Типы датчиков уровня топлива: Принцип работы и виды датчиков уровня топлива в баке


0
Categories : Разное

Содержание

Виды датчиков уровня топлива.

  Введение

  В мире существует множество различных способов измерения уровня топлива. Многообразие датчиков – уровнемеров весьма велико, — от классических поплавковых до ультразвуковых. Они различаются по принципу действия, конструкции и типу выходного сигнала. Про принципы действия и конструкцию данных приборов можно написать не один десяток статей… Мы же сейчас поговорим о типах выходного сигнала.

  Выходной сигнал датчика может быть аналоговым, частотным или цифровым. Рассмотрим их подробнее.

  Аналоговый выходной сигнал

  Аналоговый сигнал, пожалуй, наиболее часто используется при построении датчиков вообще, и датчики уровня топлива здесь не исключение. Подавляющее большинство штатных поплавковых датчиков уровня имеют на выходе аналоговый сигнал. Аналоговый сигнал предполагает кодирование значений уровня значениями какой-либо физической величины, чаще всего напряжения или тока. Если говорят, что датчик имеет на выходе аналоговый сигнал от 0 до 10 вольт, то в общем случае это значит, что пустому баку соответствует напряжение 0 В, полному – 10 В, а промежуточные значения напряжения соответствуют уровню от пустого до полного.

Именно простота и универсальность являются основными преимуществами аналогового выходного сигнала. Например, значение в 6 В соответствует 60% от высоты уровня топлива в баке. Все просто! Как говорится, шесть вольт, они и в Африке шесть вольт. И любой вольтметр или измеритель напряжения (если, конечно, он исправен) покажет, что сигнал равен пяти вольтам. Но на этом достоинства аналогового сигнала, пожалуй, и исчерпываются. Давайте же разберемся, почему.

  Вся проблема в точности измерения, или говоря научно, в погрешности.

  Погрешность в общем случае показывает, насколько отличается наше представление о каком-либо параметре от его реального значения. Проще говоря, как сильно мы ошибаемся в оценке.

  Погрешность бывает абсолютной и относительной. Абсолютная погрешность – это насколько мы ошибаемся, оценивая неточность в единицах измеряемой величины. Пусть у нас есть бак с топливом и мы считаем, что в нем 20 л. (реально там 24 л.) Абсолютная погрешность в этом случае составляет 4 л.

Тоже вроде ничего сложного, только абсолютная погрешность мало что дает. Ну ошиблись мы на 4 литра, и что? Хорошо это или плохо? Если это бак в 40 литров на ВАЗ 2104 – это достаточно много, а если бак в 400 л на каком-нибудь седельном тягаче, то оценка очень даже сносная. Если же это двадцатикубовая емкость, то абсолютная погрешность в 4 литра – это вообще из области фантастики. Поэтому, как правило, оперируют относительной приведенной погрешностью. Относительная приведенная погрешность – это выраженная в процентах величина ошибки от диапазона измерения. Или, проще говоря, на сколько процентов мы ошиблись. Если рассмотреть наш пример с ошибкой в 4 литра, то для бака объемом 40 литров ошибка составляет 10%, для бака в 400 л. — уже 1%. Проценты можно сравнивать, можно делать выбор между тем или иным средством измерения. Считается, что чем меньше относительная погрешность, тем выше точность измерения. Вот тут-то и кроется подвох! Состоит он в том, что далеко не все определяется погрешностью измерительного датчика.
Нужно учесть еще ряд важных факторов, влияющих на конечную точность измерения. Попробуем с этим разобраться. Автор будет стараться не углубляться в дремучую науку под названием Метрология, а попытается объяснять все простым языком и на примерах. Из-за этого тон моего повествования, возможно, будет не совсем точен, но простят меня уважаемые метрологи из поверочных лабораторий и научных институтов.

  Итак, первое, что надо усвоить – погрешность измерения складывается из погрешности всех преобразователей и измерителей, находящихся в канале измерения. Тут же у непосвященного читателя возникает вопрос: «Чему там складываться? Там же только один датчик, и все!» Нет, не все. В измерении уровня топлива присутствует минимум два измерителя. Значение уровня топлива, т.е. миллиметры уровня измеряются датчиком. Это первое измерение. Далее измеренное значение преобразовывается в аналоговый сигнал, и это напряжение передается по проводам и потом измеряется приемником. Это второе измерение. В итоге погрешность всего измерительного тракта суммируется из погрешности измерителя уровня, измерителя напряжения, да еще к ним иногда надо приплюсовать погрешность преобразования уровня в напряжение, если она не входит в общую погрешность датчика.

 И если каждое измерение или преобразование имеет относительную приведенную погрешность в 1%, то общая погрешность составит в худшем случае уже 3%! Это, кстати, объясняет рекомендацию не использовать в одном измерительном канале устройства с разным значением предела основной приведенной погрешности. Не имеет смысла измерять вольтметром с пределом погрешности в 1% сигнал с датчика с пределом погрешности в 0,01%. Это то же самое, что обмерять деревянной школьной линейкой деталь, выточенную на прецизионном станке с ЧПУ, действие бессмысленное. Как правило, в жизни точность первичного измерения, — у нас это измерение уровня топлива, — хуже, чем точность вторичного измерения, — в нашем случаи это измерение напряжения. Не имеет смысла делать датчик с точностью 0,1% и подключать его к регистратору уровня, имеющему аналоговый вход с точность в 1%. Второй очень важный момент – ошибочное толкование понятия «точность» и путание разных видов погрешности.

  Все производители оборудования, работающие с аналоговыми сигналами, заявляют какие-то параметры точности. Прямо так и пишут «Точность – 0,1%». Кто-то указывает значения погрешностей, например так : «Относительная погрешность — не более 0,5%». Кто-то делает хитрее и указывает только разрядность аналогово-цифрового преобразователя (АЦП) примерно так : «АЦП — 10 бит, выходное значение — 0 до 1024». Подразумевается, что можно получить значение с точностью около 0,1% (если разделить 1024 значения на 100%). Все это в общем случае только вводит в заблуждение несведущего покупателя. Давайте же попробуем понять, что такое точность и из чего она образуется.

Точность измерения есть сумма основной приведенной погрешности и дополнительной погрешности, вызванной влиянием каких-то факторов.

  Про основную приведенную погрешность мы уже немного говорили, поэтому повторно давать ее определение не будем. Она получается из арифметической суммы целого ряда частных погрешностей: погрешности измерения, погрешности дискретизации преобразования, погрешности промежуточных пересчетов, погрешности от нелинейности, от гистерезиса, погрешности калибровки, погрешности временной нестабильности из-за старения элементов и т.

д. Понятно, что во всех этих «наворотах» простому потребителю разбираться не имеет смысла, но понимать, что они есть – необходимо. Взять пример с указанием каким-то производителем разрядности АЦП. Это всего лишь указание погрешности дискретизации преобразования. Т.е. АЦП в 10 бит вносит в сумму к основной приведенной погрешности около 0,1%. Но этот же измеритель может иметь нелинейность в 2% или погрешность измерителя, вызванную разбросом параметров радиоэлементов, в 1,5%. И его конечная относительная погрешность будет ну никак не 0,1%! На выходе у такого датчика будет действительно 1024 различных значения, только все они будут отличаться от реального на несколько процентов. Еще одна составляющая основной приведенной погрешности, о которой надо знать – это точность калибровки или преобразования. Если взять довольно точный датчик уровня топлива, для которого прочие составляющие основной приведенной погрешности составляют, к примеру, не более 0,25%, а потом произвести тарировку такого датчика жестяным ведром, купленным в хозяйственном магазине – то какая будет конечная точность измерения объема топлива? Это даже невозможно определить, т.
к. на жестяном ведре не проставлен предел основной приведенной погрешности, и оценить его вклад в конечные показания объема вообще нереально. Это же, кстати, относится и к тарировке по двум точкам. Тарировка по двум точкам вообще годится для баков с формой идеального параллелепипеда, коих в природе не бывает. Чем больше отклонения формы от идеальной, тем выше погрешность.

Дополнительная погрешность – это погрешность, вызванная воздействием чего-то извне на измеритель или датчик. Как правило, рассматривают только влияние температуры, т.к. остальные факторы, например, солнечный ветер, влияют ничтожно мало.

  Ряд производителей указывают дополнительную погрешность в процентах на каждые 10 градусов. Это означает, что для того, чтобы понять, какая конечная точность будет у измерителя или у датчика при определенной температуре эксплуатации, то надо вычислить дополнительную погрешность и сложить ее с основной. Например, указано, что дополнительная погрешность составляет 0,05% на каждые 10°С.

Изменение температуры считается от нормальной, как правило, равной 25 °С. Тогда при температуре окружающей среды -25 °С изменение температуры составит 50 °С, что внесет в точность дополнительно 0,25% ошибки. И если основная погрешность при этом равняется 0,5%, то общая погрешность (или искомая точность) будет 0,75%.

  Ряд производителей (например, Омникомм), дабы не утруждать пользователя такой арифметикой, сразу указывают основную приведенную погрешность во всем диапазоне температуры эксплуатации. Т.е. к основной погрешности прибавляют дополнительную, вызванную изменением температуры. И если указано, что погрешность составляет не более 1% во всем диапазоне температур, то значит, при любой температуре суммарная погрешность будет не более этого процента. Хотя, например, при нормальной температуре в 25 °С основная приведенная погрешность такого датчика, без влияния дополнительной, может быть 0,5% или 0,25% или еще меньше. Просто указано сразу наибольшее значение суммы основной и дополнительной погрешностей.

  Ряд производителей вообще обходят стороной значения дополнительных погрешностей и их не указывают. То ли считая, что их просто нет (хотя мать-природу с ее законами отменить пока никто не в силах), то ли предоставляя потребителю самому определить в полевых условиях, как же влияет температура на измеритель или датчик. Ну да оставим это на их совести.

  Третье, что надо знать – это несоответствие входного диапазона измерителя и выходного диапазона датчика. Это несоответствие также очень сильно влияет на то, какой точности мы в итоге получаем результаты измерения. Надо понимать, что значение основной приведенной погрешности указывается для всего диапазона измерения (собственно, термин «приведенная» это и означает). Если взять очень точную метрологическую стальную линейку длиной в один метр и начать измерять ею размеры зубчатых колесиков из наручных часов, то понятно, что ничего путного мы не добьемся. На линейке есть только миллиметровые риски, а надо измерять микроны. И дело не в том, что линейка неточная, а в том, что не тем мы начали мерить… Если мы возьмем датчик уровня топлива с выходным сигналом от 0 до 10 В и начнем измерять его значение вольтметром, имеющим предел основной приведенной погрешности 0,1%, но рассчитанным на диапазон от 0 до 100В, то значения от 0 до 10В мы сможем мерить с точностью в 10 раз хуже, т.

е. уже 1%. Поэтому при сопряжении разных устройств надо учитывать их входные и выходные диапазоны. Если взять навигатор с аналоговым входом, рассчитанный на измерения значения напряжения от 0 до 30 В и имеющий неплохой предел основной приведенной погрешности в 0,5%, и присоединить к нему датчик с выходным сигналом от 0 до 5 В, то конечная точность (как и дискретность) будет уже в 6 раз хуже, т.е. не менее 3%. А если обрезать такой датчик уровня, сузив его выходной сигнал например до 4-х вольт от начальных пяти, то погрешность будет еще выше. Плюс к ней надо еще добавить собственную основную приведенную погрешность датчика (например 1%), плюс дополнительную погрешность из-за изменения температуры (если она указана производителем), да еще учесть погрешность тарировки, — допустим, по двум точкам…. Набегает немало. Выводы пусть для себя каждый делает сам. Кого-то это устроит, кого-то нет.

  Резюмируем. Если есть желание использовать датчик с аналоговым выходным сигналом, надо учитывать:

  • предел основной приведенной погрешности как датчика, так и того, к чему датчик подключают. Если явно основная приведенная погрешность не указана, то надо попытаться понять, что же указано. Как уже говорилось, часто за основную погрешность выдают погрешность дискретизации;
  • погрешность тарировки или иных преобразований;
  • значение дополнительной погрешности от температуры, опять же, датчика и измерителя;
  • несоответствие выходного и входного диапазонов. И насколько эти диапазоны сужаются при обрезке датчиков.

   Только совокупность всех этих факторов позволит дать ответ, что же за ошибка получится при измерении.

  Еще одним минусом аналогового выходного сигнала является низкая помехозащищенность. Конечно, современные решения в области создания электронных компонентов, хорошая проработанность российских и международных стандартов по элекромагнитной совместимости (ЭМС) позволяют сделать решения, практически не подверженные влиянию электромагнитных помех. Но не все производители, стремясь понизить стоимость изделия, занимаются подобными вопросами. А в результате ко всем составляющим точности измерения добавляются еще и вызванные влиянием помех. Измерить и оценить их удается только в процессе эксплуатации, т.к. в большинстве случаев никаких характеристик производители не приводят, и, к сожалению, их влияние порой на порядок более сильно искажает результат измерения, чем все вышеописанные факторы.

  В итоге низкая точность, неминуемо набегающая при работе с аналоговым сигналом, если честно учитывать все ее составляющие, и низкая помехозащищенность подтолкнули инженеров к поискам другого пути передачи измеренного значения. И появились частотные и цифровые способы передачи выходного сигнала.

  Частотный выходной сигнал

  В случае с частотным выходным сигналом, или сигналом с частотной модуляцией, выходное значение кодируется частотой импульсов в линии связи. Погрешность датчика все равно остается, но, справедливости ради надо сказать, что она присутствует во всех способах передачи выходного сигнала. Недостатком такого способа является его медленность. Если мы хотим точно передать выходной сигнал, то требуется увеличить частоту (а это сопряжено с повышенными требованиями к источнику), или увеличить время передачи (что приводит к запаздыванию в системе). Опять же, в ряде случаев это приемлемо, а в ряде – нет. Плюс в канале передачи данных присутствует погрешность, вызванная необходимостью преобразования начального значения (в нашем случаи значения уровня топлива), в частоту. Эти недостатки не позволили частотному способу передачи выходного сигнала стать стандартом и получить широкое распространение. Последнего из недостатков этого способа лишен цифровой способ передачи значения выходного сигнала.Частотный выходной сигнал – это нечто промежуточное между передачей цифровым способом и аналоговым сигналом. Выходное значение кодируется частотой импульсов в линии связи. Основное достоинство такого способа – по-прежнему сохраняющаяся универсальность выходного сигнала, но отсутствие погрешности измерителя.

  Цифровой выходной сигнал

  Реализовать цифровой выход датчиков стало возможно после развития микропроцессорной техники. В большинстве современных датчиков есть микропроцессор, пересчитывающий, линеаризирующий и выравнивающий первичные измерения. Микропроцессор позволил снизить основную относительную и дополнительные погрешности самого датчика. И, естественно в микропроцессоре идет цифровая обработка значений. Какой смысл потом преобразовывать это значение обратно в аналоговый сигнал, передавать по проводу и на приемнике опять оцифровывать? Неминуема потеря точности и помехозащищенности. На это идут только ради обеспечения совместимости различных приемных устройств и датчиков. Как уже говорилось, аналоговый сигнал универсален…

  Но если согласовать выход датчика и вход приемника данных на уровне протокола и интерфейса, то можно передавать результаты измерения непосредственно в цифровом виде, не теряя точности и обеспечивая должный уровень помехозащищенности.

  В этом основной плюс цифровых выходов: в канале измерения остается только один источник погрешности – первичный измеритель. Для него по-прежнему необходимо учитывать основную приведенную и дополнительную погрешности, но не надо заботиться о согласовании входного и выходного диапазонов, нет погрешности вторичного измерения, нет влияния помех. И поэтому цифровые выходы получают все большее развитие и популярность.

  Заключение

  Мы рассмотрели варианты интерфейсов датчиков. Все они имеют плюсы и минусы. Какой использовать Вам – решайте сами. Автор лишь надеется, что эта статья дала вам информацию и Вы сможете сделать правильный выбор.

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:

  • износ резистивных элементов – решить проблему можно с помощью подгибания «язычка»;
  • движение платы с резистивными элементами – потребуется припаять компонент на его место;
  • нарушения в электроцепи – помочь могут смазка компонентов, а также чистка и подтягивание контактов, может потребоваться электросхема;
  • повреждение проводов – незначительные повреждения допустимо устранить с помощью изоленты;
  • загрязнение трубки – достаточно произвести чистку и смыть налет специальным чистящим средством.

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 выбрать датчик уровня топлива

Во всех современных автомобилях есть отдельный датчик, служащий для определения остатка горючего материала в топливном баке. Он установлен непосредственно в баке и работает вместе с указателем уровня топлива, расположенном на приборной панели. Само устройство достаточно надежным не назовешь. Многие автолюбители жалуются на неправильное определение уровня топлива устройством. Разберемся же с тем, как он устроен, какие могут быть неполадки, что влияет на время эксплуатации и как его выбирать в случае нужды.

Особенности устройства

Ни один датчик уровня топлива не может дать совершенно точные показания. К примеру, помещаемый бак в датчик не будет сразу же давать правильный сигнал о наполнении. Цифры достигают нужного уровня спустя некоторое время.

Принцип работы ДУТ сводится к тому, что подбирать тот сигнал, который соответствует реальному уровню горючего материала. Устройства работают или с аналоговым, или с цифровым сигналом. Аналоговые датчики высокой точностью похвастать не могут, вследствие чего они используются в любой технике очень редко. Более точные цифровые датчики могут «перевести» аналоговый сигнал в цифровую информацию, которая корректируется с учетом погрешностей измерений, часть из которых вызвана геометрией бака и неравномерным распределением топлива. Самый важный этап их работы, а по совместительству и сопряженный со значительными допущениями – этап физического измерения.

Устройство наиболее распространенных датчиков уровня топлива

Важно знать, что сегодня самыми массовыми являются потенциометрические датчики перемещения. Он достаточно простой, относительно надежный и стоит небольших денег. Однако недостаток кроется в наличии подвижных контактов, которые со временем окисляются. Основным элементом устройства является поплавок – именно он находится на поверхности топлива. Различают два типа датчиков уровня горючей смеси в баке:

  1. Рычажный. Здесь поплавок соединяется с вышеуказанным потенциометром с помощью тонкого металлического рычага. Сам же потенциометр — сектор с нанесенными полосами из резистивного материала. Рычажные датчики очень просты и универсальны – ими можно оборудовать топливный бак любого автомобиля. Сам же ДУТ является частью блока подачи топлива, то есть работает в тандеме с топливным насосом и топливозаборником, хотя иногда он работает и отдельно от блока;
  2. Трубчатый. Представляет собой длинную трубку с направляющими, вдоль которых двигается поплавок. Параллельно данным направляющим расположены сопротивления, на которые и замыкаются контактные кольца, расположенные на поплавке. При этом трубчатые датчики исправно работают даже при колебаниях уровня жидкости, непременно возникающих при резких поворотах, спусках, равно как и подъемах автомобиля. Вот только установить их во всякий топливный бак не получится – должна соблюдаться геометрия.

Сам датчик подключен к мониторинговой системе авто, отображающей нужную водителю информацию.

Особенности применения

Вышеуказанные типы ДУТ относятся к контактным. Контактные датчики слишком ненадежные для измерения уровня таких видов топлива, как этанол, биодизель и метанол. Дело в том, что подвижные элементы покрываются окисью. Как результат, показания датчиков перестают быть точными. То же происходит в баках, залитых бензином, но окисление происходит медленнее. Если автомобиль использует нетрадиционное топливо, то в его бак помещают бесконтактный ДУТ, представляющий собой магнитный датчик положения (MAPPS), помещенный в герметичный сосуд.

К какому бы типу датчик ни относился, у него есть одна особенность: поплавок начинает опускаться уже после того, как опустится ниже некоторого уровня само топливо. Отсюда и следует некоторая погрешность измерений, которая наиболее высока по мере заполнения топливного бака.

Основные неисправности

Исходя из вышеcказанного, можно легко представить себе процесс возникновения неполадок: из-за того, что устройство работает в условиях химически агрессивной среды, отдельные его элементы истираются или покрываются слоем ржавчины. Так обычно и происходит. Вот с чем может столкнуться владелец авто:

  • Показания датчика постоянно «скачут». Очевидно, контактные дорожки, находящиеся на плате, стерлись вследствие постоянного движения бегунка;
  • Стрелка прибора периодически показывает ноль, хотя бак полный. Наиболее частая причина кроется в том, что ограничитель хода поплавка был размещен неправильно. А если стрелка часто указывает ну нулевое значение и в довесок дергается, нужно проверить токосъемник – часто он касается резистора слишком слабо. Имеет смысл также проверить обмотку резистора;
  • Перестала работать лампочка, предупреждающее о низком уровне горючего материала. В этом случае стоит заменить резистор;
  • После зажигания и начала работы двигателя стрелка уровня топлива не двигается. Стоит проверить соединительные провода (возможно, окислились наконечники), предохранители.

Большая часть проблем, связанных с потенциометрическими датчиками, кроется в быстром износе дорожек, реже изнашивается проводка. Показания приборов в этом случае или далеки от реальных (разумеется в меньшую сторону – при полном баке прибор «скажет» вам об отсутствии топлива), или не выводятся на мониторинговую систему вовсе – пришли в негодность провода.

Проводим диагностику и ремонт датчика самостоятельно

Если датчик работает, но индикатор уровня дает заниженные/завышенные показания, для начала его нужно отрегулировать. Существуют довольно надежные способы:

  1. Штифт поплавка перемещается поочередно в крайние положения. При этом стрелка на индикаторе тоже должна попадать в соответствующие положения: 0 для пустого бака и 1 для полного. Если же соответствия между положением штифта и стрелки нет, сам штифт нужно загнуть и продолжать регулировку;
  2. Разобрав приборную панель, снимите стрелку с прибора и присоедините провода обратно. Автомобиль нужно завести автомобиль, дать ему проработать около 10 минут, после чего отрегулировать ось указателя до положения «1» и поставить указательную стрелку обратно.

Когда датчик часто «зависает» на показателе нуля, вам снова придется разобрать приборную панель, но уже с целью зачистить все возможные места окисления. Нужно будет также проверить все массы на кузове, в частности ту, которая находится под ручником.

Обзаведитесь мультиметром. Индикатор уровня топлива имеет сопротивление порядка 7 Ом (иногда бывает чуть меньше) при полном баке, а при заполненном наполовину – в промежутке 108-128 Ом. Когда в баке топлива попросту, сопротивление колеблется между 315 и 345 Ом.

При помощи мультиметра легко проверить и сам датчик. Вам достаточно измерять его сопротивления по мере доливания бензина. Если вы решили демонтировать устройство, поплавок придется перемещать рукой. Заметьте: если изменение положения поплавка не сказывается на сопротивлении, датчик однозначно неисправен и его придется заменить.

Неэлектрические причины возникновения неполадок

Важно знать и о том, что уровень топлива может измеряться неправильно не только по причине износа магнитных и токоведущих частей устройства. Вот что также может повлиять на работу датчика:

  1. В датчике рычажного типа обломался или же изогнулся рычаг поплавка;
  2. В поплавке есть отверстие, из-за чего он неправильно погружается в топливо;
  3. Деформировался топливный бак, что мешает перемещению поплавка.

Проверив сам датчик и проводку, и не обнаружив в них неисправностей, нужно проверять топливный бак. Это очень редкий дефект, но он все же имеет место быть. Если же и датчик, и бензобак в порядке, причину неправильного определения уровня топлива ищут в указателе уровня и в проводке, которую нужно будет «прозвонить».

Как выбрать ДУТ

Поиск нужного датчика уровня топлива по факту сводится к поиску устройства с подходящим сопротивлением. Так что даже если вы столкнетесь с одинаковыми по геометрии датчиками рычажного или трубчатого типа вам нужно будет узнать сопротивление, которое устройство будет иметь при различных уровнях горючей смеси. Обычно продавцы в этом не разбираются – они только знают, к какому автомобилю подойдет один датчик, а к какому другой. Так что есть два простых способа найти нужный датчик, и еще один более сложный:

  • По VIN-коду вашего автомобиля. Так вы найдете оригинал и почти наверняка целое множество аналогов. Вероятность ошибиться нулевая – найденное таким способом устройство точно можно ставить на автомобиль и не думать о возможных погрешностях его работы;
  • По данным автомобиля. Речь идет о марке, модели, комплектации и годах выпуска. Отличный вариант, если вы привыкли вести поиски по электронным каталогам. А если не привыкли, то советуем освоиться с этим – правильно составленные каталоги дают возможность быстро найти оригинальные запчасти и близкие по характеристикам аналоги;
  • По параметрам цепи. Почерпнуть информацию о параметрах автомобильных цепей можно в тех. документации. Покупать в этом случае придется или у толкового продавца, или в дилерском магазине. Вот краткий перечень характеристик датчика, на которые нужно обращать внимание: сопротивление, максимально потребляемый ток, напряжение питания, интерфейс взаимодействия, диапазон температур. Обращайте внимание также на длину измерителя. В самых продвинутых датчиках измеритель можно укоротить.

Кроме возможности попросту установить ДУТ в топливном баке, от него требуется следующее: в широком температурном диапазоне его показания должны быть достоверными и линейными. Проще говоря, устройство должно точно измерять уровень топлива в любых условиях. Если был куплен хороший датчик, но мониторинговая система все равно вводит водителя в заблуждение, ее также придется менять.

Экскурс по брендам

Отличным выбором станет оригинальное устройство. Оно прослужит дольше любого аналога и наверняка подойдет к вашему автомобилю. Минус такого выбора всегда один, и кроется он в цене. При этом нельзя не отметить, что не всегда оригинальный датчик серьезно уступает по характеристикам аналогу – служит, конечно, дольше, но всегда настолько, что имеет смысл переплачивать. Поэтому рассмотрим производителей хороших неоригиналов.

Из дорого сегмента отметим следующих: Bosch, VDO (Германия), Omnicomm, Italon (Россия). Эти компании выпускают превосходные датчики как для легкового, так и грузового транспорта. Надежность работы устройств всегда на высоте, процент брака минимален.

Более дешевые аналоги: AEB (Италия), JP Group (Дания), Febi (Германия). Серьезно уступают оригиналам и, если судить по отзывам многих автолюбителей, стоят своих денег только тогда, когда этих денег не так уж и много, а замену датчика провести нужно. Впрочем, цены на датчики этих фирм достаточно демократичны и вам не жалко будет заменить их на устройства из более высокого ценового сегмента.

Вывод

ДУТ – не совсем обязательный, если так подумать, элемент автомобиля. Однако водители так привыкли к датчикам уровня топлива, что пользование транспортом без них становится некомфортным. При этом само устройство не отличается высокой надежностью. Для него характерно множество «болячек», часть которых переносится и на мониторинговые системы. При желании замену и регулировку датчика можно провести самому. Мы все же советуем поручить работу мастерам на СТО – и быстрее, и шанса что-то повредить нет. При покупке нового устройства настоятельно рекомендуем обратить внимание или на оригинал, или на аналог из Германии. Как показывает практика, в подавляющем большинстве случаев оригинальные автомобильные датчики на голову выше аналогов даже из среднего ценового сегмента, а сравниться с ними может разве что продукция фирмы Bosch и еще нескольких японских фирм.

Датчик уровня топлива

Датчик уровня топлива (ДУТ) предназначен для контроля степени заполнения бака. Прибор отслеживает имеющийся объем бензина или солярки и отправляет информацию на индикатор.

Типы ДУТ и принцип их работы

Популярные конструкции ДУТ: рычажный, трубчатый и электронный. Принцип работы у всех одинаковый. Контролер считывает положение поплавка и передает информацию на индикатор. Точность и надежность работы зависит от устройства оборудования.

Рычажный

Состоит из поплавка, подвижного соединительного рычага и потенциометра (бегунок с резисторными пластинами).

При полном баке, поплавок располагается на верхнем уровне. Через рычаг он соединен с потенциометром. Последний, через индикатор, с бортовой электросетью. Сопротивление равно 7 Ом., заполнение отражается в показаниях прибора на панели.

По мере сжигания бензина, уровень падает. Поплавок опускается. Соединенный с ним бегунок двигается по резисторным пластинам и увеличивает сопротивление потенциометра, максимально до 230-240 Ом. Когда он доходит до этого значения, индикатор показывает, что бак пустой.

Конструкция очень надежная. Единственный недостаток связан с износом деталей, из-за чего падает точность.

Трубчатый

В конструкцию входят поплавок, полая трубка и контактная группа. Датчик работает аналогично предыдущему, но есть конструктивные отличия. Поплавок имеет контактные кольца. В корпусе есть резистивный провод и направляющая стойка. Для подключения управления, предусмотрен крепежный фланец.

Бензин поступает в корпус снизу. При полном баке, поплавок располагается наверху. В этой точке, на него замкнут минимальный отрезок контактного провода, сопротивление – наименьшее. По мере расходования топлива, поплавок опускается, резистентность увеличивается. Внизу она будет максимальной.

Преимущество системы в том, что поплавок находится в ограниченном пространстве. Колебания машины сглаживаются, показания намного точнее, чем у рычажной схемы. Но, есть ограничения по установке.

Электронный

Это современная модель, в которой детали не соприкасаются с топливом. Считывающий узел соединяется с рычагом через магнитное поле. Погрешность измерений – не более 1%. Подобные устройства применяются, когда машина заправляется бензином на основе метанола, этанола либо биодизеля. Другие конструкции в таких случаях малоэффективны.

Исполнительный узел датчика располагается в герметичном корпусе. В контакт с топливом вступает только рычаг и магнитный поплавок. Высота поплавка меряется по импульсам магнитного поля. Фиксация изменений ведется по установленным отрезкам. Их прохождение меняет амплитуду обратного сигнала. Индикатор обновляет показания после того, как датчик пройдет очередную отметку.

Неисправности ДУТ

Все неисправности ДУТ можно разделить на две группы. К первой относятся неполадки, из-за которых система выдает некорректные показания. Во вторую входят нарушения работы, характеризующиеся поломками деталей, вплоть до полного отказа.

Некорректные показания

Визуальные признаки, из-за которых датчик топлива «врет»:

  • Стрелка индикатора постоянно двигается, в большинстве случаев — скачкообразно.
  • Прибор показывает частичную заправку или даже пустой бак, тогда как водитель точно знает, что емкость заполнена до предела.
  • Мотор долго работает, но стрелка остается в исходном положении, не становится на фактический уровень.
  • При явно малом количестве бензина, не загорается контрольная лампочка.

Причины могут быть разные: перегорел предохранитель, нет контакта на питающем проводе и т.п. Возможно, поломка механической части системы.

Выход из строя механизма

Механизм ДУТ может сломаться по таким причинам:

  • Разгерметизировался поплавок. Топливо попало вовнутрь. Индикатор показывает, что бак пустой или частично полный, независимо от реального количества бензина.
  • При длительных поездках по плохим дорогам и, как следствии, воздействии на систему ударных нагрузок, проволочный держатель теряет исходную геометрическую форму. В результате, подвижность поплавка нарушается, прибор работает некорректно.
  • Из-за ударных нагрузок при аварии, либо в процессе длительного применения топлива низкого качества, падает сопротивление прибора. Стрелка индикатора стоит на отметке полного или пустого бака.
  • По какой-либо причине, вышли из строя резисторные элементы. Признаки — аналогично предыдущему пункту.
  • Повреждено крепление датчика. Обычно в таких случаях в багажнике и салоне чувствуется запах топлива.

В качестве профилактики подобных повреждений, рекомендуется время от времени осматривать электрические контакты и крепления.

Проверка датчика и его снятие для ремонта

Чтобы проконтролировать работу ДУТ без снятия, надо к проводу обратного сигнала и к «массе» присоединить переменный резистор с диапазоном 100-200 Ом. Затем, поворачивая рукоятку, менять сопротивление. Получается аналогия с действием на индикатор двигающегося поплавка. Если положение стрелки изменяется, а включенный датчик не реагирует, значит, он не работает.

Демонтаж ДУТ

Несмотря на то, что особенности креплений узла на разных моделях авто различны, общая схема работы для всех случаев одинаковая:

  • Отключить АКБ (снять провод с минусовой клеммы).
  • Убрать часть пластиковой обшивки. Если надо – еще и заднее кресло.
  • Очистить от грязи и влаги прибор и пространство вокруг него.
  • Отключить провода.
  • Открутить крепеж, снять ДУТ.

Установка

Монтаж отремонтированного ДУТ (или нового, если пришлось заменить полностью) делают в обратном порядке. При этом, надо обратить внимание на некоторые моменты:

  • Посадочное место должно быть чистым. Старый герметик надо убрать так, чтобы частицы не падали в емкость.
  • Обязательно поставить прокладку. Если новой в комплекте нет, можно взять старую, но промазать герметиком.
  • Затягивать болты крепления равномерно.
  • Присоединяя провода, надо следить за правильностью схемы («минус» — на АКБ). А также за тем, чтобы были хорошие контакты.
  • Перед установкой обшивки, проверить работу системы.

С новым ДУТ желательно проехать около 50 км., после чего – снова продиагностировать систему. Заодно – подтянуть крепления.

Заключение

Датчик уровня топлива – прибор относительно несложный. Обладая необходимой информацией, можно самостоятельно продиагностировать его работоспособность. А, если потребуется, то и заменить, не обращаясь в сервисную службу.

Видео:Приборы контроля уровня топлива KUS

Поиск запроса «датчик уровня топлива» по информационным материалам и форуму

Датчики уровня топлива. Какими они бывают и чем друг от друга отличаются. — FLEETBOOK

Какие бывают датчики уровня топлива, их принцип работы, и чем друг от друга отличаются.

Смотрите видео, или читайте статью ниже.



Виды датчиков уровня топлива

Датчики уровня топлива бывают 2-х видов:

  • цифровые
  • аналого-частотные

Общий принцип работы у них одинаковый: по всей длине сосредоточены контрольные точки. Датчик измеряет уровень топлива и передает информацию в терминал в кабине транспортного средства.

Чем отличаются датчики уровня топлива?

Цифровые датчики уровня топлива

Измеряют уровень топлива в числовом выражении. Т.е. каждая точка на датчике соответствует строго определенному числу. Аналого-частотные датчики измеряют уровень топлива в вольтах или герцах.

Преимущество цифрового датчик заключается в том, что цифровой сигнал отправляется и принимается без искажений. Т.е. есть если датчик отправил информацию в терминал что уровень топлива равен допустим числу 1250, то терминал принимает и записывает в себя именно это значение.

Аналого-частотный датчик уровня топлива

Измеряет и отправляет сигнал, который в пути может быть искажен. Например, датчик отправляет сигнал что уровень равен 12 В, а терминал получает данные что уровень равен 12,5 В. Почему так получается? Дело в том, что аналого-частотный сигнал сильно подвержен помехам и искажениям. Эти помехи бывают внутренние и внешние.

К внутренним помехам относятся:

  • скачи напряжения бортовой сети
  • короткие замыкания

К внешним относятся:

  • электро-магнитные поля от высоковольтных линий электропередач или других источников энергии.

Исключить эти помехи невозможно, поэтому аналого-частотные датчики имеют бОльшую погрешность!

Как отличить аналого-частотный датчик от цифрового?

Если в описании датчика есть обозначения RS 232 или RS 485, значит датчик передает сигнал в цифре. Если этих обозначений нет, то значит датчик передает аналого-частотный сигнал.

Некоторые производители производят универсальные датчики уровня топлива, которые могут передавать сигнал в 2 форматах на выбор: в цифровом или аналого-частотном. Какой из этих двух вариантов выберет конкретный монтажник зависит от того к какому GPS трекеру будут подключать датчик. Не все GPS трекеры поддерживают цифровой вход. Поэтому если цифровой вход на GPS трекере есть, подключают по цифровому интерфейсу. Если нет, то используют аналого-частотный.

Как сделать правильный выбор?

Конечно в идеале желательно всегда использовать цифровые ДУТ в силу их точности. Но если вы эксплуатируете малотонажные грузовики в городском цикле, использовать аналого-частотные датчик допустимо.

Почему не желательно использовать аналоговые датчики на спецтехнике и грузовиках?

Дело в том, что при больших объемах баков погрешность играет огромную роль. Искажения при измерении уровня топлива могут достигать 10%. Например, на Камазе при объеме бака 300 литров погрешность при заправке может быть 30 литров. А на карьерном самосвале в разы больше.

Если цифровые ДУТ лучше и точнее почему аналого-частотные датчики до сих пор выпускают и продают?

Ответ прост. Они дешевле, и многие бюджетные терминалы поддерживают только аналого-частотный датчик.

Наши специалисты могут подобрать Вам оптимальный датчик уровня топлива в соотношении цена/качество в зависимости от типа техники и условий эксплуатации.


Сакен Тургумбаев
Директор компании Fleetbook

Датчик уровня топлива — устройство, основные неисправности

Датчики в автомобиле обеспечивают контроль за работой систем его составных частей – силовой установки, трансмиссии и т. д. Часть из них напрямую влияют на функционирование мотора (датчик положения коленвала, датчик массового расхода воздуха и т. д.), и при их поломке двигатель начинает работать с перебоями. Но есть и такие, которые не оказывают особого влияния на работу автомобиля, но без них эксплуатация машины имела бы некоторые затруднения. Одним из таких является датчик уровня топлива (ДУТ).

Назначение и типы датчика уровня топлива

data-full-width-responsive=»true»>

Общий принцип работы датчиков замера топлива

Данный элемент обеспечивает определение остаточного количества топлива в баке и передачу показаний на индикатор, установленный на приборной панели. Поэтому водитель во время движения может отследить остаток бензина или дизтоплива и своевременно его восполнить. Неисправности этого датчика может закончиться остановкой в самый неподходящий момент из-за пустого бака и походом к ближайшей заправке с канистрой.

Устанавливается датчик непосредственно в топливном баке. Он может быть как полностью отдельным элементом, так и быть объединенным с топливозаборником (карбюраторные авто), или же входить в состав блока подачи топлива (инжекторные модели).

Наибольшее распространение получили контактные датчики, созданные на основе потенциометра, их работа их основана на изменении сопротивления.

На авто применяются два типа датчика уровня топлива

  1.  рычажного;
  2. и трубчатого типа.

Каждый из них имеет свои особенности конструкции, достоинства и недостатки.

Датчик рычажного типа

Рычажный датчик уровня состоит из потенциометра, поплавка и рычага, связывающего их. В свою очередь потенциометр состоит из двух секторов, на один из которых нанесены пластинки резистивного материала и бегунка, контактирующего с сектором, а также соединенного с рычагом. Второй конец его соединен с поплавком.

Работает данная конструкция достаточно просто: поплавок, сделанный в виде полого герметичного элемента (из металла или пластика) всегда находится на поверхности топлива. По мере расхода бензина он опускается, при этом посредством рычага он перемещает бегунок потенциометра. Он контактирует с секторами к которым подсоединены провода, идущие к индикатору топлива. За счет изменения количества пластин, которые подключены в электрическую цепь потенциометра, меняется и сопротивление.

То есть, при заполненном баке, бегунок находится в крайнем положении, поэтому электрический ток проходит по кратчайшему пути в потенциометре, на пластинчатом секторе через самую крайнюю пластину. Из-за этого сопротивление самое низкое (порядка 7 Ом). По мере расхода бензина бегунок перемещается и подключает в цепь все больше резистивных пластин, что повышает сопротивление (при половине бака данный параметр составляет 120-130 Ом). При пустом же баке задействован уже весь пластинчатый сектор, обеспечивая максимальное сопротивление в цепи (320-340 Ом). Отметим, что параметры сопротивления указаны приблизительно, поскольку разные модели датчика уровня топлива имеют свои конкретные параметры.

К положительным качествам рычажного типа датчика относится очень простая конструкция, что обеспечивает надежность, а также небольшая стоимость. Но есть у него и недостатки – контактные пары со временем изнашиваются, а также данный ДУТ имеет погрешность в показаниях, особенно это касается у авто с аналоговыми индикаторами топлива.

Применяется он повсеместно как на отечественных авто (ВАЗ всех моделей, ГАЗ, КамАЗ), так и на зарубежных — Toyota, Volkswagen и т. д.

Датчик трубчатого типа

Датчик трубчатого типа несколько отличается по конструкции. У него нет в конструкции потенциометра как такового, но задействован принцип его работы.

Состоит он из защитной трубки, внутри которой располагаются направляющая стойка, с перемещающимся по ней поплавком, а также закольцованный провод сопротивления, подсоединенный к проводам, идущим на индикатор. Внутри поплавка установлены контактные кольца, постоянно контактирующие с проводом, обеспечивая еще одно кольцевание провода сопротивления по которому и движется электрический ток.

Устройство ДУТ трубчатого типа

фото Drive2.ru

Работает данный тип датчика так: через отверстие внизу в защитную трубку заходит топливо, на поверхности которого и плавает поплавок. За счет перемещения поплавка в зависимости от количества топлива и происходит изменение сопротивление.

То есть, при заполненном баке поплавок находится вверху защитной трубки. При этом электрический ток движется по короткому пути, поскольку задействован лишь малый отрезок провода сопротивления. По мере потребления топлива, поплавок опускается, и длина провода увеличивается, что и обеспечивает увеличение сопротивления в цепи.

Видео: Проверка и ремонт датчика уровня топлива

Ещё кое-что полезное для Вас:

Достоинством данного типа ДУТ является более точное измерение, поскольку он не восприимчив к колебаниям топлива при разных положения авто. Достигается это благодаря наличию защитной трубки. Но применяется он далеко не на всех машинах из-за того, что далеко не всегда геометрия бака дает возможность его установить. Это и является главным недостатком трубчатого датчика. Поэтому большее распространение получил рычажный тип.

Что же касается авто, то такой тип встречается очень редко, но все же они используются. К примеру трубчатый датчик устанавливается на микроавтобус Mercedes-Benz T1.

При этом у обоих этих типов имеется еще один общий недостаток. Их невозможно использовать с альтернативными видами топлива (этанол, биодизель и т. д.) Для такого топлива используются бесконтактные магнитные датчики.

Почему не работает датчик уровня топлива

Несмотря на простоту конструкции, датчики уровня топлива нередко выходят из строя, что приводит к неправильным показаниям или вообще он может не срабатывать.

Возможные неисправности ДУТ можно поделить на электрические и механические.

Что касается неисправностей электроцепи, то здесь все просто: проблемы часто возникают из-за окисления контактов, перегорания предохранителя, повреждения проводки.

А вот механических неисправностей больше:

  1. износ секторов потенциометра;
  2. изгиб рычага;
  3. нарушение герметичности поплавка.

При таких неисправностях индикатор уровня топлива может не работать или работать с перебоями – стрелка дергается, все время указывает на «пустой» бак и т. д.

Видео: Ремонт датчика уровня топлива

Чаще же всего проблемы создает износ секторов. Происходит это из-за контакта с бегунком, который постоянно перемещается по ним. В случае, когда износ  небольшой и имеется только тонкая затертая полоса, устранить неисправность можно путем подгибания бегунка, из-за чего он начинает контактировать с неизношенной поверхностью секторов. Но это не поможет, если полоса стертости широкая. Здесь уже придется полностью менять датчик.

Изгиб рычага обычно случается, когда производилось извлечение датчика и последующая его неаккуратная установка. Следствием этого становиться некорректное показание уровня, причем значительное.

Пробой поплавка приводит к попаданию топлива внутрь, из-за чего он уже не будет постоянно находиться на поверхности. По мере увеличения внутри горючего, он начнет погружаться, что приводит к неправильным показаниям количества топлива.

Если проблемы с работой ДУТ не связаны с электрической составляющей, а механической, то восстановление работоспособности зачастую выполняется путем полной замены датчика, поскольку стоит он немного и большинство просто не заморачиваются с ремонтом.

Важным условием при замене является правильный подбор датчика. На разных авто данный элемент обладает своими рабочими параметрами, в частности – сопротивлением при разных положениях бегунка.

Выбирать надо тот датчик, который полностью соответствует параметрам цепи, заявленным в тех. документации к авто.

Различные типы датчиков уровня и их применение

Датчики уровня жидкости были доступны на рынках в течение многих десятилетий, таких как продукты питания и напитки, производство, терапевтическое и домашнее хозяйство, полиграфия и сельское хозяйство, автомобильная и бытовая техника для обнаружения утечек или определения уровня. Некоторые производители инструментов могут быть поражены как разнообразием, так и интеллектом доступных на рынке вариантов измерения уровня. Разработки, которые раньше занимали дорогостоящие устройства, теперь могут быть реализованы с использованием оригинальных, инновационных и умных технологий, которые могут быть дорогими, надежными, прочными, высокоточными и простыми в установке.Жидкости, которые исторически были чрезвычайно сложными для восприятия, как мыло, содержащее пузырьки или пену, молоко и липкие материалы, такие как чернила и клей, теперь становятся возможными и более заметными с помощью различных типов доступных датчиков уровня. В этой статье будут объяснены наиболее общие типы датчиков уровня, доступные сегодня на рынке.

Типы датчиков уровня и их применение

Датчик уровня — это один из видов устройств, используемых для определения уровня жидкости, протекающей в открытой или закрытой системе.Измерения уровня могут быть двух типов: непрерывные измерения и измерения точечного уровня. Датчик постоянного уровня используется для измерения уровней до точного предела, но они дают правильные результаты. А датчики предельного уровня используются для определения уровня жидкости, высокий или низкий.


Датчики уровня

Как правило, эти датчики подключаются к выходному блоку для отправки результатов в систему мониторинга. Современные технологии используют беспроводную передачу информации в систему мониторинга, которая очень полезна в важных и опасных местах, к которым не могут просто получить доступ обычные рабочие.

Классификация датчиков уровня

К основным типам датчиков уровня относятся следующие:

Ультразвуковые датчики уровня

Ультразвуковые датчики уровня также используются для определения уровней липких жидких веществ и крупногабаритных материалов. Они работают, создавая звуковые волны в диапазоне частот от 20 до 200 кГц. Затем эти волны передаются обратно на датчик. На реакцию ультразвукового датчика влияют турбулентность, давление, влажность и температура.Кроме того, датчик необходимо соответствующим образом увеличить, чтобы получить лучший отклик.

Ультразвуковые датчики уровня
Плюсы и минусы
  • Компактный, экономичный
  • Инвазивный, количество пользователей ограничено
Приложения

Ультразвуковые датчики уровня используются для контроля уровня жидкости, мелкозернистый твердые вещества в горнодобывающей и порошковой промышленности, пищевой промышленности и химической промышленности.


Емкостные датчики уровня

Эти датчики используются для определения уровня жидкости, такой как шламы и жидкости на водной основе.Они управляются с помощью датчика для проверки изменений уровня. Эти изменения уровня преобразуются в аналоговые сигналы. Датчики обычно изготавливаются из токопроводящей проволоки с изоляцией из ПТФЭ. Но зонды из нержавеющей стали чрезвычайно чувствительны и поэтому подходят для измерения гранулированных непроводящих веществ или материалов с низкой диэлектрической проницаемостью. Эти типы датчиков очень просты в использовании и чистке, поскольку они не имеют движущихся компонентов.

Датчики уровня емкости
Плюсы и минусы
  • Твердотельный, компактный, неинвазивный, точный
  • Может использоваться только в определенных жидкостях, может потребоваться калибровка
Приложения

Обычно они используется в таких приложениях, как мониторинг уровня в резервуарах в химической, водоочистной, пищевой, аккумуляторной промышленности, а также при высоком давлении и температуре.

Оптические датчики уровня

Оптические датчики уровня используются для обнаружения жидкостей, включая уравновешенные материалы, границу раздела двух несмешивающихся жидкостей и образование отложений. Они работают на основе изменений пропускания инфракрасного света, излучаемого ИК-светодиодом. Помехи излучаемого света можно уменьшить, используя высокоэнергетический ИК-диод и методы импульсной модуляции. Оптические датчики уровня

Оптические датчики уровня непрерывного действия, с другой стороны, используют очень интенсивный лазерный свет, который может влиять на запыленные среды и обнаруживать жидкие вещества.

Плюсы и минусы
  • Компактность, высокое давление, отсутствие движущихся частей и высокая температура, позволяет обнаруживать крошечные количества жидкости.
  • Инвазивный, поскольку датчику необходимо войти в контакт с жидкостью, требуется питание, некоторые широкие вещества могут вызвать нанесение покрытия на призму
    .
Приложения

Они обычно используются в таких приложениях, как обнаружение утечек и измерение уровня в резервуарах.

Микроволновые оптические датчики

. Эти типы датчиков используются для таких приложений, как изменение температуры, давления, грязная и влажная среда, поскольку микроволны могут легко пройти в этих ситуациях без привлечения молекул воздуха для передачи энергии.Микроволновые оптические датчики могут обнаруживать проводящие воду и металлические вещества. Измерения принимаются с использованием временной или импульсной рефлектометрии.

СВЧ-оптические датчики
За и против
  • Калибровка не требуется, очень точная, несколько вариантов вывода
  • Дорогой, ограниченный диапазон обнаружения и может зависеть от окружающей среды.
Области применения

Они обычно используются в парообразных, влажных и пыльных средах.Они также используются в системах с разными температурами.

Из приведенной выше информации, наконец, мы можем сделать вывод, что типы датчиков уровня могут использоваться в различных приложениях, таких как измерение высокого или низкого уровня, сигнализация, отключение при переполнении, обнаружение утечек, а также они встречаются в большом количестве таких отраслей, как судостроение, производство, химическая промышленность, производство продуктов питания и напитков, фармацевтика, медицина, а также управление топливом / энергией. Кроме того, по любым запросам или реализации проектов на основе датчиков просьба оставлять свои отзывы, оставляя комментарии в разделе комментариев ниже.

Датчики расхода и уровня топлива — документация коптера

В версиях прошивки 4.0 и новее ArduPilot предоставляет возможность использовать датчики расхода и уровня топлива в дополнение к мониторам батареи. Поддерживаются датчики расхода топлива с импульсным выходом и датчики уровня топлива с ШИМ-выходом. Подобно аналоговому монитору аккумуляторной батареи, обеспечивающему измерение 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 можно использовать 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 / пределы для потребленных мАч теперь фактически представляют собой потребленные миллилитры, при этом вход ШИМ 1100 мкс указывает на пустоту и 1900 мкс ШИМ указывает на полное.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.

5 советов по выбору хорошего датчика уровня топлива

Большой выбор моделей:

DUT-E (интеллектуальный датчик уровня топлива)
DUT-E GSM (решение 2-в-1 для GPS-отслеживания положения и контроля объема топлива в баке)
DUT-E 2Bio (датчик топлива для любого типа топлива )

Современные технологии

Расширенное встроенное ПО, анализ данных «на борту».Мощный ЦП и технология IoT Burger, использующая методы вычисления границ и тумана и позволяющая преобразовывать «сырые» данные в параметры и полезные сообщения. Обработка данных «на борту», ​​т.е. вблизи источника данных, позволяет детально анализировать состояние объекта и оперативно обнаруживать:
— Событие «Слив / заправка топлива»
— Событие «Зажигание включено / выключено»
— Изменение напряжения бортовой электросети
— Время работы от батареи / сети

Работа в универсальной проводной сети IoT-устройства.S6 Technology — подключение нескольких десятков датчиков по одному кабелю
для питания, настройки и передачи данных в телематический блок. S6 Technology позволяет построить широкую сеть бортового оборудования для телематики современных транспортных средств или стационарной техники.

Функциональные возможности и конфигурации. Подробная информация о топливе в баках

25 полезных параметров (интерфейс CAN):
— Текущий объем топлива — литры и%
— уровень топлива до температурной коррекции
— уровень топлива после температурной коррекции
— температура топлива / окружающей среды
— объемы слива и заправки топлива
— напряжение бортовой электросети
— время фильтрации текущего сигнала и др.

Адаптация к суровым условиям эксплуатации. Настраиваемый интервал фильтрации данных — сглаживание нерелевантных «скачков» на графике уровня / объема топлива. Настраиваемый коэффициент температурной коррекции — данные с датчиков не зависят от температуры окружающей среды.

Функция самодиагностики и журнал событий. Модуль «Самодиагностика» проверяет качество собранных данных: состояние датчиков, правильность калибровки, проверку превышения напряжения питания, замыкания измерительных трубок и воды в резервуаре и т. Д.Регистратор событий сохраняет все обнаруженные События (слив, заполнение, ошибки и т. Д.) Во внутренней памяти датчика.

Настройка беспроводной сети с помощью смартфона. Датчики с логотипом IoT Burger можно настроить через Bluetooth с помощью любого смартфона / стола на базе Android. Подключение к ПК не требуется.

Конструкция и характеристики

Надежная фиксация в топливном баке. Нижний пружинный упор обеспечивает жесткую фиксацию датчика внутри топливного бака, уменьшая влияние колебаний топлива на точность измерения.

— Защита от грязи и воды. Экран-фильтр защищает трубки датчика от грязи и воды, скапливающихся на дне топливного бака.
— Установка на резервуары от 15 см до 6 метров. «Установка на короткий / плоский резервуар: длина трубки датчика сокращена на 90% от начальной длины. Установка в высокий резервуар: длина датчика может быть увеличена до 6 метров.
— Провода соответствуют автомобильным стандартам. Провода жгута и сигнальный кабель устойчивы к коррозии, механическим повреждениям и перепадам температур от 45 до +85 ° C.

— Чувствительность к небольшим изменениям уровня
— Точное измерение объема топлива

Погрешность измерения:
— 1% в баке автомобиля
— 0,2% в стационарном баке

Качество и техподдержка

— Управление качеством проектирования изделий и производственных процессов. Частота отказов <0,5%
в течение 3-летнего гарантийного срока. Система менеджмента качества Технотон сертифицирована по ISO 9001.Качество контролируется на всех этапах: проектирование, планирование, контроль исходных материалов, сборка, пост-сборка, приемка склада.

— Совместимость с популярными телематическими устройствами
— Подробные инструкции по настройке. Датчики DUT-E протестированы на совместимость с более чем 50 телематическими устройствами автомобиля. Для правильной настройки датчиков и телематического блока подробные инструкции по настройке выпускаются в результате тестирования совместимости.
— Качественная техническая поддержка и обучение.Оперативная поддержка осуществляется через онлайн-чат, Sype, Viber, электронную почту на русском, английском и испанском языках. Оперативная поддержка осуществляется через онлайн-чат, Sype, Viber, электронную почту на русском, английском и испанском языках. Подробные инструкции и инструкции по установке и настройке датчика. Техническое обучение на реальном автомобиле с обязательным экзаменом в конце. Обучающие видео с пояснениями.

Типы датчиков [Руководство по Wialon]

Есть много типов датчиков.При настройке датчика (см. Свойства датчика) выбор типа датчика зависит от используемого устройства и принципа его работы.

В таблице представлены все типы датчиков, доступные на данный момент в системе Wialon. Кроме того, здесь вы можете найти единицы измерения значений датчика (в метрической или американской / британской системах), а также краткое описание для каждого типа датчика.

Пробег

Название датчика Метрики Описание
Датчик пробега километров
(км)
миль
(миль)
Датчик показывает пройденное расстояние.Его можно использовать для обнаружения поездок и парковок.
Относительный одометр километров
(км)
миль
(миль)
Датчик показывает расстояние, пройденное с момента предыдущего сообщения. Его можно использовать для обнаружения поездок и парковок.

Цифровой

Название датчика Метрики Описание
Датчик зажигания двигателя Вкл. / Выкл.
или любой другой
Это датчик работы двигателя, который используется в отчете о моточасах, а также при обнаружении поездок / остановок и счетчиках.Также он позволяет настроить расход топлива на холостом ходу.
Триггер тревоги Ненулевое значение этого датчика позволяет пометить сообщение как тревожное сообщение (SOS).
Сообщения, зарегистрированные в системе до настройки датчика, не помечаются как сообщения тревоги.
Частный режим Вкл / Выкл
или любой
Этот датчик используется для определения типа отключения ( Business , Private ).
Датчик движения в реальном времени Вкл / Выкл Датчик определяет состояние движения устройства в реальном времени. Его значения используются для отображения состояния движения на панели Monitoring и на карте (если в диалоговом окне User Settings активирован параметр Заменить значки объектов знаками состояния движения ). Датчик может быть основан на таких параметрах, как скорость, зажигание, обороты двигателя и т.д. Его параметр может содержать формулы, позволяющие использовать валидацию.
Пользовательский цифровой датчик Вкл / Выкл
или любой
Этот датчик может регистрировать два состояния (вкл. / Выкл., Активирован / деактивирован и т. Д.).

Калибры

Название датчика Метрики Описание
Датчик напряжения вольт
(В)
Датчик показывает значение некоторого параметра (не обязательно напряжение).Его можно использовать для анализа входных данных.
Датчик веса тонн
(т)
фунтов
(фунт)
Этот датчик используется для определения веса перевозимого груза.
Акселерометр g Датчик этого типа используется для измерения ускорения по осям X, Y, Z и немедленного обнаружения столкновения автомобилей.
Датчик температуры градусов Цельсия
(° C)
градусов Фаренгейта
(° F)
Датчик показывает значение температуры или некоторого другого параметра.Его можно использовать для анализа входных данных. См. Пример конфигурации.
Температурный коэффициент Температурный коэффициент, влияющий на расчет уровня топлива при различных температурах в баке. См. Пример конфигурации.

Двигатель

Название датчика Метрики Описание
Датчик оборотов двигателя оборотов в минуту (об / мин) Датчик отображает частоту вращения двигателя.
Датчик КПД двигателя любой Датчик определяет коэффициент при работе под нагрузкой, используемый для математического расчета расхода топлива. Может работать как понижающий коэффициент, если его значения находятся в диапазоне от 0 до 1.
Абсолютное количество моточасов часов Датчик регистрирует общее количество моточасов. Также он позволяет настроить расход топлива на холостом ходу.
Относительное количество моточасов часов Датчик регистрирует количество моточасов с учетом интенсивности работы. См. Пример конфигурации. Также он позволяет настроить расход топлива на холостом ходу.

Топливо

Название датчика Метрики Описание
Импульсный датчик расхода топлива литров (л) галлонов (галлонов) Датчик показывает накопленное значение импульсов.Чтобы преобразовать поступившее значение в количество израсходованного топлива, необходимо применить таблицу расчета. Для такого типа датчика таблица расчета применяется к разности двух соседних сообщений. После создания и настройки датчика необходимо включить импульсный датчик расхода топлива на соответствующей вкладке.
Обратите внимание, что если устройство отправляет не накопленное значение импульсов, а количество импульсов между сообщениями, необходимо использовать датчик мгновенного расхода топлива.
Датчик абсолютного расхода топлива литров (л) галлонов (галлонов) Датчик определяет расход топлива в течение всего периода эксплуатации автомобиля. После создания и настройки датчика необходимо включить датчик абсолютного расхода топлива на соответствующей вкладке.
Датчик мгновенного расхода топлива литров (л) галлонов (галлонов) Датчик показывает расход топлива в результате предыдущего измерения (сообщения).После создания и настройки датчика необходимо на соответствующей вкладке включить датчик мгновенного расхода топлива.
Датчик уровня топлива литров (л) галлонов (галлонов) Этот датчик устанавливается в бак. После создания и настройки датчика (см. Примеры) необходимо включить датчик уровня топлива на соответствующей вкладке.
Датчик импульсов уровня топлива литров (л) галлонов (галлонов) Датчик определяет количество импульсов за период.Уровень топлива в баке рассчитывается по полученным значениям.

Другое

Название датчика Метрики Описание
Датчик счетчика любой Датчик может показывать движение пассажиров или подсчитывать количество некоторых действий, таких как открытие / закрытие двери и т. Д. Есть несколько типов счетчиков:
— мгновенный (считает количество от предыдущего к текущему сообщению),
— дифференциал (показывает общее число), дифференциал с переполнением (2 байта),
— переключатель из ВЫКЛ в ВКЛ (считает количество активаций),
— переключатель из ВКЛ в ВЫКЛ (считает количество отключений).
Кроме того, вы можете ввести любую единицу измерения для этого датчика (она отображается в столбце Форматированное значение таблицы Sensor tracing ).
Пользовательский датчик любой Это пользовательский датчик, для которого вы можете установить любую единицу измерения. Его значения могут отображаться во всплывающей подсказке объекта, в расширенной информации объекта или отправляться в отчет.
Привязка драйвера Этот датчик можно использовать для обнаружения драйверов, назначенных устройствам.
Крепление прицепа Этот датчик можно использовать для обнаружения прицепов, прикрепленных к агрегатам.
Датчик пассажиров Этот датчик поддерживает обнаружение пассажиров, входящих и выходящих из автомобиля.

Было ли это полезно?

Спасибо!

Введение в испытания топливных элементов

Те, кто хочет узнать больше о топливных элементах и даже построить свои собственные, могут также захотеть узнать, как проверить эти топливные элементы.В этом посте мы рассмотрим некоторые основные термины и представим недорогое оборудование для тестирования и более сложные установки для тестирования. Однако сначала будет полезно понимание топливных элементов и основ электрики.

Как вы, возможно, знаете, топливные элементы производят электричество в результате электрохимической реакции между реагентами, такими как кислород и водород, хотя можно использовать и другие виды топлива, кроме водорода. В результате этой реакции в качестве побочных продуктов выделяется вода и тепло. Типичный топливный элемент с полимерно-электролитной мембраной или PEMFC содержит два электрода : один положительно заряженный, называемый анодом, и один, отрицательно заряженный, называемый катодом.Анод и катод изготовлены из электропроводящей углеродной бумаги или углеродной ткани -основы , покрытой слоем катализатора . Между ними находится электролитическая мембрана , которая является сердцем топливного элемента; он проводит протоны от анода к катоду.

Когда газообразный водород входит в анод, он вступает в контакт с катализатором, который расщепляет газ на положительные ионы (протоны водорода) и электроны. Электроны, идущие к катоду через внешнюю цепь, создают электрический ток, который запускает устройство, использующее топливный элемент в качестве источника энергии.

Поскольку одного топливного элемента недостаточно для питания большинства устройств, производители топливных элементов складывают их вместе, поэтому они называются пакетами топливных элементов . Чем больше количество топливных элементов в батарее, тем выше напряжение. Чем больше площадь электродов, тем больше ток. Умножение напряжения на ток — это полная выходная мощность топливного элемента.

Полезные термины

Чтобы начать тестирование топливного элемента, важно понимать, что вы будете тестировать, и какое оборудование вы будете использовать.

Первый член, который нужно знать, — это , текущий . Электрический ток — это скорость, с которой электрически заряженные частицы проходят через материал. Электрическая цепь — это проводящий путь для этого потока заряженных частиц или тока, а ток измеряется в кулонах в секунду, также известных как амперы или амперы. Ампер — это заряд в 1 кулон, проходящий через точку в электрической цепи за одну секунду.

Еще один термин, который необходимо знать, — это сопротивление . Когда электрический ток возникает в электрической цепи, он испытывает так называемое сопротивление или противодействие потоку электрического тока.Сопротивление — это свойство, которое препятствует прохождению тока в материале, и оно измеряется в омах. Чем больше сопротивление, тем меньше ток.

Напряжение — это способ использования чисел для описания электрического поля, известного как электродвижущая сила или ЭДС. ЭДС измеряются в вольтах на расстоянии, например в вольтах на сантиметр. Более сильная ЭДС имеет больше вольт на сантиметр, чем более слабая. Чтобы понять, как работает напряжение, представьте, что поток тока представляет собой воду, текущую через кран.Напряжение заставляет электрический ток течь по цепи так же, как вода

ТехноКом • АвтоГРАФ Fleet Control

МОДУЛЬ BLUETOOTH

Датчик TKLS оснащен модулем Bluetooth, который обеспечивает удаленную настройку датчика через Bluetooth с любого мобильного устройства. С помощью утилиты настройки, разработанной специалистами ТехноКома, можно удаленно отправить новую конфигурацию на датчик без демонтажа датчика.

ЦП (ЦЕНТРАЛЬНЫЙ БЛОК ОБРАБОТКИ)

Центральный процессор — это ядро ​​датчика TKLS, которое объединяет все компоненты системы вместе и обеспечивает их взаимодействие в соответствии с программой, хранящейся в датчике.Блок обработки представляет собой высокоскоростной однокристальный микрокомпьютер, способный выполнять вычисления со скоростью и точностью, достаточными для решения различных задач навигации и обслуживания. Специальная прошивка, разработанная специалистами ТехноКома, позволяет ЦП получать данные от различных модулей системы, выполнять логическую и математическую обработку данных и управлять модулями по мере необходимости. Следует отметить, что функциональные возможности микропрограммного обеспечения датчика постоянно совершенствуются и расширяются, чтобы предоставить пользователям новые и улучшенные функции и опции.

АКСЕЛЕРОМЕТР

TKLS оснащен 3-осевым цифровым акселерометром и инклинометром с широким диапазоном полной шкалы от ± 2 г до ± 16 г, предназначенными для обнаружения движения, определения ориентации датчика, измерения уровня вибрации, определения угла наклона и т. Д. Данные акселерометра используется при расчете уровня топлива и обеспечивает более точные данные об уровне за счет учета таких специфических деталей, как движение топлива в баке во время движения транспортного средства, наклон транспортного средства и т. д.

ЧАСТОТНЫЙ ВЫХОД

TKLS оснащен частотным выходом, который позволяет получать данные об уровне в частотной форме. Любое показывающее устройство или устройство сбора данных, оснащенное частотным выходом, может получать данные от TKLS.

В зависимости от конфигурации частотного выхода данные об уровне могут быть отправлены как частотный сигнал, сигнал PWM или периодическая последовательность импульсов.

RS-485 (LLS / MODBUS)

TKLS оснащен интерфейсом RS-485 (TIA / EIA-485-A).Благодаря этому датчик TKLS можно подключить к любому устройству, оборудованному RS-485 и поддерживающему протокол передачи данных TKLS. Датчики TKLS поддерживают протоколы LLS, Modbus и AutoGRAPH Hardware Interface (AGHIP). Протокол AGHIP предназначен для передачи данных на устройства АвтоГРАФ.

ЦИФРОВОЙ ВХОД

TKLS оснащен одним активным цифровым входом высокого уровня, который может использоваться для автоматической калибровки.

.

Leave a Reply

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

2019 © Все права защищены.