Датчик уровня топлива - типы, устройство, ремонт

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.

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.

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.

Зачем необходим ДУТ

Расходы на приобретение топлива – одна из самых больший статей при содержании транспорта. Использование датчика уровня топлива помогает не только фиксировать количество топлива на данный конкретный момент времени, но также:

определить расход топлива за определенный временной промежуток;
подсчитать усредненный расход топлива, например, на сотню километров;
контролировать своевременность дозаправок топливом;
выявить несанкционированные сливы топлива, факты нецелевого использования служебного автотранспорта.

Все это позволяет вести строгий контроль расхода топлива, находить способы экономии, планировать маршруты, исходя из имеющегося количества горючего. Такие меры способствуют снижению затрат на покупку топлива и содержание автопарка в целом.

Неисправности и ремонт

Если ДУТ неисправен, то это сказывается на качестве измерений и работе указателя уровня топлива. Стрелка может «зависнуть» на нуле, остановиться на месте или просто показывать неверные параметры. Чтобы выполнить самостоятельный ремонт, потребуется изучить схему датчика уровня топлива и выполнить его демонтаж.

Основные неисправности и их устранение:

износ резистивных элементов – решить проблему можно с помощью подгибания «язычка»;
движение платы с резистивными элементами – потребуется припаять компонент на его место;
нарушения в электроцепи – помочь могут смазка компонентов, а также чистка и подтягивание контактов, может потребоваться электросхема;
повреждение проводов – незначительные повреждения допустимо устранить с помощью изоленты;
загрязнение трубки – достаточно произвести чистку и смыть налет специальным чистящим средством.

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.

Когда необходимо несколько ДУТов

Бывают случаи, когда на одно транспортное средство нужно установить сразу несколько приборов для контроля топлива:

наличие нескольких топливных емкостей. На грузовом транспорте обычно используется по два или даже три бака. В этом случае датчики уровня топлива устанавливаются во все емкости, что позволяет получить точную и полную картину о расходе топлива;
бак отличается вытянутой формой (обычно устанавливаются на автотрейлерах). В этом случае минимальные колебания топлива могут негативно повлиять на точность показаний. Поэтому целесообразно установить два (возможно, больше) датчика на разных участках;
бак имеет сложную конфигурацию (устанавливаются на сельскохозяйственной технике). Установка нескольких приборов, измеряющих уровень топлива, обеспечит высокую точность показаний.

Что касается интерфейса подключения, то здесь собственник принимает решение сам, исходя из своих запросов и финансовых возможностей.

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.

Введение

В мире существует множество различных способов измерения уровня топлива. Многообразие датчиков – уровнемеров весьма велико, — от классических поплавковых до ультразвуковых. Они различаются по принципу действия, конструкции и типу выходного сигнала. Про принципы действия и конструкцию данных приборов можно написать не один десяток статей… Мы же сейчас поговорим о типах выходного сигнала.
Выходной сигнал датчика может быть аналоговым, частотным или цифровым. Рассмотрим их подробнее.

Аналоговый выходной сигнал

Аналоговый сигнал, пожалуй, наиболее часто используется при построении датчиков вообще, и датчики уровня топлива здесь не исключение. Подавляющее большинство штатных поплавковых датчиков уровня имеют на выходе аналоговый сигнал. Аналоговый сигнал предполагает кодирование значений уровня значениями какой-либо физической величины, чаще всего напряжения или тока. Если говорят, что датчик имеет на выходе аналоговый сигнал от 0 до 10 вольт, то в общем случае это значит, что пустому баку соответствует напряжение 0 В, полному – 10 В, а промежуточные значения напряжения соответствуют уровню от пустого до полного. Именно простота и универсальность являются основными преимуществами аналогового выходного сигнала. Например, значение в 6 В соответствует 60% от высоты уровня топлива в баке. Все просто! Как говорится, шесть вольт, они и в Африке шесть вольт. И любой вольтметр или измеритель напряжения (если, конечно, он исправен) покажет, что сигнал равен пяти вольтам. Но на этом достоинства аналогового сигнала, пожалуй, и исчерпываются. Давайте же разберемся, почему.

Вся проблема в точности измерения, или говоря научно, в погрешности.

Погрешность в общем случае показывает, насколько отличается наше представление о каком-либо параметре от его реального значения. Проще говоря, как сильно мы ошибаемся в оценке.

Погрешность бывает абсолютной и относительной. Абсолютная погрешность – это насколько мы ошибаемся, оценивая неточность в единицах измеряемой величины. Пусть у нас есть бак с топливом и мы считаем, что в нем 20 л. (реально там 24 л.) Абсолютная погрешность в этом случае составляет 4 л. Тоже вроде ничего сложного, только абсолютная погрешность мало что дает. Ну ошиблись мы на 4 литра, и что? Хорошо это или плохо? Если это бак в 40 литров на ВАЗ 2104 – это достаточно много, а если бак в 400 л на каком-нибудь седельном тягаче, то оценка очень даже сносная. Если же это двадцатикубовая емкость, то абсолютная погрешность в 4 литра – это вообще из области фантастики. Поэтому, как правило, оперируют относительной приведенной погрешностью. Относительная приведенная погрешность – это выраженная в процентах величина ошибки от диапазона измерения. Или, проще говоря, на сколько процентов мы ошиблись. Если рассмотреть наш пример с ошибкой в 4 литра, то для бака объемом 40 литров ошибка составляет 10%, для бака в 400 л. — уже 1%. Проценты можно сравнивать, можно делать выбор между тем или иным средством измерения. Считается, что чем меньше относительная погрешность, тем выше точность измерения. Вот тут-то и кроется подвох! Состоит он в том, что далеко не все определяется погрешностью измерительного датчика. Нужно учесть еще ряд важных факторов, влияющих на конечную точность измерения. Попробуем с этим разобраться. Автор будет стараться не углубляться в дремучую науку под названием Метрология, а попытается объяснять все простым языком и на примерах. Из-за этого тон моего повествования, возможно, будет не совсем точен, но простят меня уважаемые метрологи из поверочных лабораторий и научных институтов.

Итак, первое, что надо усвоить – погрешность измерения складывается из погрешности всех преобразователей и измерителей, находящихся в канале измерения. Тут же у непосвященного читателя возникает вопрос: «Чему там складываться? Там же только один датчик, и все!» Нет, не все. В измерении уровня топлива присутствует минимум два измерителя. Значение уровня топлива, т.е. миллиметры уровня измеряются датчиком. Это первое измерение. Далее измеренное значение преобразовывается в аналоговый сигнал, и это напряжение передается по проводам и потом измеряется приемником. Это второе измерение. В итоге погрешность всего измерительного тракта суммируется из погрешности измерителя уровня, измерителя напряжения, да еще к ним иногда надо приплюсовать погрешность преобразования уровня в напряжение, если она не входит в общую погрешность датчика. И если каждое измерение или преобразование имеет относительную приведенную погрешность в 1%, то общая погрешность составит в худшем случае уже 3%! Это, кстати, объясняет рекомендацию не использовать в одном измерительном канале устройства с разным значением предела основной приведенной погрешности. Не имеет смысла измерять вольтметром с пределом погрешности в 1% сигнал с датчика с пределом погрешности в 0,01%. Это то же самое, что обмерять деревянной школьной линейкой деталь, выточенную на прецизионном станке с ЧПУ, действие бессмысленное. Как правило, в жизни точность первичного измерения, — у нас это измерение уровня топлива, — хуже, чем точность вторичного измерения, — в нашем случаи это измерение напряжения. Не имеет смысла делать датчик с точностью 0,1% и подключать его к регистратору уровня, имеющему аналоговый вход с точность в 1%. Второй очень важный момент – ошибочное толкование понятия «точность» и путание разных видов погрешности.

Все производители оборудования, работающие с аналоговыми сигналами, заявляют какие-то параметры точности. Прямо так и пишут «Точность – 0,1%». Кто-то указывает значения погрешностей, например так : «Относительная погрешность — не более 0,5%». Кто-то делает хитрее и указывает только разрядность аналогово-цифрового преобразователя (АЦП) примерно так : «АЦП — 10 бит, выходное значение — 0 до 1024». Подразумевается, что можно получить значение с точностью около 0,1% (если разделить 1024 значения на 100%). Все это в общем случае только вводит в заблуждение несведущего покупателя. Давайте же попробуем понять, что такое точность и из чего она образуется.

Точность измерения есть сумма основной приведенной погрешности и дополнительной погрешности, вызванной влиянием каких-то факторов.

Про основную приведенную погрешность мы уже немного говорили, поэтому повторно давать ее определение не будем. Она получается из арифметической суммы целого ряда частных погрешностей: погрешности измерения, погрешности дискретизации преобразования, погрешности промежуточных пересчетов, погрешности от нелинейности, от гистерезиса, погрешности калибровки, погрешности временной нестабильности из-за старения элементов и т.д. Понятно, что во всех этих «наворотах» простому потребителю разбираться не имеет смысла, но понимать, что они есть – необходимо. Взять пример с указанием каким-то производителем разрядности АЦП. Это всего лишь указание погрешности дискретизации преобразования. Т.е. АЦП в 10 бит вносит в сумму к основной приведенной погрешности около 0,1%. Но этот же измеритель может иметь нелинейность в 2% или погрешность измерителя, вызванную разбросом параметров радиоэлементов, в 1,5%. И его конечная относительная погрешность будет ну никак не 0,1%! На выходе у такого датчика будет действительно 1024 различных значения, только все они будут отличаться от реального на несколько процентов. Еще одна составляющая основной приведенной погрешности, о которой надо знать – это точность калибровки или преобразования. Если взять довольно точный датчик уровня топлива, для которого прочие составляющие основной приведенной погрешности составляют, к примеру, не более 0,25%, а потом произвести тарировку такого датчика жестяным ведром, купленным в хозяйственном магазине – то какая будет конечная точность измерения объема топлива? Это даже невозможно определить, т.к. на жестяном ведре не проставлен предел основной приведенной погрешности, и оценить его вклад в конечные показания объема вообще нереально. Это же, кстати, относится и к тарировке по двум точкам. Тарировка по двум точкам вообще годится для баков с формой идеального параллелепипеда, коих в природе не бывает. Чем больше отклонения формы от идеальной, тем выше погрешность.

Дополнительная погрешность – это погрешность, вызванная воздействием чего-то извне на измеритель или датчик. Как правило, рассматривают только влияние температуры, т.к. остальные факторы, например, солнечный ветер, влияют ничтожно мало.

Ряд производителей указывают дополнительную погрешность в процентах на каждые 10 градусов. Это означает, что для того, чтобы понять, какая конечная точность будет у измерителя или у датчика при определенной температуре эксплуатации, то надо вычислить дополнительную погрешность и сложить ее с основной. Например, указано, что дополнительная погрешность составляет 0,05% на каждые 10°С. Изменение температуры считается от нормальной, как правило, равной 25 °С. Тогда при температуре окружающей среды -25 °С изменение температуры составит 50 °С, что внесет в точность дополнительно 0,25% ошибки. И если основная погрешность при этом равняется 0,5%, то общая погрешность (или искомая точность) будет 0,75%.

Ряд производителей (например, Омникомм), дабы не утруждать пользователя такой арифметикой, сразу указывают основную приведенную погрешность во всем диапазоне температуры эксплуатации. Т.е. к основной погрешности прибавляют дополнительную, вызванную изменением температуры. И если указано, что погрешность составляет не более 1% во всем диапазоне температур, то значит, при любой температуре суммарная погрешность будет не более этого процента. Хотя, например, при нормальной температуре в 25 °С основная приведенная погрешность такого датчика, без влияния дополнительной, может быть 0,5% или 0,25% или еще меньше. Просто указано сразу наибольшее значение суммы основной и дополнительной погрешностей.

Ряд производителей вообще обходят стороной значения дополнительных погрешностей и их не указывают. То ли считая, что их просто нет (хотя мать-природу с ее законами отменить пока никто не в силах), то ли предоставляя потребителю самому определить в полевых условиях, как же влияет температура на измеритель или датчик. Ну да оставим это на их совести.

Третье, что надо знать – это несоответствие входного диапазона измерителя и выходного диапазона датчика. Это несоответствие также очень сильно влияет на то, какой точности мы в итоге получаем результаты измерения. Надо понимать, что значение основной приведенной погрешности указывается для всего диапазона измерения (собственно, термин «приведенная» это и означает). Если взять очень точную метрологическую стальную линейку длиной в один метр и начать измерять ею размеры зубчатых колесиков из наручных часов, то понятно, что ничего путного мы не добьемся. На линейке есть только миллиметровые риски, а надо измерять микроны. И дело не в том, что линейка неточная, а в том, что не тем мы начали мерить… Если мы возьмем датчик уровня топлива с выходным сигналом от 0 до 10 В и начнем измерять его значение вольтметром, имеющим предел основной приведенной погрешности 0,1%, но рассчитанным на диапазон от 0 до 100В, то значения от 0 до 10В мы сможем мерить с точностью в 10 раз хуже, т.е. уже 1%. Поэтому при сопряжении разных устройств надо учитывать их входные и выходные диапазоны. Если взять навигатор с аналоговым входом, рассчитанный на измерения значения напряжения от 0 до 30 В и имеющий неплохой предел основной приведенной погрешности в 0,5%, и присоединить к нему датчик с выходным сигналом от 0 до 5 В, то конечная точность (как и дискретность) будет уже в 6 раз хуже, т.е. не менее 3%. А если обрезать такой датчик уровня, сузив его выходной сигнал например до 4-х вольт от начальных пяти, то погрешность будет еще выше. Плюс к ней надо еще добавить собственную основную приведенную погрешность датчика (например 1%), плюс дополнительную погрешность из-за изменения температуры (если она указана производителем), да еще учесть погрешность тарировки, — допустим, по двум точкам…. Набегает немало. Выводы пусть для себя каждый делает сам. Кого-то это устроит, кого-то нет.

Резюмируем. Если есть желание использовать датчик с аналоговым выходным сигналом, надо учитывать:

предел основной приведенной погрешности как датчика, так и того, к чему датчик подключают. Если явно основная приведенная погрешность не указана, то надо попытаться понять, что же указано. Как уже говорилось, часто за основную погрешность выдают погрешность дискретизации;
погрешность тарировки или иных преобразований;
значение дополнительной погрешности от температуры, опять же, датчика и измерителя;
несоответствие выходного и входного диапазонов. И насколько эти диапазоны сужаются при обрезке датчиков.

Только совокупность всех этих факторов позволит дать ответ, что же за ошибка получится при измерении.

Еще одним минусом аналогового выходного сигнала является низкая помехозащищенность. Конечно, современные решения в области создания электронных компонентов, хорошая проработанность российских и международных стандартов по элекромагнитной совместимости (ЭМС) позволяют сделать решения, практически не подверженные влиянию электромагнитных помех. Но не все производители, стремясь понизить стоимость изделия, занимаются подобными вопросами. А в результате ко всем составляющим точности измерения добавляются еще и вызванные влиянием помех. Измерить и оценить их удается только в процессе эксплуатации, т.к. в большинстве случаев никаких характеристик производители не приводят, и, к сожалению, их влияние порой на порядок более сильно искажает результат измерения, чем все вышеописанные факторы.

В итоге низкая точность, неминуемо набегающая при работе с аналоговым сигналом, если честно учитывать все ее составляющие, и низкая помехозащищенность подтолкнули инженеров к поискам другого пути передачи измеренного значения. И появились частотные и цифровые способы передачи выходного сигнала.

Частотный выходной сигнал

В случае с частотным выходным сигналом, или сигналом с частотной модуляцией, выходное значение кодируется частотой импульсов в линии связи. Погрешность датчика все равно остается, но, справедливости ради надо сказать, что она присутствует во всех способах передачи выходного сигнала. Недостатком такого способа является его медленность. Если мы хотим точно передать выходной сигнал, то требуется увеличить частоту (а это сопряжено с повышенными требованиями к источнику), или увеличить время передачи (что приводит к запаздыванию в системе). Опять же, в ряде случаев это приемлемо, а в ряде – нет. Плюс в канале передачи данных присутствует погрешность, вызванная необходимостью преобразования начального значения (в нашем случаи значения уровня топлива), в частоту. Эти недостатки не позволили частотному способу передачи выходного сигнала стать стандартом и получить широкое распространение. Последнего из недостатков этого способа лишен цифровой способ передачи значения выходного сигнала.Частотный выходной сигнал – это нечто промежуточное между передачей цифровым способом и аналоговым сигналом. Выходное значение кодируется частотой импульсов в линии связи. Основное достоинство такого способа – по-прежнему сохраняющаяся универсальность выходного сигнала, но отсутствие погрешности измерителя.

Цифровой выходной сигнал

Реализовать цифровой выход датчиков стало возможно после развития микропроцессорной техники. В большинстве современных датчиков есть микропроцессор, пересчитывающий, линеаризирующий и выравнивающий первичные измерения. Микропроцессор позволил снизить основную относительную и дополнительные погрешности самого датчика. И, естественно в микропроцессоре идет цифровая обработка значений. Какой смысл потом преобразовывать это значение обратно в аналоговый сигнал, передавать по проводу и на приемнике опять оцифровывать? Неминуема потеря точности и помехозащищенности. На это идут только ради обеспечения совместимости различных приемных устройств и датчиков. Как уже говорилось, аналоговый сигнал универсален…

Но если согласовать выход датчика и вход приемника данных на уровне протокола и интерфейса, то можно передавать результаты измерения непосредственно в цифровом виде, не теряя точности и обеспечивая должный уровень помехозащищенности.

В этом основной плюс цифровых выходов: в канале измерения остается только один источник погрешности – первичный измеритель. Для него по-прежнему необходимо учитывать основную приведенную и дополнительную погрешности, но не надо заботиться о согласовании входного и выходного диапазонов, нет погрешности вторичного измерения, нет влияния помех. И поэтому цифровые выходы получают все большее развитие и популярность.

Заключение

Мы рассмотрели варианты интерфейсов датчиков. Все они имеют плюсы и минусы. Какой использовать Вам – решайте сами. Автор лишь надеется, что эта статья дала вам информацию и Вы сможете сделать правильный выбор.

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.

Причины

Теперь нужно узнать, почему этот датчик на вашем автомобиле неправильно показывает текущий уровень топлива и с чем это связано.

Потенциальных причин несколько. Поэтому каждую из них нужно рассмотреть подробно.

Нарушение герметичности установленного поплавка. Встречается на датчиках, где поплавок выполнен в виде шарика из хрупкого пластика. При механических ударах, а также под воздействием сильного холода материал разрушается. При нарушении герметичности поплавок просто остаётся на поверхности жидкости, либо тонет. В итоге контроллер показывает, что горючего нет. Для ремонта требуется заменить отдельно поплавок, либо полностью весь датчик. Намного реже поплавочная часть отсоединяется от рычага, и начинает самостоятельно перемещаться внутри ёмкости.
Повреждение рычага. Из-за его деформации поплавок теряет подвижность или некорректно передаёт информацию. Причина возникновения проблемы в длительной езде. Причём по неровным и плохим дорогам. Либо в нарушении правил демонтажа топливного узла из бака. Рычаг можно попытаться восстановить. Но чаще ремонт проводится путём его замены.
Деформация корпуса контроллера. Из-за этого установленные резистивные элементы дают некорректные показания, либо повреждается рычаг и неправильно снимает данные. Причина в заливке горючей жидкости низкого качества, либо в механических нагрузках.
Поломка резистивных элементов. Распространённая причина, из-за которой ДУТ перестаёт корректно работать. Возникает она из-за естественных протекающих причин. То есть резисторы стираются от длительного срока службы. Контакт между элементами пропадает, и стрелка оказывается на нуле, либо просто дёргается.
Нет контакта на участке электроцепи. Это происходит на тех контактах, которые с течением времени попросту могут окисляться из-за воздействия влаги или самого заливаемого горючего. Провода повреждаются, нарушается целостность изоляции, происходят обрывы и пр. Иногда причина кроется в электроразъёмах.
Замыкание провода ДУТ на массу. Это возникает именно с сигнальным проводом, который начинает коротить на массу. Как результат, показатели ДУТ становятся некорректными, сопротивление при этом стремится к нулю. Сколько бы топлива не было залито, датчик покажет фиктивный полный бак.
Сгоревший предохранитель. В авто есть датчик, который отвечает за ДУТ. Конкретный номер предохранителя следует найти в руководстве по эксплуатации конкретного авто.
Поломка крепления на корпусе внутри самого топливного резервуара. В итоге датчик упал в бак, либо его перекосило. Обычно сопровождается распространением запахов топлива в салон.
Обрыв со стороны сигнального провода. Встречается на трубчатых датчиках. Тогда стрелка постоянно указывает на то, что бак с жидкостью для работы ДВС пустой.
Образование налёта. Ещё одна характерная особенность контроллеров трубчатого типа. Налёт накапливается на направляющей стойке. Это мешает нормальному и свободному перемещению установленного поплавка. Налёт появляется из-за заливки горючего низкого качества. Стрелка останавливается в одном статичном положении.
Повреждение магнитного датчика, проводов. Актуально для бесконтактных устройств контроля уровня горючего. На некоторых моделях ДУТ такого типа стоят контрольные и управляющие платы. С ними тоже случаются проблемы. Тогда датчик окончательно выходит из строя, и корректный уровень горючего не отображается.

Практика показывает, что чаще всего проблемы наблюдаются со стороны резистивных элементов, а также поплавка. Они истираются за время эксплуатации, и корректно отображать и передавать данные уже не могут.

Не стоит сразу винить датчик. Есть вероятность, что сломана стрелка прибора, либо неисправности есть со стороны проводов, соединяющих элементы.

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.

Процесс калибровки:

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.

Модули — как это работает

Модуль датчика измеряет время заряда. Чем больше горючего в баке, тем выше емкость датчика, значит, для заряда будет необходимо больше времени. Для создания такого измерительного устройства используйте встроенный микроконтроллер (компаратор). На вход будет подаваться часть напряжения посредством резистивного двигателя. Когда измеритель примет напряжение, сработает микроконтроллер, а когда напряжение достигнет пиковой отметки — запустится таймер.

Показания с таймера будут переданы на модуль отражения. Изготавливая самодельный измерительный прибор — тактируйте микроконтроллер кварцем на частоте 16 Мгц. Датчик можно изготовить из фольгированного текстолита. Склейте полоски фольги между собой. Сделайте зазор между пластинками не более полутора миллиметров. Длина пластин — остается на ваше усмотрение.

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.