателя уровня топлива. Стрелка может «зависнуть» на нуле, остановиться на месте или просто показывать неверные параметры. Чтобы выполнить самостоятельный ремонт, потребуется изучить схему датчика уровня топлива и выполнить его демонтаж.

Основные неисправности и их устранение:

Любые серьезные поломки в датчике контроля топлива требуют замены поврежденных элементов. В большинстве случаев правильнее будет обратиться в сервис для полноценного тестирования и ремонта. Емкостные же измерители уровня топлива вообще не подлежат домашнему осмотру и требуют внимания специалиста.

Типы датчиков уровня топлива

Существует 3 вида датчиков уровня топлива в баке: поплавковый, емкостной и ультразвуковой. Каждый из них имеет свои особенности измерений и отличается точностью. Как правило, поплавковый ДУТ устанавливается на автомобили с завода, емкостной и ультразвуковой же можно монтировать у интеграторов GPS-мониторинга.

Поплавковый ДУТ

Поплавковый датчик уровня топлива находится внутри бака и показывает только приблизительный объем горючего. Погрешность при измерениях может иногда достигать даже 30%, из-за чего точным его назвать нельзя. Если датчик уровня топлива цифровой, то отклонения от реальных показателей могут быть заметно снижены. Чаще всего они устанавливаются на новые модели автомобилей.

Определяет уровень топлива такой датчик с помощью специального поплавка. Важной составляющей в устройстве выступает потенциометр. Когда в баке меняется количество топлива, поплавок смещается в соответствующую сторону и воздействует на сопротивление резистора с напряжением. Новые параметры передаются на приборную панель и способствуют движению стрелки в определенную сторону.

Емкостной ДУТ

Датчики уровня топлива емкостного типа устанавливаются внутри бака. Они отличаются высокоточными измерениями, погрешность которых не превышает 2%. Такой ДУТ можно монтировать у интеграторов GPS-мониторинга.

По принципу работы датчик уровня топлива емкостного типа несколько отличается от поплавкового варианта. В нем имеются две трубки, наружная и внутренняя, которые крепятся к плате устройства и выполняют функцию обкладок конденсатора. Они опускаются внутрь бака и пропускают ток. Когда повышается или уменьшается уровень горючего, меняется электрическая емкость датчика. Эти параметры и позволяют определить, насколько заполнен бак.

Ультразвуковой ДУТ

Установка ультразвукового датчика уровня топлива производится с наружной части бака и возможна только в сервисе интегратора. Он позволяет измерять объемы горючего с высокой точностью, не отклоняясь от реальных показателей сверх 2%. Однако на результатах измерений могут негативно сказаться инородные элементы или перегородки внутри бака, неровности его стенок и неплотный монтаж самого измерителя уровня топлива.

Устройство представляет собой особый излучатель, который размещается на центральной части дна бака. Во время использования оно создает ультразвуковые импульсы, которые проходят по всей емкости и возвращаются. Время, затраченное на один цикл пути, становится основой для автоматического вычисления реального уровня оставшегося топлива.

Особенности конструкции ДУТов

Производители иногда меняют устройство датчиков уровня топлива в некоторых моделях, дополняя их новыми элементами. Обычно они оборудуются специальными компонентами, добавляющими новые функции или улучшающими имеющиеся. Схема основного измерителя остается неизменной.

Удаленный контроль электропитания ДУТа

Иногда передача сигнала от измерителя уровня топлива прекращается. Происходит это по двум причинам: севший аккумулятор или отключение питания. В некоторых случаях недобросовестные водители делают это намеренно для слива горючего. Функция удаленного контроля исключает такую ситуацию и отправляет информацию в автопарк, если датчики топлива были отключены.

Контроль температуры топлива

Функция контроля температуры может присутствовать даже на ультразвуковых датчиках уровня топлива. Она позволяет выявлять отклонения в нагреве горючего и поддерживать двигатель исправным, но практической пользы в ней нет, так как на сроки обслуживания машины температурные показатели не влияют.

Универсальный интерфейс для подключения

Датчик уровня топлива с универсальным интерфейсом подключения позволяет выбирать между аналоговым и цифровым сигналом в любой момент. Такая возможность полезна в случаях, когда устройство требуется соединить с уже имеющимся трекером или закупается целая партия измерителей для большого автопарка.

Индикатор уровня топлива

Размещается индикатор топлива в кабине. Он показывает точный объем оставшегося горючего для контроля расхода. В некоторых случаях прибор несет дисциплинирующую функцию. С помощью показателей в кабине можно намекнуть недобросовестному водителю, что слив будет зафиксирован индикатором уровня топлива и приведет к наказанию.

Изгиб ДУТа

Если бензобак имеет сложную форму, то может потребоваться специальный ДУТ с возможностью изгиба измерительной части. Такие модели допускают однократное сгибание под углом до 70° без снижения срока службы прибора.

CAN-подобная шина S6

Использование CAN-подобной шины продвигается на рынке ДУТ в качестве создания универсального интерфейса для подключения различных приборов в автомобилях. Такие устройства с измерителем уровня топлива передают информацию по CAN-шине и дают большое преимущество в виде возможности совмещения нескольких датчиков.

Взрывозащищенное исполнение

ДУТы во взрывозащитном исполнении имеют особую конструкцию, которая обеспечивает повышенную безопасность. Они используются на бензовозах и прочей технике, перевозящей опасные грузы, где законодательно допускается установить только такой топливный датчик.

Встроенный GPS-трекер в ДУТ

Если автомобилю не требуется полноценная система GPS-мониторинга, но отслеживать местоположение нужно, то ДУТ с GPS-трекером станет оптимальным вариантом. Он помогает контролировать расход топлива и видеть нахождение машины, не приобретая дополнительных дорогостоящих устройств и экономя пространство.

Калибровка

При установке и обрезке емкостного измерителя уровня топлива потребуется произвести его калибровку. Для этого нужно задать новые параметры с указанием минимального и максимального объема горючего. Сделать это можно, просто замерив уровень топлива в пустом и наполненном баке.

Процесс калибровки:

  1. Подключить ДУТ к компьютеру, предварительно перевернув его измерителем вверх.
  2. Заполнить пространство между трубок используемым горючим.
  3. Когда показатели в ПО на компьютере зафиксируются, отметить их полным баком.
  4. Слить топливо из датчика, дождаться стабилизации в ПО и отметить пустой бак.

Также выполнить процедуру можно с помощью резервуара, но этот способ будет намного сложнее и потребует больше времени. Поэтому проще воспользоваться подручными средствами из инструкции выше.

Как выбрать датчик

Выбирая ДУТ, следует сразу определиться, какого типа он будет. Ситуации, когда есть смысл ставить поплавковую модель, встречаются редко. Как правило, выбор стоит между ультразвуковым датчиком уровня топлива и емкостным. Большой разницы между ними нет, поэтому вопрос скорее индивидуальный.

Что учесть при выборе ДУТа:

  1. Тип выходного сигнала. Рекомендуется отдавать предпочтение цифровым устройствам, работающим по стандарту RS-485.
  2. Длина измерителя в емкостном ДУТе. Если прибор будет иметь слишком короткие трубки, то минимальный уровень топлива будет отображаться некорректно.
  3. Дополнительные функции. Необходимость присутствия функций, расширяющих возможности устройства, определяется индивидуально.
  4. Усиленная защита питания и гальваническая развязка. Такие параметры помогают сохранить работоспособность устройства после скачка напряжения.
  5. Материал корпуса. Металлические приборы более устойчивы к ударам и обеспечивают защиту от электромагнитного влияния извне.

Также немаловажно обратить внимание на комплектацию прибора и производителя. В коробке должны присутствовать крепежи, прокладки и пломба. Предпочтительно выбирать модели от Bosch, Omnicomm, VDO или Italon. Особенно в тех случаях, когда приобретается электронный ДУТ с дополнительными функциями. Если есть необходимость сэкономить, то можно рассмотреть варианты от AEB, Febi и JP Group.

Замена устройства

Если потребуется установить новый датчик топлива, заменив старый, то ехать в сервисный центр нет необходимости – процедуру можно выполнить самостоятельно. Нужно лишь иметь под рукой все инструменты.

Как заменить ДУТ:

  1. Если автомобиль бензиновый, в самом начале нужно отключить отрицательную клемму аккумулятора.
  2. Снять облицовку багажного отсека и демонтировать задние сиденья, чтобы обеспечить доступ к датчику.
  3. Убрать защитную пластину, скрутив саморезы, и тщательно протереть поверхность, удалив грязь вокруг датчика.
  4. Отключить все подведенные электроцепи, предварительно оставив на каждой маркировку, чтобы исключить ошибки в дальнейшем.
  5. Скрутить винты, фиксирующие ДУТ, и аккуратно отсоединить устройство. Если измеритель установлен в топливном насосе, то может потребоваться разобрать и его.
  6. Произвести тщательную чистку от грязи и клея на месте, где будет установлено новое устройство, обеспечив хорошую герметичность.
  7. Устанавливая датчик, важно точно совместить его с прокладкой и, если есть необходимость, аккуратно обработать уплотнитель клеем.
  8. Выполнить все действия в обратной последовательности, за исключением установки облицовки и задних сидений.

Когда подключение будет выполнено, следует произвести диагностику. Сначала требуется залить полный бак и убедиться, что стрелка показала увеличение объема топлива. Затем нужно проехать не менее 30 километров и проверить, нет ли утечек и запаха горючего. Если все в порядке, то останется вернуть на место сиденья и облицовку.

Большинство действий с датчиком можно произвести самостоятельно. Однако не стоит разбирать устройство и производить его ремонт, если нет опыта работы с аналогичными приборами. Лучше обратиться в сервис и получить квалифицированную помощь.

Как проверить датчик уровня топлива

Когда не работает датчик топлива, то водитель не сможет рассчитать на сколько ему хватит того топлива что находится в баке. Плюс стрелка, которая показывает пустой бак, несомненно нервирует. В зависимости от типа датчика уровня топлива (ДУТ) чаще всего причинами могут быть истирание резистивных элементов, повреждение поплавка на рабочем рычаге либо проблемы с проводкой. Однако есть и другие, о которых также стоит знать. Зачастую проверку и элементарный ремонт датчика можно провести в гаражных условиях. А вот для диагностики электронных ДУТ придется обращаться за помощью в автосервис.

Содержание:

Где находится датчик уровня топлива

Чтобы понять почему датчик топлива показывает неправильно либо не работает вовсе, необходимо узнать где он стоит. Правда тут особого секрета нет, ведь естественно он находится непосредственно в топливном баке. Единственная разница, которая может быть это вариант его исполнения. В зависимости от конструкции он может быть встроен в топливный модуль, который представляет собой единое устройство, состоящее из датчика топлива, обратного клапана, топливного насоса и фильтра (у инжекторных двигателей), либо устанавливаться отдельно посередине/сбоку бензобака отдельно или же вкручивается отдельным устройством в бак если это дизельный автомобиль.

Типы датчиков уровня топлива

В автомобилях может использоваться один из трех основных типов датчиков уровня топлива. А именно:

Обратите внимание, что даже современные датчики зависимы от качества контактов на разъемах (в частности, условий эксплуатации и обслуживания). Поэтому выйти из строя может любой из перечисленных типов ДУТ.

Принцип работы датчика уровня топлива

В зависимости от принципа работы датчиков будут немного отличаться и неисправности которые могут с ними возникать. Рассмотрим схему работы датчика уровня топлива каждого из видов.

Поплавковый рычажный ДУТ

Принцип работы датчика уровня поплавкового типа основан на использовании реостата. К его центральной части прикреплен рычажок, на конце которого располагается поплавок. В зависимости от уровня топлива в баке поплавок будет перемещаться передвигая соответственно, и рычажок реостата по контактной дорожке. Во время такого движения будет изменяться сопротивление, что фиксируется электросистемой автомобиля. Соответственно, стрелка на приборной панели будет перемещаться в соответствии с указанным сопротивлением на реостате. К слову, при определенном положении поплавка, а значит, и значении сопротивления на реостате будет загораться контрольная лампа на приборной панели, указывающая на то, что в баке осталось мало топлива и необходима дозаправка.

Для наглядности рассмотрим работу датчика уровня топлива на примере автомобилей ВАЗ-2108/ВАЗ-2109, ВАЗ-21099. У них в конструкции могут использоваться два датчика — для высокой и низкой приборной панели. Конструкционно они похожи, однако имеют различное рабочее сопротивление. В частности, для датчика высокой панели значение сопротивления от 238 до 262 Ом означает, что топливный бак пуст. При сопротивлении 59…71 Ом стрелка топливного прибора находится приблизительно посередине (соответственно, и бак значит наполовину наполнен). Если же сопротивление находится в пределах 17…23 Ома, то это означает, что бак машины залит полностью.

Что касается датчика для низкой панели, то тут ситуация аналогичная. Так, при сопротивлении 285…335 Ом стрелка указывает на пустой бак. При 100…135 Ом стрелка будет соответствовать половине, а при значении 7…25 Ом — в конце шкалы, указывать, на полностью заправленный бак.

Указанные сопротивления важны в контексте проверки датчика, поскольку при выходе его из строя первое, что нужно сделать — выполнить проверку внутреннего сопротивления датчика с помощью электронного мультиметра.

Обратите внимание, что указанные значения сопротивлений актуальных лишь для перечисленных моделей ВАЗ. Для других же машин соответствующие значения необходимо искать дополнительно в прилагаемой к ним технической документации (мануалу). Однако даже эти показатели можно использовать как ориентир!

Трубчатый ДУТ

Конструкция датчика основывается на корпусе с направляющей стойкой (собственно, трубка), на другом конце которого расположен провод с контактной группой (фишкой). Также в конструкции есть поплавок с контактными кольцами, расположенный внутри полой трубки. Фланец корпуса крепится с помощью крепежных болтов на верхней стенке топливного бака. К слову, это является недостатком подобного типа датчиков и накладывает ограничение на его использование. В частности, датчики трубчатого типа можно устанавливать лишь на баки, высота которых достаточно велика.

Алгоритм работы трубчатого датчика уровня топлива следующий:

Сопротивление датчика уровня топлива будет отличаться у различных машин, поэтому при измерении нужно пользоваться технической документацией.

Электронный ДУТ

Электронные датчики уровня топлива устанавливают на автомобили, где используется качественный бензин и дизельное топливо, произведенный на биологической основе. Это обеспечивает не только очень точные показания датчика, но и позволяет «не прикасаться» исполнительному механизму непосредственно к топливу. Однако особенностью использования таких датчиков является то, что он не обеспечивает плавности в наблюдении за уровнем топлива (с небольшими шагами). В основе конструкции бесконтактных ДУТ лежит неактивный магнитный датчик. Схема датчика уровня топлива по которой он работает следующая:

Указатель уровня топлива в данном случае формируется по дискретному методу поскольку амплитуда сигнала обратной связи будет меняться от отрезка к отрезку который проходит магнит. В зависимости от модели конкретного датчика значение амплитуды сигнала и прочая техническая информация, отличается. Погрешность работы такой системы не превышает 0,5%…1% но и стоимость значительно выше обычной контактной системы, поэтому устанавливаются данные ДУТ лишь на машины бизнес и премиум класса.

Неисправности датчика уровня топлива

Внешне неисправности датчика уровня топлива проявляются одной из следующих ситуаций:

Если у вас появились подобные проблемы значит не работает датчик уровня топлива, а вот если движение стрелки не упало в ноль, а лампа сигнала минимального остатка не загорелась либо напротив горит и при наполненном баке, то это свидетельствует о неисправностях самой приборной панели.

На автомобилях управляемых ЭБУ о наличии проблем с ДУТ можно узнать по зафиксированным в ОЗУ блока кодов ошибок для этого достаточно подключить диагностический сканер для считывании памяти и проверки параметров датчиков различных систем.

Ошибки датчика уровня топлива

Номера основных ошибок что соответствуют неисправностям датчика уровня топлива:

Причины неисправности

Причинами, почему не работает датчик уровня топлива либо он неправильно показывает, становятся такие неисправности:

Чаще всего проблемы возникают с поплавками либо с резистивными элементами, которые со временем истираются и перестают передавать корректные данные. Но заметьте, что когда уровень топлива не показывается, то не всегда виноват именно датчик. Часто не работает стрелка, и тут виноват уже прибор на панели, который, по сути, является потенциоментром. Поэтому если датчик топливо неправильно показывает, то нужно его снять и проверить мультиметром и произвести визуальную дефектовку.

Как проверить датчик уровня топлива

Первое, что нужно сделать при проверке любого датчика уровня топлива — проверить приходит ли к нему питание через предохранитель. В случае, если конструкция автомобиля не предполагает открытый доступ к датчику, в таком случае нужно воспользоваться электросхемой автомобиля и подключиться к соответствующим выводам на колодках. Для этого нужно будет использовать кусочки проводов. Если же доступ есть (обычно через багажник или под задним сидением), то необходимо отключить фишку от датчика и далее воспользоваться электронным мультиметром для проверки либо контролькой.

Чтобы понять к каким контактам нужно подключатся используйте схему электропроводки, если же дело с обычным резистивным датчиком уровня инжекторного авто, то в качестве ориентира можно смотреть на сечение проводов подходящих к колодке — на бензонасос провода всегда толще, чем на датчик. В общих чертах алгоритм проверки будет следующим:

Если питания нет — для начала нужно проверить целостность предохранителя, а потом целостность проводов плюса и минуса. Когда же питание есть, но датчик топлива показывает некорректные данные, необходимо продолжать проверку и убедиться, в чем дело — в датчике или проводке.

Проверка датчика уровня топлива по универсальному методу

После проверки, приходит ли питание от предохранителя на датчик топлива, необходимо проверить как работу самого датчика, так и сигналы, отходящие от него на потенциометр на приборной панели, то есть, прибор уровня топлива.

Между датчиком топлива и потенциометром, используемых в машинах с карбюраторным двигателем, имеет три провода. Один из которых — «масса», второй — сигнальный провод сопротивления, идущий к прибору, и третий — сигнальный к контрольной лампе критического уровня топлива!

Между датчиками и потенциометрами у инжекторных моторов проводов четыре. Первый — «масса», второй — питание на бензонасос, третий — сигнальный, четвертый — на сигнальную лампу. Между электронными датчиками и прибором также имеют три провода. Первые два — это питание и «масса», а третий — сигнальный, идущий к блоку управления, который укажет количество топлива на цифровом табло приборной панели.

Проверку поплавкового или трубчатого датчика уровня топлива имеет смысл начать с универсального метода. Он выполняется в двух вариантах — когда стрелка постоянно находится в начале шкалы и когда стрелка находится постоянно в конце шкалы. Начнем с первого. Для этого необходимо:

В случае, когда после этого стрелка на приборе сместилась в конец шкалы — датчик уровня топлива неисправен. Если же стрелка осталась на месте — требуется проверить целостность сигнального провода, то есть, «прозвонить» его.

Если стрелка постоянно находится в конце шкалы, то проверка датчика выполняется по следующему алгоритму:

Для более точной диагностики датчик уровня топлива лучше проверять его в снятом состоянии.

В процессе демонтажа следите за тем, чтобы мусор с крышки или ободка уплотнителя не попал в топливный бак. Поэтому перед демонтажом желательно протереть ветошью пыль и грязь на крышке топливного модуля.

Как проверить рычажный датчик уровня топлива мультиметром

Конкретный пример как проверить рычажный датчик уровня топлива поплавкового типа в снятом состоянии рассмотрим на основе автомобилей ВАЗ-2108, ВАЗ-2109 и ВАЗ-21099. Алгоритм проверки будет следующим:

Кроме измерения датчика уровня топлива мультиметром также нужно выполнить его визуальную проверку. В частности, проверить работоспособность нужно, убедившись, что провода и разъемы не имеют механических повреждений. Также обязательно нужно осмотреть наличие окислов и/или мусора на переменном сопротивлении, а планка с контактами надежно закреплена и припаяна к выводам. Еще надо проверить плотность контакта, то есть, насколько плотно «язычок» подходит к переменному сопротивлению. При необходимости его нужно будет подогнуть (только осторожно!).

На других автомобилях (или при использовании других датчиков) алгоритм проверки будет таким же, однако предварительно необходимо знать номинальное значение сопротивлений установленных датчиков. Это можно найти в инструкции к ним либо в технической документации к автомобилю (мануалу).

Обратите внимание, что если датчик уровня топлива исправен, а указатель на приборной панели все равно работает некорректно либо не работает вовсе — значит, неисправен сам указатель. Зачастую ремонт связан с заменой (или добавлением) подстроечного резистора. Это требуется для того, чтобы скорректировать вышедшее из строя сопротивление на самом приборе.

Ремонт датчика уровня топлива

В первую очередь необходимо понимать, что ремонт датчика уровня топлива невозможен без его демонтажа с посадочного места.

Если на рычажном датчике уровня топлива износились резистивные элементы — можно попробовать подогнуть «язычок», который непосредственно скользит по ним и передает значение тока на контролирующий прибор. Заодно можно почистить контактные дорожки прибора. В случае же, если резистивная дорожка износилась значительно, то ремонт не возможен и ДУТ подлежит только замене. Если плата с резистивной дорожкой «гуляет» на своем посадочном месте — ее нужно припаять заново.

Когда возникли неисправности в электрической цепи датчика, обычно проблемы возникают на контактах. Соответственно, их нужно почистить и подтянуть. Также желательно смазать их специальной смазкой. Повреждены провода — желательно заменить на новые (можно целым жгутом). Однако если повреждение изоляции незначительное, то можно воспользоваться для ремонта изолентой или термоусадкой для проводов.

Если в трубчатом датчике загрязнилась направляющая трубка — значит, ее нужно почистить и смыть налет с помощью спрея с очистителем. Заодно можно почистить и сигнальные провода, расположенные вдоль трубки.

Недостатком электронного датчика уровня топлива является его неремонтопригодность. По крайней мере, в гаражных условиях. Поэтому, если данный узел вышел из строя — обратитесь за помощью в автосервис либо к официальному представителю автопроизводителя вашего автомобиля.

Спрашивайте в комментариях. Ответим обязательно!

Датчик уровня топлива: виды, принцип работы, устройство

Датчик уровня топлива (ДУТ) - функциональное устройство топливной системы автомобиля, единственным предназначением которого является определение уровня и объема горючего (дизтоплива, бензина, солярки, масла) в топливном баке.

Датчик располагается в баке для подачи топлива, а указатель топливного уровня выводится на приборной панели в салоне автомобиля. Подобные датчики контроля отличаются очень низкой погрешностью (не более 1%), их конструкция не имеет движущихся и быстро изнашиваемых элементов.

ДУТ также могут применяться в системах контроля заправок и слива топлива, а также в системах проведения спутникового мониторинга автомобилей.

Как устроен датчик уровня топлива

Современный датчик уровня топлива  - это не что иное, как датчик-потенциометр перемещения. Подобное устройство обладает рядом преимуществ, таких как: доступность, надежность и простота конструкции датчика; высокая точность проводимых измерений и низкая цена. Среди недостатков стоит выделить наличие отдельных элементов, восприимчивых к окислению и частым поломкам.

В топливной системе автомобиля могут использоваться датчики-потенциометры двух видов – трубчатые и рычажные. Основным элементом конструкции подобных датчиков является т.н. поплавок, для изготовления которого может использоваться тонколистовой металл, полая пластмасса и пенопласт.

Рычажный топливный датчик

В таком типе устройства поплавок соединяется с контактом датчика при помощи небольшого рычага, изготовленного из металла. Рычажный датчик представляет собой сектор, который разделен на полосы металла резистивного типа. Основой конструкции являются надежные износостойкие резисторы с толстой пленкой.

Подобный датчик может устанавливаться как отдельно, так и в блоке, который отвечает за подачу топлива. Блок может состоять из ТН и заборника топлива.

Благодаря своей исключительной универсальности рычажные датчики могут применяться практически на всех топливных баках.

Трубчатый топливный датчик

В данном типе датчика поплавок двигается внутри полой трубки. Параллельно установлены и провода, создающие сопротивление, на концах которых имеются контактные кольца для поплавка. Трубчатые датчики отличаются высоким уровнем устойчивости к различным колебаниям ТС.

ДВС, которые применяют новые виды топлива, оснащаются специальными бесконтактными ДУТ. Наиболее известным из таких датчиков является  магнитный датчик неактивный (MAPPS).

Основной элемент подобного устройства является закрытым, что полностью предотвращает его непосредственный контакт с горючей смесью. Поплавок в магнитном датчике соединяется с рычагом при помощи магнита (отсюда и название).

Передвижение магнита осуществляется исключительно по сектору, на котором устанавливаются металлические пластины, имеющие разную длину. Сформированное магнитное поле создает электрический сигнал на поверхности пластин, который определяет существующий уровень топливной смеси в баке.

Как работает датчик уровня топлива

Принцип действия ДУТ основан на следующем – для определенного значения уровня горючего в баке создается собственный сигнал на датчике.

Замеры уровня топлива поплавком осуществляются только при снижении уровня ТС в баке. При этом изначально указатель уровня показывает на заполнение бака, и только спустя некоторое время происходит плавное снижение указателя. В этот временной интервал датчики уровня могут допускать некоторую погрешность в измерении, которая зачастую не превышает 1%.

В большинстве топливных систем устанавливаются датчики уровня с цифровым и аналоговым сигналом. Датчик аналогового типа определяет степень изменения напряжения на потенциометре. Подобные датчики дают большую степень погрешности в измерениях в сравнении со своими цифровыми аналогами.

Датчик цифрового типа предназначен для преобразования аналогового сигнала в соответствующую цифру с дальнейшей корректировкой и выравниванием значения, с учетом возможных колебаний уровня ТС. Датчики данного типа отличаются высокой точностью, с допустимым уровнем погрешности в 0,5%.

что такое ДУТ, устройство и принцип работы

Как известно, любой автомобиль, даже простейший карбюраторный или дизель с механическим впрыском, в обязательном порядке оснащен несколькими основными датчиками. К таким датчикам можно отнести датчик давления масла, датчик температуры двигателя, датчик, показывающий уровень бензина или солярки в топливном баке и т.д.

Авто с электронным впрыском (инжекторный двигатель) кроме основных, также имеют целый ряд дополнительных датчиков (в зависимости от модели, года выпуска и т.д.). При этом датчик уровня топлива (сокращенно ДУТ) в топливной системе автомобиля является обязательным. Далее мы рассмотрим,  что такое датчики уровня топлива, как работает датчик бензобака, а также где стоит датчик уровня топлива в баке автомобиля.

Содержание статьи

Датчики топлива в топливном баке: устройство и принцип работы

ДУТ — это датчик в топливной системе автомобиля, который определяет уровень топлива в топливном баке. При этом указатель уровня топлива, при всей своей кажущейся простоте, является важным элементом в устройстве любого автомобиля.

Указанный датчик позволяет не просто определить уровень топлива в баке. Благодаря взаимодействию датчика и нанесенной шкале на панели приборов (указатель топлива) становится понятно, сколько топлива осталось в баке в литрах.

В свою очередь, это позволяет эксплуатировать автомобиль с опорой на данные показания, приблизительно определить расход горючего, необходимость заправки машины топливом. Также при помощи данного указателя удается распланировать поездку из расчета на то, сколько горючего имеется в баке и т.д.

  Виды ДУТ и общее устройство датчика уровня топлива

Если не рассматривать старые авто, на более современных машинах датчик уровня топлива является потенциометрическим датчиком перемещения. Среди его основных плюсов можно выделить простое устройство, точность данных, а также высокую надежность и небольшую стоимость самого устройства.

Что касается недостатков, датчик имеет группу подвижных контактов, которые в процессе эксплуатации имеют свойство изнашиваться. Также часто указанные контакты окисляются. Это приводит к тому, что в результате окисления или полностью не работает датчик топлива, или же работает, но со сбоями (данные не верны).

Идем далее. В топливной системе могут быть использованы потенциометрические датчики:

Чувствительный элемент в такой конструкции (как у рычажного, так и трубчатого датчика) выполнен в виде поплавка. Указанный поплавок датчика уровня топлива может быть пенопластовым, металлическим или пластиковым. Сам поплавок размещается на поверхности, то есть плавает в горючем.

При этом потенциометр разделен на отдельные участки-сектора в виде полос. Указанные полосы выполнены из особого резистивного материала, причем для каждого сектора он разный. В основе потенциометра лежит толстопленочный резистор.

Рычажный датчик уровня топлива стоит в блоке подачи топлива. Если просто, датчик зачастую установлен на самом бензонасосе. Реже решение может быть отдельным. Также можно отметить, что благодаря простой конструкции датчик уровня топлива данного типа вполне можно считать универсальным решением. Это значит, что его можно ставить в любые бензобаки.

Трубчатый датчик уровня топлива предполагает в конструкции особую трубку, в которой (благодаря наличию направляющих)  поплавок получает возможность перемещаться. При этом провода сопротивлений располагаются параллельно, на них замкнуты контактные кольца на поплавке.

Плюсом трубчатого ДУТ является то, что уровень топлива показывается более точно. Этот датчик устойчив к колебаниям горючего в баке, которые возникают при изменении положения кузова авто. Однако такой датчик нельзя ставить во все без исключения топливные баки, так как есть зависимость от геометрических параметров бака.

Еще добавим, что после активного перевода ДВС на альтернативные виды топлива (использование этанола, метанола, биодизеля) использовать контактные датчики для измерения уровня топлива нельзя. Дело в том, что датчик (его контактные поверхности) быстро изнашиваются в такой среде, которая является весьма агрессивной.

По этой причине в данном случае используют бесконтактные датчики уровня топлива. В качестве примера, MAPPS. Такое решение хорошо подходит для агрессивных сред, так как это неактивный магнитный датчик положения.

При этом чувствительный элемент полностью закрыт в герметичный корпус, нет прямого контакта датчика уровня топлива в баке с самим горючим. Замер уровня происходит за счет рассмотренного выше поплавка, который присоединен к рычагу с постоянным магнитом.

Указанный магнит осуществляет перемещения по сектору, где в виде лучей крепится большое количество пластин из металла. Наличие магнитного поля позволяет на каждой пластине сформировать отдельный электрический сигнал, причем на каждой пластине такой сигнал разный. Далее сигнал считывается с датчика уровня топлива, что и соответствует тому или иному уровню горючего в баке.

Датчик топлива: принцип работы

Итак, рассмотрев, как работает контактный и бесконтактный датчик бензина, дизтоплива или других типов горючего, можно перейти к его работе. В основе лежит принцип, что для каждого отдельного значения уровня топлива в баке должен быть сформирован отдельный сигнал. Казалось бы, все просто, однако это не так.

С учетом того, что на современных авто топливные баки могут быть достаточно сложными по форме и геометрии, а также сам уровень топлива постоянно меняется, причем не линейно, работа ДУТ имеет некоторые особенности.

Прежде всего, с учетом конструкции датчика уровня топлива, топливо сначала должно опускаться, только после чего начнет опускаться и сам поплавок. При этом указатель уровня топлива сначала определенное время будет показывать завышенный уровень, после чего произойдет понижение. Вполне очевидно, что датчик уровня горючего неизбежно имеет небольшую погрешность.

Также датчики могут формировать разный выходной сигнал. Бывают датчики уровня топлива с аналоговым, а также цифровым сигналом. Аналоговый сигнал ДУТ является меняющимся напряжением на потенциометре. Такие датчики отличаются большой погрешностью, что и свело к минимуму их использование.

Рекомендуем также прочитать статью о том, какие датчики используются в устройстве АКПП. Из этой статьи вы узнаете о датчиках АКПП, для чего предназначены и как работают те или иные датчики коробки автомат, а также какие признаки указывают на возможные неисправности датчиков автоматической коробки передач.

Цифровой датчик более сложный, так как сначала аналоговый сигнал преобразуется в цифровой, далее контроллер учитывает погрешность измерений и вносит поправку. В результате погрешность измерений минимальна, так как цифровой датчик отдельно учитывает возможные колебания уровня топлива, форму бака и т.д.

Именно по этой причине на авто сегодня ставят цифровые датчики уровня топлива, так как они имеют высокую точность и в любой момент показывают практически полностью достоверные данные (погрешность в цифровом датчике измерения уровня топлива минимальна).

Что в итоге

Как видно, ДУТ или датчик уровня топлива в баке является  достаточно простым, однако важным элементом в устройстве системы топливоподачи.  Причина вполне очевидна, так как при эксплуатации автомобиля важно всегда точно знать, сколько горючего находится в баке.

При этом следует учитывать, что как и любое другое устройство, указанный датчик может выходить из строя или работать со сбоями. По этой причине, если показания датчика уровня топлива явно отличаются от реальных, такой датчик подлежит проверке и замене.

Рекомендуем также прочитать статью о том, какие признаки неисправности имеет датчик коленвала. Из этой статьи вы узнаете об устройстве, назначении и принципах работы датчика коленчатого вала, а также какие признаки указывают на проблемы с ДПКВ или сбои в его работе.

В противном случае автомобиль может остаться без топлива в самый неподходящий момент, а также критическое снижение горючего в бензобаке может привести к скорому выходу из строя бензонасоса, засорению топливных фильтров и элементов системы топливоподачи осевшей грязью и частицами со дна бака и т.д.

Читайте также

Что такое датчик уровня топлива и как он работает?

Что такое датчик уровня топлива?

Датчик уровня топлива  – прибор, который присутствует в любом автомобиле. Его задача – отображать количество топлива в баке транспортного средства. Для любого владельца автомобиля эта информация важна, но еще более важной она становится для владельца автопарка, оснащенного системой мониторинга транспорта. Ведь зачастую необходимо не только знать, где автомобиль находится, но и следить за тем, чтобы топливо расходовалось экономично, и не допускать хищений. Можно для этой цели пользоваться и данными со штатных датчиков топлива, установленных на транспортное средство заводом изготовителем, однако, эти приборы имеют сравнительно низкую точность, и здесь на помощь приходят дополнительные емкостные датчики уровня топлива. Почему эти датчики уровня топлива так популярны, и по какому принципу они работают – попробуем максимально доступно объяснить в данной статье.

Емкостной датчик уровня топлива. Принцип работы

Как следует из названия, принцип работы данного датчика основан на измерении емкости среды, в которую он помещен. Измерительная часть датчика топлива состоит из трубки и внутреннего стрежня (реже вместо внутреннего стрежня выступает трубка меньшего диаметра или проволока). Фактически, эти трубка и стержень являются двумя обкладками конденсатора. Соответственно, когда в бак заливается топливо – пространство между стержнем и трубой также заполняется топливом, а топливо (не важно бензин или солярка), как известно, является диэлектриком. Т.е. при изменении уровня топлива меняется емкость конденсатора и ее изменение фиксирует датчик уровня топлива. Отсюда, к слову, следует и основной недостаток емкостных датчиков – их показания зависят от химического состава среды, которую они измеряют. К примеру, у дизельного топлива и бензина – разная диэлектрическая проницаемость. Т.е. при одинаковом количестве топлива в баке – показания датчика уровня топлива будут разными для бензина и для дизельного топлива. Более того, диэлектрическая проницаемость топлива может меняться в зависимости от наличия в нем тех или иных примесей и присадок. Подробнее об этом мы поговорим в одной из наших следующих статей. Данный способ измерения уровня топлива позволяет достигнуть весьма неплохих показателей точности. Большинство производителей датчиков уровня топлива заявляет погрешность измерения уровня не более 1%. Для сравнения у штатного датчика топлива этот показатель может достигать и 10%, а порой и 30% (в зависимости от марки техники, года выпуска, типа штатного датчика, его технического состояния и пр.). Существуют и другие датчики уровня топлива, основанные на других принципах измерения, показания которых не зависят от химического состава среды, или датчики, обладающие большей точностью, но стоят они существенно дороже и на данный момент широкой популярности не получили за счет сложности применения и высокой цены. Поэтому подробно мы не будем на них останавливаться. На сегодняшний день по соотношению цена/качество на рынке мониторинга автотранспорта равных емкостным датчикам уровня топлива нет.

                                            

Способы выдачи данных в датчике уровня топлива

Датчики уровня топлива отличаются друг от друга способом выдачи информации: одни выдают информацию в аналоговом виде, другие - в цифровом. Измерительная часть обоих типов датчиков в целом устроена абсолютно одинаково, однако цифровые датчики уровня топлива имеют дополнительной блок обработки информации. Они преобразуют данные об уровне топлива в цифровой вид и передают их на блок мониторинга по отдельному интерфейсу. В целом это позволяет повысить точность работы системы, так как цифровые каналы передачи данных гораздо более устойчивы к различного рода помехам, чем аналоговые.

Итерфейсы передачи данных

Основные цифровые интерфейсы передачи данных – это RS485 и RS232. Интерфейсы эти по характеристикам в целом схожи (изначально был разработан интерфейс RS232, а RS485 – его дальнейшее развитие), однако RS232, как правило, позволяет подключать только один датчик уровня топлива, у RS485 же существует сетевой режим, который позволяет подключать несколько датчиков одновременно к одному и тому же терминалу. Иногда встречаются ДУТы имеющие интерфейсы 1-Wire, CAN, но они используются для узкоспециализированных задач.

Аналоговые же датчики топлива, как правило, выдают информацию непосредственно в виде:

Кроме этого встречаются аналоговые ДУТы, которые выдают информацию в виде импульсов различной модуляции (АИМ, ШИМ). Однако, эти датчики встречаются довольно редко и используются для узкоспециализированных задач.

Что такое тарировка и зачем она нужна

Датчик уровня топлива собирает и передает на телематический терминал мониторинга информацию об уровне топлива в баке, однако, большого практического значения эта информация не имеет (и действительно, что с того, что прибор сообщит вам, что в баке 23 см бензина, разве это полезная информация?). Клиенту гораздо важнее знать, сколько в баке находится топлива в литрах, а точнее говоря – его объем. Дело в том, что эта зависимость зачастую нелинейна, на нее сильно влияет форма топливного бака. Для того, чтобы сопоставить уровень и объем проводится процесс тарировки. При этом в бак мерными порциями заливается топливо, и снимаются показания с датчика уровня топлива. В результате составляется тарировочная таблица, состоящая из 2х столбцов значений – уровня и объема. Снимается таблица, как правило, с определенным шагом, так чтобы в среднем она содержала 15-20 пар значений, а между этими значениями данные линейно апроксимируются самой системой мониторинга. Таким образом данные об уровне топлива от датчика уровня топлива сопоставляются объему топлива в баке. Для проведения тарировки необходимо использовать точное оборудование, ведь все ошибки и погрешности, сделанные при тарировке в конечном итоге приведут к тому, что заправки, сливы и расход, которые вы будете видеть в своем ПО, будут определяться со значительной погрешностью, что в итоге сделает всю систему неэффективной. Качественная тарировка - залог точности показаний.

Датчик уровня топлива (ДУТ). Сборка, схемы, производство / Хабр


Приветствую уважаемых читателей! Несколько лет подряд я писал на тему нашего сервиса мониторинга автотранспорта, об оборудовании, которое производим, приоткрывая внутренние аспекты производства и работы в целом. В этой статье я хочу рассказать о полном цикле производства такого очень важного элемента работы систем GPS мониторинга и контроля, как датчик уровня топлива (поисковики его знают как ДУТ). Будет теория, все чертежи и схемы для сборки данного продукта. Кому интересно — читаем далее.

0. Вступление

Забегая вперед скажу, будет три статьи, в этой я расскажу о самом простом варианте определения уровня дизельного топлива (только дизельного, использование на бензиновой технике абсолютно запрещено, так как взрывоопасно). В следующих статьях, если конечно будет читателю интересно, рассмотрим цифровой датчик уровня топлива, а в самом конце я планирую выложить схему и прошивку устройства для мониторинга, которое описывал в данной статье.
1. Немного теории

Самые популярные датчики измерения уровня топлива представляет собой электрический конденсатор, состоящий из двух трубок помещенных друг в друга, устанавливаются резервуар с топливом, уровень которого измеряется. Дизель свободно проникает в пространство между трубками, сигналом изменения уровня топлива в резервуаре является изменение электрической ёмкости датчика.

При изменении уровня топлива в резервуаре изменяется относительная диэлектрическая проницаемость пространства между обкладками конденсатора, поскольку диэлектрическая проницаемость топлива и воздуха в общем случае различна. А так как емкость прямо пропорциональна диэлектрической проницаемости изолятора, то в результате изменяется и электрическая ёмкость датчика. Датчики в большинстве своем изготавливаются из алюминия или меди, потому что они меньше всего подвержены влиянию агрессивных сред. Из многих способов измерения значения емкости конденсатора и последующим преобразованием его емкости в пропорциональное изменение постоянного напряжения на выходе, был выбран широтно-импульсный способ, как достаточно простой и надежный, но при этом обеспечивающий необходимый уровень точности измерения. Сразу требуется оговорка, это самый простой в плане финансов и достаточно простой в плане сборки ДУТ метод определения уровня дизельного топлива.

2. Описание работы электрической схемы датчика уровня топлива


Рис 2. Принципиальная схема датчика уровня топлива (ДУТ) (большая схема тут)

Для увеличения стабильности и точности показания все элементы схемы используются с минимальным температурным коэффициентом. Резисторы используются с 1% допуском, микросхемы выбраны с улучшенными параметрами в отличии от бытовых аналогов, например: SE555N вместо NE555N, а LM358D вместо LM258D.
На микросхеме U1 SE555N и элементах R1, R2 и C1 собран задающий генератор. Так как от него сильно зависит стабильность показания то в качестве конденсатора С1 используется прецизионный полистирольные конденсатор К71-7 1%, обычно их устанавливали в советские цветные телевизоры в задающие генераторы строчной развертки. Можно заменить чем-то современным, но доступность и цена этих конденсаторов делает их весьма привлекательными, да и родились они еще в далеком году, когда СССР весьма неплохо следил за качеством производимых элементов.
С выхода 3-й микросхемы U1 прямоугольные импульсы запускают одновибратор, собранный на микросхеме U2 SE555N. В качестве конденсатора одновибратора, используется датчик помещенный в топливо, поэтому его емкость будет зависеть от уровня топлива, а следовательно, ширина импульса на выходе 3 микросхемы U2, будет изменяться также от уровня топлива.
Для обеспечения линейной зависимости ширины импульса от уровня заполнения датчика топливом, на датчик топлива поступает зарядный ток от стабилизатора тока выполненного на микросхеме U3.2 и транзисторе Q1 BC856BT. Также путем изменения зарядного тока осуществляется настройка схемы на различные размеры датчиков. Настройка схемы осуществляется путем подбора резисторов R6 и R7, для получения 1.8-1.9 Вольт на выходе схемы, при «сухом» датчике.
С выхода 3 микросхемы U2 импульсы поступают на интегратор, собранный на элементах R8 и C6.
Далее интегрированное напряжение сформировавшись на конденсаторе C6 поступает на фильтр низких частот, выполненного на R10 и С10.
Затем постоянное напряжение поступает на усилитель постоянного тока, выполненного на микросхеме U3.1.
С выхода 1-й микросхемы U3.2 сигнал, через фильтр, выполненный на элементах R17, С12, С14 и С15 поступает на выход.
Резистор R16 используется для предотвращения самовозбуждения усилителя при работе на емкостную нагрузку.
Делитель выполнен на резисторах R9 и R11 обеспечивает необходимое постоянное смещение для работы усилителя постоянного тока в линейном режиме.
Стабилизатор напряжения для питания электронной схемы, размещён по классической схеме на микросхеме U4 LM317MDT.
В итоге, на выходе, мы получаем аналоговый сигнал пустой бак 1.8В полный 6.0В (тут есть зависимость от высоты ДУТ), который линейный и прямо пропорциональный уровню топлива в баке\цистерне\хранилище. Затем, применив фильтр Калмана, можно убирать скачки топлива, выводить обсчет среднего расхода и пр.

В реальности это будет выглядеть примерно вот так:

График уровня топлива + скорость.

3. Чертеж датчика уровня топлива, материалы

РИС 3. Чертеж датчика уровня топлива (ссылка на большой чертеж)

Уже упоминалось, что используется в основном алюминий, как видно из чертежа, наружная трубка впаивается любым удобным способом в «голову» ДУТ. При производстве своих датчиков мы используем сварку, т.к. имеем к ней доступ, пусть не самый эстетически красивый вариант, но, надежен и проверен временем. Внутри используется алюминиевый стержень, для фиксации которого нарезается резьба в верней части. Втулки используются из специального фторопласта, который максимально толерантен к дизельному топливу.

4. Итог

На данном решении построены подавляющее большинство датчиков уровня топлива представленных на GPS рынке СНГ и мира. Каждый производитель вносит свои изменения для увеличения точности измерения уровня топлива, такие как акселерометр, температурные датчики, цифровая обработка сигнала и прочее. Представленная мною схема самая простая, готовая к работе, как говорится, в полях без каких либо сложностей. Уважаемый читатель с прямыми руками вполне может сделать любые доработки, которые можно использовать как для своих целей, так и для коммерческих нужд.

PS. Немного эротики про то как подобное добро устанавливается на технику можно посмотреть тут.

Датчик уровня топлива DUT-E

Принцип действия

емкостный

Погрешность измерения,%, не более

0,2 ​​для стационарных топливных баков и стоящих автомобилей;

1 для движущихся транспортных средств

Напряжение питания, В

10-45

Защита от перенапряжения, В

до 100

Температура эксплуатации, оС

от -40 до +85

Относительная погрешность измерения (к длине измерительной части),%, не более

± 1

Выходной сигнал

цифровой, CAN j1939 / S6

цифровой, RS 232 (протокол DUT-E COM)

цифровой RS 485 (протокол DUT-E COM)

аналогово-частотный выход 1-9 В / 500-1500 Гц;

* - другие выходы также доступны по запросу

Идентификационные коды заказа DUT-E

* Соответствует внешней высоте большинства обычных резервуаров.
По запросу Заказчика датчики DUT-E могут изготавливаться с любой длиной измерительного щупа до 1400 мм при ежеквартальном заказе от 500 шт.
При заказе менее 200 единиц в квартал цена будет выше на 10%.

Примеры идентификационных кодов для заказа DUT-E:

Датчик уровня топлива DUT-E CAN L = 1000 мм,
(интерфейс CAN 2.0B, длина измерительного зонда 1000 мм).

Датчик уровня топлива DUT-E A10 L = 700 мм,
(выходное напряжение от 1,5 до 9.0 В, длина измерительного зонда 700 мм)

.

Датчики расхода и уровня топлива - документация коптера

В версиях прошивки 4.0 и более поздних версиях ArduPilot предоставляет возможность использовать датчики расхода и уровня топлива в дополнение к мониторам аккумулятора. Поддерживаются датчики расхода топлива с импульсным выходом и датчики уровня топлива с ШИМ-выходом. Подобно аналоговому монитору аккумуляторной батареи, обеспечивающему измерения текущего расхода, при этом состояние емкости вычисляется автопилотом, эти датчики обеспечивают измерения расхода топлива или уровня, чтобы обеспечить такую ​​же отчетность и мониторинг для систем жидкого топлива.

Датчики расхода топлива

Датчики расхода топлива, которые выдают импульс для каждой единицы израсходованного топлива, такие как этот, показанный ниже, могут использоваться так же, как батарея в ArduPilot, с мониторингом, отображением, отказоустойчивостью и т. Д.

Изображение предоставлено BIO-TECH

Отображения / журналы / ограничения для потребленных ампер и мАч теперь фактически представляют собой потребленные литры / час и миллилитры. Напряжение всегда будет отображаться как 1,0 В

Подключение к автопилоту

Любой вывод на автопилоте с поддержкой GPIO может использоваться для подключения к выходу датчика.Если это выход с открытым коллектором, потребуется подтягивание внешнего резистора 10 кОм до 3,3 В. Для контроллеров стиля Pixhawk можно использовать любой вывод AUX, а для большинства других автопилотов можно использовать верхний выход PWM. В любом случае его необходимо освободить от использования в качестве выхода ШИМ, установив BRD_PWM_COUNT ниже, чем общее количество выходов, доступных для использования ШИМ.

Например, если плата обычно обеспечивает 6 выходов, установка BRD_PWM_COUNT на 5 сделает выход 6 ШИМ доступным для использования в качестве GPIO.Номер контакта, назначенный этому выходу при использовании в качестве GPIO, необходимо определить из его файла hwdef.dat, расположенного здесь, как показано ниже, где PWM6 назначается как контакт 55 GPIO, когда используется как таковой:

Датчики уровня топлива

Поддерживаются датчики

уровня топлива, которые выводят значения ШИМ, пропорциональные уровню топлива, оставшемуся в баке, например, датчик, поставляемый Foxtech, показанный ниже.

Отображаемые / журналы / ограничения для потребленных мАч теперь фактически представляют собой потребленные миллилитры с входным сигналом ШИМ 1100 мкс, указывающим пустой, и ШИМ 1900 мкс, указывающим полный.Напряжение всегда будет 1,0 В. Текущий не определен.

Подключение к автопилоту

Опять же, как и выше, любой вывод, поддерживающий GPIO, может использоваться как вход ШИМ от датчика.

.

Беспроводной датчик уровня топлива Эскорт ТД-БЛЕ

7 лет непрерывной работы от одной батареи.

Литий-тионилхлоридные батареи

и, конечно же, технология Bluetooth 4.0 с функцией энергосбережения являются гарантией длительного использования датчика без замены батареек. Благодаря Bluetooth Low Energy беспроводной датчик уровня топлива способен работать от одной батареи в течение нескольких лет.

Новая прочная, герметичная, ударопрочная защита.

Ограждение

«Эскорт ТД-БЛЕ» оснащено дополнительным защитным кожухом из ударопрочного полиамида и отличается высокой устойчивостью к различным механическим повреждениям на всех типах автомобилей, спецтехники, в стационарных цистернах и контейнерах.

На работу устройства не повлияют изменения полярности, скачки напряжения, помехи и попытки намеренно нарушить его работу, например, с помощью электрошокера. Как и в случае с другим оборудованием производства «Эскорт», любое несанкционированное вмешательство в работу TD-BLE будет фиксироваться в системе мониторинга.

Датчик надежно изолирован от проникновения пыли и влаги, так как его корпус имеет степень защиты IP69 по ГОСТ 14254. Устойчивой работе оборудования не помешают критические изменения температуры (-30… +85 ° C) и атмосферного давления ( 84… 106,7 кПа). За счет алгоритма термокомпенсации «Эскорт ТД-БЛЕ» автоматически корректирует уровень топлива при изменении характеристик внешней среды.

Датчик «Escort TD-BLE» даже в самых экстремальных условиях эксплуатации гарантирует непрерывный и точный контроль расхода топлива!

Соответствие требованиям взрывозащиты.

Датчик уровня топлива

«Эскорт ТД-БЛЕ» полностью соответствует требованиям Технического регламента Таможенного союза 021/2011 «О безопасности оборудования для работы во взрывоопасных средах». Это подтверждено сертификатом ЕАЭС № RU C-RU. AD07.V.00706 / 19. Таким образом, датчик может официально использоваться для перевозки опасных грузов на пространстве Евразийского экономического сообщества, включая Россию, Беларусь, Армению, Казахстан и Кыргызстан. Для этого он имеет взрывозащищенный корпус. , усиленная защита класса «е», искробезопасность и другие обязательные меры аварийной защиты.

Настройка со смартфона.

Вашим сотрудникам больше не нужно носить с собой ноутбуки, так как теперь настройку можно выполнить, просто используя удобное мобильное приложение, установленное на вашем телефоне. Дальность действия сигнала bluetooth составляет от 10 метров до 100 метров (при отсутствии помех и препятствий).

Удобно, не правда ли?

adjustment of the wireless fue.

Датчики топлива | Датчики уровня топлива

Датчики Холла для измерения уровня топлива

Датчик уровня топлива с использованием микросхем датчика Холла - Allegro MicroSystems

Скачать PDF версию

Автор: Шашанк Векханде и Ранджит Фаракате,
AvantGarde Solutions Pvt.Ltd.,
Консультант Allegro MicroSystems, LLC

Аннотация

ИС датчика уровня топлива

на основе Холла разработаны для обеспечения высокой надежности и точного определения уровня топлива в автомобилях. В этой заметке по применению представлено применение ИС линейных датчиков и датчиков угла для катушечных и цифровых кластерных индикаторов.

Введение

Датчик уровня топлива (ДУТ) используется во всех автомобилях для индикации уровня топлива. Для измерения уровня топлива используются различные методы, такие как резистивная пленка, дискретные резисторы, емкостные и ультразвуковые.Для этого приложения чаще всего используются резистивные датчики. Эти датчики механически связаны с поплавком, который перемещается вверх или вниз в зависимости от уровня топлива. По мере движения поплавка сопротивление датчика изменяется. Этот датчик является частью схемы баланса тока цепи дисплея указателя уровня топлива, которая обычно состоит из катушек для приведения в действие стрелки дисплея. При изменении сопротивления топливного датчика положение иглы изменяется пропорционально току, протекающему в катушке.Типичный резисторный ДУТ показан на рисунке 1.

Недостатком резистивного контактного датчика является износ датчика из-за скользящего контакта внутри чувствительных элементов. Износ приводит к сокращению срока службы датчика.

Рисунок 1: Типовая схема измерения уровня топлива

В этом документе описываются методы использования ИС датчиков Холла для бесконтактного измерения в приложениях ДУТ.

ДУТ на основе бесконтактного датчика Холла

ИС датчика Холла

обычно воспринимают магнитное поле, проходящее через ИС.Для измерения уровня топлива необходимо установить диаметральный магнит таким образом, чтобы его вращательное движение было пропорционально движению поплавка. Также датчик необходимо установить в непосредственной близости от магнита. Это проще использовать для модернизации по сравнению с другими технологиями бесконтактных датчиков. Магнит можно запечатать, чтобы защитить его от разложения внутри топлива. Даже если топливо загрязнено, это не повлияет на работу датчика.

Варианты микросхемы датчика Холла

для FLS

Allegro предлагает различные опции для приложений ДУТ в соответствии с точностью, линейностью, выходным интерфейсом и стоимостью.

  1. Линейный датчик на эффекте Холла
    ИС линейных датчиков Холла имеют выходной сигнал, пропорциональный абсолютному магнитному полю. Выходное напряжение ИС изменяется в зависимости от магнитного поля.
  1. Выход ШИМ: Выход ШИМ предлагает такие преимущества, как лучшая помехозащищенность. Датчики этого типа подходят для кластеров с перекрестными катушками.
  2. Аналоговое напряжение: В цифровых кластерах часто используется микроконтроллер для взаимодействия с ЖК-дисплеем и выходом датчика.Аналоговое входное напряжение с датчика подается на вход АЦП микроконтроллера. Эти микросхемы работают от источника питания 3,3 В или 5 В, а также от источника питания.

Двухточечное программирование обеспечивает компенсацию колебаний магнита и воздушного зазора. Allegro также предлагает многоточечное программирование для адаптации к неоднородной геометрии резервуара.

  1. Угловой датчик Холла
    Угловые датчики основаны на измерении абсолютного угла магнитного поля. Это исключает ошибку из-за колебаний магнита и воздушного зазора.
    1. Выход ШИМ: ИС выхода ШИМ предлагают такие преимущества, как лучшая помехозащищенность и прямое подключение к аккумуляторной батарее автомобиля.
    2. Аналоговое напряжение: IC обеспечивает аналоговое выходное напряжение, пропорциональное углу.


Таблица 1: Предлагаемые Allegro MicroSystems датчики для определения уровня топлива

Датчик Выход Технологии Возможность программирования Точность Стоимость
A1356 ШИМ Линейный зал Чувствительность + смещение QVO Лучше Низкий
A1377 Аналоговое напряжение Линейный зал Чувствительность + смещение QVO Лучше Средний
A1330 Аналоговый + ШИМ Угловой холл (CVH) Усиление + короткий ход + нулевое смещение + зажим + усреднение + вращение Лучшее Низкий
A1338 ШИМ Угловой холл (CVH) Смещение нуля + усреднение + вращение Лучшее Высокая

Конструкция топливного бака

Конструкция топливного бака варьируется от модели автомобиля к модели.Некоторые резервуары с регулярной геометрией имеют линейный объем и угол плавания. Для таких танков достаточно двухточечного программирования. Пример унифицированного топливного бака и его характеристики показаны на рисунке 2.

Рисунок 2: Единый топливный бак и характеристики

Однако большинство топливных баков неоднородны с точки зрения объем к углу плавания. Типичный неоднородный танк и его характеристики показаны на рисунке 3. Для этого типа резервуаров требуется многоточечное программирование
в ИС для линеаризации выходного сигнала.

Рисунок 3: Неоднородный топливный бак и его характеристики

Линейный ШИМ-датчик Холла для аналоговых ДУТ с катушечным кластером

Это наиболее часто используемый FSU для недорогих приложений. Схема перекрестной катушки показана на рисунке 4. Одна сторона катушки подключается непосредственно к батарее, а другая сторона подключается к батарее с помощью последовательного подключения датчиков. Катушка возвращается в нормальное положение, когда токи в обеих катушках одинаковы.Игла отклоняется от нормального положения при изменении тока датчика. Такое расположение обеспечивает отмену колебаний напряжения батареи. Ток датчика относительно угла иглы не является линейным из-за тепловых эффектов.

Рисунок 4: Типичный узел перекрестной катушки для измерения уровня топлива

Микросхема A1356 предлагает логометрическое решение на уровне системы (выход, который регулируется в соответствии с напряжением питания) с минимальным количеством компонентов. A1356 работает с внутренней защитой от обратного заряда батареи.Эта ИС предлагает двухточечное программирование магнитного поля для регулировки смещения и чувствительности. Это позволяет от 4 до 18 В компенсировать допуски магнита, катушки и производственного воздушного зазора.

Схема приложения для FSU на базе A1356 показана на рисунке 5.

Рисунок 5: Схема преобразования ШИМ-выхода A1356 в текущий
RC-фильтр R2 и C2 преобразует ШИМ-выход A1356 в пропорциональное аналоговое напряжение. MOSFET Q1 преобразует это напряжение в токовый выход, подходящий для управления катушкой. Рисунок 6: Расположение датчика Холла и магнита на узле датчика топлива

Выбор магнита не очень важен для этого приложения. Для этого подходят NdFeB или ферритовые магниты. Для лучшей повторяемости следует использовать магниты с более жесткими допусками.

Магнит, используемый для этого приложения, представляет собой магнит диаметрального типа (круглый), показанный на рисунке 7, и он устанавливается на оси поплавка, а датчик помещается на поверхность магнита с воздушным зазором 2 мм, как показано на рисунке. 6.Ориентация магнита и линейное расположение датчика Холла показаны на рисунке 8.

Рисунок 7: Диаметральный магнит (круглый) Рисунок 8: Расположение диаметрального магнита (прикрепленного к поплавку) и датчика

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

На рисунке 9 показан линейный ток катушки в зависимости от угла поплавка. Ток в катушке изменяется в зависимости от напряжения питания и по своей природе является нелинейным из-за тепловых эффектов самонагрева.

Рисунок 9: Зависимость угла плавающего положения от тока в катушке

Линейный аналоговый датчик Холла для цифровых ДУТ с кластером на базе микроконтроллера

A1377 - это программируемый линейный датчик Холла, который выдает аналоговое выходное напряжение, пропорциональное магнитному полю.A1377 обеспечивает логометрический выходной сигнал в диапазоне от 4,5 до 5,5 В. Используйте источник питания 5 В от кластера, который используется АЦП с интерфейсом для питания A1377. Цифровой ДУТ на основе линейного аналогового датчика Холлеэффекта показан на рисунке 10.

A1377 обеспечивает двухточечное программирование магнитного поля для регулировки смещения и чувствительности. Это позволяет пользователям компенсировать допуски на магнит, катушку и производственный воздушный зазор.

Рисунок 10: Линейный аналоговый цифровой ДУТ на основе датчика Холла с использованием A1377

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

На рисунке 11 показано линейное выходное напряжение в зависимости от угла плавания.Выходное напряжение линейно более чем на 50 градусов смещения угла поплавка.
Рисунок 11: Зависимость угла холостого хода от выходного напряжения
На Рис. 12 показано размещение линейного датчика A1377 и магнита на топливном датчике в сборе.
Рисунок 12: Расположение линейного датчика A1377 и магнита на блоке датчика топлива

Угловой датчик Холла для цифровых ДУТ с кластером на базе микроконтроллера

Линейные датчики страдают ошибками из-за воздушного зазора или дрейфа магнита. Датчики линейного угла также подходят для углового смещения до 60 градусов.Датчики угла обеспечивают измерение широкого углового смещения с выходным напряжением, независимым от воздушного зазора и абсолютного магнитного поля. A1330 - это интегральная схема датчика угла 360 °, которая обеспечивает бесконтактное угловое положение на основе магнитно-круговой вертикальной технологии Холла (CVH). Цифровой ДУТ на основе углового датчика Холла показан на рисунке 13. В этом приложении используется диаметральный магнит.

Программируемые параметры включают нулевое смещение для обеспечения гибкого размещения магнита и короткое угловое смещение для полного динамического диапазона.

Рисунок 13: Цифровой ДУТ на основе датчика Холла с использованием A1330

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

Выходное напряжение

A1330 с углом поплавка показано на рисунке 14 с магнитом диаметром 6 мм × 3 мм. Результаты показывают линейное выходное напряжение более 75 градусов смещения, которое не зависит от воздушного зазора.

Рисунок 14: Зависимость угла холостого хода от выходного напряжения
На Рис. 15 показано расположение ИС датчика угла A1330 и магнита на топливном датчике.
Рисунок 15: Расположение датчика угла A1330 и магнита на узле датчика топлива

Для ДУТ с батарейным питанием используйте не ратиометрическую версию A1330 и обеспечьте локальный LDO в блоке топливного датчика.

Версия A1330 с ШИМ-выходом может использоваться для цифровых ДУТ для лучшей помехоустойчивости.

Таблица 2: Сравнение различных вариантов программируемых датчиков Холла

Датчик Приложение Плюсы Минусы
A1356 Линейный датчик
(ШИМ)
Катушка
Аналог ДУТ
Лучшая помехозащищенность, логометрический выход с напряжением батареи, смещение
и программирование чувствительности компенсируют допуски на магнит и воздушный зазор
во время производства.
Ориентация магнита имеет решающее значение.
во время сборки. Ошибка вывода при дрейфе магнитного поля
.
A1377 Линейный датчик
(аналог)
Цифровой ДУТ Программирование смещения и чувствительности компенсирует допуски магнита и воздушного зазора
во время производства.
Ориентация магнита критична.
во время сборки, ошибка вывода с дрейфом магнитного поля
. Требуется питание 5 В
.
A1330 Датчик угла
(аналоговый + ратиометрический)
Цифровой ДУТ Выходное напряжение не зависит от воздушного зазора и абсолютного магнитного поля, гибкое расположение магнита
, малое угловое смещение для полного динамического диапазона
, корпус SMD.
Требуется 5 В от кластера.
A1330 Угловой датчик
(аналоговый + не относящийся к
ратиометрический)
Аналог FLS Выходное напряжение не зависит от воздушного зазора и абсолютного магнитного поля,
Гибкое размещение магнита, малое угловое смещение для полного динамического диапазона
, корпус SMD.
Требуется LDO для питания 5 В.
A1330 Датчик угла
(ШИМ)
Цифровой ДУТ Выходное напряжение не зависит от воздушного зазора и абсолютного магнитного поля.
Гибкое расположение магнита, малое угловое смещение для полного динамического диапазона
, лучшая помехозащищенность, SMD-корпус.
Требуется питание 5 В от кластера или
LDO.

Заключение

Датчик уровня топлива

на основе Холла обеспечивает надежное бесконтактное измерение топлива в автомобильной промышленности.Allegro предлагает широкий ассортимент датчиков Холла, подходящих для различных систем ДУТ. Все датчики используют простой диаметральный магнит и предлагают программирование для получения линейного выходного сигнала даже с асимметричными формами топливного бака.

Авторские права © 2017, Allegro MicroSystems, LLC

Информация, содержащаяся в этом документе, не является заявлением, гарантией, заверением, гарантией или побуждением со стороны Allegro для клиента
в отношении предмета этого документа.Предоставленная информация не гарантирует, что процесс, основанный на этой информации
, будет надежным или что Allegro изучил все возможные режимы отказа. Заказчик несет ответственность за проведение достаточных квалификационных испытаний
конечного продукта, чтобы убедиться, что он надежен и соответствует всем проектным требованиям.

.

Epsilon - датчики уровня топлива

SIGMA ULB

для жидкостей (СНГ, вода, химикаты) в бочках

Датчик используется для непрерывного неинвазивного цифрового автоматического измерения уровня сжиженного нефтяного газа и других жидкостей, таких как вода, химические вещества.

Sigma ULB измеряет уровень в основном в надземных стационарных цилиндрических металлических резервуарах от 10 см до 4 метров в зависимости от плотности жидкости.

Датчик имеет погрешность измерения от 5% до 1 мм. в зависимости от модели.Может быть установлен во взрывоопасной зоне 0.

Датчик - это устройство, состоящее из одного или двух ультразвуковых излучателей / измерителей, подключенных к преобразователю сигналов.

Преобразователь подключен к искробезопасному блоку. Барьер не входит в монтажный комплект и поставляется как отдельный самостоятельный продукт.

Sigma ULB имеет выход RS 232, RS 485 и может быть легко подключен к GPS-трекеру, ПК, ноутбуку, смартфону или цифровому индикатору

Подробнее...

.

Смотрите также