Реферат датчики уровня топлива

Обновлено: 08.07.2024

Указатель уровня топлива электромагнитного принципа действия состоит из приемника, расположенного в комбинации приборов, и датчика (бензореостата) БМ134-А, установленного в верхней части топливного бака. Устройство и схема указателя уровня топлива показаны на рисунке.

Датчик указателя представляет собой реостат 3, один конец обмотки которого соединен с массой, а другой — с обмотками катушек указателя. По обмотке реостата скользит подвижный контакт 4 (щетка), который укреплен на оси рычага поплавка 5, плавающего на поверхности топлива.

Приемник состоит из двух катушек 7 и 10, расположенных под углом 90° одна к другой. В точке пересечения геометрических осей катушек установлен на оси железный якорь 8 со стрелкой 11. Обмотка левой катушки включена последовательно в цепь батарея — реостат, а обмотка правой катушки — параллельно реостату. Направление витков обмоток выполнено так, что одноименные полюсы обеих катушек расположены соответственно вверху и внизу.

Приемник указателя уровня топлива имеет шкалу с ценой деления, равной V4 емкости топливного бака. На шкале нанесены обозначения: 0 (бак пустой), 0,5 (половина емкости бака) и буква П (бак полный).

Рис. Схема указателя уровня топлива Москвич-408:
1 — аккумуляторная батарея; 2 — датчик; 3 — реостат; 4 — подвижный контакт; 5 — поплавок; 6 — приемник указателя уровня бензина; 7 — правая катушка; 8 — якорь; 9 — противовес; 10 — левая катушка; 11 — стрелка; 12 — замок зажигания

Принцип действия указателя уровня топлива

Указатель уровня топлива работает следующим образом.

Когда бак пустой, поплавок опущен вниз, а щетка реостата находится в крайнем левом положении (сопротивление реостата равно нулю). В этом случае ток по обмотке правой катушки почти не идет, так как щеткой реостата катушка соединена с массой; поэтому почти весь ток проходит через обмотку левой катушки, вследствие чего якорь под действием магнитного поля поворачивается в сторону левой катушки, и стрелка указателя становится против цифры 0 шкалы прибора.

Когда бак полный, поплавок занимает крайнее верхнее положение, и щетка включает все сопротивление реостата. Ток проходит через обмотку правой катушки, создает магнитное поле, под действием которого якорек поворачивается, и стрелка указателя становится против буквы П.

При частичном заполнении бака топливом в цепь включается часть сопротивления реостата, и ток при этом одновременно поступает в обмотки обеих катушек. В этом случае положение якорька, а следовательно, и стрелки указателя определяется совместным действием магнитных полей обеих катушек.

В зависимости от соотношения магнитных полей катушек и определяемого уровнем топлива в баке, стрелка указателя занимает промежуточные положения между делениями 0 и П шкалы прибора. Указатель работает только при включенном зажигании. При выключенном зажигании стрелка прибора стоит на нуле. Указатель служит для приблизительного контроля расхода топлива и не пригоден для определения точного расхода, так как точность его показаний недостаточна.

Чтобы не перегорела обмотка реостата при ремонте электропроводки или при смене приборов, нельзя допускать замыкания клемм приемника и перепутывания концов проводов, присоединенных к клеммам.

Исправный и правильно отрегулированный прибор при напряжении 12,5 в и температуре 20° С обеспечивает точность показаний в точках шкалы 1/4 и 1/2 примерно 7% от емкости бака, а в точке П (полный) — примерно 10%. При этом смещение стрелки от оси деления шкалы на ширину стрелки принимается за погрешность, равную 7%. В остальных точках шкалы точность показаний прибора не нормируется. При изменении напряжения в цепи прибора, а также при изменении температуры окружающей среды погрешность прибора может несколько увеличиться.

Введение 3
1. Общие сведения. 4
1.1. Технические характеристики. 4
1.2. Режимы работы 4
2. ПО для настройки 6
2.1. Секция режимы 7
2.2. Назначение кнопок управления 8
3. Порядок настройки датчика 9
3.1. Подключение датчика для настройки 9
3.2. Установка верхнего и нижнего уровней. 10
3.3. Окончательная настройка. 10
4. Порядок установки датчика. 12
4.1 .Выбор места установки датчика 12
4.2. Подготовка топливного бака к установке датчика 14
4.3 Подготовка датчика под конкретный топливный бак 14
4.4. Особенности подключения 15
Заключение 19
Список литературы 20

В мире существует множество различных способов измерения уровня топлива. Многообразие датчиков – уровнемеров весьма велико, - от классических поплавковых доультразвуковых. Они различаются по принципу действия, конструкции и типу выходного сигнала.
Выходной сигнал датчика может быть аналоговым, частотным или цифровым.
Цель данной работы: ознакомиться с датчиком топлива.
Задачи:
1. Ознакомиться с общими сведениями о датчике топлива, его техническими характеристиками.
2. Ознакомиться с ПО для настройки датчика
3. Рассмотреть порядок настройки датчика топлива4. Узнать способы и порядок установки.

1. Общие сведения.

Датчик преобразует уровень в цифровой код. В зависимости от режима работы датчик передает значение по интерфейсу RS-485, в виде частотного или аналогового сигнала, а так же в виде периодического сигнала. Датчик имеет выход аналогового сигнала для подключения к стрелочному указателю уровня и выход для индикации аварийногоостатка топлива.
1.1. Технические характеристики.

1. Погрешность измерения в рабочей области , не хуже | 1% |
2. Разрешающая способность выходных сигналов | 0.1% |
3. Измеряемая среда | бензин, дизельное топливо |
4. Протокол цифрового выходного сигнала | RS485, 19200 bps |
5. Диапазон изменения частотного выходного сигнала | 300. 1323Гц. |
6. Диапазон изменения выходного напряжения |0.1. 4.9 В |
7. Сопротивление выхода индикатора уровня | 0. 110 Ом _+ 10% |
8. Уровень аварийного остатка топлива | 10% _+2% |
9. Напряжение питания | +(10. 36)В |
10. Потребляемый ток, не более | 30 мА |
11. Масса датчика не более | 0.5 кг. |

1.2. Режимы работы

Датчик может работать в одном из пяти режимов:
1. Режим RS-485
В этом режиме датчик ждет запроса со стороны внешнегоустройства. Через 2. 3 мс. после получения запроса, датчик посылает ответ, который содержит информацию об уровне и температуре. Обслуживаются только те запросы в которых

сетевой адрес совпадает с адресом записанным в память датчика.

Комфортная поездка на автомобиле возможна только в том случае, если вы полностью уверены в успешном преодолении маршрута. Один из важных факторов, который определяет комфорт в данном случае, – это наличие топлива в баке. Если топлива недостаточно, доехать до запланированного места будет проблематично. Владельцы автомобилей в начале XX века постоянно сталкивались с неприятностями в виде закончившегося бензина в баке. Это продолжалось до тех пор, пока мировые производители автомобилей не изобрели простейшие датчики уровня топлива. Это устройство способно довольно точно показывать, сколько бензина или солярки (или любого другого вида топлива) сейчас присутствует в баке вашего авто.

Содержание

Роль датчика топлива в системе электроники авто

Сегодня на нашем сайте мы будем говорить о современных автомобилях, в которых датчик уровня топлива в баке относится к электрической системе машины и является ее неотъемлемой частью. Выход из строя данного элемента обязательно станет причиной определенных ошибок на экране бортового компьютера. Стоит учитывать, что датчики уровня топлива бывают разные, и принципы их работы также могут отличаться от одной модели к другой. Но об этом мы поговорим позже. Сейчас же определим роль данного устройства в работе всех систем автомобиля.

Нужно выделить некоторые ключевые моменты:

Как видите, функций у данной системы не так много. Неправильные показания датчика уровня топлива никак не повлияют на то, сможет ли автомобиль нормально передвигаться по дороге. В большинстве случаев машина будет ехать без проблем, а трудности возникнут только у водителя, когда он попытается оценить остаток бензина и принять решение о заправке авто. Ездить с неисправным датчиком такого типа вполне можно, это не отразиться на работе двигателя и всех остальных систем машины. Но существует высокая вероятность того, что вы можете остановиться посреди трассы вдалеке от заправочных комплексов с пустым баком.

Какие виды топливных датчиков существуют?

Стоит различать сразу несколько видов классификации топливных датчиков, чтобы лучше понимать разновидности устройств, которые могут быть установлены в современных машинах. Некоторые производители элитных авто комплектуют машину сразу несколькими типами датчиков и сложной системой обработки данных. Это позволяет с максимальной точностью определять количество топлива в баке в настоящий момент и очень точно рассчитывать пробег до пустого бака, чтобы предоставить водителю наиболее актуальную информацию.

Итак, в современных машинах можно найти такие типы датчиков:

поплавковые – это традиционная система с наименьшей стоимостью, она довольно точная, но только при грамотной реализации системы управления, также это устройство является самым популярным среди машин бюджетного и среднего ценового класса;
емкостные – обычно такие датчики устанавливаются дополнительно уже при эксплуатации авто, они популярны для коммерческих машин, так как позволяют довольно просто контролировать уровень топлива, пресекать несанкционированные сливы, считать количество заправок;
ультразвуковые – устройство крепится на внешней стороне бака и подает ультразвуковые волны через стенки устройства, волны отражаются от поверхности жидкости и формируют точную информацию об объеме топлива в резервуаре.

Последние два типа датчиков чаще всего применяют на грузовых автомобиля для подключения системы GPS-мониторинга транспорта. В таком случае данные о потреблении топлива и уровне топлива в баках в режиме реального времени обновляются и сохраняются. Это делает невозможным слив топлива с автомобиля или внесение ложных данных в отчеты.

Но нужно также различать датчики топлива по типу подаваемого сигнала:

аналоговые – это варианты довольно старые и практически не используются сегодня в автомобилях, аналоговый сигнал очень неточный и сильно зависит от положения авто, наклона, состояния системы поплавка, к примеру;
частотные – переходной вариант от аналоговых к более современным типам оборудования, но также довольно условно точный, частотные варианты датчиков устанавливаются только на авто в бюджетном сегменте;
цифровые – такие устройства оснащаются микропроцессором, а сигнал сразу же в датчике превращается в цифровой, это дает возможность выводить информацию в бортовой компьютер в любом нужном формате и давать необходимые данные.

Именно внедрение цифровых датчиков топлива в баке сделало возможной реализацию всех тех функций, которыми обладают современные автомобили в плане подсчета среднего расхода и прочих важных параметров. К сожалению, заменить датчик на вариант с другим преобразованием сигнала практически невозможно, поскольку это устройство сопряжено с бортовым компьютером и не будет работать, если станет выдавать данные в каком-либо другом формате или виде.

Основной принцип работы традиционных датчиков топлива

Простые поплавковые разновидности датчиков уровня топлива в автомобиле работают максимально просто и понятно. Их работа связана с положением поплавка. В бак установлен целый комплекс устройств, включая бензонасос, датчик, электронику и прочие элементы. Поплавок располагается всегда на поверхности топлива. Чем выше он поднимается, тем больше меняется сигнал, передаваемый датчиком в компьютер или непосредственно на приборную панель автомобиля.

Какие возможности дает современный датчик уровня топлива?

Существует целый ряд важных привилегий, которые получает владелец современного автомобиля, благодаря наличию датчика уровня топлива с максимально точными показателями. Это устройство дало возможность производителям реализовать дополнительные замеры, которые стали неотъемлемой частью эксплуатации автомобиля.

Среди наиболее важных функций можно выделить такие:

демонстрация точного уровня топлива в баке в конкретный момент времени;
определение расхода топлива – показатель уровня является вспомогательным в этой операции;
определение расстояния до пустого бака (distance to empty);
подсчет количества израсходованного топлива за определенный промежуток времени;
подсчет израсходованного топлива за конкретную поездку.

Все эти данные компьютер считает с использованием показателя датчика в баке. Если показания данного датчика сильно искажают реальность, вы будете получать регулярные ошибки на экране бортового компьютера автомобиля, а также будете наблюдать кардинально разные основные показатели статистики поездки. В этом случае придется заняться восстановлением датчика или его полной заменой. Обычно ремонт производится именно с заменой основного элемента.

Предлагаем посмотреть видео про работу датчика уровня топлива:

Подводим итоги

Современные датчики уровня топлива, которые располагаются в баке, имеют довольно простую и понятную конструкцию. Они призваны служить достаточно долго и не ломаться. Но некачественное топливо и другие неблагоприятные условия эксплуатации часто приводят к тому, что устройства раньше времени выходят из строя. Если вы хотите разобраться с тем, как работает система замера остатка топлива в вашем автомобиле, придется покопаться в технической документации и найти непосредственно датчик уровня топлива для вашей модели. Во многих авто производители меняли конструкции датчиков практически с каждым рестайлингом.

Обратите внимание на конструкцию, а также на тип подаваемого сигнала. Также определите, датчик срабатывает через бортовой компьютер или непосредственно отправляет сигнал на панель приборов. Это важные особенности, которые позволят вам значительно проще разобраться в конструкции замера объема топлива в баке. Впрочем, разбираться в этих системах нужно только в том случае, если техника подвела и сломалась. Если все работает исправно, никаких проблем не возникает, остается только наслаждаться качественным отображением остатка бензина или солярки в топливном баке вашего автомобиля.

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

Основные неисправности и их устранение:

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

Типы датчиков уровня топлива

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

Поплавковый ДУТ

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

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

Емкостной ДУТ

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

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

Ультразвуковой ДУТ

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

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

Особенности конструкции ДУТов

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

Удаленный контроль электропитания ДУТа

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

Контроль температуры топлива

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

Универсальный интерфейс для подключения

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

Индикатор уровня топлива

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

Изгиб ДУТа

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

CAN-подобная шина S6

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

Взрывозащищенное исполнение

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

Встроенный GPS-трекер в ДУТ

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

Калибровка

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

Подключить ДУТ к компьютеру, предварительно перевернув его измерителем вверх.
Заполнить пространство между трубок используемым горючим.
Когда показатели в ПО на компьютере зафиксируются, отметить их полным баком.
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:

Тип выходного сигнала. Рекомендуется отдавать предпочтение цифровым устройствам, работающим по стандарту RS-485.
Длина измерителя в емкостном ДУТе. Если прибор будет иметь слишком короткие трубки, то минимальный уровень топлива будет отображаться некорректно.
Дополнительные функции. Необходимость присутствия функций, расширяющих возможности устройства, определяется индивидуально.
Усиленная защита питания и гальваническая развязка. Такие параметры помогают сохранить работоспособность устройства после скачка напряжения.
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:

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

Читайте также: