Indicator digital de combustibil DIY. Indicator electronic al nivelului de combustibil - cum se verifică? Senzor de nivel de combustibil cu semnal analogic de ieșire

Am decis să fac un indicator digital al cantității de combustibil pentru un camion (autobuz), folosind un senzor standard (mai degrabă mediocru) de nivel de combustibil...

Citiți întregul proces de creare și ce a ieșit din el în articolul de mai jos.

Condiții inițiale:

• Camion (autobuz) cu tensiune la bord 24v
• Rezervor de combustibil pentru motorină activat 220l
• Senzor de nivel de combustibil DUMP39
• Indicator de nivel de combustibil EI8057M-3

Trebuie sa:

Realizați un indicator digital al nivelului de combustibil folosind un senzor de nivel standard.

În primul rând, va trebui să studiați cu atenție ce este un senzor standard de nivel al combustibilului, numit senzor de nivel al combustibilului. Să-l demontăm și să-l examinăm cu atenție.

După cum v-ați aștepta, există un flotor, o tijă, un rezistor variabil... așteptați, mai multe despre rezistorul variabil. După cum se spune, este mai bine să vezi o dată decât să auzi de o sută de ori:

Designul este atât logic, cât și stângaci. Este logic ca glisorul să alunece nu direct peste rezistența variabilă (ceea ce este destul de delicat), ci de-a lungul robinetelor metalice de la ea, dar pentru o astfel de creștere a fiabilității trebuie să plătești pentru discretitate. Lucrul stângaci la acest design este că, după cum se vede în fotografie, în poziția de mijloc a flotorului avem o „zonă moartă” destul de mare, datorită ieșirii centrale foarte late din rezistență. De ce s-a făcut asta, putem doar ghici, dar cu ce avem, va trebui să lucrăm.

Așadar, scotocim pe internet și căutăm informații. Iată ce am dezgropat:

Interval de mișcare flotant - 412 mm

Rezistenta nominala - 800 ohmi (conform unei alte surse, rezistența nominală este 761,0 – 193,5 ohmi)

Interval de funcționare de la -40°С până la +60°С

MTBF - 400 mii. km spre 95% irosirea resurselor

Greutate 160 gram, analog - MAZ.

În general, nu mult.

Luăm testerul și îl măsurăm, iar la final obținem următoarea imagine:
Schema de conectare:

Parametrii senzorului măsurați:

Rezistenta totala - 767 ohmi

Rezistenta suplimentara - 187 ohmi(oferă rezistența minimă a senzorului).

Partea din stânga (din fotografie) a rezistenței - 203 ohmi (13 atinge glisorul), partea dreaptă Ohm 376(17 atinge glisorul).

Două sectoare metalice deasupra grupului de contact - sectorul din stânga nu este utilizat, cel din dreapta merge la lampa de rezervă de combustibil.

In general asa e descriere detaliata O prezint doar pentru cei curioși, dar avem nevoie de valoarea tensiunii pe care o avem la contactul de ieșire când la diferite niveluri combustibil. Cu poziția extremă din stânga a contactului la ieșire, am obținut 1,57v, în poziția extremă dreaptă 3.28v, jumătate de rezervor - 2.44v. La începutul sectorului de aprindere a lămpii rezervei rămase 2.95v.

Mai mult pentru curioși. Schema generala conectarea senzorului de nivel de combustibil arată cam așa:
Mulinete L1A, L1B, L2- acesta este un sistem de deviere al indicatorului de nivel al combustibilului (in esenta un miliampermetru).Rezistorul este compensare termica.

De fapt, aceasta este o diagramă a unui dispozitiv auto electromagnetic clasic, în special EI8057M-3- acesta este altceva: există un circuit electronic în interior, săgeata este condusă de un motor pas cu pas și toate acestea sunt controlate cu ajutorul unui microcontroler PIC.

În principiu, acest lucru este suficient pentru a calibra un indicator digital, dacă nu pentru câteva probleme:

1. Capacitatea rezervorului de combustibil specificată în 220l nu este adevarat, de fapt rezervorul contine mai mult combustibil.

2. În poziția extremă dreaptă a contactului mobil al senzorului, când se presupune că nu mai există combustibil în rezervor, de fapt, plutitorul ar trebui să fie deja sub nivelul rezervorului, ceea ce este, desigur, un nonsens (determinat de geometria rezervor și senzorul de nivel al combustibilului.

3. După ce am măsurat geometria rezervorului cu o bandă de măsurare, suntem convinși că este un paralelipiped dreptunghiular cu margini lungi ușor rotunjite, dimensiuni 40x112x60 cm. Înmulțind laturile în consecință, obținem un volum intern de 268 de litri, care, vedeți, este foarte diferit de cel declarat. 220 l,și este foarte îndoielnic că pereții interioare, plasă, admisie de combustibil etc. ocupa aproape 50 l.

4. După cum a fost deja scris mai sus, rezistența senzorului pe lungimea rezistenței sale este neliniară.

Ce facem:

Umpleți rezervorul plin și controlați tensiunea la ieșirea FLS. Se pare că după ce a ajuns la marcaj 1,57v Rezervorul conține încă douăzeci de litri de combustibil.

Scoateți flotorul și puneți senzorul la loc. Desigur, tirajul, lipsit de un plutitor, merge chiar în partea de jos a rezervorului, uită-te la tensiune - este 3.02v! Acest lucru este important pentru că de fapt, în această poziție nu mai există combustibil în rezervor, iar contactul în mișcare nu a ajuns încă în poziția extremă în 3.28v, în timp ce dispozitivul standard EI8057M-3 arată ce a mai rămas în rezervor 1/8 volum. (Punerea flotorului în poziție centrală, la standard EI8057M-3 observăm în locul celor solicitate 1/2 rezervor la fel de mult 5/8 nivel, cu un rezervor plin dispozitivul standard iese din scară).

Ne uităm la graficul senzorului nostru de nivel de combustibil,

Să luăm trei puncte - rezistența senzorului, primul punct este rezistența sa cea mai scăzută (contact în mișcare în stânga) formată de rezistență suplimentară în 187 ohmi(în fotografie există un dreptunghi negru vertical), al doilea punct în poziția de mijloc a contactului atunci când este conectat în serie 187 ohmiȘi 203 ohmi, adică 390 ohmi, rezistența totală va fi în consecință 390 + 376 = 766 ohmi.

(orizontal - rezistență în ohmi, vertical - unități convenționale de lungime)

Nu este nimic plăcut în această imagine; senzorul pare a fi liniar, dar are o îndoire semnificativă.

Cu o astfel de imagine, vom obține fie precizie la mijloc, fie la capetele liniei întrerupte, fie ceva între ele, aproximând:


După ce ați primit formula cu corecția și coeficientul, puteți, în principiu, să faceți ceva similar cu un indicator digital al nivelului de combustibil, coeficient R 2 linii de tendință în 0,97 Desigur, nu este rău, poți, în principiu, să folosești orice mai mare de 0,95.

Dar puteți obține propriul factor de conversie pentru fiecare linie, care va fi mai precis:
Măsurăm imediat valoarea ADC în punctele de care avem nevoie, astfel încât 5% Toleranța pentru rezistențele divizor la intrarea ADC nu ne-a stricat nimic și o obținem în intervalul unui rezervor gol (ADC822) inainte de 1\2 rezervor (ADC700):

(pe orizontală citirile ADC primite, pe verticală volumul de combustibil în litri)

Variază de la 1\2 rezervor (ADC700) la plin (ADC456):

Din cele de mai sus avem următoarele:

1. Pe măsură ce cantitatea de combustibil crește, rezistența senzorului scade și scăderea tensiunii pe acesta scade.

2. Delta tensiunii senzorului este 1.45v, că la 10 bit ADC va fi 56% care este mai mult decât suficient pentru a scala rezultatul ADC la scară 0....220lși vă va permite să digitalizați pur și simplu rezultatul fără a utiliza OU pentru a se ajusta la intervalul de tensiune dorit.

Schema este incredibil de simplă:


Microcontroler Mega8, LED indicator aprins 3 descărcare cu un catod comun, divizor de intrare a două rezistențe R1, R2. Dioda Zener (în dioda burgheză zener „zener” :)) pentru a proteja intrarea MK doar în cazul în care. Nu am desenat circuitele de alimentare, sunt clasice 0,1 uF ceramică și un fel de electrolit 100...1000uF precum și rezistențele de stingere dintre MK și indicator, orice din gamă va fi potrivită 80...100 ohmiîn funcție de tensiunea de alimentare MK și de luminozitatea indicatorului. Tensiunea la bordul mașinii cu motorul pornit era 27,5v.

Aspectul plăcii mele:

Pe partea dreaptă a plăcii am plasat un convertor de putere care oferă 5v la tensiunea de bord 10...30v convertizorul este asamblat MS3406 3 conform diagramei tipice din fișa tehnică. regulator murata 1812. Dioda zener indicată în diagramă este 3,3v Am dat peste cap la cablare și am lipit deasupra.

De ce am aplicat Mega8 când există unul mult mai convenabil Micut26și așa mai departe. ? deoarece Mega 8 disponibile 1 kB RAM, de ce atât de mult? Microcontrolerul nu numai că măsoară tensiunea la intrare și afișează valoarea recalculată pe indicator, ci înregistrează constant valorile măsurate într-una dintre 256 celule de memorie, umplându-le într-un cerc vicios și după înregistrarea fiecărei celule, calculează valoarea medie pentru toate cele disponibile în prezent 256 celule.

Indicatorul este situat în afara bordului de pe bordul mașinii și este conectat la acesta 11 buclă de sârmă. Placa se potrivește într-o carcasă minusculă (a doua este cea cu 4 terminale de fire) excesul de plastic Frezele laterale au fost scoase din corp.

Placa este cu o singură față, fără jumperi:

Mai întâi, am dezlipit comutatorul PWM și am verificat funcționarea, funcționează. lăcuită. puteți continua să construiți:

P.S. Proiectul a fost creat cu sprijinul enorm al lui Roman Viktorovich, pentru care îi mulțumesc mult lui, și mulțumiri omului Johnson din Ucraina pentru ajutor matematic și câteva idei.

Folosit cu senzorul de nivel original (în rezervor) și în locul indicatorului standard (pe tabloul de bord).
Acest dispozitiv (bazat pe 16f676) afișează citirile senzorului de combustibil din rezervor (40 l) pe un segment cu două cifre și șapte segmente (cu un anad comun). Alimentarea de la rețeaua de bord a mașinii este de 12 V. Noi conectați senzorul din rezervor la intrarea „in”.

Lumea modernă tehnologii inovatoare este plin de multe dispozitive diferite prin care viața omului este ușoară. Acest progres nu a cruțat nici lumea automobilelor. Astfel, în secolul al XXI-lea, toate eforturile producătorilor au fost aruncate în crearea celor mai confortabile condiții pentru deplasarea șoferilor. Inițial, toate aspirațiile au fost îndreptate spre atingerea unui confort maxim datorită unei călătorii lină, a unui interior confortabil, a funcționării silențioase a mașinii etc. Dar în anii următori, producătorii au început să acorde atenție celor mai nesemnificative, la prima vedere, detalii, despre care nici măcar toți șoferii nu le cunosc sau nu au idee. Unul dintre aceste elemente este senzorul de nivel al combustibilului, care, în funcție de designul vehiculului, precum și de preferințele șoferului, poate fi tipuri diferite: analog, ultrasonic, electronic și altele.

Mașinile care au un tip de motor cu carburator preferă să folosească senzori analogi de nivel al combustibilului, în timp ce injectoarele tind să utilizeze senzori ultrasonici și electronici. În consecință, senzorii digitali și ultrasonici sunt modele mai noi, care i-au înlocuit în mare măsură pe cei analogici mai vechi.

Toți „titanii” automobilelor știu că o mare parte din toate cheltuielile care sunt direct legate de întreținerea și furnizarea unui vehicul se datorează faptului că mașina consumă combustibil, care este achiziționat de pasionatul de mașini. Prin urmare, ar trebui să monitorizați întotdeauna nivelul acestui lichid din mașina dvs. Acest lucru se poate face folosind diverse instrumente și dispozitive. Cu toate acestea, cel mai popular și răspândit este

Înainte de „revoluția auto”, producătorii instalau senzori mecanici direct pe rezervorul de combustibil, drept urmare șoferul trebuia să verifice nivelul de combustibil înainte de fiecare călătorie pentru a predetermina o posibilă lipsă de combustibil. Mașinile și modelele ieftine au fost echipate cu aceste sisteme primitive până în anii 30 ai secolului XX.

ÎN lumea modernă același tip de senzori de nivel al combustibilului, precum și diverse lămpi de avertizare nivel scăzut combustibil, producătorii auto instalează pe aproape toate vehiculele. Marea majoritate a senzorilor de nivel al combustibilului au forma unei tije metalice. Designul este că dispozitivul este instalat într-o gaură special forată sau standard în rezervorul de combustibil. Folosind acest dispozitiv, șoferul poate controla nivelul, excesul și consumul de combustibil al vehiculului său.

1. Cum funcționează indicatorul electronic al nivelului de combustibil.

Desigur, devine clar că indicatoarele electronice ale nivelului de combustibil sunt fundamental diferite de cele analogice. Această categoricitate constă în faptul că semnele digitale au o placă electronică auxiliară. Această placă este capabilă să analizeze toate citirile primite de la senzor, în urma cărora acestea sunt transmise către echipamente standard sau către un sistem de monitorizare care este deja instalat în interiorul vehiculului printr-un protocol digital. În acest design, prețul va depinde de funcționalitatea acestui tip de placă. Diferența dintre plăcile în sine constă în acuratețea datelor senzorului. În general, acuratețea citirilor din structurile electronice este cu un ordin de mărime mai mare decât acuratețea analogică a senzorilor, iar perioada de amortizare a senzorilor digitali este mult mai mică.

Datorită faptului că condițiile meteo din regiunea noastră sunt destul de alarmante, deoarece temperatura aerului este în continuă schimbare, nu poate fi exclus să apară diferite tipuri de fenomene fizice care afectează citirile indicatorului electronic al nivelului de combustibil. Nu este un secret pentru nimeni că atunci când este răcit sau încălzit, un material sau o substanță își schimbă dimensiunea.

În plus, în aceleași condiții, o tranziție de la o stare de agregare la alta este destul de posibilă. Ca exemplu, putem lua perioada de primăvară timpurie, când noaptea temperatura scade până la - 10 grade Celsius, iar ziua crește la + 10, din cauza încălzirii de la lumina soarelui. Desigur, cu așa ceva schimbări bruște temperatura aerului va schimba, de asemenea, temperatura combustibilului din rezervor, ceea ce va avea un impact direct asupra. Deci, densitatea în sine va afecta direct citirile senzorilor, ceea ce va da o eroare mare la măsurarea nivelului de combustibil.

Indicatoarele electronice ale nivelului de combustibil, atunci când determină temperatura combustibilului în interiorul rezervorului de combustibil, vor corecta măsurarea nivelului de combustibil folosind factori de corecție speciali. În cele din urmă, șoferul va primi date exacte despre cât de mult combustibil este în recipientul măsurat. În plus, unii senzori electronici de nivel de combustibil utilizează o funcție specială de mediere a semnalului nivelului de combustibil din rezervor. Această funcție reduce curbura și fluctuațiile nivelului de combustibil, care sunt cauzate de diferențe semnificative de combustibil din rezervor.

Placa electronică a senzorului de nivel al combustibilului poate iniția o preprocesare suplimentară a semnalului de intrare, care va filtra vârfurile de combustibil din rezervorul de combustibil însuși. O altă trăsătură distinctivă a indicatoarelor electronice ale nivelului de combustibil este alimentarea independentă, prin care problemele asociate cu o defecțiune a bateriei sau a generatorului vehiculului sunt complet eliminate.

Toată experiența auto în utilizarea indicatoarelor electronice ale nivelului de combustibil activate vehicule arată că, în diferență categorică față de senzorii și indicatorii analogici, citirile indicatoarelor electronice nu se vor schimba în prezența obiectelor metalice sau a câmpurilor magnetice în apropierea senzorului. În plus, modificările de performanță ale dispozitivului nu pot fi cauzate de murdărie. De aceea, putem concluziona că toate indicatoarele electronice ale nivelului de combustibil, care au fost instalate corect, sunt cea mai eficientă metodă modernă de monitorizare a nivelului de combustibil din rezervoare.

2. Verificarea indicatorului electronic al nivelului de combustibil.

Problemele care apar cu indicatorul electronic al nivelului de combustibil pot fi de natură variată. Cele mai frecvente defecțiuni sunt cele în care dispozitivul afișează date incorecte și nesigure. De exemplu, dacă rezervorul de combustibil este complet plin, indicatorul va indica faptul că rezervorul este gol. Pot exista multe motive pentru această defecțiune, care nu se pot spune despre rezolvarea problemelor care apar. Se poate întâmpla ca sistem electronic a înghețat, placa electronică a cedat influențelor negative etc. În acest design, toate defecțiunile apar din mai multe motive:

- placa electronica a devenit inutilizabila;

Dispozitivul din rezervorul de combustibil în sine „acoperit”;

Senzorul în sine s-a ars.

Pentru a verifica funcționarea normală a acestui dispozitiv, trebuie să aranjați un test drive. Mai întâi, trebuie să goliți complet rezervorul de combustibil, apoi să-l umpleți complet și să începeți să conduceți. Dacă indicatorul nu indică faptul că rezervorul este plin, atunci sistemul funcționează defectuos. În consecință, va fi necesar să se efectueze un diagnostic total, deoarece chiar și o defecțiune minimă va duce la prăbușirea întregului sistem.

3. Înlocuirea indicatorului electronic al nivelului de combustibil.

Pentru a începe să înlocuiți direct indicatorul electronic al nivelului de combustibil, trebuie să determinați locația acestuia. Adesea, acest dispozitiv este instalat direct pe rezervorul de combustibil al mașinii. Este important de reținut că, în majoritatea cazurilor, acest tip de defecțiune va necesita diagnosticare computerizată. Dacă nu ajută, atunci dispozitivul trebuie înlocuit complet. Este indicat să ridicați mașina și să deconectați toate contactele care duc la acest dispozitiv.

Scoaterea dispozitivului nu va fi dificilă, dar instalarea unuia nou nu va fi dificilă. Faptul este că înainte de eliminare ar trebui să marcați toate contactele care vor fi incluse în noul dispozitiv. În plus, contactele în sine ar trebui verificate, deoarece defecțiunea poate fi cauzată de acestea. Apoi, ar trebui să atașați noul dispozitiv la locul potrivit, instalând simultan toate contactele noi și vechi în poziția dorită. Acum nu mai rămâne decât să verificați funcționarea dispozitivului. Pe lângă umplerea și golirea rezervorului, puteți utiliza pur și simplu un ampermetru și un voltmetru pentru a măsura curentul și tensiunea în contactele de intrare și de ieșire. Dacă, totuși, șoferul nu a putut remedia o astfel de defecțiune, atunci ar trebui să contacteze centru de service, deoarece întregul sistem electronic al mașinii ar putea fi afectat negativ.

Diagrama contorului de gaz pentru o mașină

Astăzi vă prezint atenției cu adevărat de casă dispozitiv. Încă o dată pe un microcontroler PIC16f676și de data aceasta cu un indicator dublu, dinamic, cu șapte segmente. Creatorii au numit acest dispozitiv „ Backometru" - Și se pare indicator digital al nivelului benzinei în litri.
Precizia dispozitivului inspiră încredere, deoarece este calibrat direct pe o anumită mașină, deoarece senzorii de nivel al combustibilului sunt aceiași doar după marcă.Sursa originală a fost aceasta site-ul web

Diagrama dispozitivului:

Găuri de găuri pentru piese

După câteva ore, dispozitivul este gata

Firmware pentru microcontroler, coroană și iată prima lansare a „Bakometer”

Acum trebuie să faceți fața feței Pentru aceasta aveți nevoie de câteva șuruburi, la fel ca pentru instalarea plăcilor de bază în carcasă și șuruburi pentru ele. Șuruburile negre au fost luate de pe plăcile de bază ASUS. Le-am strâns o dată și mi-au plăcut foarte mult, așa că le-am instalat pe cele obișnuite și le-am lăsat pe acestea așa cum mi-au fost la îndemână.

După asamblare, instrumentul a fost calibrat pe banc folosind un rezistor variabil de 500 ohmi. Acest lucru este suficient pentru claritate, deoarece Rezistența unui rezervor clasic gol este de aproximativ 340 Ohm.
După calibrare, contorul rezervorului arată nivelul de benzină din rezervor conform firmware-ului. Firmware-ul se poate face 0-99 litri.

Când nivelul din rezervor scade sub 5 litri, indicatorul începe să clipească, afișând valorile din rezervor de până la 00 de litri. Acest lucru este clar vizibil în videoclip. Iar saltul este de 35-40 in video pentru ca l-am calibrat cu ochi si distanta pe variabila de la 35 la 40 de litri s-a dovedit a fi foarte mica. În condiții reale, acest lucru nu se va întâmpla.
Ei bine, videoclipul în sine este un exemplu de muncă

actualizat în 23:56 22.10 21:32 29.10.2015

Prezentare generală a echipamentelor

Controlul operațional al consumului de combustibil este una dintre sarcinile cele mai presante cu care se confruntă întreprinderile și organizațiile care operează vehicule care utilizează motoare cu ardere internă. Utilizarea contoarelor de combustibil permite o abordare mai economică a consumului de materiale combustibile în raport cu rezultatul funcționării motorului, timpul de condus și distanța până la următoarea realimentare.

Datorită faptului că rezervoarele de combustibil ale mașinilor moderne au o configurație destul de complexă și dimensiuni liniare diferite, utilizarea instrumentelor convenționale de măsurare a nivelului de combustibil nu este capabilă să reflecte cantitatea reală de combustibil utilizată.

Astăzi, funcționarea unui sistem online de monitorizare a vehiculelor constă în colectarea de informații folosind trackere și diverși senzori. Terminalul utilizatorului (tracker) vă permite să vă determinați locația, viteza și direcția de mișcare folosind semnale de la sateliții sistemelor GLONASS/GPS. Diferiți senzori sunt de obicei conectați la terminal prin intrări analogice sau digitale.

Datele inițiale primite de la senzori sunt de obicei fie stocate într-un dispozitiv local și apoi încărcate într-o bază de date comună la sosirea în parc, fie transmise către server online, de obicei prin GPRS.

Principiul de funcționare al majorității contoarelor de combustibil este de a monitoriza nivelul combustibilului. Unii senzori sunt mai simpli, cum ar fi senzorii cu plutire. Și unele sunt complexe tehnologii moderne, cum ar fi cu ultrasunete.

În plus, senzorii de nivel al combustibilului diferă nu numai prin design și metoda de măsurare a combustibilului, ci și prin tipul de semnal de ieșire. Poate fi digital, analogic sau de frecvență. Această caracteristică importantă va fi discutată în acest articol.

Senzor de nivel de combustibil cu semnal analogic de ieșire

Datorită costului cel mai rezonabil și procentului minim de eroare, senzorii analogici de consum de combustibil sunt cei mai des întâlniți în sistem monitorizare online Vehicul. În plus, producția echipamentului în sine nu necesită costuri semnificative și, ulterior, este ușor de operat.

Principiul de funcționare al unui senzor analog, precum și al unui senzor standard se bazează pe procesarea datelor primare folosind un microprocesor care produce date în format digital. Dacă vorbim despre un FLS analog, atunci procesorul convertește mai întâi datele primite în formă digitală în analog. Cu toate acestea, atunci, pentru transmiterea către reportofon, trebuie din nou să le digitizeze.

Pentru a codifica informațiile primite, senzorii analogici folosesc valoarea cantitate fizica, cum ar fi puterea curentului și tensiunea. În realitate ar putea să arate așa. Dacă se utilizează volți pentru codare, atunci citirile vor varia de la zero la zece volți. Cu alte cuvinte, dacă rezervorul este plin, valoarea măsurată va fi egală cu 10 V, iar absența completă a combustibilului va fi exprimată ca valoare de măsurare zero. Indicatorii intermediari de la zero la zece volți reflectă gradul de plinătate al rezervorului, dar nu la fel de precis ca în cazul unui FLS digital.

Deci, de exemplu, dacă echipamentul emite o valoare de „7 V”, aceasta înseamnă că nivelul de umplere a rezervorului de combustibil este de 70 la sută. După cum puteți vedea, nu sunt necesare abilități speciale de la dispecer sau șofer pentru a citi indicatoarele. Și totuși, o astfel de simplitate a echipamentelor analogice, potrivit experților, nu acoperă deficiențele sale din cauza unui procent semnificativ din eroarea finală sau reală. Despre ce e vorba?

Eroare la senzorul de nivel de combustibil analogic

Eroarea finală, sau așa cum este numită și, eroarea relativă, este suma erorilor produse de fiecare dintre contoarele și convertoarele incluse în senzorul de nivel al combustibilului. În senzorii analogici convenționali, sunt instalate cel puțin două contoare. Unul dintre ei este responsabil cu măsurarea și transmiterea datelor privind nivelul combustibilului în milimetri. Un al doilea dispozitiv convertește aceste date într-un semnal analogic pentru transmisie către receptor.

Cu alte cuvinte, valoarea abaterii reale a întregului traseu de măsurare va include valoarea erorii de măsurare a nivelului, tensiunii și conversiei, exprimată în procente sau litri. Ca urmare, eroarea totală poate ajunge la mai mult de 3% din cea declarată de producător. La urma urmei, uneori producătorul indică doar capacitatea de biți a convertorului analogic, fără a menționa parametrii de precizie. În ochii consumatorului, aceasta înseamnă că eroarea totală de măsurare poate fi în limitele de 0,1%, ceea ce va indica precizia ridicată a echipamentului de măsurare.

Cu toate acestea, corectitudinea indicatorilor depinde și de alte caracteristici - erori suplimentare sau parțiale (erori de calibrare, eroare de măsurare, calcule intermediare, eroare de eșantionare de conversie, eroare datorată îmbătrânirii elementelor, eroare de neliniaritate, histerezis etc.). Ca urmare, abaterea reală de la valorile declarate poate fi de multe ori mai mare decât valoarea declarată de 0,1%. Cât de important este acest lucru în măsurarea nivelului de combustibil? Să ne uităm la asta cu un exemplu.

Erori ale senzorului de nivel al combustibilului „în acțiune”

Dacă ne imaginăm că senzorul a înregistrat o valoare de 60 de litri în rezervor, iar nivelul real de combustibil este de 65 de litri, atunci diferența de valori este un indicator al erorii absolute. Unii ar putea argumenta că o astfel de inexactitate nu va afecta performanța vehiculului. Poate dacă vorbim de o mașină cu un volum al rezervorului de 600 de litri. Dar pentru o mașină cu un rezervor de 40 de litri sau mai puțin, o diferență de cinci litri poate fi semnificativă.

O altă situație: când producătorul specifică adâncimea de biți a convertorului analog-digital fără a menționa parametrii de precizie. Acesta, de exemplu, poate arăta astfel: „ADC - 10 biți cu o valoare de ieșire de la 0 la 1023 gradații”. Pentru consumator, aceasta înseamnă că aproximativ 0,1% se va adăuga la valoarea indicatorului principal de eroare. Dar dacă adăugăm la acești indicatori o eroare de neliniaritate de 2%, eroarea contorului din cauza răspândirii parametrilor elementelor radio, atunci eroarea finală va depăși cu mult 0,1%.

De asemenea, trebuie avut în vedere că în mod ideal eroarea principală este calculată pentru recipientele care au o formă ideală de paralelipiped, iar măsurarea se face în două puncte. Cu toate acestea, după cum știm, formele ideale nu există, astfel încât eroarea va crește direct proporțional cu discrepanța dintre rezervor și parametrii ideali.

În plus, performanța combustibilului poate fi influențată de diverși factori externi: vânt, presiune, temperatură. De exemplu, în mod normal, temperatura de funcționare nu trebuie să depășească +25 de grade Celsius. Dacă temperatura exterioară crește sau scade cu cel puțin 10 grade, atunci eroarea va crește. Sau să presupunem că vehiculul se deplasează la o temperatură de minus 25. În acest caz, diferența dintre temperatura normală de funcționare a senzorului și cea reală va fi de 50°C. Astfel, doar eroarea suplimentară va fi de 0,5%. Dacă eroarea globală a FLS a fost de 0,5%, atunci aceasta va crește la 0,75%.

Prin urmare, atunci când achiziționați echipament, trebuie să acordați atenție tuturor erorilor criptate de producător în formularea datelor. În loc de parametrii de precizie de 0,1%, senzorii cu o eroare a sistemului de măsurare de ±1% arată mai precis. Mai mult, nu trebuie să echipați echipamentele pentru măsurarea nivelului de combustibil cu dispozitive cu limite de eroare diferite.

Incoerență între intervalele indicatorului și senzorul de nivel al combustibilului

Următoarea problemă cu FLS analogic este diferența dintre intervalele de intrare și ieșire din sistemul de măsurare, care distorsionează semnificativ rezultatele măsurătorii finale. De exemplu, să ne imaginăm că eroarea echipamentului declarată de producător nu depășește 0,5 la sută. Un navigator cu o intrare analogică măsoară tensiunea de la 0 la 30 V. Dacă la acesta este conectat un senzor cu un semnal de intrare de la 0 la 5 V, eroarea poate ajunge la 3%. Adică acuratețea tuturor măsurătorilor va scădea automat de 6 ori!

Dar dacă semnalul de ieșire este de la 0 la 4 V și eroarea totală a echipamentului este de aproximativ 1%, atunci rezultatele măsurătorii pot fi și mai distorsionate. Desigur, pentru vehiculele cu un rezervor mare de combustibil, acest lucru nu este semnificativ, dar pentru mașinile mici un astfel de senzor va fi cel puțin inutil.

Imunitate redusă la zgomot a senzorului de nivel al combustibilului

Precizia de măsurare a unui senzor analog poate fi, de asemenea, afectată de imunitatea slabă la zgomot. În ciuda faptului că experții în compatibilitate electromagnetică au dezvoltat dispozitive care sunt rezistente la interferențele electromagnetice rezultate din funcționarea în interiorul mașinii telefoane mobile sau receptoare radio, probabilitatea de eroare la operarea contoarelor analogice de combustibil rămâne foarte semnificativă.

Situația este complicată de faptul că piața este plină de dispozitive analogice pentru monitorizarea funcționării mecanismelor vehiculelor care nu sunt rezistente la interferențe electromagnetice. Desigur, pentru consumatori, echipamentele analogice rămân atractive doar datorită politicii de prețuri. Dar în timpul primei verificări, utilizatorul se va confrunta cu problema măsurătorilor inexacte, care au un efect mult mai vizibil decât erorile suplimentare, iar bucuria de la prețul scăzut va fi înlocuită cu dezamăgirea de la calitatea scăzută.

Cum să alegi un senzor analog de combustibil

Senzorii de tip analogic sunt de obicei aleși datorită costului lor scăzut. Sunt utilizate cel mai bine în instalații în care fluctuațiile nivelului fluidului sunt menținute la minimum (de exemplu, instalații staționare) sau unde există acces la surse stabile de energie.

În plus, dacă unitatea de bord nu acceptă protocolul pe care îl folosește senzorul sau un semnal digital, atunci, desigur, un senzor cu un semnal analogic de ieșire va fi o soluție pentru monitorizarea nivelurilor de combustibil. Cu toate acestea, trebuie luați în considerare următorii factori:

• O indicație de către producător a nivelului erorii principale (sau a sumei erorilor) afișată în marcajul corespunzător.
• Eroare de conversie.
• Eroare suplimentară.
• Domenii de ieșire și intrare.

Dacă nu sunteți limitat de motivele de mai sus și scopul dvs. este tehnologii avansate și de înaltă calitate, atunci ar trebui să acordați atenție tipului digital și de frecvență a senzorilor de combustibil. Care sunt avantajele lor?

Senzor de nivel de combustibil cu semnal de ieșire de frecvență

Principiul de funcționare al senzorilor cu modularea în frecvență a unui semnal se bazează pe codificarea impulsurilor pe o linie de comunicație. Deși eroarea unor astfel de echipamente a devenit semnificativ mai mică, FLS-urile de frecvență au transmisie de date mai lentă în comparație cu dispozitivele analogice. Pentru a accelera schimbul de informații, se folosește o creștere a frecvenței, dar aceasta implică necesitatea îmbunătățirii parametrilor sursei.

Apariția erorilor în funcționarea senzorilor de nivel al combustibilului de frecvență este asociată cu necesitatea de a converti valoarea inițială într-o valoare a frecvenței. În plus, metoda frecvenței de transmisie a semnalului nu are codificarea semnalului digital necesară la ieșire. Prin urmare, dispozitivele cu semnal de ieșire în frecvență nu au primit o recunoaștere largă atât în ​​rândul proprietarilor de mașini, cât și în domeniul logisticii transporturilor.

Deși acest tip de senzor a fost o opțiune intermediară în dezvoltarea standardelor pentru sistemele de monitorizare a transportului, el rămâne totuși universal datorită absenței unor erori grave în transmiterea datelor.

Senzor de nivel de combustibil cu semnal digital de ieșire

Senzorii de tip digital sunt capabili să analizeze citirile și să transmită informații printr-un protocol digital către un receptor standard care monitorizează vehiculele. În ceea ce privește acuratețea datelor informaționale, FLS digitale depășesc semnificativ contoarele de combustibil analogice și de frecvență.

Microprocesorul încorporat este responsabil pentru puritatea datelor, capabil nu numai să citească, ci și să alinieze și să liniarizeze valorile inițiale de măsurare. Astfel, gradul de eroare totală fie este redus la zero, fie este cât mai mic posibil, ceea ce a făcut posibilă aducerea sistemului de monitorizare a transporturilor la un nivel fundamental nou.

Evoluțiile recente au făcut posibilă crearea unor senzori digitali în care intrarea indicatorului și ieșirea senzorului sunt coordonate între ele: atât la nivel de interfață, cât și la nivel de protocol. Datorită acestui fapt, utilizatorul poate primi instantaneu informații în formă digitală fără codare sau conversie.

Toate datele primite prin senzori digitali sunt diferite grad înalt acuratețe și imunitate la zgomot. Spre deosebire de alte FLS, senzorii digitali nu sunt afectați nu numai de utilizarea dispozitivelor mobile și a echipamentelor radio, ci și de factori externi, cum ar fi condițiile meteorologice, campuri magnetice, murdărie, obiecte metalice etc.

Cu toate acestea, atunci când achiziționați un senzor digital de nivel al combustibilului, trebuie să vă amintiți că erorile sunt încă posibile. Cu toate acestea, este asociat cu contorul primar inclus în sistemul de control al combustibilului, dar în etapa de procesare această eroare minoră este netezită.

Unele FLS digitale au o întârziere artificială în emiterea unei modificări a semnalului nivelului de combustibil. Acest parametru vă permite să egalizați curbura parametrilor care apar din cauza fluctuațiilor semnificative ale combustibilului din interiorul rezervorului. În plus, mulți senzori cu un semnal de ieșire digital au izolație independentă a tensiunii de alimentare pentru rețeaua de bord. Astfel, senzorii digitali funcționează independent de un generator sau baterie.

Senzori de nivel de combustibil cu ultrasunete

Un senzor ultrasonic de nivel al combustibilului este un emițător de ultrasunete, al cărui semnal este trimis către o unitate electronică cu conversie digitală ulterioară și transmisie către sistemul de monitorizare GLONASS/GPS. Dispozitivul emițător este plasat în rezervorul de combustibil și în timpul funcționării, ultrasunetele, care trec prin fundul rezervorului și intră în mediul lichid, reflectă nivelul modificărilor din mediu și revin la emițător. Timpul de întoarcere este factorul determinant în determinarea nivelului de combustibil.

Metoda cu ultrasunete este considerată cea mai precisă în comparație cu alte metode de monitorizare a combustibilului din rezervor. În plus, la instalarea unui senzor ultrasonic, integritatea rezervorului în sine nu este compromisă, astfel încât instalarea unui FLS ultrasonic este justificată în cazurile în care este imposibil sau extrem de nedorit să se facă găuri suplimentare în rezervor.

Principalele dezavantaje ale FLS cu semnal de ieșire cu ultrasunete sunt: ​​capricios, cost ridicat și echipamente suplimentare (programator cu ultrasunete). Este mai bine să încredințați specialiștilor instalarea FLS cu ultrasunete, deoarece fără cunoștințe speciale și în caz de instalare necorespunzătoare, reutilizarea emițătorului este imposibilă.

Problema alegerii unui senzor de nivel de combustibil

Domeniul de aplicare al senzorilor de nivel al combustibilului se extinde nu numai în domeniul transportului rutier. Pe lângă utilizarea FLS pe ​​obiecte în mișcare, acestea au devenit larg răspândite în domeniul monitorizării rezervoarelor staționare pentru depozitarea combustibililor și lubrifianților. Cu toate acestea, în orice caz, folosind senzori de combustibil, a devenit posibil să se măsoare și să monitorizeze următorii parametri:

• Consum de combustibil
• Timp de umplere/scurgere
• Cantitatea de combustibil golită/reumplută
• Punct de scurgere/umplere.

În plus, utilizarea senzorilor de nivel al combustibilului va ajuta la identificarea vehiculelor care au nevoie de reparații sau înlocuiri, va disciplina șoferii și va optimiza alimentarea cu combustibil a echipamentelor. Analiza consumului de combustibil vă va permite să determinați unde este cel mai bun și mai ieftin să alimentați pe traseul vehiculului. Indiferent dacă sunteți proprietarul unei mari întreprinderi de transport sau proprietarul unei mașini mici, utilizarea FLS funcționează pentru a vă economisi bani. Tot ce rămâne este să alegeți ce senzor aveți nevoie.

În special pentru cititorii noștri, am cercetat piața FLS și le-am efectuat analiza comparativa. Noi am studiat specificații dispozitive și a aflat nivelul mediu al prețului pentru senzorii de combustibil.

La revizuire au participat următorii senzori digitali de combustibil:

• Escort TD-500
• SAT-COMBUSTIBIL
• EPSILON EN
• Calibru
• SCOUT PetrolX
• ASK-Senzor
• DUT-E
• Omnicomm LLS-AF 20310

Studiind aspectele tehnice ale fiecărui dispozitiv, am învățat capacitățile și trăsături distinctive fiecare FLS.

Compania Micro Line produce un senzor de combustibil, ale cărui avantaje sunt:

• Posibilitatea de a selecta modificări ale FLS în funcție de terminalele de abonat utilizate.
• Posibilitatea de a conecta mai multe FLS simultan printr-un singur circuit (digital (interfață K-line)
• Diagnosticarea de la distanță a FLS digital (din programul de monitorizare)
• Actualizare de la distanță a software-ului DUT
• Precizie mare de măsurare +/- 1% din volumul rezervorului datorită rezoluției ridicate a senzorului, liniarității și stabilității temperaturii
• Carcasă din plastic rezistentă la impact, neinflamabilă, neconductivă
• Conector auto rezistent la praf și apă
• Instalare ușoară - FLS nu necesită calibrare după tăierea piesei de măsurare
• Gamă largă de lungimi - 0,3 - 3 m.
• Preț accesibil

Potrivit unui reprezentant al grupului de companii Escort, FLS poate fi numit unul dintre cele mai bune opțiuni senzori capacitivi de nivel de combustibil din clasa sa.

Senzorul de nivel al combustibilului sau contorul capacitiv de nivel „Escort-TD” este un dispozitiv de măsurare de înaltă precizie dezvoltat de grupul de companii Escort, care este conceput pentru a măsura nivelul produselor petroliere ușoare din orice rezervoare (rezervoare de stocare), cu un înălțimea de umplere de până la un metru și jumătate.
Pentru a îndeplini cerințele individuale, sunt fabricați senzori cu un nivel de măsurare specificat de client; de exemplu, senzorii de nivel de combustibil Escort-TD sunt utilizați pe scară largă pentru buncărele subterane de stocare a combustibilului din benzinării, pentru rezervoarele de cale ferată și alte rezervoare mari de stocare. Senzorul de combustibil este utilizat pentru a măsura nivelul produselor petroliere ușoare în sistemele care măsoară și controlează cantitatea de combustibil și lubrifianți din diferite containere.
Domeniul de aplicare al senzorului de nivel al combustibilului este echipamentul auto și al tractorului, acesta este utilizat ca contor de nivel al combustibilului, precum și în diverse industrii pentru a monitoriza nivelul oricăror produse petroliere ușoare din orice containere și rezervoare de stocare.
Senzorul de nivel al combustibilului Escort-TD poate fi instalat în locul senzorului standard de nivel al combustibilului cu o flanșă similară, a cărei montare este obișnuită pentru senzorii de nivel al combustibilului pe bază de plutitor din CSI. Senzorul de nivel al combustibilului convertește nivelul într-un cod digital și transmite valoarea prin interfața RS-485. Contorul are o ieșire de semnal analogică pentru conectarea la un indicator de nivel cu cadran și o ieșire pentru indicarea combustibilului de urgență rămas.

Compania își poziționează senzorii de nivel al combustibilului ca fiind cea mai bună combinație preț-calitate. Acestea. Pentru bani foarte rezonabili, integratorul primește un senzor universal (4 moduri într-unul + indicație pe un indicator standard). În plus, Escort TD-500 FLS are un pachet complet de certificate, fiabilitate excepțională (rata de eșec a garanției 0,4%) și un kit convenabil de instalare a senzorului. Niciunul dintre concurenții noștri nu se poate lăuda cu un astfel de set.

Dispozitiv al grupului de firme SCOUT are mai mult de 15 avantaje cheie, inclusiv următoarele:

• Carcasa unică a senzorului nu este supusă coroziunii și este rezistentă la foc;
• mulțumită caracteristici de proiectare carcasa este împiedicată să se deformeze atunci când este instalată pe rezervoare neuniforme, inclusiv rezervoare rotunde;
• dimensiunea redusă a carcasei permite instalarea senzorului pe majoritatea tipurilor de echipamente;
• designul fundului carcasei are cavități și nervuri pentru o presare ideală pe rezervor, precum și pentru a reține excesul de etanșare;
• Pătrunderea materialului de etanșare în orificiile de drenaj este împiedicată datorită designului special al drenajului;
• fixarea cu 6 suruburi autofiletante asigura o presiune uniforma a corpului senzorului la orice tip de rezervor;
• conector de conectare senzor cu grad de protectie IP66 permite folosirea acestuia in contact direct cu apa si murdaria;
• Configurarea și configurarea FLS se pot face de la distanță prin GPRS - prin terminalele MT-700 și MT-600.

Senzorul grupului de companii SCOUT a fost anunțat recent și acum este testat în diferite zone climatice. După finalizarea testelor pe teren, în iunie a acestui an SCOUT Group plănuiește să înceapă testarea dispozitivului de către partenerii punctual.

Senzorul nivelului combustibilului companiei TKLS „TechnoKom” a fost anunțat recent și nu a intrat încă în vânzare generală. Pe baza caracteristicilor prezentate, este clar că acesta este un senzor de nivel al combustibilului cu un număr mare de funcții moderne, cum ar fi actualizarea și configurarea programului de la distanță, autocalibrarea și autodiagnosticarea.

Senzor nivel combustibil SAT-FUEL de la firma Soluții prin satelit Nu are avantaje deosebite față de concurenți și, în același timp, din punct de vedere al funcționalității, nu este deosebit de diferit de senzorii de la alți producători.

IN DUT grup de companii "Ultra" EPSILON EN a introdus noi soluții care extind capacitățile acestui senzor. Senzorul EPSILON EN oferă modificări cu intrări de frecvență, analogice și digitale RS-232, RS-485.

Principalele avantaje ale EPSILON® EN:

• design modular (capul de măsurare este montat și demontat independent de sonda de combustibil, ceea ce permite, dacă este necesar, schimbarea ușor și rapidă a capului de măsurare fără a recalibra rezervorul); prezența unui inclinometru (vă permite să creșteți semnificativ precizia măsurării nivelului de combustibil atunci când lucrați pe teren accidentat);
• prezența unui concentrator încorporat (capacitatea de a măsura volumul total de combustibil în vehiculele cu mai multe rezervoare);
• izolare galvanică electronică încorporată în senzor; nivel de protecție împotriva exploziilor lEXiallB fără o barieră externă antiscântei în modificările de bază, extinse și simplificate.

FLS "ASK-Sensor" de la companie „Sisteme de control automatizate” are următoarele diferențe față de concurenții săi:

• Preț scăzut
• Controlul calității în toate etapele producției
• Design modular - dacă unul dintre elementele senzorului se defectează, nu se modifică întregul design modular, ci doar elementul defect (înlocuirea are loc fără recalibrarea rezervorului), eliminând astfel costurile suplimentare
• Șuruburile de fixare sunt închise și etanșate cu garnituri speciale. etanșare – accesul la suporturile senzorilor în sine este împiedicat
• Rezistent la vibrații
• Rezistent la explozie
• Cablul este protejat cu ondulare metalica
• Protecția capului de măsurare IP68

Companie "Tehnoton" produce DUT-E FLS, care are următoarele caracteristici distinctive:

• corecția termică cu un coeficient reglabil permite corectarea automată a măsurătorilor în funcție de temperatură mediu inconjurator*;
• Autodiagnoza DUT-E vă permite să controlați fiabilitatea datelor*;
• certificat pentru conformitatea cu standardele auto obligatorii ale Federației Ruse, Belarus și UE;
• scurtare fără a fi nevoie de calibrare (modele A5, A10, F);
• extinderea lungimii folosind secțiuni DUT-E suplimentare – până la 6000 mm*;
• suportul ergonomic cu baionetă a senzorului vă permite să economisiți timp la instalare;
• etanșarea orificiilor pentru a preveni interferențele neautorizate în funcționarea senzorului;
• Kitul de livrare contine tot ce este necesar pentru instalare si conectare (cablu de conectare, placa de montaj, garnituri de cauciuc, suruburi, garnituri);

* – DUT-E 232, DUTE 485.

concluzii

Tabelul de comparație conține toate caracteristicile principale ale senzorilor de nivel de combustibil. Tabelul arată că toți senzorii sunt la același nivel în ceea ce privește principalii parametri de precizie și parametrii de funcționare. Cu toate acestea, există unele modele care diferă prin prezența unui inclinometru și a funcției de protecție împotriva exploziilor.

Conform informațiilor din tabel, se poate observa că nivelul mediu al prețului pentru FLS este în intervalul 6000-7000 de ruble. În același timp, se monitorizează și o creștere a prețului senzorilor de la producători care sunt pe piață de mult timp și și-au dovedit produsele ca fiind unul dintre cei mai de încredere.

Tabel comparativ al caracteristicilor FLS