Как работает датчик уровня топлива: Датчик уровня топлива. Подробное руководство — Navixy — Интернет-магазин мототехники, магазин по продаже квадрациклов, скутеров, мотоциклов, снегоходов, продажа мототехники в Санкт-Петербурге

Как работает датчик уровня топлива: Датчик уровня топлива. Подробное руководство — Navixy

Содержание

Датчики уровня топлива: описание, принцип работы, виды

Для контроля горючего в баках используют специальные устройства: датчики уровня топлива, или ДУТ. Они измеряют количество бензина, масла или солярки. Чаще всего ДУТ устанавливают на автомобили, но также они востребованы на топливных складах.

Задача датчика – измерить уровень горючего, пересчитать его объем и передать информацию диспетчеру. Благодаря ДУТ владельцы транспорта отслеживают расход и предотвращают слив бензина: если в какой-то момент уровень горючего в баке резко снизится, диспетчер это заметит. Датчик может дополнять другие контроллеры или служить самостоятельным устройством, но он обязательно подключается к системе мониторинга машины. Именно она транслирует и сохраняет информацию об изменении уровня горючего в баке.

Устанавливают ДУТ через штатное отверстие в баке или специально готовят подходящее по диаметру отверстие для монтажа. Чаще всего устройство выглядит, как стержень или поплавок, но это высокоточное оборудование, которое можно использовать не только на легковых авто, но также на грузовиках, спецтехнике или стационарных объектах. Датчик может соединяться с индикатором уровня топлива на приборной панели. Благодаря этому водитель может отслеживать расход во время движения и вовремя делать остановки для заправки.

Принцип работы датчиков уровня топлива

Ни одно устройство не дает абсолютно точных показаний, но на рынке достаточно моделей с минимальной погрешностью, которую можно не принимать во внимание. Также при полном баке датчик может транслировать некорректные данные, но как только авто начинает движение и топливо расходуется, информация становится достаточно точной. Установить датчик можно на любой бак, включая дизельную систему.

В основе устройства – соответствие значений уровня горючего аналоговому сигналу. Модели, которые использовали только аналоговые показатели, имели большую погрешность, связанную с неравномерностью заполнения бака и его конфигурацией, поэтому сейчас они встречаются редко. Большинство современных ДУТ – цифровые. Они преобразуют аналоговые данные в цифровой формат, а затем корректируют его, убирая неточности. Благодаря этому погрешности возникают только на этапе измерения уровня топлива и на конечный результат почти не влияют.

Самый популярный вид датчиков – потенциометрический. Это недорогие модели с простой и надежной конструкцией, единственным недостатком которых можно считать быстрое окисление. Потенциометрические датчики могут быть трубчатыми или рычажными, но в любом случае они используют поплавок из пенопласта, пластмассы или легкого металла. Однако при рычажной конструкции поплавок соединен с потенциометром при помощи металлического рычага, а в трубчатых моделях датчик поплавок двигается в трубке с контактными кольцами.

Рычажные потенциометрические устройства подходят для всех видов баков. Трубчатые модели не универсальные, зато они сохраняют устойчивость при маневрировании автомобиля: на поворотах, спусках, подъемах, а это гарантирует высокую точность измерений.

Однако потенциометрические датчики – контактные, поэтому их нельзя использовать для транспорта, который работает на новых видах топлива вроде биодизеля или метанола. Контактные устройства быстро изнашиваются, поэтому часто владельцы транспорта выбирают бесконтактные модели. Они работают по другому принципу, используя магниты или чувствительные элементы, которые напрямую не контактируют с содержимым бака. Но и бесконтактные устройства используют для измерения уровня горючего поплавок. Он соединен с магнитом или другим элементом, который воспринимает движения поплавка и формирует электрический сигнал.

Виды датчиков уровня топлива

В зависимости от формата выходного сигнала устройства могут быть частотными, аналоговыми или цифровыми. Аналоговые и частотные модели – редкость. Если датчики, работающие только с аналоговыми сигналами, отличаются большой погрешностью, то частотные модели передают информацию с задержкой. Впрочем, если не нужно знать точное количество топлива в баке, и достаточно приблизительной информации, можно сэкономить, выбрав недорогую аналоговую модель. В остальных случаях лучше выбрать цифровой датчик.

Цифровые модели комплектуют электронной платой, которая регистрирует расход топлива. Они не требуют подключения к электрической системе авто, могут работать от батареи или другого автономного источника питания. Уровень погрешности у такого оборудования минимальный, и при грамотной установке проблем на протяжении всего срока эксплуатации не возникнет.

Также датчики классифицируют по типу крепления: одни устанавливают внутри бака, другие крепятся к трекеру. Для точности измерений необходимы модели с установкой в баке. Различаться устройства могут и методом измерения. Выше мы описали, как работают поплавковые датчики уровня топлива, но также существуют емкостные и ультразвуковые варианты. Ультразвуковые модели используют излучатели для измерения уровня горючего, они точные и легко монтируются, но чувствительны к примесям в баке. Также они не слишком популярны из-за высокой стоимости.

Дополнительные функции датчиков

Для удобства эксплуатации производители дополняют устройства новыми функциональными возможностями:

Контроль электропитания. Если внезапно исчезает сигнал уровня топлива, скорее всего, дело в том, что разрядилась батарея, или устройство отключилось от питания. Некоторые компании позволяют контролировать подключение ДУТ удаленно. Это полезно для владельцев крупных автопарков, поскольку водители не смогут незаметно отключить датчик, чтобы скрыть слив топлива из бака.

Индикатор. Отображение точное значение уровня топлива в кабине водителя. Это небольшое, но дисциплинирующее дополнение, благодаря которому несложно отбить у водителей охоту сливать бензин.

Универсальный интерфейс. Модели с этой функцией легко подключить к аналоговым и цифровым трекерам. Это полезно, если выбираются датчики для большого числа авто, и нет уверенности, что во всех трекерах установлены цифровые интерфейсы.

Отслеживание температуры. Теоретически этот показатель помогает поддерживать авто исправным, но практически сведения о температуре топлива в баке никак не влияют на сроки обслуживания и ремонта. Однако многие водители привыкли отслеживать этот параметр. Поскольку наличие такого контроллера на стоимость устройства почти не влияет, легко закрыть глаза на отсутствие практической пользы.

Взрывозащищенный корпус. Вы можете купить датчик во взрывозащищенном исполнении и для легковой машины, но правила безопасности требуют установки именно таких устройств в ограниченном числе случаев. Например, взрывозащищенные ДУТ монтируют на бензовозы и другую специальную технику, которая перевозит грузы повышенной взрывоопасности. От других датчиков эти устройства отличаются конструкцией и дополнительной сертификацией, которую обязательно выполняют до поступления в продажу.

Перед выбором датчика уровня топлива полезно выяснить конфигурацию бака. Если она сложная, ищите ДУТ с возможностью изгиба – сложной формой измерителя. Такой датчик можно один раз согнуть под не слишком большим углом, не опасаясь увеличения износа или некорректных показаний. Правда, сгибать измерительную часть нужно не руками, а инструментом, и действовать следует аккуратно. Зато при грамотном монтаже прибор прослужит долго.

Также есть датчики со встроенным GPS-трекером. Это отличный выбор, если функции вроде подробного отслеживания маршрута машины не нужны, и вы хотите контролировать только уровень топлива в баке и получать сведения о местонахождении авто. В таком случае достаточно установить один датчик, не тратя средств на трекер. Так можно сэкономить, а если со временем возникнет необходимость расширить функционал за счет полноценного трекера, подобную модель ДУТ будет несложно подключить к новому устройству.

Выбирая модель со встроенным трекером, важно помнить, что определение координат – только дополнительная функция. А потому датчик будет точно отслеживать уровень топлива в баке, но другие задачи он будет выполнять не так хорошо, как самостоятельные устройства.

Как работает датчик уровня топлива и зачем его менять?

18 апр 2022

Датчик уровня топлива (ДУТ) необходим для измерения уровня топлива в баке автомобиля. Датчики уровня топлива применяются на легковом, грузовом, строительном и другом транспорте с бензиновым или дизельным двигателем. ДУТ находится непосредственно в топливном баке, и как правило входит в состав топливного модуля.

Аналоговый выходной сигнал является наиболее часто используемым в конструкции датчиков уровня топлива. Для определения уровня топлива применяется кодировка значений уровня значениями какой-либо физической величины, чаще всего напряжения или тока.

Диапазон перемещения датчика уровня топлива должен в точности соответствовать оригиналу, поскольку показатели, передающиеся в блок управления автомобиля меняются вследствие изменения положения поплавка.

Некорректные показатели уровня топлива могут быть связаны не с выходом из строя топливного модуля или топливного насоса, а с поломкой датчика уровня топлива. В таком случае достаточно будет заменить датчик уровня топлива, а не менять весь модуль целиком, что существенно сэкономит деньги.

Компания STARTVOLT является системным поставщиком автомобильной электрики. STARTVOLT предлагает своим клиентам широкий выбор моторов бензонасосов, топливных модулей в сборе, а также датчиков уровня топлива для популярных автомобилей российского рынка.

В ассортименте STARTVOLT представлены датчики уровня топлива для отечественных автомобилей. В описании к каждой модели датчика указаны ОЕМ-номера применяемость для автомобилей для более удобного поиска.

Преимущества датчиков уровня топлива STARTVOLT

— Все датчики уровня топлива STARTVOLT полностью соответствуют оригинальным изделиям по установочным и габаритным размерам, а также по выходным параметрам.

— Увеличенный срок службы по сравнению с аналогами, за счет использования качественных деталей.

— 100% пооперационный контроль качества.

— Полностью автоматизированная сборка.

Будьте в курсе — подписывайтесь на нас в социальных сетях:

YouTube

Одноклассники

TikTok

Подпишитесь на рассылку

КАК РАБОТАЕТ ТОПЛИВНЫЙ ДАТЧИК?

Неудобство застрять на дороге/улице/шоссе, когда бак иссякает, превосходит только смущение, которое приходит вместе с этим. В любом случае нет оправдания тому, что в таком маленьком городе, как Сингапур, закончилось топливо, потому что в 15 минутах езды всегда есть заправочная/дизельная станция, и она открыта круглые сутки.

На первый взгляд, датчик уровня топлива — простое устройство. Как правило, он даже не указывает/вычисляет количество топлива в литрах (или галлонах), поскольку все, что необходимо для предупреждения водителя, — это количество топлива по отношению к емкости бака.

В связи с этим указатели уровня топлива имеют всего две основные маркировки — F — полный и E — пустой. У некоторых также есть маркировка «½», чтобы показать половину бака. Точное количество в литрах — это часть информации, которая не является критической для вождения, и информация, вероятно, не имеет значения для водителя в любом случае, даже для человека, одержимого FC своей машины (расходом топлива).

Базовый механический указатель уровня топлива состоит из очень небольшого количества деталей, и его работа основана на том же простом принципе, что и вольтметр (аналоговый измеритель напряжения).

По сути, датчик уровня топлива должен просто измерять напряжение на переменном резисторе. Но указанный резистор должен каким-то образом изменяться прямо пропорционально количеству топлива в баке. Для этого в топливном баке есть поплавок на одном конце рычага и ползунка, находящегося на полосе резистора на другом конце. Известный как передающий блок, он является жизненно важной частью топливного бака каждого автомобиля и работает безупречно.

Когда поплавок перемещается вертикально с изменением уровня топлива, противоположный конец рычага скользит по резистору, вызывая изменение напряжения на манометре. Наконец, при прямом ответе стрелка указателя перемещается в соответствующее положение на манометре.

Из-за своей простоты и надежности измерение уровня топлива и его отображение практически не менялись на протяжении десятилетий. Однако, как почти все в современном автомобиле, некоторые электронные устройства были включены не в качестве замены проверенного классического устройства, а в дополнение к нему.

Кстати, указатель уровня топлива не дает никаких данных бортовому компьютеру автомобиля, кроме как в некоторых случаях для сброса среднего расхода топлива после заправки бака.

Там, где используется электроника, Передающий блок подключается к крошечной электронной схеме, чтобы активировать сигнальную лампу «Низкий уровень топлива» или «Пожалуйста, дозаправьте» на заданном уровне, обычно сопровождаемую символом дозатора топлива. Он обеспечивает четкое визуальное уведомление о том, что автомобиль может проехать только от 30 до 60 км на оставшемся топливе. На самом деле, большинство указателей уровня топлива заведомо пессимистичны, чтобы обеспечить оптимистично настроенному водителю, работающему на пустом топливе, достаточно «прибавки».

В некоторых автомобилях цифровые датчики с ЖК-дисплеем или светодиодами заменили механический прибор и его аналоговую стрелку. Функция таких манометров та же, а в качестве измерительного устройства продолжает служить старый добрый поплавковый механизм. Отличается только способ отображения.

Электронный процессор получает сигнал от Передающего устройства, преобразует его в цифровые сигналы и обновляет электронный модуль, управляющий дисплеем. Некоторые из систем используют гистограмму, а более современные модели воспроизводят графическое изображение аналогового указателя уровня топлива.

Обратите внимание, что какой бы ни был дисплей, ни один из них не показывает числовые значения в литрах или галлонах, а только самые важные E и F.

BU-602: Как работает индикатор уровня заряда батареи?

Срок службы батареи определяется не только количеством циклов или возрастом, но в значительной степени ее использованием (или неправильным использованием). По мере уменьшения емкости время работы сокращается. Интеллектуальная батарея фиксирует это снижение емкости, считывая предыдущую подаваемую энергию, но эта жизненно важная статистика здоровья остается в основном скрытой от пользователя. Аккумулятор по-прежнему остается «черным ящиком», который скрывает жизненно важные записи производительности и маскирует необходимость замены аккумулятора.

Одной из основных задач умной батареи является установление связи между батареей, зарядным устройством и пользователем. Указатель уровня топлива, показывающий уровень заряда, частично выполняет это требование. При нажатии кнопки TEST на полностью заряженной батарее SMBus загораются все сигнальные лампы. На частично разряженном аккумуляторе горит половина индикаторов, а на разряженном аккумуляторе все индикаторы остаются темными или загорается красный индикатор. На рис. 1 показан указатель уровня заряда батареи, заряженной на 75 процентов, с тремя светящимися индикаторами.

Рис. 1: Индикация уровня заряда «умной» батареи ^[1]

Хотя информация SoC, отображаемая на аккумуляторе или на экране дисплея, полезна для пользователя, ее считывание не гарантирует время работы. Указатель уровня топлива сбрасывается на 100 процентов при полной перезарядке независимо от емкости аккумулятора.

Серьезное нарушение доверия происходит, если устаревшая батарея показывает 100-процентную SoC, в то время как способность батареи удерживать заряд упала до 50 процентов или менее. Мы спрашиваем: «100% чего?» Если, например, 100-процентная исправная батарея обеспечивает 4-часовое время работы, батарея с половинной емкостью будет работать только 2 часа. Многие пользователи не знают, что указатель уровня топлива показывает только SoC; потенциал, ведущий показатель здоровья, остается неизвестным.

Кроме применения контролируемого разряда, нет надежного метода измерения емкости «химической батареи», но есть способ считывания «цифровой батареи». Термин «химическая батарея» относится к фактической емкости, полученной путем разрядки полностью заряженного аккумулятора, тогда как цифровая батарея представляет собой периферийную схему контроля, в которой сохраняется расчетная емкость, полученная путем подсчета кулонов при зарядке и разрядке батареи в рамках полевого использования.

Батарея SMBus сохраняет заводскую настройку проектная мощность Ач или 100 процентов по умолчанию. При каждом полном заряде батарея сбрасывает флаг полного заряда, а во время разряда кулоновый счетчик измеряет потребляемую энергию. Входящие и исходящие кулоны можно использовать для оценки состояния батареи, известного как емкость полного заряда (FCC) . По мере того, как батарея разряжается по мере использования и времени, также уменьшается подаваемая энергия, и число FCC будет снижаться. Точность FCC батареи, которая подвергается глубокому циклу, составляет около +/- 5 процентов по сравнению с показаниями емкости, полученными при разрядке. Периодическая калибровка улучшит точность FCC.

Емкость также можно определить путем подсчета кулонов во время зарядки. Лучше всего это работает с разряженной батареей. Батарея со 100-процентной емкостью получит полный кулон; один с 50-процентной емкостью примет только половину, прежде чем батарея полностью зарядится. Незнание остаточного SoC в момент начала отсчета кулонов повлияет на точность. SoC можно оценить, измерив напряжение холостого хода батареи (OCV), но это дает только грубое приближение, поскольку возбуждение после зарядки или разрядки, а также температура влияют на OCV.

Трехуровневый указатель уровня топлива

Информация о SoC и емкости может отображаться на линейном дисплее с помощью цветных светодиодов. Зеленые индикаторы указывают на полезную емкость; пустая часть батареи отмечена не горящими светодиодами; а неиспользуемая часть отображается красными светодиодами. На рис. 2 показан указатель уровня топлива с тремя состояниями. Результаты также могут отображаться на цифровом дисплее.

Рис. 2: Трехпозиционный указатель уровня топлива ^[1]

Индикатор уровня топлива с тремя состояниями считывает «полученную» информацию об аккумуляторе на SMBus и отображает ее на многоцветной светодиодной полосе.

Трехуровневый указатель уровня топлива предоставляет информацию о состоянии функционирования (SoF) — первоклассную диагностику аккумуляторной батареи. Некоторые производители устройств не решаются предлагать эту функцию потребителям, поскольку это может привести к повышенным требованиям по гарантии. Замена становится обязательной только в том случае, если емкость батареи падает ниже 80 процентов; сокрытие улик считается наименее разрушительным методом. Доступ к SoF всегда можно получить с помощью сервисного кода. SoF лучше всего подходит для промышленного использования.

Транспортные средства с электроприводом не показывают заряд, а только оставшийся запас хода, тем самым скрывая мощность. Чтобы приспособиться к уменьшению емкости, которое может сократить запас хода, батарея электромобиля имеет увеличенный размер и не заряжается и не разряжается полностью, когда она новая.

Разное