Что представляет собой датчик уровня топлива и как его поменять? Емкостной датчик уровня топлива на ATMega8A Цифровой датчик топлива своими руками

Современный мир инновационных технологий полон множества различных устройств, посредством которых жизнь человека облегчается. Не обошел стороной данный прогресс и автомобильный мир. Так, в двадцать первом веке все силы производителей были брошены на то, чтобы создать максимально комфортабельные условия передвижения автомобилиста. Изначально, все стремления были направлены на то, чтобы достичь максимального комфорта за счет плавного хода, уютного салона, бесшумности работы автомобиля и т.д. Но уже в последующие годы производители начали обращать внимание на самые незначительные, на первый взгляд, детали, о которых даже не все автомобилисты знают и имеют представление. Одним из таких элементов и является датчик уровня топлива, который, в зависимости от конструкции транспортного средства, а также от предпочтений автомобилиста, может быть разных типов: аналоговый, ультразвуковой, электронный и другие.

Автомобили, которые имеют в своем составе карбюраторный тип двигателя, предпочитают использовать аналоговые датчики уровня топлива, в то время как инжекторы склонны к использованию ультразвуковых и электронных датчиков. Соответственно, цифровые и ультразвуковые датчики являются более новыми моделями, которые в своем подавляющем большинстве заменили старые аналоговые.

Все автомобильные «титаны» знают, что огромная часть всех расходов, которые связаны непосредственно с содержанием и обеспечением транспортного средства, приходится на то, что автомобиль потребляет топливо, которое и покупается автолюбителем. Следовательно, всегда нужно контролировать уровень данной жидкости в своем автомобиле. Делать это можно при помощи различных инструментов и устройств. Тем не менее, самым востребованным и распространенным является

До «автомобильной революции» механические датчики производители устанавливали прямо на топливный бак, вследствие чего автомобилисту нужно было проверять уровень топлива перед каждым своим выездом, чтобы предопределить потенциальную нехватку горючего. Недорогие автомобили и модели оснащались данными примитивными системами вплоть до 30-х годов двадцатого столетия.

В современном мире же такого рода датчики уровня топлива, а также – различные контрольные лампы низкого уровня горючего, автопроизводители устанавливают практически на все транспортные средства. В своем подавляющем большинстве, датчики уровня топлива имеют форму металлического стержня. Конструкция заключается в том, что устройства устанавливается в специально просверленное или штатное отверстие топливного бака. Посредством данного устройства автомобилист может контролировать уровень, избыток и расход топлива своего транспортного средства.

1. Как работает электронный указатель уровня топлива.

Конечно же становится ясным, что электронные указатели уровня топлива кардинально отличаются от аналоговых. Такая категоричность заключается в том, что цифровые указатели имеют в наличии вспомогательную электронную плату. Именно данная плата способна производить анализ всех показаний, которые принимаются с датчика, вследствие чего они передаются на штатное оборудование или на мониторинговую систему, которая устанавливается уже внутри транспортного средства посредством цифрового протокола. В данной конструкции цена будет зависеть от функциональных возможностей такого рода плат. Различие самих плат заключается в точности показаний данных датчиков. Вообще, то точность показаний электронных конструкций на порядок превосходит аналоговую точность датчиков, а окупаемый срок данных цифровых датчиков значительно ниже.

Из-за того, что погодные условия в нашем регионе являются достаточно тревожными, так как температура воздуха постоянно меняется, нельзя исключать и то, что могут возникать различного рода физические явления, которые влияют на показания электронного указателя уровня топлива. Ни для кого не секрет, что при охлаждении или нагревании у материала или вещества изменяется размер.

Кроме того, при таких же условиях вполне возможным является переход из одного агрегатного состояния в другое. Как пример можно взять ранний весенний период, когда ночью температура падает аж до – 10 градусов Цельсия, а днем подымается до + 10, посредством нагревания от солнечного света. Конечно же, при таких резких перепадах температуры воздуха будет меняться и температура топлива в баке, что будет иметь непосредственное влияние на Так, сама плотность будет влиять непосредственно на показания датчиков, что даст большую погрешность при измерении уровня топлива.

Электронные указатели уровня топлива, при определении температуры топлива внутри топливного бака, будут корректировать измерение уровня топлива посредством специальных поправочных коэффициентов. В конце концов автомобилист получит точные данные о том, сколько же находится топлива в измеряемой емкости. Помимо этого, некоторые электронные датчики уровня топлива используют особую функцию усреднения сигнала уровня топлива в баке. Данная функция обеспечивает снижение кривизны и колебаний в значениях уровня топлива, которые вызываются значительными перепадами топлива в баке.

Электронная плата датчика уровня топлива может быть зачинательницей дополнительной предварительной обработки входящего сигнала, которая будет фильтровать всплески топлива в самом топливном баке. Еще одной отличительной особенностью электронных указателей уровня топлива является независимая развязка питания, посредством которой напрочь исключаются проблемы, которые связаны с неисправностью аккумулятора или генератора автомобиля.

Весь автомобильный опыт в использовании электронных указателей уровня топлива на транспортных средствах показывает, что в категорическом отличии от датчиков и указателей аналоговых, показания электронных указателей не будут меняться при наличии металлических предметов или магнитных полей вблизи датчика. Кроме того, изменения в показателях прибора не могут привносить и грязь. Именно поэтому можно делать вывод, что все электронные указатели уровня топлива, которые были правильно установлены, являют собою самый эффективный из современных способов контроля уровня топлива в баках.

2. Проверка электронного указателя уровня топлива.

Проблемы, которые возникают с электронным указателем уровня топлива, могут носить самый разнообразный характер. Самыми распространенными неисправностями являются те, при которых устройство показывает неверные и недостоверные данные. Например, при полностью полном топливном баке показатель будет указывать на то, что бак является пустым. Причин данной неисправности может быть множество, чего не скажешь о решении возникших проблем. Может случиться такое, что электронная система зависла, негативному воздействию поддалась электронная плата и т.д. В данной конструкции все неисправности возникают по нескольким причинам:

- в негодность пришла электронная плата;

Устройство в самом топливном баке «накрылось»;

Сгорел сам датчик.

Для проверки нормализированной работы данного устройства, нужно устроить тест-драйв. Сначала следует полностью опустошить топливный бак, после чего залить его полностью и начать движение. Если показатель не будет указывать, что бак полный, значит система дает сбои. Следовательно, нужно будет производить тотальную диагностику, так как даже минимальная неисправность приведет к краху всей системы.

3. Замена электронного указателя уровня топлива.

Для того, чтобы приступить к непосредственной замене электронного указателя уровня топлива, нужно определить его местоположение. Зачастую, данное устройство устанавливается непосредственно на топливном баке автомобиля. Важно заметить, что в большинстве случаев при такого рода поломке потребуется компьютерная диагностика. Если же она не помогла, то следует производить тотальную замену устройства. Автомобиль желательно приподнять на и отсоединить все контакты, которые ведут к данному устройству.

Снятие устройства не составит особого труда, чего не сказать об установке нового. Дело в том, что перед снятием следует пометить все контакты, которые будут включаться в новое устройство. Кроме того сами контакты следует также проверить, так как неисправность может быть вызвана именно ими. Далее следует присоединить новое устройство на свое законное место попутно установив все новые и старые контакты в нужное положение. Теперь осталось лишь проверить работу устройству. Кроме наполнения и опустошения бака, можно банально использовать амперметр и вольтметр, измерить силу тока и напряжение в входящих и выходящих контактах. Если же все равно автомобилисту не удалось исправить такую поломку, то следует обратиться в сервисный центр, так как негативному воздействию могла поддаться вся электронная система автомобиля.

Схема бакомера для автомобиля своими руками

Сегодня вашему вниманию предоставляю действительно самодельный прибор. Опять же на микроконтроллере PIC16f676 и на этот раз с сдвоенным, динамическим семи-сигментным индикатором. Данное устройство создатели назвали "Бакометр " - И является оно цифровым указателем уровня бензина в литрах .
Точность устройства вызывает доверие так как калибруется оно непосредственно на конкретном автомобиле, так как датчики уровня топлива только по марке одинаковые. Первоисточник был этот сайт

Схема устройства:

Сверлим отверстия под детали

Спустя пару часиков устройство готово

Прошивка микроконтроллера, крона, и вот первый запуск "Бакометр"-а

Теперь нужно сделать морду лица.Для этого понадобилась пара винтиков как для установки материнок в корпус и винтики к ним. Черные винтики были взяты от материнкок ASUS. Когда-то собирал и они мне очень понравились поэтому ставил обычные а эти оставлял пригодиись.

После сборки прибор был откалиброван на столе с помощью переменного резистора на 500 Ом. Этого достаточно для наглядности так как сопротивление пустого бака классики около 340 Ом .
Бакометр после калибровки показывает уровень бензина в баке согласно прошивке. Прошивку можно сделать 0-99 литров.

При снижении уровня в баке меньше 5 литров индикатор начинает мигать отображая показания в баке до 00 литров. Это хорошо видно на видео. И скачек 35-40 на видео потому как калибровал на глаз и расстояние на переменнике от 35 до 40 литров оказалось очень маленьким. В реальных усовиях такого не будет.
Ну и само видео примера работы

В автомобиле производители устанавливают множество приборов. Водитель следит за скоростью, пройденным расстоянием, температурой, уровнем топлива… В случае с водномоторной техникой прерогатива выбора измерительных приборов за пользователем. Судоводитель сам решает, что именно контролировать.

Уровнемер на катере или лодке — устройство важное. Опасно остаться без бензина вдали от берега. Контролировать количество питьевой или технической воды также необходимо — чтобы вовремя пополнить запасы.

И для воды, и для топлива

Раньше датчики уровня жидкости строго разделялись на водяные и топливные. Ключевое отличие таилось в поплавках, по-разному реагирующих на воду и нефтепродукты. Впоследствии производители совершенствовали технологии и унифицировали устройство. Сегодня одни и те же погружные датчики опускают и в лодочные , и в резервуары с водой. Отличия лишь в символах на указателе - иконка воды или значок бензоколонки.

От коррозии и прочих повреждений спасает использование нержавеющих и бензомаслостойких материалов, а с загрязнённой жидкостью такой уровнемер не работает. Примеси и механические включения выведут его из строя. Для сточных вод предназначены .

Различия типов, конструкций и стандартов

На что ориентироваться, начиная с нуля? Обычно первым приобретают датчик. Его подбирают по глубине топливного бака (или иного резервуара, объём содержимого которого нужно измерять). Размеры фланца обычно стандартные: производители датчиков ориентируются на габариты баков.

По принципу действия датчики делятся на несколько групп. Наиболее распространены два из них.

Герконовый поплавковый датчик благодаря простоте и надёжности применяют во многих системах измерения. Он представляет собой направляющую трубку, внутри которой вслед за жидкостью по вертикали движется поплавок, контактирующий с герконами. Укорачивать трубку нельзя: рабочий диапазон датчика «заложен» в её длину.

Второй распространённый вариант — поплавковый датчик с потенциометром . Принцип работы основан на изменении сопротивления. Такой тип удобен возможностью регулировки для резервуаров разной высоты. Просто спасение для судовладельцев, которые, изготовив бак по индивидуальным размерам, сталкиваются с невозможностью подобрать глубиномер из стандартных. Глубина топливного бака, скажем, 283 мм. А датчики на 275 или 300 мм! При большой площади резервуара каждый сантиметр глубины означает немалый объём жидкости. Так что датчики, которые можно подогнать, в подобных случаях незаменимы.

USA и EURO

И датчики, и индикаторы уровня имеют два стандарта сопротивлений: с европейским диапазоном (10-190 ом) и американским (240-33 ом).

Пара с совпадающими стандартами диапазонов должна быть верно установлена: 10 — пустой бак, 190 — полный (соответственно, 240 и 33). Если указатель и датчик не совпадут по рабочему сигналу, индикатор будет работать некорректно и показывать всё наоборот.

Соответственно, разные стандарты нельзя механически объединять: европейский диапазон не «стыкуется» с американским. Но выход есть. Любой указатель с любым датчиком поможет синхронизировать .

Реже встречаются системы, работающие по другим принципам. К примеру, основанные на изменениях силы тока . Практичный вариант для стационарных ёмкостей известного объёма. За счёт точной дискреции и цифрового указателя можно вести пунктуальный учёт расхода жидкостей, к примеру, при заправке автомобилей.

Ультразвуковые датчики встречаются ещё реже, а вот работающие по современному протоколу NMEA-2000 постепенно набирают популярность. Их удобство основано на возможности соединения уровнемеров с «умными» системами. Данные можно передавать на любое расстояние, компьютеры не только проинформируют о текущем расходе топлива, но и предупредят: какое расстояние можно пройти на его остатках.

Чёрным по белому, стрелками или цифрами…

Указатели обычно выбирают, ориентируясь на вкусовые предпочтения в дизайне и стиль оформления внутреннего пространства судна. Производители предлагают разные варианты: белые, чёрные, золотые, с ободками и без них, цифровые и аналоговые. Можно выбрать индикатор как для консерваторов (дерево, ткань, кожа), так и для ценителей хайтека; и подешевле, и «покруче».

Рассмотренные ниже схемы на микроконтроллерах выводят на двухразрядный цифровой индикатор с общим анадом показания от топливного датчика в 40л. Питание конструкций осуществляется от бортовой сети автомобиля. К входу «in» подсоединен родной автомобильный датчик в баке.

Калибровка конструкции: Нажимаем кнопку на цифровом индикаторе появятся мигающие нули, это означает что у нас пустой бак. Если он действительно без горючего нажимаем кнопку еще разок. Если в нем есть бензин необходимо его откачать и нажать кнопку.

На дисплее должно появиться 02 (2 литра)-заливаем строго два литра и нажимаем кнопку. Потом загорается код 04 добавляем еще 2 литра и нажимаем кнопку.

Далее на все значения на индикаторах, действуем аналогичным образом. После калибровки на дисплее появится 40-что означает 40литров бензина в баке(ведь так оно и есть)и мигания прекратятся. Устройство перешло в режим измерения. Кнопку больше не трогаем,чтоб не сбить настроек. При снижении уровня автомобильного топлива ниже шести литров дисплей начинает мигать, это подсказывает водителю о необходимости заезда на заправку. По ссылке выше вы можете взять прошивки с разным шагом калибровки, а также рисунок печатной платы.

На плате имеется три контакта - на два из них поступает напряжение питания (разъём J2). Вход J1 подсоединен к измерительному контакту штатного указателя. Т.к устройство подсоединено параллельно, изменений в автомобильной проводке автомобиля делать не надо.

Калибровка. После прошивки программа контроллера имеет тестовую настройку и при поступлении на вход напряжения в диапазоне 0..15 В должен показывать на дисплее от 0..40L. Поэтому требуется осуществить рабочую калибровку показаний. В случае минимальной калибровки требуется пробить две точки - пустой и полный бак. Максимально можно откалибровать 64 точки. В начале калибровки бак должен быть абсолютно пустым. Для входа в этот режим нажмите и удерживайте кнопки "Calibrate" и "Minus" и подайте питание. На дисплее должны появиться три чёрточки - это значит, что микроконтроллер обнулил старые значения и готов к запоминанию новых.

Затем все делаем четко по инструкции.

Что же делать, если неправильно показывает, глючит или врет датчик уровня топлива в баке? Конечно же, немедленно отремонтировать его либо заменить новым, так как данный прибор не только прогнозирует наши затраты на горючее, но и экономит семейный бюджет, контролируя его расход.

Основные функции устройства

Все емкостные датчики уровня топлива предназначены для измерения количества жидкости в емкости, а точнее, в бензобаке . Их подключают к системе мониторинга транспортного средства, на которую они и передают соответствующие сигналы. В основном, это высокоточные универсальные устройства, использовать которые можно не только для автомобилей, но и для другой техники, а также стационарных объектов.

Сегодня существует несколько видов данного механизма. И совсем не важно, какой датчик уровня топлива (поплавковый, электронный, цифровой, ультразвуковой, универсальный) был выбран, его главная функция все равно остается неизменной – определение . А ведь именно затраты на горючее являются самыми постоянными и ощутимыми для кармана. Также датчик уровня бензина позволит контролировать и такие моменты, как слив топлива (эта функция особенно актуальна для предприятий, служб такси и т.д.), и, конечно же, не даст обдурить вас на заправке.

Для более детального наблюдения за уровнем горючего необходимо установить на своем автомобиле более чувствительные приборы с наименьшей погрешностью.

Принцип работы прибора

В основном, устройство датчика уровня топлива предполагает наличие поплавка. Чаще всего, он изготавливается из пластмассы, пенопласта или же другого легкого материала. Также важно и наличие потенциометра, его роль выполняет резистор, на поверхности которого нанесены металлические полосы, а его подвижный контакт создает переменное сопротивление току, который проходит по нему.

На сегодняшний день наиболее популярными являются потенциометрические датчики трубчатого или же рычажного типа. Принцип работы датчика уровня топлива первого типа сводится к тому, что поплавок, помещенный в трубку, перемещается в зависимости от положения жидкости и замыкает провода, расположенные параллельно направляющим. Во втором же случае подвижный контакт потенциометра соединяется с поплавком посредством металлического рычага.

Возможные неполадки датчика уровня бензина

Проблемы с датчиком уровня топлива носят различный характер. Наиболее распространенные неполадки связаны с тем, что прибор показывает недостоверные данные , например, его стрелка указывает на то, что бак пустой, а на самом деле топлива в нем еще предостаточно. А причин подобного поведения довольно много, например, может выйти из строя сама панель, а возможно, что сбилась стрелка, или же заклинило поплавок.

Когда же показания прибора скачут: допустим, в начале движения он указывает на минимальный уровень топлива, зато потом это значение возрастает само по себе, то это тоже говорит о том, что устройство не работает, а как проверить и починить датчик уровня топлива в такой ситуации, мы опишем чуть ниже. Если же перестала загораться на панели лампочка, предупреждающая о минимальном количестве горючего в баке, или же она работает, но неисправно, то все дело в терморезисторе, который нужно немедленно заменить.

Ремонтируем датчик уровня топлива сами

Но прежде чем приступать непосредственно к замене или же ремонтным работам, нужно знать, где находится, как снять и отремонтировать датчик низкого уровня топлива. Крепится он на бензобак снизу, и поэтому, чтобы его снять, желательно поднять авто на домкрат и отсоединить контакты. Первым делом обращаем внимание на состояние дорожек, так как они зачастую стираются от воздействия бегунка. Если дефект небольшой, то можно подогнуть бегунок таким образом, чтобы он находился выше поврежденного участка. В случае, когда такое сделать невозможно, следует заменить весь прибор.

Также проверка неисправности датчика уровня топлива предполагает диагностику контактов и «массы» (особенно находящейся под ). Чтобы добраться до контактов, нужно снять панель и затем уже подтянуть все гаечки, посредством которых и создается замыкание. Если стрелка, показывающая уровень горючего, сбилась, то необходимо нажать на кнопку суточного пробега, а затем завести движок.

Но кроме информации, как отремонтировать или же заменить этот прибор, кому-то может быть интересно, как обмануть датчик указателя уровня топлива. Один из способов слить незаметно бензин – поставить, так называемую, капельницу, ведь этот прибор фиксирует только те сливы, которые происходят за весьма короткий временной интервал. А вот если жидкость будет капать потихоньку, то такая афера не будет обнаружена. В общем, ремонт и замена датчика уровня топлива – операции несложные, поэтому вовсе не обязательно обращаться для этого к специалистам, а можно сделать большинство мероприятий самостоятельно. Куда более важно подобрать действительно качественное устройство.