Резистивный датчик уровня топлива

Датчик уровня топлива

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

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.

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.

1. Подключить ДУТ к компьютеру, предварительно перевернув его измерителем вверх.
2. Заполнить пространство между трубок используемым горючим.
3. Когда показатели в ПО на компьютере зафиксируются, отметить их полным баком.
4. 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:

1. Тип выходного сигнала. Рекомендуется отдавать предпочтение цифровым устройствам, работающим по стандарту RS-485.
2. Длина измерителя в емкостном ДУТе. Если прибор будет иметь слишком короткие трубки, то минимальный уровень топлива будет отображаться некорректно.
3. Дополнительные функции. Необходимость присутствия функций, расширяющих возможности устройства, определяется индивидуально.
4. Усиленная защита питания и гальваническая развязка. Такие параметры помогают сохранить работоспособность устройства после скачка напряжения.
5. 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:

1. Если автомобиль бензиновый, в самом начале нужно отключить отрицательную клемму аккумулятора.
2. Снять облицовку багажного отсека и демонтировать задние сиденья, чтобы обеспечить доступ к датчику.
3. Убрать защитную пластину, скрутив саморезы, и тщательно протереть поверхность, удалив грязь вокруг датчика.
4. Отключить все подведенные электроцепи, предварительно оставив на каждой маркировку, чтобы исключить ошибки в дальнейшем.
5. Скрутить винты, фиксирующие ДУТ, и аккуратно отсоединить устройство. Если измеритель установлен в топливном насосе, то может потребоваться разобрать и его.
6. Произвести тщательную чистку от грязи и клея на месте, где будет установлено новое устройство, обеспечив хорошую герметичность.
7. Устанавливая датчик, важно точно совместить его с прокладкой и, если есть необходимость, аккуратно обработать уплотнитель клеем.
8. 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.

Как выбрать датчик уровня топлива

2.8 FSI quattro CCDA

2.8 FSI quattro CCEA

Во всех современных автомобилях есть отдельный датчик, служащий для определения остатка горючего материала в топливном баке. Он установлен непосредственно в баке и работает вместе с указателем уровня топлива, расположенном на приборной панели. Само устройство достаточно надежным не назовешь. Многие автолюбители жалуются на неправильное определение уровня топлива устройством. Разберемся же с тем, как он устроен, какие могут быть неполадки, что влияет на время эксплуатации и как его выбирать в случае нужды.

Особенности устройства

Ни один датчик уровня топлива не может дать совершенно точные показания. К примеру, помещаемый бак в датчик не будет сразу же давать правильный сигнал о наполнении. Цифры достигают нужного уровня спустя некоторое время.

Принцип работы ДУТ сводится к тому, что подбирать тот сигнал, который соответствует реальному уровню горючего материала. Устройства работают или с аналоговым, или с цифровым сигналом. Аналоговые датчики высокой точностью похвастать не могут, вследствие чего они используются в любой технике очень редко. Более точные цифровые датчики могут «перевести» аналоговый сигнал в цифровую информацию, которая корректируется с учетом погрешностей измерений, часть из которых вызвана геометрией бака и неравномерным распределением топлива. Самый важный этап их работы, а по совместительству и сопряженный со значительными допущениями – этап физического измерения.

Устройство наиболее распространенных датчиков уровня топлива

Важно знать, что сегодня самыми массовыми являются потенциометрические датчики перемещения. Он достаточно простой, относительно надежный и стоит небольших денег. Однако недостаток кроется в наличии подвижных контактов, которые со временем окисляются . Основным элементом устройства является поплавок – именно он находится на поверхности топлива. Различают два типа датчиков уровня горючей смеси в баке:

1. Рычажный. Здесь поплавок соединяется с вышеуказанным потенциометром с помощью тонкого металлического рычага. Сам же потенциометр — сектор с нанесенными полосами из резистивного материала. Рычажные датчики очень просты и универсальны – ими можно оборудовать топливный бак любого автомобиля. Сам же ДУТ является частью блока подачи топлива, то есть работает в тандеме с топливным насосом и топливозаборником, хотя иногда он работает и отдельно от блока;
2. Трубчатый. Представляет собой длинную трубку с направляющими, вдоль которых двигается поплавок. Параллельно данным направляющим расположены сопротивления, на которые и замыкаются контактные кольца, расположенные на поплавке. При этом трубчатые датчики исправно работают даже при колебаниях уровня жидкости, непременно возникающих при резких поворотах, спусках, равно как и подъемах автомобиля. Вот только установить их во всякий топливный бак не получится – должна соблюдаться геометрия.

Запчасти на mazda 2

Запчасти на hafei princip

Сам датчик подключен к мониторинговой системе авто, отображающей нужную водителю информацию.

Особенности применения

Вышеуказанные типы ДУТ относятся к контактным. Контактные датчики слишком ненадежные для измерения уровня таких видов топлива, как этанол, биодизель и метанол. Дело в том, что подвижные элементы покрываются окисью. Как результат, показания датчиков перестают быть точными. То же происходит в баках, залитых бензином, но окисление происходит медленнее . Если автомобиль использует нетрадиционное топливо, то в его бак помещают бесконтактный ДУТ, представляющий собой магнитный датчик положения (MAPPS), помещенный в герметичный сосуд.

К какому бы типу датчик ни относился, у него есть одна особенность: поплавок начинает опускаться уже после того, как опустится ниже некоторого уровня само топливо. Отсюда и следует некоторая погрешность измерений, которая наиболее высока по мере заполнения топливного бака.

Основные неисправности

Исходя из вышеcказанного, можно легко представить себе процесс возникновения неполадок : из-за того, что устройство работает в условиях химически агрессивной среды, отдельные его элементы истираются или покрываются слоем ржавчины. Так обычно и происходит. Вот с чем может столкнуться владелец авто:

• Показания датчика постоянно «скачут». Очевидно, контактные дорожки, находящиеся на плате, стерлись вследствие постоянного движения бегунка;
• Стрелка прибора периодически показывает ноль, хотя бак полный. Наиболее частая причина кроется в том, что ограничитель хода поплавка был размещен неправильно. А если стрелка часто указывает ну нулевое значение и в довесок дергается, нужно проверить токосъемник – часто он касается резистора слишком слабо. Имеет смысл также проверить обмотку резистора;
• Перестала работать лампочка, предупреждающее о низком уровне горючего материала. В этом случае стоит заменить резистор;
• После зажигания и начала работы двигателя стрелка уровня топлива не двигается. Стоит проверить соединительные провода (возможно, окислились наконечники), предохранители.

Большая часть проблем, связанных с потенциометрическими датчиками, кроется в быстром износе дорожек, реже изнашивается проводка. Показания приборов в этом случае или далеки от реальных (разумеется в меньшую сторону – при полном баке прибор «скажет» вам об отсутствии топлива), или не выводятся на мониторинговую систему вовсе – пришли в негодность провода.

Проводим диагностику и ремонт датчика самостоятельно

Если датчик работает, но индикатор уровня дает заниженные/завышенные показания, для начала его нужно отрегулировать. Существуют довольно надежные способы:

1. Штифт поплавка перемещается поочередно в крайние положения. При этом стрелка на индикаторе тоже должна попадать в соответствующие положения: для пустого бака и 1 для полного. Если же соответствия между положением штифта и стрелки нет, сам штифт нужно загнуть и продолжать регулировку;
2. Разобрав приборную панель, снимите стрелку с прибора и присоедините провода обратно. Автомобиль нужно завести автомобиль, дать ему проработать около 10 минут , после чего отрегулировать ось указателя до положения «1» и поставить указательную стрелку обратно.

Когда датчик часто « зависает » на показателе нуля, вам снова придется разобрать приборную панель, но уже с целью зачистить все возможные места окисления. Нужно будет также проверить все массы на кузове, в частности ту, которая находится под ручником.

Обзаведитесь мультиметром. Индикатор уровня топлива имеет сопротивление порядка 7 Ом (иногда бывает чуть меньше) при полном баке, а при заполненном наполовину – в промежутке 108-128 Ом. Когда в баке топлива попросту, сопротивление колеблется между 315 и 345 Ом.

При помощи мультиметра легко проверить и сам датчик. Вам достаточно измерять его сопротивления по мере доливания бензина. Если вы решили демонтировать устройство, поплавок придется перемещать рукой. Заметьте: если изменение положения поплавка не сказывается на сопротивлении, датчик однозначно неисправен и его придется заменить.

Неэлектрические причины возникновения неполадок

Важно знать и о том, что уровень топлива может измеряться неправильно не только по причине износа магнитных и токоведущих частей устройства. Вот что также может повлиять на работу датчика:

1. В датчике рычажного типа обломался или же изогнулся рычаг поплавка;
2. В поплавке есть отверстие, из-за чего он неправильно погружается в топливо;
3. Деформировался топливный бак, что мешает перемещению поплавка.

Проверив сам датчик и проводку, и не обнаружив в них неисправностей, нужно проверять топливный бак . Это очень редкий дефект, но он все же имеет место быть. Если же и датчик, и бензобак в порядке, причину неправильного определения уровня топлива ищут в указателе уровня и в проводке, которую нужно будет «прозвонить».

Как выбрать ДУТ

Поиск нужного датчика уровня топлива по факту сводится к поиску устройства с подходящим сопротивлением. Так что даже если вы столкнетесь с одинаковыми по геометрии датчиками рычажного или трубчатого типа вам нужно будет узнать сопротивление, которое устройство будет иметь при различных уровнях горючей смеси. Обычно продавцы в этом не разбираются – они только знают, к какому автомобилю подойдет один датчик, а к какому другой. Так что есть два простых способа найти нужный датчик, и еще один более сложный:

• По VIN-коду вашего автомобиля. Так вы найдете оригинал и почти наверняка целое множество аналогов. Вероятность ошибиться нулевая – найденное таким способом устройство точно можно ставить на автомобиль и не думать о возможных погрешностях его работы;
• По данным автомобиля . Речь идет о марке, модели, комплектации и годах выпуска. Отличный вариант, если вы привыкли вести поиски по электронным каталогам. А если не привыкли, то советуем освоиться с этим – правильно составленные каталоги дают возможность быстро найти оригинальные запчасти и близкие по характеристикам аналоги;
• По параметрам цепи. Почерпнуть информацию о параметрах автомобильных цепей можно в тех. документации. Покупать в этом случае придется или у толкового продавца, или в дилерском магазине. Вот краткий перечень характеристик датчика, на которые нужно обращать внимание: сопротивление, максимально потребляемый ток, напряжение питания, интерфейс взаимодействия, диапазон температур. Обращайте внимание также на длину измерителя. В самых продвинутых датчиках измеритель можно укоротить.

Кроме возможности попросту установить ДУТ в топливном баке, от него требуется следующее : в широком температурном диапазоне его показания должны быть достоверными и линейными. Проще говоря, устройство должно точно измерять уровень топлива в любых условиях. Если был куплен хороший датчик, но мониторинговая система все равно вводит водителя в заблуждение, ее также придется менять.

Экскурс по брендам

Отличным выбором станет оригинальное устройство. Оно прослужит дольше любого аналога и наверняка подойдет к вашему автомобилю. Минус такого выбора всегда один, и кроется он в цене. При этом нельзя не отметить, что не всегда оригинальный датчик серьезно уступает по характеристикам аналогу – служит, конечно, дольше, но всегда настолько, что имеет смысл переплачивать. Поэтому рассмотрим производителей хороших неоригиналов.

Из дорого сегмента отметим следующих: Bosch , VDO (Германия), Omnicomm , Italon (Россия). Эти компании выпускают превосходные датчики как для легкового, так и грузового транспорта. Надежность работы устройств всегда на высоте, процент брака минимален.

Более дешевые аналоги: AEB (Италия), JP Group (Дания), Febi (Германия). Серьезно уступают оригиналам и, если судить по отзывам многих автолюбителей, стоят своих денег только тогда, когда этих денег не так уж и много, а замену датчика провести нужно. Впрочем, цены на датчики этих фирм достаточно демократичны и вам не жалко будет заменить их на устройства из более высокого ценового сегмента.

Вывод

ДУТ – не совсем обязательный, если так подумать, элемент автомобиля. Однако водители так привыкли к датчикам уровня топлива, что пользование транспортом без них становится некомфортным. При этом само устройство не отличается высокой надежностью. Для него характерно множество «болячек», часть которых переносится и на мониторинговые системы. При желании замену и регулировку датчика можно провести самому. Мы все же советуем поручить работу мастерам на СТО – и быстрее, и шанса что-то повредить нет. При покупке нового устройства настоятельно рекомендуем обратить внимание или на оригинал, или на аналог из Германии. Как показывает практика, в подавляющем большинстве случаев оригинальные автомобильные датчики на голову выше аналогов даже из среднего ценового сегмента, а сравниться с ними может разве что продукция фирмы Bosch и еще нескольких японских фирм.

Датчик уровня топлива: типы, конструкция, принцип работы, ремонт неисправностей

Датчик уровня топлива (ДУТ) предназначен для контроля степени заполнения бака. Прибор отслеживает имеющийся объем бензина или солярки и отправляет информацию на индикатор.

Типы ДУТ и принцип их работы

Популярные конструкции ДУТ: рычажный, трубчатый и электронный. Принцип работы у всех одинаковый. Контролер считывает положение поплавка и передает информацию на индикатор. Точность и надежность работы зависит от устройства оборудования.

Рычажный

Состоит из поплавка, подвижного соединительного рычага и потенциометра (бегунок с резисторными пластинами).

При полном баке, поплавок располагается на верхнем уровне. Через рычаг он соединен с потенциометром. Последний, через индикатор, с бортовой электросетью. Сопротивление равно 7 Ом., заполнение отражается в показаниях прибора на панели.

По мере сжигания бензина, уровень падает. Поплавок опускается. Соединенный с ним бегунок двигается по резисторным пластинам и увеличивает сопротивление потенциометра, максимально до 230-240 Ом. Когда он доходит до этого значения, индикатор показывает, что бак пустой.

Конструкция очень надежная. Единственный недостаток связан с износом деталей, из-за чего падает точность.

Трубчатый

В конструкцию входят поплавок, полая трубка и контактная группа. Датчик работает аналогично предыдущему, но есть конструктивные отличия. Поплавок имеет контактные кольца. В корпусе есть резистивный провод и направляющая стойка. Для подключения управления, предусмотрен крепежный фланец.

Бензин поступает в корпус снизу. При полном баке, поплавок располагается наверху. В этой точке, на него замкнут минимальный отрезок контактного провода, сопротивление – наименьшее. По мере расходования топлива, поплавок опускается, резистентность увеличивается. Внизу она будет максимальной.

Преимущество системы в том, что поплавок находится в ограниченном пространстве. Колебания машины сглаживаются, показания намного точнее, чем у рычажной схемы. Но, есть ограничения по установке.

Электронный

Это современная модель, в которой детали не соприкасаются с топливом. Считывающий узел соединяется с рычагом через магнитное поле. Погрешность измерений – не более 1%. Подобные устройства применяются, когда машина заправляется бензином на основе метанола, этанола либо биодизеля. Другие конструкции в таких случаях малоэффективны.

Исполнительный узел датчика располагается в герметичном корпусе. В контакт с топливом вступает только рычаг и магнитный поплавок. Высота поплавка меряется по импульсам магнитного поля. Фиксация изменений ведется по установленным отрезкам. Их прохождение меняет амплитуду обратного сигнала. Индикатор обновляет показания после того, как датчик пройдет очередную отметку.

Неисправности ДУТ

Все неисправности ДУТ можно разделить на две группы. К первой относятся неполадки, из-за которых система выдает некорректные показания. Во вторую входят нарушения работы, характеризующиеся поломками деталей, вплоть до полного отказа.

Некорректные показания

Визуальные признаки, из-за которых датчик топлива «врет»:

• Стрелка индикатора постоянно двигается, в большинстве случаев — скачкообразно.
• Прибор показывает частичную заправку или даже пустой бак, тогда как водитель точно знает, что емкость заполнена до предела.
• Мотор долго работает, но стрелка остается в исходном положении, не становится на фактический уровень.
• При явно малом количестве бензина, не загорается контрольная лампочка.

Причины могут быть разные: перегорел предохранитель, нет контакта на питающем проводе и т.п. Возможно, поломка механической части системы.

Выход из строя механизма

Механизм ДУТ может сломаться по таким причинам:

• Разгерметизировался поплавок. Топливо попало вовнутрь. Индикатор показывает, что бак пустой или частично полный, независимо от реального количества бензина.
• При длительных поездках по плохим дорогам и, как следствии, воздействии на систему ударных нагрузок, проволочный держатель теряет исходную геометрическую форму. В результате, подвижность поплавка нарушается, прибор работает некорректно.
• Из-за ударных нагрузок при аварии, либо в процессе длительного применения топлива низкого качества, падает сопротивление прибора. Стрелка индикатора стоит на отметке полного или пустого бака.
• По какой-либо причине, вышли из строя резисторные элементы. Признаки — аналогично предыдущему пункту.
• Повреждено крепление датчика. Обычно в таких случаях в багажнике и салоне чувствуется запах топлива.

В качестве профилактики подобных повреждений, рекомендуется время от времени осматривать электрические контакты и крепления.

Проверка датчика и его снятие для ремонта

Чтобы проконтролировать работу ДУТ без снятия, надо к проводу обратного сигнала и к «массе» присоединить переменный резистор с диапазоном 100-200 Ом. Затем, поворачивая рукоятку, менять сопротивление. Получается аналогия с действием на индикатор двигающегося поплавка. Если положение стрелки изменяется, а включенный датчик не реагирует, значит, он не работает.

Демонтаж ДУТ

Несмотря на то, что особенности креплений узла на разных моделях авто различны, общая схема работы для всех случаев одинаковая:

• Отключить АКБ (снять провод с минусовой клеммы).
• Убрать часть пластиковой обшивки. Если надо – еще и заднее кресло.
• Очистить от грязи и влаги прибор и пространство вокруг него.
• Отключить провода.
• Открутить крепеж, снять ДУТ.

Установка

Монтаж отремонтированного ДУТ (или нового, если пришлось заменить полностью) делают в обратном порядке. При этом, надо обратить внимание на некоторые моменты:

• Посадочное место должно быть чистым. Старый герметик надо убрать так, чтобы частицы не падали в емкость.
• Обязательно поставить прокладку. Если новой в комплекте нет, можно взять старую, но промазать герметиком.
• Затягивать болты крепления равномерно.
• Присоединяя провода, надо следить за правильностью схемы («минус» — на АКБ). А также за тем, чтобы были хорошие контакты.
• Перед установкой обшивки, проверить работу системы.

С новым ДУТ желательно проехать около 50 км., после чего – снова продиагностировать систему. Заодно – подтянуть крепления.

Заключение

Датчик уровня топлива – прибор относительно несложный. Обладая необходимой информацией, можно самостоятельно продиагностировать его работоспособность. А, если потребуется, то и заменить, не обращаясь в сервисную службу.

Видео:Приборы контроля уровня топлива KUS

Датчик уровня топлива (ДУТ). Сборка, схемы, производство

0. Вступление

Забегая вперед скажу, будет три статьи, в этой я расскажу о самом простом варианте определения уровня дизельного топлива (только дизельного, использование на бензиновой технике абсолютно запрещено, так как взрывоопасно). В следующих статьях, если конечно будет читателю интересно, рассмотрим цифровой датчик уровня топлива, а в самом конце я планирую выложить схему и прошивку устройства для мониторинга, которое описывал в данной статье.

1. Немного теории

Самые популярные датчики измерения уровня топлива представляет собой электрический конденсатор, состоящий из двух трубок помещенных друг в друга, устанавливаются резервуар с топливом, уровень которого измеряется. Дизель свободно проникает в пространство между трубками, сигналом изменения уровня топлива в резервуаре является изменение электрической ёмкости датчика.

При изменении уровня топлива в резервуаре изменяется относительная диэлектрическая проницаемость пространства между обкладками конденсатора, поскольку диэлектрическая проницаемость топлива и воздуха в общем случае различна. А так как емкость прямо пропорциональна диэлектрической проницаемости изолятора, то в результате изменяется и электрическая ёмкость датчика. Датчики в большинстве своем изготавливаются из алюминия или меди, потому что они меньше всего подвержены влиянию агрессивных сред. Из многих способов измерения значения емкости конденсатора и последующим преобразованием его емкости в пропорциональное изменение постоянного напряжения на выходе, был выбран широтно-импульсный способ, как достаточно простой и надежный, но при этом обеспечивающий необходимый уровень точности измерения. Сразу требуется оговорка, это самый простой в плане финансов и достаточно простой в плане сборки ДУТ метод определения уровня дизельного топлива.

2. Описание работы электрической схемы датчика уровня топлива

Рис 2. Принципиальная схема датчика уровня топлива (ДУТ) (большая схема тут)

Для увеличения стабильности и точности показания все элементы схемы используются с минимальным температурным коэффициентом. Резисторы используются с 1% допуском, микросхемы выбраны с улучшенными параметрами в отличии от бытовых аналогов, например: SE555N вместо NE555N, а LM358D вместо LM258D.
На микросхеме U1 SE555N и элементах R1, R2 и C1 собран задающий генератор. Так как от него сильно зависит стабильность показания то в качестве конденсатора С1 используется прецизионный полистирольные конденсатор К71-7 1%, обычно их устанавливали в советские цветные телевизоры в задающие генераторы строчной развертки. Можно заменить чем-то современным, но доступность и цена этих конденсаторов делает их весьма привлекательными, да и родились они еще в далеком году, когда СССР весьма неплохо следил за качеством производимых элементов.
С выхода 3-й микросхемы U1 прямоугольные импульсы запускают одновибратор, собранный на микросхеме U2 SE555N. В качестве конденсатора одновибратора, используется датчик помещенный в топливо, поэтому его емкость будет зависеть от уровня топлива, а следовательно, ширина импульса на выходе 3 микросхемы U2, будет изменяться также от уровня топлива.
Для обеспечения линейной зависимости ширины импульса от уровня заполнения датчика топливом, на датчик топлива поступает зарядный ток от стабилизатора тока выполненного на микросхеме U3.2 и транзисторе Q1 BC856BT. Также путем изменения зарядного тока осуществляется настройка схемы на различные размеры датчиков. Настройка схемы осуществляется путем подбора резисторов R6 и R7, для получения 1.8-1.9 Вольт на выходе схемы, при «сухом» датчике.
С выхода 3 микросхемы U2 импульсы поступают на интегратор, собранный на элементах R8 и C6.
Далее интегрированное напряжение сформировавшись на конденсаторе C6 поступает на фильтр низких частот, выполненного на R10 и С10.
Затем постоянное напряжение поступает на усилитель постоянного тока, выполненного на микросхеме U3.1.
С выхода 1-й микросхемы U3.2 сигнал, через фильтр, выполненный на элементах R17, С12, С14 и С15 поступает на выход.
Резистор R16 используется для предотвращения самовозбуждения усилителя при работе на емкостную нагрузку.
Делитель выполнен на резисторах R9 и R11 обеспечивает необходимое постоянное смещение для работы усилителя постоянного тока в линейном режиме.
Стабилизатор напряжения для питания электронной схемы, размещён по классической схеме на микросхеме U4 LM317MDT.
В итоге, на выходе, мы получаем аналоговый сигнал пустой бак 1.8В полный 6.0В (тут есть зависимость от высоты ДУТ), который линейный и прямо пропорциональный уровню топлива в бакецистернехранилище. Затем, применив фильтр Калмана, можно убирать скачки топлива, выводить обсчет среднего расхода и пр.

В реальности это будет выглядеть примерно вот так:

График уровня топлива + скорость.

3. Чертеж датчика уровня топлива, материалы

РИС 3. Чертеж датчика уровня топлива (ссылка на большой чертеж)

Уже упоминалось, что используется в основном алюминий, как видно из чертежа, наружная трубка впаивается любым удобным способом в «голову» ДУТ. При производстве своих датчиков мы используем сварку, т.к. имеем к ней доступ, пусть не самый эстетически красивый вариант, но, надежен и проверен временем. Внутри используется алюминиевый стержень, для фиксации которого нарезается резьба в верней части. Втулки используются из специального фторопласта, который максимально толерантен к дизельному топливу.

4. Итог

На данном решении построены подавляющее большинство датчиков уровня топлива представленных на GPS рынке СНГ и мира. Каждый производитель вносит свои изменения для увеличения точности измерения уровня топлива, такие как акселерометр, температурные датчики, цифровая обработка сигнала и прочее. Представленная мною схема самая простая, готовая к работе, как говорится, в полях без каких либо сложностей. Уважаемый читатель с прямыми руками вполне может сделать любые доработки, которые можно использовать как для своих целей, так и для коммерческих нужд.

PS. Немного эротики про то как подобное добро устанавливается на технику можно посмотреть тут.

Датчик уровня топлива: принцип работы, ремонт и как обмануть датчик

Датчик уровня топлива (ДУТ) представляет собой измеритель объема горючего, устанавливающийся в баке транспортного средства. Принцип действия устройства схож с работой поплавка — контроллер измеряет уровень топлива и отправляет показатели расхода на панель приборов. Данные, зафиксированные датчиком, преобразуются блоком управления и выводятся на приборном щитке аналоговым или цифровым устройством.

Принцип действия электрического топливного датчика в автомобиле основан на измерении объема горючего и самостоятельном срабатывании при критическом остатке бензина. При активации резистор системы измерений, установленный в бензобаке, подает визуальный сигнал. Замер объема топлива осуществляется посредством использования специального поплавка. Степень заполнения резервуара горючим можно отследить по показаниям приборной панели: по мере расхода топлива указатель, расположенный на щитке, постепенно снижается.

Особенности принципа действия контроллера:

1. Поплавок, предназначенный для измерения, при расходе горючего опускается, а при его увеличении — перемещается вверх.

2. При перемещении поплавок контактирует со специальными секторами, подключенными к проводам. Кабеля идут на датчик топлива, установленный на приборной панели. Изменение количества пластин, подключенных к резистору или потенциометру, способствует изменению уровня сопротивления.

3. Если бак полный, то бегунок располагается в крайнем положении и ток передается в потенциометре по самому короткому пути. Передача силы осуществляется с использованием пластины, установленной с краю. Соответственно, уровень сопротивления низкий и варьируется в районе 7 кОм. При расходе топлива бегунок начинает передвигаться, в результате чего проводка добавляется новыми пластинами (сопротивление растет). При полном баке рабочий параметр составляет около 120 Ом.

4. У трубчатых регуляторов несколько иной принцип функционирования. Топливо поступает через нижнюю часть устройства (его технологическое отверстие) по специальной трубке. Поплавок устанавливается на поверхности горючего.

Какие бывают датчики уровня топлива?

Рычажные ДУТ для авто состоят из следующих элементов:

— бегунок устройства, выполненный в виде перемещающегося контакта;

Поплавок обладает инерционностью, поэтому при функционировании он не дергает стрелку индикатора на приборной панели. Схема, при которой датчик должен правильно подключаться в авто — «12-вольтный источник — контроллер, установленный на приборке — масса машины или заземление».

Трубчатые контроллеры используются в современных авто и характеризуются более низкой чувствительностью к колебаниям горючего. Благодаря тому, что измерительный компонент надежно защищен от соприкосновения с бензином, его срок службы выше.

Виды электронных бесконтактных измерительных устройств для замера объема

Магнитные — датчики оснащаются чувствительными элементами, плотно зафиксированными и защищенными от соприкосновения с топливом. Данные об объеме горючего подает на индикатор рычажный элемент, подключенный к магниту. Это приводит к передвижению магнита по секторами, на которых имеются стальные пластинки. Сигнал считывается регулятором.

Радиоуправляемые — информация о работе устройств поступает на приборную панель по радиоканалу. Основная особенность электронных бесконтактных датчиков заключается в системе питания. Устройства запитываются на отдельный долговечный аккумулятор, ресурс эксплуатации которого в среднем составляет около семи лет. Провода, которыми нужно подсоединять датчик, отсутствуют. Батарея не расходует энергию, параметры датчика не зависят от электричества, соответственно, его значения более точные.

Ультразвуковые — устройства располагаются на наружной поверхности бензобака, а также на контрольном информационном модуле. С каждым отдельным видом горючего может работать разная программа. Такие системы характеризуются точными показаниями и обладают максимально высокой взрывозащищенностью.

Ремонт датчика

После демонтажа устройства выполняется его проверка и ремонт:

— Сначала тестируется герметичность поплавка. Выполняется диагностика резистивного слоя на плате. Если эти элементы изношены, то их можно заменить при условии, что есть запчасти от «донора».

— В случае если резистивный слой стерся, для устранения проблемы можно укоротить контакт, имеющийся на плате. Это позволит элементам перемещаться по сохранившейся части слоя.

— Чтобы отремонтировать контроллер, его нужно разобрать. Поводок извлекается из защелки (этот же элемент выполняет функцию оси контактной пластины).

— Плата распаивается и извлекается из корпуса регулятора. Затем, используя наждачную бумагу, выполняется очистка схемы от следов окислений. Действовать необходимо осторожно, поскольку плата хрупка.

— Схема устанавливается обратно. Этот элемент надо поставить так, чтобы исключить вероятность появления зазоров между ним и корпусом контроллера со стороны цифровой кодировки. С помощью паяльника делается две засечки в корпусе регулятора. Если этого не сделать, то схема может перемещаться.

— К регулятору подключается провод с разъемом и заземление.

Как сделать датчик своими руками?

Самодельный емкостный контроллер производится из двух модулей, подключенных между собой с помощью трех проводов:

— Первый модуль, выполненный в виде металлической пластины, подключается к блоку емкостного регулятора.

— Второй модуль необходимо соединить с блоком отображения.

— По двум электролиниям питание поступает на блок устройства. По третьему проводнику на блок идет сигнал, преображающийся в показатель объема топлива.

Прежде чем изготовить датчик, надо учесть следующие нюансы:

— Рабочая поверхность двух электродов должна быть заизолирована от контакта.

— Пространство между электродами должно полностью заполняться топливом, если контроллер погружается в жидкость.

— В бензобак необходимо установить датчик под наклоном.

— Самодельное устройство не должно иметь подвижных компонентов и частей.

— Питание регулятора должно быть организовано не более, чем от 5 Ватт. Если напряжение будет более высоким, то топливо может воспламениться от воздействия искры.

— Измерительная схема должна быть размещена как можно ближе к контроллеру. Кабеля для ее соединения должны быть не длиннее 2 см.

Как обмануть ДУТ?

Обмануть датчики уровня топлива можно таким образом:

— Чтобы обмануть показания ультразвукового датчика, на него нужно воздействовать током либо напряжением, также подойдет магнит. Последний устанавливается поверх регулятора. Это приводит к увеличению напряжения и появлению сбоев в работе датчика.

— Погружаемые устройства более герметичны, точнее определяют объем горючего и устойчивы ко внешним воздействиям. Для обмана такого регулятора пользователю необходимо согнуть патрубок внутри топливного бака.