Замена датчика уровня топлива

Цель данной статьи - это помощь в выборе датчика уровня топлива на свой автомобиль. В наше время распространены системы удаленного контроля над чем либо, и система контроля уровня топлива не исключение. Такие системы экономически выгодны, т.к. позволяют в любое время узнать число совершенных заправок и рассчитать истинный объем топлива в баке автомобиля.

Рассмотрим схему датчика контроля топлива (далее ДУТ)

ДУТ соединяется с навигационной системой GPS вашего автомобиля и передает показания уровня топлива в любой момент времени. Благодаря такому взаимодействию, всегда можно посмотреть зависимость расхода на том или ином участке пути.

Принцип работы

Самая распространенная система датчиков уровня топлива основана на работе конденсатора. Конструкция ДУТ состоит, как и любой конденсатор из двух пластин, первая из которых - это емкостной датчик уровня, а вторая - это преобразователь. Первая пластина (обкладка) - это алюминиевая трубка, чаще всего диаметром 20мм, а вторая обкладка - это стержень, который вставляется в первую трубку. Свойства диэлектрика, расположенного между этими обкладками, влияют на емкость конденсатора. В автомобильном датчике уровня топлива этим диэлектриком между обкладками конденсатора являются воздух и само топливо. По мере колебания уровня топлива будет динамически изменяться и отношение в процентах воздуха к топливу, а значит будет меняться и емкость самого конденсатора. Теперь в работу включается преобразователь, который и преобразовывает это изменение в код. Благодаря такому алгоритму работы датчики уровня топлива могут измерять уровень любых диэлектрических жидкостей к которым относятся любые продукты нефтехимического производства, включая масла. Датчики уровня топлива так же защищены от воды, которая в некоторых ситуациях может попадать в топливо, а так же от электропроводящих присадок, для этого стержень конденсатора делают изолированным. В случае попадание электро проводимых жидкостей на стержень, датчик будет показывать неверные результаты.

Параметры датчиков уровня топлива

Датчики бывают двух видов - разборные и цельные.

• Разборные состоят из трех элементов: фланец, который фиксируется на баке, стержень, который вкручивается во фланец и сама измерительная голова, которая ставится последней.
• Цельные датчики более надежны, так как имеют монолитную конструкцию без соединительных элементов. Такие датчики по прошествии времени не будут люфтить.

По виду исходящих данных ДУТ бывают аналоговые и цифровые.

Передача данных в аналоговых датчиках происходит по одной из составляющих электрического сигнала - силе тока, напряжению, его частоте. Самым распространенным параметром передачи и при этом самым защищенным от помех из вне является напряжение. Передача сигнала силой тока, является более точной. Такой способ называется токовой петлей и часто используется на производствах и в контроле данных лабораторий. На данный момент такой способ контроля в автомобиле встречается редко, но благодаря своей точности в ближайшем будущем стоит ожидать, что он станет основным. Передача этого сигнала, стоит заметить, устойчива к различного рода помехам. По этому при выборе аналогового датчика для определения уровня топлива, необходимо обратить внимание именно на передачу данных посредством токовой петли либо, частотной передачей.

Цифровые - передают сигнал в виде двоичного кода с помощью специальных цифровых протоколов.Наибольшее распространение получили шины RS232 и RS485, а так же стандарт CAN. RS232 стандарт изначально был создан для телефонии, но со временем распространился на промышленность и стал последовательным портом персональных компьютеров.Нареканий на датчики использующие передачу по средствам RS232 нет, но есть один недостаток, к одному порту подключается только один датчик. По этому если в вашей машине два и более баков, такой стандарт передачи данных вам не подойдет.

В отличие от шины RS232, порт RS485 изначально проектировался под промышленную автоматику и в зависимости от драйвера на такой порт можно подвесить сразу множество датчиков. Компания Omnicomm разработала протокол LLS с помощью которого и осуществляется передача данных по шинам RS232 и RS485. Это стандартный протокол, который поддерживается повсеместно производителями, благодаря этому не возникает проблем с какой-либо совместимостью. Если на вашем автомобиле стоит оборудование с шинами RS232 или RS485, то можно устанавливать датчик уровня топлива с любым из этих портов.

Что касается транспортировки сигналов через CAN шину, то такая транспортировка более универсальна так как используется в автомобильной промышленности, где является она стандартом передачи данных. Но сегодня не все терминалы располагают таким портом, и не во всех машинах есть протокол который поддерживает данный порт.

Погрешность измерения ДУТ

Заявленная погрешность производителей датчиков уровня топлива около 1%. Но она сильно зависит от правильной установки, а так же точной калибровки датчика. Цифровые датчики более точны так как обладают повышенной чувствительностью.

Основные характеристики выбора датчика уровня топлива

• Если вы приобретаете датчики для автопарка в котором ранее не было ДУТ, то конструкция крепления не важна. А если приобретаете датчик на замену, то следует обратить внимание на конструкцию и фланец для крепления. Предпочтительнее выбирать такие датчики, которые снабжены сменными фланцами, тогда установка не займет много времени, т.к. любое посадочное местно подойдет.
• По методу передачи сигнала лучше выбирать цифровые датчики с шиной RS-485 нежели аналоговые.
• Длина стандартного датчика уровня топлива не превышает 80см. Но если вам нужен датчик для сельхоз техники с глубиной бака более одного метра, то такие датчики нужно заказывать отдельно.
• Комплект поставки. Необходимо тщательно проверить, что бы комплект включал в себя кроме датчика резиновую прокладку между его фланцем и самим баком, крепеж (саморезы) и сам датчик был опломбирован пластиковой или металлической пломбой.
• Защита от скачков напряжения. Чем выше заявленна такая защита, тем лучше. Наиболее продвинутая защита - это гальваническая развязка (передача энергии или сигнала между электрическими цепями без электрического контакта между ними). Она, в отличие от конденсатора, спасает от скачков высокого напряжения.
• При выборе материала корпуса между металлическим и пластиковым, предпочтительнее выбирать металлический. Как правило такой корпус предохраняет измерительный механизм датчика от ударов и защищает от электромагнитного поля.