Как сделать электронный уровень топлива в баке. Цифровой индикатор количества топлива. Как устроены измерители топлива в различных автомобилях
Схема цифрового индикатора уровня топлива имеет высокую повторяемость и даже при небольшом опыте работы с микроконтроллерами, со сборкой и с настройками не возникнет никаких проблем. Для программирования avr микроконтроллера, мной был собран простейший программатор - так называемый программатор Громова , он великолепно подходит как для внутрисхемного программирования, так и для обычного, статья по данному программатору есть на сайте. Теперь езжу и не переживаю по поводу заправки «хватит или не хватит»:) Принципиальная схема индикатора показана ниже, кликните для увеличения:
А сейчас подробнее о данном приборе, фотографии с монтажным видом в моем исполнении, а фотографии и инструкция по настройке от оригинального автора - в архиве.
Вот что делает данный прибор:
1. Отображает остаток топлива с точностью до литра, поддерживаемый объем бака выбирается от 30 до 99 литров
2. Отображает напряжение бортовой сети
3. Компенсирует качание поплавка в баке многократными (количество выбирается в меню) замерами и выводом среднеарифметического значения.
4. Меняет яркость подсветки в зависимости от освещенности, 2 режима, день/ночь, определяется по включению подсветки приборной панели.
5. Меняет режим отображения индикатора обычный/инверсный.
Список деталей индикатора на микроконтроллере:
R1 - 1 кОм
R2 - 75 кOм
R3 - 10 кОм подстроечный
R4 - 4,7 кОм
R5, R6, R8-R11 - 10 кОм
R23, R12-R15 - 3,3 кОм
R24, R16-R19 - 1,8 кОм
R20 - 2 кОм * подбирается в зависимости от подсветки
R21 - 240 Ом
R22 - 1 кОм * подбирается и ставится постоянный
C1, C2,C15 - 0,01 мк
C3, C4, C6-C11,C13-C15 - 0,1 мк
C5 - 47 мк
C12 - 4,7 мк
L1 - 100 мГн
DD1- LM7805
DD2 - ATMega8
DD3 - LM317T
VT1 - IRFZ44
LCD1 - Nokia 1110/1200/1110i/1112
Разъем РС10 - на схеме не обозначен, через него подключаются кнопки и выводы для программирования МК.
Платы решил сделать две, одна для установки дисплея, вторая основная, платы круглые, по диаметру корпуса 50 мм. Под разъем индикатора ответной части не нашел поэтому сделал разводку под шлейф, отпаял от него разъем и припаял шлейф прямо на плату с обратной стороны, сам дисплей посадил на двухсторонний скотч.
Основная плата формально двух сторонняя, но обратная сторона вся используется под "землю" с обратной стороны установлены только стабилизаторы и транзистор, остальные детали практически все SMD установлены со стороны дорожек. Отверстия с квадратными площадками "земляные" пропаиваются перемычками, остальные отверстия со стороны "земли" рассверлены.
Две платы между собой соединяются при помощи контактов от какого то давно разобранного разъема. В корпусе платы фиксируются на одном винте, под него на основной плате припаяна втулка с резьбой. Кнопок как таковых нет, они и нужны то не часто, только при первоначальной настройке и калибровке, поэтому они просто выведены на разъем РС10, который стоит сзади корпуса, его фоток к сожалению нет. Так же на этот разъем выведены сигналы для программирования МК.
Настройка цифрового индикатора уровня топлива
1. Программирование МК, производится внутрисхемно, любым программатором, фьюзы выставляются следующим образом.
2. Настройка показаний напряжения. Для настройки подключаем подключаем индикатор к напряжению 12-14 В, подключаем к этому же источнику вольтметр и подстроечным резистором R3 выставляем то же значение что показывает вольтметр.
3. Программная настройка. Выставляем емкость бака и калибруем его. Калибруем бак следующим образом, начинаем с пустого бака, ставим в меню калибровка значение литров 0 и нажимаем ОК, затем заливаем в бак 1 литр, ставим значение литров на 1 и снова нажимаем ОК и так с каждым литром до полного бака. Процесс конечно небыстрый, но сделать его нужно всего один раз. Если при калибровке еще и записать показания датчика, то при необходимости повторения устройства или при сбое, можно будет занести значения сразу в прошивку и не маяться с калибровкой. Остальные настройки устанавливаем на свой вкус. Конструкцию собрал и испытал: Федоров Иван.
Опубліковано 25.09.2012
Знать уровень топлива в баке не только “прикольно”, но иногда жизненно необходимо. В некоторых случаях затруднительно оценить уровень топлива в баке из-за его расположения или недостаточной прозрачности. Для таких случаев и существуют датчики уровня топлива. На сегодняшний день наиболее распространены поплавковые датчики. Принцип работы таких датчиков достаточно прост. Поплавковый механизм в зависимости от уровня топлива в баке изменяет положение подвижного контакта потенциометра. Показание напряжения на потенциометре измеряются и преобразуются в человекочитаемый вид. Однако не всегда имеется возможность установить поплавковый датчик из-за его габаритов. Кроме того, в аппаратах, где крен является нормальным состоянием, например, сверхлегкие летательные аппараты, возможен перекос и подклинивание поплавкового механизма. Кроме того, положение бака в наземном и полетном положении может отличаться, что может внести изменения в работу поплавкового механизма. Однако существуют и другие способы измерения уровня топлива. Я говорю о емкостном датчике топлива . Он особо актуален, если существует необходимость избавится от подвижных частей.
Принцип измерения и особенности
Этот способ основан на измерении электрической емкости датчика, которая, в свою очередь, зависит от уровня топлива. Датчик, с помощью которого измеряется уровень топлива, называют емкостным датчиком уровня топлива. Конструкция датчика достаточно проста и представляет собой не что иное, как конденсатор. Он состоит из двух обкладок, между которыми существует зазор, который может заполнять топливо. Исполнение датчика может быть в виде двух металлических пластин или вставленных одна в другую трубок. При этом поверхности двух электродов (обкладок конденсатора) не должны иметь электрического контакта, а промежуток между обкладками должен свободно заполняться топливом при погружении датчика и так же свободно освобождаться при уменьшении уровня топлива. Поскольку топливо заполняет пространство между обкладками конденсатора (датчика), его емкость изменяется. Этот способ подходит только для жидкостей, не проводящих электрический ток. Таким способом не получится измерить уровень воды. Бензин и другие виды жидкого топлива электрический ток не проводят. Измеряя электрическую емкость датчика можно оценить уровень топлива в баке. Хотелось бы обратить внимание на некоторые недостатки такого способа измерения. Дело в том, что диэлектрические свойства топлива могут изменяться при изменении химического состава топлива. Т.е. при смене типа топлива, возможно, придется калибровать прибор. Не смотря на это, такой способ позволяет устанавливать датчик в баке под углом, или даже монтировать в крышку заливной горловины бака. Датчик не имеет подвижных частей, что в некоторых случаях крайне необходимо.
Насколько безопасно помещать электрическую схему в бак? Многих беспокоит этот вопрос. А вдруг искра? Наша схема датчика питается напряжением 5В, а датчик заряжается через резистор в несколько мегаом. В этих условиях образование искры невозможно. Напряжение в 5В ничтожно мало для возникновения искры пробоя. Кроме того, в баке любого автомобиля уже “плавает” электрический датчик уровня топлива. Низкие напряжения и токи не могут вызвать искру и возгорание топлива.
Я не ставил перед собой задачу получить супер точный датчик, способный измерить уровня топлива в 1мм и погрешностью в 0,1%, хотя это вполне возможно. Учитывая, что датчик создавался для аппаратов, где топливо в баке будет подвижно, нас вполне устроит бюджетный вариант с погрешностью в 5%.
Схема модуля датчика основана на измерении времени заряда датчика. Чем выше уровень топлива, тем выше емкость датчика, тем больше времени потребуется для заряда датчика (конденсатора). Работает схема следующим образом. Используется встроенный в микроконтроллер ATMega8A
аналоговый компаратор.
На вход компаратора PD7
подается половина напряжения питания через резистивный делитель R3,R4
. В момент, когда датчик зарядится до этого напряжения, сработает компаратор. На ноге PD6
устанавливается логический «0»
. Датчик разряжается через резистор R2
. После чего выход PD6
переключается и работает как вход компаратора, запускается таймер, а датчик начинает заряжаться через резистор R1
. При достижении напряжения установленного на входе PD7
, срабатывает компаратор, таймер останавливается. Показания таймера используются для вычислений. Для обеспечения стабильности микроконтроллер должен тактироваться кварцем. Чем больше частота, на которой работает контроллер, тем выше точность измерения. В нашей схеме ATMega8A
тактируется кварцем 16Мгц
. Измерения выполняются постоянно, усредняются и один раз в секунду отправляются по последовательному порту UART
на скорости 9600
в виде числового значения. На этом функции модуля датчика и заканчиваются.
В качестве датчика я использовал две полоски из фольгированного текстолита толщиной 1.5мм размерами: 290×20 мм. Полоски склеены между собой фольга к фольге через небольшие непроводящие прокладки. Расстояние между пластинами 1.5 мм. Их можно делать практически любой длины. При необходимости можно обрезать. Особо важно обеспечить равномерный зазор между пластинами по всей длине “конденсатора” .
Отображением полученных от модуля емкостного датчика данных занимается модуль отображения. Этот модуль можно спроектировать в соответствии с Вашими требованиями. Данные можно выводить на светодиодную линейку, на дисплей, как в нашем случае, на стрелочный индикатор или любое другое устройство отображения. При необходимости модуль датчика можно подключить к компьютеру через переходник.
Модуль отображения работает следующим образом. Данные в числовом виде принимаются от модуля датчика по порту UART на скорости 9600 , рассчитываются показания уровня топлива и выводятся на дисплей. Но для того, чтобы выполнить корректный пересчет, модулю отображения потребуется знать как минимум два значения датчика – числовое показание датчика при пустом баке и числовое показание датчика при полном баке. Для этого, после установки датчика выполняется процедура калибровки прибора. Модуль отображения запоминает показания при пустом и полном баке, сохраняет в своей энергонезависимой памяти и в соответствии с этими данными выполняет пересчет. Поскольку от модуля не требуется особого быстродействия, его микроконтроллер ATMega8A работает на частоте 2Мгц от встроенного RC-генератора.
Процедура калибровки прибора:
-топливный бак должен быть пуст, прибор выключен
-нажмите и удерживайте кнопку
-включите питание прибора
-отпустите кнопку
-на экране появится “SET 0”. Убедитесь, что бак пуст и нажмите кнопку.
-на экране появится “SET 100”. Залейте полный бак топлива и нажмите кнопку.
-калибровка завершена.
Пример печатных плат:
Плата модуля датчика
Схема цифрового индикатора уровня топлива обладает высокой степенью повторяемости, даже если опыт работы с микроконтроллерами незначителен, поэтому разобраться в тонкостях процесса сборки и настройки не вызывает проблем. Программатор Громова – это простейший программатор, который необходим для программирования avr микроконтроллера. Программатор Горомова хорошо подходит как для внутрисхемного, так и для стандартного схемного программирования. Ниже приведена схема контроля индикатора топлива.
Представленная ниже фотография является монтажной.
Функциональные возможности прибора:
- способен достаточно точно отобразить текущий уровень топлива, с точностью до литра, поддерживает топливный бак от 30 до 99 литров;
- выводит информацию о бортовой системе;
- работает с учётом колебания топлива, которое наблюдается во время передвижения автомобиля, внутренний датчик в баке производит многократные замеры и информация выводится на основании среднеарифметического (частоту замеров можно задать в меню);
- яркость подсветки изменяется в зависимости от текущего уровня освещённости, всего существует два режима: день и ночь;
- Существует два режима индикаторного отображения информации: обычный и инверсный.
Детали микроконтроллера:
R1 — 1 кОм
R2 — 75 кOм
R3 — 10 кОм подстроечный
R4 — 4,7 кОм
R5, R6, R8-R11 — 10 кОм
R23, R12-R15 — 3,3 кОм
R24, R16-R19 — 1,8 кОм
R20 — 2 кОм * подбирается в зависимости от подсветки
R21 — 240 Ом
R22 — 1 КОм * подбирается и ставится постоянный
C1, C2,C15 — 0,01 мк
C3, C4, C6-C11,C13-C15 — 0,1 мк
C5 — 47 мк
C12 — 4,7 мк
L1 — 100 мГн
DD1- LM7805
DD2 — ATMega8
DD3 — LM317T
VT1 — IRFZ44
LCD1 — Nokia 1110/1200/1110i/1112.
На схеме не обозначен разъём РС10, через который осуществляется подключения кнопок и вывод для установления программного обеспечения на микроконтроллер.
Необходимо сделать две платы: одну для дисплея; вторая же будет основной. Обе платы должны иметь форму круга, а их диаметр корпуса должен составлять 50 мм. Достаточно трудно найти индикатор ответной части под разъём, поэтому рационально выполнить разводку под шлейф. Нужно также отпаять разъём от ответной части и на его место припаять только с обратной стороны припаять шлейф, сам же дисплей можно прикрепить при помощи двухстороннего скотча.
Главная (основная) плата является двухсторонней, однако, обратная сторона является базовой, а на второй стороне расположены стабилизаторы и один транзистор, со стороны дорожек устанавливается основная часть деталей. Базовые квадратные отверстия припаиваются перемычками, оставшаяся часть отверстий рассверливаются.
На месте разобранного разъёма, происходит соединение двух плат при помощи контактов. Под основную плату впаивается втулка с резьбой, к корпусу платы фиксируются при помощи одного винта. Кнопки отсутствуют, поскольку с практической точки зрения в них нет необходимости.
Они нужны лишь при выполнении начальной калибровки, поэтому и выводятся на разъём РС10, который расположен сзади корпуса. Через данный искусственный разъём выводятся также сигналы для программирования микроконтроллера.
Инструкция для настройки цифрового индикатора уровня топлива.
1 шаг. Внутрисхемно осуществляется программирования микроконтроллера, для этого можно использовать любой программатор, который имеется в вашем распоряжении.
2 шаг. Выставление фьюза происходит следующим образом. Для начала необходимо выполнить настройку показаний напряжения. Для этого необходимо подключить индикатор к напряжению 12-14В с целью его настройки, в этот же источник электрического питания подсоединяем вольтметр и подстроченный резистор R3, в котором выставляем значения, которые отображает вольтметр.
3 шаг. Далее необходимо выполнить программную настройку аппарата. Для начала необходимо выставить ёмкость бака и выполнить его калибрование. Калибрования топливного бака осуществляется следующим образом, задаём значение пустого бака – 0 литров и нажимаем клавишу ОК. Затем, наливаем 1 литр топлива и задаём значение 1 литр топлива и нажимаем вновь клавишу ОК.
Данную процедуру необходимо повторить многократно, вплоть до заполнения полного бака. Естественно данный процесс довольно таки продолжительный во времени, но его нужно один раз в обязательном порядке выполнить.
При калибровке также можно записать показания датчика, что позволить сэкономить существенный временной промежуток при выполнении каких-либо прошивок. Остальные виды настроек можно и установить в соответствии с индивидуальными предпочтениями.
Индикатор топлива позволит рационализировать повседневный расход бензина и тем самым сэкономить финансовые средства.
Современный мир инновационных технологий полон множества различных устройств, посредством которых жизнь человека облегчается. Не обошел стороной данный прогресс и автомобильный мир. Так, в двадцать первом веке все силы производителей были брошены на то, чтобы создать максимально комфортабельные условия передвижения автомобилиста. Изначально, все стремления были направлены на то, чтобы достичь максимального комфорта за счет плавного хода, уютного салона, бесшумности работы автомобиля и т.д. Но уже в последующие годы производители начали обращать внимание на самые незначительные, на первый взгляд, детали, о которых даже не все автомобилисты знают и имеют представление. Одним из таких элементов и является датчик уровня топлива, который, в зависимости от конструкции транспортного средства, а также от предпочтений автомобилиста, может быть разных типов: аналоговый, ультразвуковой, электронный и другие.
Автомобили, которые имеют в своем составе карбюраторный тип двигателя, предпочитают использовать аналоговые датчики уровня топлива, в то время как инжекторы склонны к использованию ультразвуковых и электронных датчиков. Соответственно, цифровые и ультразвуковые датчики являются более новыми моделями, которые в своем подавляющем большинстве заменили старые аналоговые.
Все автомобильные «титаны» знают, что огромная часть всех расходов, которые связаны непосредственно с содержанием и обеспечением транспортного средства, приходится на то, что автомобиль потребляет топливо, которое и покупается автолюбителем. Следовательно, всегда нужно контролировать уровень данной жидкости в своем автомобиле. Делать это можно при помощи различных инструментов и устройств. Тем не менее, самым востребованным и распространенным является
До «автомобильной революции» механические датчики производители устанавливали прямо на топливный бак, вследствие чего автомобилисту нужно было проверять уровень топлива перед каждым своим выездом, чтобы предопределить потенциальную нехватку горючего. Недорогие автомобили и модели оснащались данными примитивными системами вплоть до 30-х годов двадцатого столетия.
В современном мире же такого рода датчики уровня топлива, а также – различные контрольные лампы низкого уровня горючего, автопроизводители устанавливают практически на все транспортные средства. В своем подавляющем большинстве, датчики уровня топлива имеют форму металлического стержня. Конструкция заключается в том, что устройства устанавливается в специально просверленное или штатное отверстие топливного бака. Посредством данного устройства автомобилист может контролировать уровень, избыток и расход топлива своего транспортного средства.
1. Как работает электронный указатель уровня топлива.
Конечно же становится ясным, что электронные указатели уровня топлива кардинально отличаются от аналоговых. Такая категоричность заключается в том, что цифровые указатели имеют в наличии вспомогательную электронную плату. Именно данная плата способна производить анализ всех показаний, которые принимаются с датчика, вследствие чего они передаются на штатное оборудование или на мониторинговую систему, которая устанавливается уже внутри транспортного средства посредством цифрового протокола. В данной конструкции цена будет зависеть от функциональных возможностей такого рода плат. Различие самих плат заключается в точности показаний данных датчиков. Вообще, то точность показаний электронных конструкций на порядок превосходит аналоговую точность датчиков, а окупаемый срок данных цифровых датчиков значительно ниже.
Из-за того, что погодные условия в нашем регионе являются достаточно тревожными, так как температура воздуха постоянно меняется, нельзя исключать и то, что могут возникать различного рода физические явления, которые влияют на показания электронного указателя уровня топлива. Ни для кого не секрет, что при охлаждении или нагревании у материала или вещества изменяется размер.
Кроме того, при таких же условиях вполне возможным является переход из одного агрегатного состояния в другое. Как пример можно взять ранний весенний период, когда ночью температура падает аж до – 10 градусов Цельсия, а днем подымается до + 10, посредством нагревания от солнечного света. Конечно же, при таких резких перепадах температуры воздуха будет меняться и температура топлива в баке, что будет иметь непосредственное влияние на
Так, сама плотность будет влиять непосредственно на показания датчиков, что даст большую погрешность при измерении уровня топлива.
Электронные указатели уровня топлива, при определении температуры топлива внутри топливного бака, будут корректировать измерение уровня топлива посредством специальных поправочных коэффициентов. В конце концов автомобилист получит точные данные о том, сколько же находится топлива в измеряемой емкости. Помимо этого, некоторые электронные датчики уровня топлива используют особую функцию усреднения сигнала уровня топлива в баке. Данная функция обеспечивает снижение кривизны и колебаний в значениях уровня топлива, которые вызываются значительными перепадами топлива в баке.
Электронная плата датчика уровня топлива может быть зачинательницей дополнительной предварительной обработки входящего сигнала, которая будет фильтровать всплески топлива в самом топливном баке. Еще одной отличительной особенностью электронных указателей уровня топлива является независимая развязка питания, посредством которой напрочь исключаются проблемы, которые связаны с неисправностью аккумулятора или генератора автомобиля.
Весь автомобильный опыт в использовании электронных указателей уровня топлива на транспортных средствах показывает, что в категорическом отличии от датчиков и указателей аналоговых, показания электронных указателей не будут меняться при наличии металлических предметов или магнитных полей вблизи датчика. Кроме того, изменения в показателях прибора не могут привносить и грязь. Именно поэтому можно делать вывод, что все электронные указатели уровня топлива, которые были правильно установлены, являют собою самый эффективный из современных способов контроля уровня топлива в баках.
2. Проверка электронного указателя уровня топлива.
Проблемы, которые возникают с электронным указателем уровня топлива, могут носить самый разнообразный характер. Самыми распространенными неисправностями являются те, при которых устройство показывает неверные и недостоверные данные. Например, при полностью полном топливном баке показатель будет указывать на то, что бак является пустым. Причин данной неисправности может быть множество, чего не скажешь о решении возникших проблем. Может случиться такое, что электронная система зависла, негативному воздействию поддалась электронная плата и т.д.
В данной конструкции все неисправности возникают по нескольким причинам:
- в негодность пришла электронная плата;
Устройство в самом топливном баке «накрылось»;
Сгорел сам датчик.
Для проверки нормализированной работы данного устройства, нужно устроить тест-драйв. Сначала следует полностью опустошить топливный бак, после чего залить его полностью и начать движение. Если показатель не будет указывать, что бак полный, значит система дает сбои. Следовательно, нужно будет производить тотальную диагностику, так как даже минимальная неисправность приведет к краху всей системы.
3. Замена электронного указателя уровня топлива.
Для того, чтобы приступить к непосредственной замене электронного указателя уровня топлива, нужно определить его местоположение. Зачастую, данное устройство устанавливается непосредственно на топливном баке автомобиля. Важно заметить, что в большинстве случаев при такого рода поломке потребуется компьютерная диагностика. Если же она не помогла, то следует производить тотальную замену устройства. Автомобиль желательно приподнять на и отсоединить все контакты, которые ведут к данному устройству.
Снятие устройства не составит особого труда, чего не сказать об установке нового. Дело в том, что перед снятием следует пометить все контакты, которые будут включаться в новое устройство. Кроме того сами контакты следует также проверить, так как неисправность может быть вызвана именно ими. Далее следует присоединить новое устройство на свое законное место попутно установив все новые и старые контакты в нужное положение. Теперь осталось лишь проверить работу устройству. Кроме наполнения и опустошения бака, можно банально использовать амперметр и вольтметр, измерить силу тока и напряжение в входящих и выходящих контактах. Если же все равно автомобилисту не удалось исправить такую поломку, то следует обратиться в сервисный центр, так как негативному воздействию могла поддаться вся электронная система автомобиля.
Датчик уровня топлива помогает определить объем горючего в топливном баке авто. Этот измерительный элемент входит в состав топливной системы и монтируется в топливный бак. Работает такое устройство совместно с указателем топливного уровня, расположенным на панели приборов. Если вас интересует оборудование для контроля и уровня топлива, то вы его можете посмотреть на сайте компании ЭТР ЮГ etr-yug.ru .
Как устроены измерители топлива в различных автомобилях
Современные авто вместо классического топливного измерителя оснащаются потенциометрической конструкцией. Причиной тому служат несколько факторов:
- Конструкция проста;
- Измерения уровня топлива точны;
- Цена умеренная.
Хотя потенциометр и обладает рядом преимуществ, есть у него и существенный недостаток – контакты выходят из строя или окисляются из-за своей подвижности; Потенциометрический датчик для автомобиля может быть рычажным или трубчатым. Оба типа измерителя снабжаются пластмассовым, металлическим или пенопластовым поплавком.
Отличия датчиков рычажного и трубчатого типов
Принцип работы обоих устройств идентичен, но некоторые различия все же имеются. В рычажном измерителе поплавок, находящийся на поверхности топлива, соединяется с подвижными контактами потенциометра при помощи металлического рычага. Такой датчик включает в себя и топливный насос, и потенциометр, и топливозаборник, и транзисторы. При изготовлении потенциометрического измерителя своими руками, помните, что лучше использовать толстопленочный резистор – он прослужит гораздо дольше.
Рычажное устройство является универсальным, его можно применить к любому топливному баку.
Трубчатое устройство для измерения перемещает поплавок при помощи специальной направляющей трубочки. Параллельно трубке проходят проводки сопротивления, на которых замкнется кольцо поплавка. Главным плюсом такого принципа работы – измеряющий прибор будет устойчив к колебанию топлива, во время движения транспортного средства (при поворотах, спусках, подъемах).
Такой датчик можно установить не в каждую топливную систему. Ограничивать будут геометрические параметры топливных баков. Потенциометрические измерители лучше не устанавливать на автомобили, горючее для которых содержит спирты – этиловый или метиловый, а так же биодизель. Такие вещества губительны для контактных поверхностей. Для транспортных средств, использующих горючее, с биодизельными или спиртовыми примесями, лучшим вариантом станет бесконтактный датчик для измерения уровня топлива.
Виды бесконтактных датчиков
Наиболее усовершенствованными современными разработками стали бесконтактные измерительные приборы, определяющие объем горючего в баке. Основной принцип работы – определение количества топлива, без погружения чувствительных элементов датчика непосредственно в бак. Бесконтактных измерительных приборов существуют несколько видов:
- Магнитные – его чувствительные элементы плотно закупорены и защищены от соприкосновения с горючим. Информацию об уровне топлива по-прежнему передает рычажный поплавок, соединенный с магнитом. Таким образом, происходит перемещение магнита по секторам, на каждом из которых закрепляются пластинки разной величины из металла. Информация передается от магнита к металлической пластине, создавая электрический импульс, этот сигнал считывает датчик, и мы видим показатель уровня топлива в баке.
- Радиоуправляемые – данные передаются на приборную панель по средствам радиосигнала. Особенность таких приборов – питание. Запитан он на долговечную батарею. Срок годности источника питания до 7 лет. Соответственно – нет проводов, аккумулятор не расходует энергию, показатели не зависят от электроэнергии, а значит, более точные.
- Ультразвуковой – устанавливается на внешней поверхности бака и контрольном информационном блоке. Для каждого типа топлива устанавливается определенная программа. Этот прибор имеет наиболее высокую взрывозащищенность.
Самодельный датчик для измерения горючего.
Если вы убежденный автолюбитель и любите заниматься ремонтом своей машины, увлечены электроникой и не выпускаете из рук паяльник, то устройство для измерения топлива сможете изготовить своими руками. Для того чтобы изготовить самодельный контактный датчик уровня топлива необходимо знать основные принципы и схемы изделия.
Как работают датчики уровня топлива
Основной принцип работы заключается в алгоритме – для каждого значения уровня горючего существует свой сигнал. Однако, это лишь поверхностная сторона вопроса. Современные измерительные приборы довольно сложны своей конструкцией. Горючее опускается на определенную отметку и только после этого поплавок опустится вслед за ним. Какое-то время указатель будет показывать наполненность бака и постепенно спустится до нужной меры.
Поэтому измерительные приспособления всегда дает некоторую погрешность измерений. Показатель погрешности зависит от колебания горючего и геометрии бака.На приборной панели может быть установлен аналоговый или цифровой выходные сигналы. Аналоговый практически утратил свою актуальность из-за сильной погрешности в измерениях. Цифровой же умеет корректировать и выравнивать данные. Неточности в показаниях минимальные, и возможны на этапе физического измерения.
Изготовление емкостного датчика уровня топлива
Емкостной датчик для измерения горючего основан на принципе сопоставления данных электрической емкости прибора. Сама конструкция – несложная – обыкновенный конденсатор. Поэтому самодельный измеритель топлива вполне реализуемое устройство. Изготовить его можно из подручных материалов – двух металлических пластинок или трубок. Важно соблюдать определенные меры, при изготовлении датчика:
- Поверхность обоих электродов должна быть изолирована от электрического контакта;
- Пространство между этими электродами должно беспрепятственно заполняться горючим, во время погружения датчика и опорожняться во время понижения уровня топлива;
- Монтируется в бак такой дизмеритель под наклоном;
- Самодельный прибор не должен иметь подвижных частей;
- Запитывать его можно не более чем на 5 ватт, при более высоком напряжении горючее воспламенится от искры;
- Размещать измерительную схему нужно как можно ближе к датчику;
- Провода для подключения схемы к датчику не должны превышать 2 см.
Самодельный емкостной датчик представляет собой два модуля, соединенные тремя проводами. Первый – модуль емкостного датчика, второй – модуль отображения. По двум проводам идет подача питания к модулю датчика по третьему проводу к модулю отображения передается сигнал, трансформируемый в показатель уровня горючего.
Модули – как это работает
Модуль датчика измеряет время заряда. Чем больше горючего в баке, тем выше емкость датчика, значит, для заряда будет необходимо больше времени. Для создания такого измерительного устройства используйте встроенный микроконтроллер (компаратор). На вход будет подаваться часть напряжения посредством резистивного двигателя. Когда измеритель примет напряжение, сработает микроконтроллер, а когда напряжение достигнет пиковой отметки – запустится таймер.
Показания с таймера будут переданы на модуль отражения. Изготавливая самодельный измерительный прибор – тактируйте микроконтроллер кварцем на частоте 16 Мгц. Датчик можно изготовить из фольгированного текстолита. Склейте полоски фольги между собой. Сделайте зазор между пластинками не более полутора миллиметров. Длина пластин – остается на ваше усмотрение.
Да Нет
