Заміна датчика рівня палива

Мета цієї статті – це допомога у виборі датчика рівня палива на свій автомобіль. Нині поширені системи віддаленого контролю за чимось, і система контролю рівня палива не виняток. Такі системи економічно вигідні, тому, що дозволяють у будь-який час дізнатися кількість досконалих заправок та розрахувати справжній обсяг палива в баку автомобіля.

Розглянемо схему датчика контролю палива (далі ДУТ)

ДУТ з'єднується з навігаційною системою GPS вашого автомобіля та передає показання рівня палива у будь-який момент часу. Завдяки такій взаємодії завжди можна подивитися залежність витрати на тій чи іншій ділянці шляху.

Принцип роботи

Найпоширеніша система датчиків рівня палива базується на роботі конденсатора. Конструкція ДУТ складається, як і будь-який конденсатор із двох пластин, перша з яких - це ємнісний датчик рівня, а друга - це перетворювач. Перша пластина (обкладка) – це алюмінієва трубка, найчастіше діаметром 20мм, а друга обкладка – це стрижень, який вставляється в першу трубку. Властивості діелектрика, розташованого між цими обкладками, впливають на ємність конденсатора. В автомобільному датчику рівня палива цим діелектриком між обкладками конденсатора є повітря та саме паливо. У міру коливання рівня палива динамічно змінюватиметься і відношення у відсотках повітря до палива, а отже, змінюватиметься і ємність самого конденсатора. Тепер у роботу включається перетворювач, який і перетворює цю зміну на код. Завдяки такому алгоритму роботи датчики рівня палива можуть вимірювати рівень будь-яких діелектричних рідин, до яких належать будь-які продукти нафтохімічного виробництва, включаючи масла. Датчики рівня палива також захищені від води, яка в деяких ситуаціях може потрапляти в паливо, а також від електропровідних присадок, для цього стрижень конденсатора роблять ізольованим. У разі потрапляння електропровідних рідин на стрижень датчик буде показувати невірні результати.

Параметри датчиків рівня палива

Датчики бувають двох видів - розбірні та цілісні.

• Розбірні складаються з трьох елементів: фланець, що фіксується на баку, стрижень, що вкручується у фланець і сама вимірювальна голова, яка ставиться останньою.
• Цілісні датчики надійніші, оскільки мають монолітну конструкцію без сполучних елементів. Такі датчики з часом не будуть люфтити.

За видом вихідних даних ДУТ бувають аналогові та цифрові.

Передача даних в аналогових датчиках відбувається по одній зі складових електричного сигналу - силі струму, напрузі, його частоті. Найпоширенішим параметром передачі і при цьому найзахищенішим від перешкод є напруга. Передача сигналу силою струму є більш точною. Такий спосіб називається струмовою петлею і часто використовується на виробництвах та контролі даних лабораторій. На даний момент такий спосіб контролю в автомобілі зустрічається рідко, але завдяки своїй точності найближчим часом варто очікувати, що він стане основним. Передача цього сигналу, варто зауважити, стійка до різноманітних перешкод. Тому при виборі аналогового датчика для визначення рівня палива, необхідно звернути увагу саме на передачу даних за допомогою струмової петлі або частотною передачею.

Цифрові - передають сигнал у вигляді двійкового коду за допомогою спеціальних цифрових протоколів. Найбільшого поширення набули шини RS232 і RS485, а також стандарт CAN. RS232 стандарт спочатку був створений для телефонії, але згодом поширився на промисловість і став послідовним портом персональних комп'ютерів. Тому якщо у вашій машині два і більше баків, такий стандарт передачі даних вам не підійде.

На відміну від шини RS232, порт RS485 спочатку проектувався під промислову автоматику і, залежно від драйвера, на такий порт можна підвісити відразу безліч датчиків. Компанія Omnicomm розробила протокол LLS за допомогою якого здійснюється передача даних по шинах RS232 і RS485. Це стандартний протокол, який підтримується повсюдно виробниками, тому не виникає проблем з якоюсь сумісністю. Якщо на вашому автомобілі стоїть обладнання з шинами RS232 або RS485, можна встановлювати датчик рівня палива з будь-яким з цих портів.

Що стосується транспортування сигналів через CAN шину, то таке транспортування більш універсальне так як використовується в автомобільній промисловості, де є стандартом передачі даних. Але сьогодні не всі термінали мають такий порт, і не у всіх машинах є протокол, який підтримує даний порт.

Похибка виміру ДУТ

Заявлена помилка виробників датчиків рівня палива близько 1%. Але вона сильно залежить від правильної установки, а також точного калібрування датчика. Цифрові датчики більш точні, оскільки мають підвищену чутливість.

Основні характеристики вибору датчика рівня палива

• Якщо ви купуєте датчики для автопарку в якому раніше не було ДУТ, то конструкція кріплення не важлива. А якщо купуєте датчик на заміну, то слід звернути увагу на конструкцію та фланець для кріплення. Переважно вибирати такі датчики, які мають змінні фланці, тоді установка не займе багато часу, т.к. будь-яке посадкове місцево підійде.
• За способом передачі сигналу краще вибирати цифрові датчики з шиною RS-485 ніж аналогові.
• Довжина стандартного датчика рівня палива не перевищує 80см. Але якщо вам потрібен датчик для сільгосптехніки з глибиною бака більше одного метра, такі датчики потрібно замовляти окремо.
• Комплект постачання. Необхідно ретельно перевірити, що б комплект включав крім датчика гумову прокладку між його фланцем і самим баком, кріплення (саморези) і сам датчик був опломбований пластиковою або металевою пломбою.
• Захист від стрибків напруги. Чим вище заявлений такий захист, тим краще. Найбільш просунутий захист – це гальванічна розв'язка (передача енергії або сигналу між електричними ланцюгами без електричного контакту між ними). Вона, на відміну від конденсатора, рятує від стрибків високої напруги.
• При виборі матеріалу корпусу між металевим та пластиковим, краще вибирати металевий. Як правило, такий корпус оберігає вимірювальний механізм датчика від ударів і захищає від електромагнітного поля.