Urob si sám digitálny indikátor paliva. Elektronický palivomer - ako ho skontrolovať? Snímač hladiny paliva s analógovým výstupným signálom

Rozhodol som sa vytvoriť digitálny ukazovateľ množstva paliva pre nákladné auto (autobus) pomocou bežného (skôr priemerného) snímača hladiny paliva ...

Celý proces tvorby a čo z toho vzišlo sa dočítame v článku nižšie.

Počiatočné podmienky:

• Nákladné auto (autobus) s palubným napätím 24v
• Palivová nádrž na naftu 220 l
• Snímač hladiny paliva DUMP39
• Palivomer EI8057M-3

Potrebné:

Vytvorte digitálny indikátor hladiny paliva pomocou štandardného snímača hladiny.

Na začiatok si budete musieť pozorne preštudovať, ako sa nazýva štandardný snímač hladiny paliva. Poďme si to rozobrať a pozrime sa na to bližšie.

Ako sa dalo očakávať, je tam plavák, ťahák, premenný odpor... stop, viac o premennom odpore. Ako sa hovorí, je lepšie raz vidieť ako stokrát počuť:

Dizajn je logický a neohrabaný zároveň. Je logické, že posúvač kĺže nie po priamo meniteľnom odpore (čo je celkom šetrné), ale po kovových kohútikoch z neho, no za takéto zvýšenie spoľahlivosti si musíte zaplatiť diskrétnosťou. Nemotorná vec na tomto dizajne je, že ako je vidieť na fotografii, v strednej polohe plaváka máme dosť veľkú „mŕtvu zónu“ kvôli veľmi širokému centrálnemu výstupu z odporu. Prečo sa to stalo, možno len hádať, ale s tým, čo máme, budeme musieť pracovať.

A tak sa hrabeme na internete a hľadáme informácie. Tu je to, čo som vykopal:

Plavákový cestovný rozsah - 412 mm

Menovitá odolnosť - 800 ohmov (podľa iného zdroja je menovitý odpor 761,0 - 193,5 ohmov)

Prevádzkový rozsah od -40°С do +60°С

Čas do zlyhania - 400 tisíc. km do 95% ohromujúce zdroje

Hmotnosť 160 gram, analóg - MAZ.

Vo všeobecnosti nie hrubé.

Vezmeme tester a meriame, výsledkom je nasledujúci obrázok:
Schéma prepínania:

Namerané parametre snímača:

Celkový odpor - 767 ohmov

Dodatočný odpor - 187 ohmov(poskytuje minimálny odpor snímača).

Ľavá (na fotografii) časť odporu - 203 ohmov (13 poklepaním na posúvač), pravá strana Ohm 376(17 ťuknutím na posúvač).

Dva kovové sektory nad kontaktnou skupinou - ľavý sektor sa nepoužíva, pravý ide do rezervnej palivovej lampy.

Vo všeobecnosti uvádzam takýto podrobný popis len pre zvedavých, ale potrebujeme hodnotu napätia, ktorú máme na výstupnom kontakte pri rôznych úrovniach paliva. Pri extrémnej ľavej polohe kontaktu na výstupe sme sa dostali 1,57 V, v krajnej pravej polohe 3,28 V, polovičná nádrž - 2,44 V. Na začiatku sektora zapnutia lampy zostávajúcej rezervy 2,95 V.

Viac pre zvedavcov. Všeobecná schéma zapojenia snímača hladiny paliva vyzerá asi takto:
Cievky L1A, L1B, L2- ide o vychyľovací systém ukazovateľa hladiny paliva (v podstate miliampérmeter) Rezistor - termokompenzácia.

V skutočnosti ide o obvod klasického elektromagnetického automobilového zariadenia a to konkrétne EI8057M-3- to je už niečo iné: vo vnútri je umiestnený elektronický obvod, šípku uvádza do pohybu krokový motor a to všetko riadi mikrokontrolér PIC.

V zásade to stačí na kalibráciu digitálneho ukazovateľa, ak nie na pár problémov:

1. Špecifikovaný objem palivovej nádrže v 220 l nezodpovedá skutočnosti, v skutočnosti je v nádrži viac paliva.

2. Pri krajnej pravej polohe pohyblivého kontaktu snímača, kedy vraj v nádrži nie je palivo, by v skutočnosti plavák už mal byť pod úrovňou nádrže, čo je samozrejme hlúposť (určuje geometria nádrže a snímač hladiny paliva.

3. Po zmeraní geometrie nádrže páskou sa ubezpečíme, že ide o obdĺžnikový hranol s mierne zaoblenými dlhými hranami, rozmery Rozmery 40 x 112 x 60 cm. Vynásobením strán teda získame vnútorný objem 268 litrov, ktorý sa, ako vidíte, veľmi líši od deklarovaného 220 l, a je velmi pochybne ze vnutorne prepážky, pletivo, prívod paliva a pod. obsadiť takmer 50 l.

4. Ako už bolo napísané vyššie, odpor snímača po dĺžke jeho odporu je nelineárny.

Čo robíme:

Plníme plnú nádrž a kontrolujeme napätie na výstupe FLS. Ukazuje sa, že po dosiahnutí značky 1,57 V nádrž obsahuje ešte dobrých dvadsať litrov paliva.

Odstráňte plavák a umiestnite snímač na miesto. Prirodzene, ťah bez plaváka ide na samé dno nádrže, pozeráme sa na napätie - to je 3,02 V! To je dôležité, pretože v skutočnosti v tejto polohe už nie je v nádrži žiadne palivo a pohyblivý kontakt ešte nedosiahol krajnú polohu v 3,28 V, zatiaľ čo štandardné zariadenie EI8057M-3 ukazuje, čo zostalo v nádrži 1/8 objem. (Uvedenie plaváka do strednej polohy, ako je obvyklé EI8057M-3 pozorovať namiesto 1/2 nádrž už 5/8 pri plnej nádrži sa štandardné zariadenie odváži).

Pozeráme sa na graf nášho snímača hladiny paliva,

Zoberme si tri body - odpor snímača, prvý bod je jeho najmenší odpor (pohyblivý kontakt vľavo) tvorený dodatočným odporom v 187 ohmov(na fotografii je zvislý čierny obdĺžnik), druhý bod v strednej polohe kontaktu, keď sú zapojené do série 187 ohmov A 203 ohmov, t.j. 390 ohmov, bude celkový odpor, resp 390 + 376 = 766 ohmov.

(horizontálne - odpor v ohmoch, vertikálne konvenčné jednotky dĺžky)

Na tomto obrázku nie je nič príjemné, snímač sa zdá byť lineárny, ale má výrazný zlom.

S takýmto obrázkom získame presnosť buď v strede, alebo na koncoch lomenej čiary, alebo niečo medzi tým, keď urobíme aproximáciu:


Po prijatí vzorca s korekciou a koeficientom už v zásade môžete urobiť niečo podobné ako digitálny palivomer, koeficient R2 trendové línie v 0,97 určite nie zlé, v zásade sa dá použiť všetko, čo je viac ako 0,95.

a môžete získať svoj vlastný konverzný faktor pre každý riadok, ktorý bude presnejší:
Okamžite zmeriame hodnotu ADC v bodoch, ktoré na to potrebujeme 5% tolerancia na deličových odporoch na vstupe ADC nám nič nepokazila a dostávame sa do rozsahu z prázdnej nádrže. (ADC822) predtým 1\2 nádrž (ADC700):

(horizontálne prijaté hodnoty ADC, vertikálne objem paliva v litroch)

V rozmedzí od 1\2 nádrž (ADC 700) do plnej výšky (ADC456):

Z vyššie uvedeného máme nasledovné:

1. So zvyšujúcim sa množstvom paliva klesá odpor snímača a úbytok napätia na ňom klesá.

2. Delta napätia snímača je 1,45 V, ktorý pri 10 bit ADC bude 56% čo je viac než dosť na prispôsobenie výsledku ADC 0....220l a umožní vám jednoducho digitalizovať výsledok bez použitia OU aby vyhovovali požadovanému rozsahu napätia.

Schéma sa dá jednoducho zneuctiť:


mikrokontrolér Mega8 LED indikátor zapnutý 3 výboj so spoločnou katódou, vstupný delič dvoch rezistorov R1, R2. Zenerova dióda (v buržoáznej zenerovej "zenerovej" dióde :)) na ochranu vstupu MK keby niečo. Potravinové reťazce som nekreslil, sú tam klasické 0,1 uF keramika a nejaký druh elektrolytu na 100...1000uF ako aj zhášacie odpory medzi MK a indikátorom, poslúži ktorýkoľvek v rozsahu 80...100 ohmov v závislosti od napájacieho napätia MK a jasu indikátora. Napätie na palube auta s naštartovaným motorom bolo 27,5V.

Rozloženie mojej dosky:

Na pravú stranu dosky som umiestnil menič napájania, ktorý zabezpečuje 5v pri palubnom napätí 10...30v prevodník je namontovaný MS3406 3 podľa typickej schémy z údajového listu. plyn Murata 1812. Zenerova dióda uvedená v diagrame na 3,3v Pri zapájaní som profukal a na vrch prispájkoval.

Prečo som sa prihlásil Mega8 keď je oveľa pohodlnejšie Maličký26 atď. ? pretože Mega 8 k dispozícii 1 kB RAM, prečo toľko? mikrokontrolér nielen meria vstupné napätie a zobrazuje prepočítanú hodnotu na indikátore, namerané hodnoty neustále zapisuje do jedného z 256 pamäťové bunky, vyplní ich v začarovanom kruhu a po zaznamenaní každej bunky vypočíta priemernú hodnotu pre všetky aktuálne dostupné 256 bunky.

Indikátor je umiestnený mimo dosky na palubnej doske auta a je s ňou spojený 11 obytná slučka. Doska je umiestnená v maličkom puzdre (druhé, to so 4 drôtovými svorkami), bočné rezáky odstránili prebytočný plast z puzdra.

Doska je jednostranná, bez prepojok:

Najprv som odspájkoval SHIM a skontroloval prácu, funguje. lakované. môžete pokračovať v stavbe:

P.S. Projekt vznikol s veľkou podporou Romana Viktoroviča, za čo mu patrí veľká vďaka, aj vďaka osobe Johnson z Ukrajiny za matematickú pomoc a nejaké nápady.

Používa sa s natívnym snímačom hladiny (v nádrži) a namiesto štandardného spínača (na prístrojovej doske).
Toto zariadenie (založené na 16f676) vydáva hodnoty snímača paliva v nádrži (40l) do dvojmiestneho sedemsegmentového (so spoločnou anádou) Napájanie z palubnej siete automobilu je 12v.

Moderný svet inovatívnych technológií je plný mnohých rôznych zariadení, prostredníctvom ktorých je ľudský život uľahčený. Tento pokrok neobišiel ani automobilový svet. Takže v dvadsiatom prvom storočí boli všetky sily výrobcov vrhnuté na vytvorenie najpohodlnejších podmienok pre pohyb motoristu. Spočiatku boli všetky ašpirácie zamerané na dosiahnutie maximálneho pohodlia vďaka hladkej jazde, útulnému interiéru, tichému chodu auta atď. Ale už v nasledujúcich rokoch si výrobcovia začali všímať na prvý pohľad tie najnepodstatnejšie detaily, o ktorých ani všetci motoristi nevedia a nemajú ani potuchy. Jedným z týchto prvkov je snímač hladiny paliva, ktorý v závislosti od konštrukcie vozidla, ako aj od preferencií motoristu, môže byť rôznych typov: analógový, ultrazvukový, elektronický a iné.

Autá, ktoré majú typ motora s karburátorom, majú tendenciu používať analógové snímače hladiny paliva, zatiaľ čo vstrekovače majú tendenciu používať ultrazvukové a elektronické snímače. Digitálne a ultrazvukové snímače sú teda novšie modely, ktoré do značnej miery nahradili staršie analógové.

Všetci automobiloví „titáni“ vedia, že obrovská časť všetkých nákladov, ktoré priamo súvisia s údržbou a zabezpečením vozidla, pripadá na to, že auto spotrebuje palivo, ktoré si kupuje automobilový nadšenec. Preto by ste mali vždy sledovať hladinu tejto kvapaliny vo vašom aute. To možno vykonať pomocou rôznych nástrojov a zariadení. Najpopulárnejší a najrozšírenejší je však

Pred „automobilovou revolúciou“ výrobcovia inštalovali mechanické senzory priamo na palivovú nádrž, čo vyžadovalo, aby motorista pred každou jazdou skontroloval hladinu paliva, aby predurčil prípadný nedostatok paliva. Lacné autá a modely boli vybavené týmito primitívnymi systémami až do 30. rokov dvadsiateho storočia.

V modernom svete sú tento druh snímačov hladiny paliva, ako aj rôzne výstražné kontrolky nízkej hladiny paliva inštalované výrobcami automobilov na takmer všetkých vozidlách. Snímače hladiny paliva sú v drvivej väčšine vo forme kovovej tyče. Konštrukcia spočíva v tom, že zariadenie je inštalované v špeciálne vyvŕtanom alebo pravidelnom otvore v palivovej nádrži. Prostredníctvom tohto zariadenia môže motorista kontrolovať hladinu, prebytok a spotrebu paliva svojho vozidla.

1. Ako funguje elektronický palivomer.

Samozrejme, je zrejmé, že elektronické palivomery sa zásadne líšia od analógových. Táto kategorizácia je digitálne ukazovatele majú k dispozícii pomocnú elektronickú dosku. Práve táto doska dokáže analyzovať všetky namerané hodnoty prijaté zo snímača, v dôsledku čoho sa prenášajú do štandardného vybavenia alebo do monitorovacieho systému, ktorý je už nainštalovaný vo vozidle pomocou digitálneho protokolu. V tomto prevedení bude cena závisieť od funkčnosti takýchto dosiek. Rozdiel medzi samotnými doskami spočíva v presnosti odčítania údajov snímača. Vo všeobecnosti je presnosť odčítania elektronických štruktúr o rádovo vyššia ako analógová presnosť snímačov a doba návratnosti údajov digitálnych snímačov je oveľa nižšia.

Vzhľadom na to, že poveternostné podmienky v našom regióne sú pomerne alarmujúce, keďže teplota vzduchu sa neustále mení, nemožno vylúčiť, že sa môžu vyskytnúť rôzne druhy fyzikálnych javov, ktoré ovplyvňujú údaje na elektronickom palivomere. Nie je žiadnym tajomstvom, že keď sa materiál alebo látka ochladzuje alebo zahrieva, mení sa jej veľkosť.

Okrem toho je za rovnakých podmienok celkom možný prechod z jedného stavu agregácie do druhého. Ako príklad si môžeme vziať skoré jarné obdobie, keď v noci teplota klesne na -10 stupňov Celzia a cez deň vystúpi na + 10 v dôsledku zahrievania slnečným žiarením. Samozrejme, pri takýchto náhlych zmenách teploty vzduchu sa zmení aj teplota paliva v nádrži, čo bude mať priamy vplyv na Takže samotná hustota priamo ovplyvní hodnoty snímačov, čo spôsobí veľkú chybu pri meraní hladiny paliva.

Elektronické palivomery pri určovaní teploty paliva vo vnútri palivovej nádrže korigujú meranie hladiny paliva pomocou špeciálnych korekčných faktorov. Na záver dostane motorista presné údaje o tom, koľko paliva je v meranej nádobe. Niektoré elektronické snímače hladiny paliva navyše využívajú špeciálnu funkciu na priemerovanie signálu o hladine paliva v nádrži. Táto vlastnosť znižuje zakrivenie a kolísanie hodnôt hladiny paliva, ktoré sú spôsobené veľkými rozdielmi paliva v nádrži.

Elektronická doska snímača hladiny paliva môže byť spúšťačom dodatočného predbežného spracovania vstupného signálu, ktorý bude filtrovať palivové špičky v samotnej palivovej nádrži. Ďalšou charakteristickou črtou elektronických palivomerov je nezávislé odpájanie výkonu, vďaka ktorému sú úplne eliminované problémy spojené s poruchou autobatérie alebo generátora.

Všetky automobilové skúsenosti s používaním elektronických meračov paliva na vozidlách ukazujú, že v kategorickom rozdiele od analógových snímačov a meračov sa hodnoty elektronických meračov nezmenia v prítomnosti kovových predmetov alebo magnetických polí v blízkosti snímača. Okrem toho zmeny vo výkone zariadenia nemôžu spôsobiť nečistoty. Preto môžeme konštatovať, že všetky správne nainštalované elektronické palivomery sú najúčinnejšie z moderných metód sledovania hladiny paliva v nádržiach.

2. Kontrola elektronického palivomera.

Problémy, ktoré vznikajú s elektronickým palivomerom, môžu byť veľmi rôznorodého charakteru. Najčastejšie poruchy sú také, pri ktorých zariadenie zobrazuje nesprávne a nespoľahlivé údaje. Napríklad pri úplne plnej palivovej nádrži bude indikátor indikovať, že nádrž je prázdna. Príčin tejto poruchy môže byť veľa, čo sa nedá povedať o riešení vzniknutých problémov. Môže sa stať, že elektronický systém zamrzne, elektronická tabuľa podľahla negatívnym vplyvom atď. V tomto dizajne sa všetky poruchy vyskytujú z niekoľkých dôvodov:

- elektronická tabuľa sa stala nepoužiteľnou;

Samotné zariadenie v palivovej nádrži "zakryté";

Senzor vyhorel.

Ak chcete skontrolovať normalizovanú prevádzku tohto zariadenia, musíte si zariadiť skúšobnú jazdu. Najprv úplne vyprázdnite palivovú nádrž, potom ju úplne naplňte a začnite jazdiť. Ak indikátor neindikuje, že nádrž je plná, systém nefunguje správne. Preto bude potrebné vykonať celkovú diagnostiku, pretože aj minimálna porucha povedie ku kolapsu celého systému.

3. Výmena elektronického palivomera.

Aby ste mohli pristúpiť k priamej výmene elektronického palivomera, musíte určiť jeho umiestnenie. Toto zariadenie je často inštalované priamo na palivovej nádrži automobilu. Je dôležité poznamenať, že vo väčšine prípadov bude tento druh poruchy vyžadovať počítačovú diagnostiku. Ak to nepomôže, mala by sa vykonať úplná výmena zariadenia. Je žiaduce zdvihnúť auto a odpojiť všetky kontakty, ktoré vedú k tomuto zariadeniu.

Odstránenie zariadenia nebude ťažké, čo sa nedá povedať o inštalácii nového. Faktom je, že pred odstránením by ste mali označiť všetky kontakty, ktoré budú zahrnuté v novom zariadení. Okrem toho by sa mali skontrolovať aj samotné kontakty, pretože môžu spôsobiť poruchu. Ďalej by ste mali pripojiť nové zariadenie na jeho správne miesto a súčasne nastaviť všetky nové a staré kontakty do správnej polohy. Teraz zostáva len skontrolovať fungovanie zariadenia. Okrem plnenia a vyprázdňovania nádrže môžete jednoducho použiť ampérmeter a voltmeter, merať prúd a napätie v prichádzajúcich a odchádzajúcich kontaktoch. Ak sa však motoristovi stále nepodarilo opraviť takúto poruchu, mali by ste sa obrátiť na servisné stredisko, pretože celý elektronický systém automobilu mohol podľahnúť negatívnemu vplyvu.

Schéma merača nádrží pre auto pre domácich majstrov

Dnes vám dávam naozaj do pozornosti domáce zariadenie. Ešte raz na mikrokontroléri PIC16f676 a tentoraz s duálnym, dynamickým sedemsegmentovým displejom. Tvorcovia toto zariadenie nazvali „ Bakometer"- A to je digitálny ukazovateľ hladiny benzínu v litroch.
Presnosť zariadenia vzbudzuje dôveru, pretože je kalibrované priamo na konkrétnom vozidle, pretože snímače hladiny paliva sú rovnaké iba podľa značky.Tento zdroj bol webové stránky

Schéma zariadenia:

Vŕtanie otvorov pre diely

Po niekoľkých hodinách je zariadenie pripravené

Firmvér mikrokontroléra, korunka a tu je prvé spustenie "Bakometer"

Teraz musíte urobiť tvár tváre, na to bolo potrebných niekoľko skrutiek ako na inštaláciu základných dosiek do skrinky a skrutiek k nim. Čierne skrutky boli prevzaté zo základných dosiek ASUS. Raz som ich nazbierala a veľmi sa mi páčili, tak som dala tie obyčajné a tieto som nechala po ruke.

Po zložení bol prístroj kalibrovaný na stole s 500 ohmovým premenlivým odporom. Pre prehľadnosť to stačí, keďže odpor prázdnej nádrže klasiky je cca 340 ohmov.
Tanometer po kalibrácii ukazuje hladinu benzínu v nádrži podľa firmvéru. Firmvér môže byť vyrobený 0-99 litrov.

Keď hladina v nádrži klesne pod 5 litrov, indikátor začne blikať a zobrazí hodnoty v nádrži do 00 litrov. Na videu je to jasne vidieť. A ten skok je na videu 35-40, lebo som to kalibroval od oka a vzdialenosť na premennej od 35 do 40 litrov mi vyšla ako veľmi malá. V skutočnom živote sa to nestane.
No a samotné video je ukážkou práce

aktualizované v 23:56 22.10 21:32 29.10.2015

Prehľad vybavenia

Prevádzková kontrola spotreby paliva je jednou z najnaliehavejších úloh, ktorým čelia podniky a organizácie, ktoré prevádzkujú vozidlá so spaľovacími motormi. Použitie palivomerov umožňuje ekonomickejší prístup k spotrebe palivových materiálov vo vzťahu k výsledku chodu motora, dobe jazdy a vzdialenosti do ďalšieho tankovania.

Vzhľadom na to, že palivové nádrže moderných automobilov sa vyznačujú pomerne zložitou konfiguráciou a rôznymi lineárnymi rozmermi, použitie konvenčných prístrojov na meranie hladiny paliva nie je schopné odrážať skutočné množstvo spotrebovaného paliva.

Fungovanie online systému monitorovania vozidiel dnes spočíva v zbere informácií pomocou trackerov a rôznych senzorov. Účastnícky terminál (tracker) vám umožňuje určiť vašu polohu, rýchlosť a smer pohybu pomocou signálov zo satelitov systémov GLONASS/GPS. Rôzne snímače sú zvyčajne pripojené k terminálu cez analógové alebo digitálne vstupy.

Počiatočné dáta prijaté zo senzorov sú zvyčajne buď uložené v lokálnom zariadení a potom nahrané do spoločnej databázy po príchode do parku, alebo prenesené na server online, zvyčajne cez GPRS.

Princípom činnosti väčšiny palivomerov je sledovanie hladiny paliva. Niektoré snímače sú jednoduchšie, napríklad plavákové. A niektoré sú zložité moderné technológie, ako napríklad ultrazvuk.

Okrem toho sa snímače hladiny paliva líšia nielen dizajnom, spôsobom merania paliva, ale aj typom výstupného signálu. Môže byť digitálny, analógový alebo frekvenčný. O tejto dôležitej vlastnosti sa bude diskutovať v tomto článku.

Snímač hladiny paliva s analógovým výstupným signálom

Z dôvodu najprijateľnejších nákladov a minimálneho percenta chýb sú analógové snímače spotreby paliva najbežnejšie v online systéme monitorovania vozidiel. Okrem toho samotná výroba zariadení nevyžaduje značné náklady a vyznačuje sa následnou jednoduchosťou obsluhy.

Princíp činnosti analógového, ale aj typického snímača je založený na spracovaní primárnych údajov pomocou mikroprocesora, ktorý vydáva údaje v digitálnom formáte. Ak hovoríme o analógovom FLS, procesor najprv prevedie dáta prijaté v digitálnej forme na analógové. Na prenos k registrátorovi ich však musí opäť zdigitalizovať.

Na zakódovanie prijatých informácií používajú analógové snímače hodnotu fyzikálnej veličiny, ako je sila prúdu a napätie. V skutočnosti to môže vyzerať takto. Ak sa na kódovanie používajú volty, indikátory sa budú meniť od nuly do desiatich voltov. Inými slovami, ak je nádrž plná, nameraná hodnota sa bude rovnať 10 V a úplný nedostatok paliva bude vyjadrený v nulovej hodnote merania. Medziľahlé ukazovatele od nuly do desať voltov odrážajú stupeň plnosti nádrže, ale nie tak presne ako v prípade digitálneho FLS.

Ak teda zariadenie vydáva napríklad hodnotu „7 V“, znamená to, že úroveň naplnenia palivovej nádrže je 70 percent. Ako vidíte, na čítanie indikátorov sa od dispečera alebo vodiča nevyžadujú žiadne špeciálne zručnosti. A napriek tomu taká jednoduchosť analógového zariadenia podľa odborníkov nepokrýva jeho nedostatky v dôsledku značného percenta konečnej alebo skutočnej chyby. O čom to je?

Presnosť analógového snímača hladiny paliva

Konečná, alebo ako sa to tiež nazýva, relatívna chyba je súčet chýb, ktoré dáva každý z meračov a prevodníkov, ktoré sú súčasťou balenia snímača hladiny paliva. V konvenčných analógových snímačoch sú nainštalované najmenej dva metre. Jeden z nich je zodpovedný za meranie a prenos údajov o hladine paliva v milimetroch. Druhé zariadenie konvertuje tieto údaje na analógový signál na prenos do prijímača.

Inými slovami, hodnota skutočnej odchýlky celej meracej trasy bude zahŕňať hodnotu chyby merania hladiny, napätia a prepočtu, vyjadrenú v percentách alebo litroch. V dôsledku toho môže celková chyba dosiahnuť viac ako 3% z hodnoty deklarovanej výrobcom. Koniec koncov, niekedy výrobca uvádza iba bitovú hĺbku analógového prevodníka bez toho, aby uviedol parametre presnosti. V očiach spotrebiteľa to znamená, že celková chyba merania môže byť do 0,1 %, čo bude indikovať vysokú presnosť meracieho zariadenia.

Správnosť ukazovateľov však závisí aj od ďalších charakteristík - dodatočných alebo čiastkových chýb (chyba kalibrácie, chyba merania, medzivýpočty, chyba diskretizácie prevodu, chyba v dôsledku starnutia prvkov, chyba nelinearity, hysterézia atď.). V dôsledku toho môže byť skutočná odchýlka od uvedených hodnôt mnohonásobne väčšia ako deklarovaných 0,1%. Aké dôležité je to pri meraní hladiny paliva? Vezmime si príklad.

Chyby snímača hladiny paliva "v akcii"

Ak si predstavíme, že snímač zaznamenal hodnotu 60 litrov v nádrži a skutočný indikátor hladiny paliva je 65 litrov, potom je rozdiel v hodnotách indikátorom absolútnej chyby. Niekto môže namietať, že takáto nepresnosť nijako neovplyvní chod vozidla. Možno, ak sa bavíme o aute s objemom nádrže 600 litrov. Ale pre auto s nádržou 40 litrov alebo menej môže byť rozdiel päť litrov značný.

Iná situácia: keď výrobca uvádza bitovú hĺbku analógovo-digitálneho prevodníka bez uvedenia parametrov presnosti. Toto môže vyzerať napríklad takto: "ADC - 10 bitov s výstupnou hodnotou 0 až 1023 gradácií." Pre spotrebiteľa to znamená, že k súčtu ukazovateľa základnej chyby sa pripočíta asi 0,1 %. Ale ak k týmto indikátorom pripočítame chybu nelinearity 2%, chybu merača v dôsledku šírenia parametrov rádioelementu, potom bude konečná chyba ďaleko presahovať 0,1%.

Malo by sa tiež vziať do úvahy, že v ideálnom prípade sa hlavná chyba vypočíta pre nádoby, ktoré majú ideálny tvar rovnobežnostena, a meranie sa vykonáva v dvoch bodoch. Ako však viete, neexistujú žiadne ideálne formy, takže chyba sa zvýši priamo úmerne s nesúladom nádrže s parametrami ideálu.

Okrem toho môžu výkon paliva ovplyvniť rôzne vonkajšie faktory: vietor, tlak, teplota. Napríklad, normálne by prevádzková teplota nemala prekročiť +25 stupňov Celzia. Ak indikátor vonkajšej teploty stúpne alebo klesne aspoň o 10 stupňov, chyba sa zvýši. Alebo predpokladajme, že sa vozidlo pohybuje pri teplote mínus 25. V tomto prípade bude rozdiel medzi normálnou teplotou snímača a skutočnou teplotou 50°C. Takže iba dodatočná chyba bude 0,5%. Ak bola celková chyba FLS 0,5%, potom sa zvýši na 0,75%.

Preto je potrebné pri kúpe zariadenia dávať pozor na všetky výrobcom zašifrované chyby v znení údajov. Namiesto parametrov presnosti 0,1% vyzerajú presnejšie snímače s chybou meracieho systému ±1%. A ešte viac nie je potrebné vybaviť zariadenie na meranie hladiny paliva zariadeniami s rôznymi indikátormi chyby.

Nekonzistentnosť medzi rozsahmi ukazovateľa a snímača hladiny paliva

Ďalším problémom analógového FLS je rozdiel medzi vstupným a výstupným rozsahom v meracom systéme, čo výrazne skresľuje konečné výsledky merania. Predstavme si napríklad, že výrobcom deklarovaná presnosť zariadenia nepresahuje 0,5 percenta. Navigátor s analógovým vstupom meria napätie od 0 do 30 V. Ak je k nemu pripojený snímač so vstupným signálom od 0 do 5 V, chyba môže dosiahnuť 3 %. To znamená, že presnosť všetkých meraní sa automaticky zníži 6-krát!

Ak je však výstupný signál od 0 do 4 V a celková chyba zariadenia je približne 1%, výsledky merania môžu byť ešte viac skreslené. Pri vozidlách s veľkým objemom palivovej nádrže to samozrejme nie je podstatné, no pri malých autách bude takýto snímač prinajmenšom zbytočný.

Nízka odolnosť voči hluku snímača hladiny paliva

Nízka odolnosť voči šumu môže tiež ovplyvniť presnosť merania analógového snímača. Aj keď odborníci na EMC vyvinuli zariadenia, ktoré sú odolné voči elektromagnetickému rušeniu z mobilných telefónov alebo rádií vo vnútri auta, potenciálna chyba v analógových palivomeroch zostáva významná.

Situáciu komplikuje plnosť trhu analógových zariadení na riadenie činnosti mechanizmov automobilov, ktoré nie sú odolné voči elektromagnetickému rušeniu. Samozrejme, pre spotrebiteľa zostáva analógové zariadenie atraktívne len kvôli cenovej politike. Pri prvej kontrole sa však používateľ stretne s problémom nepresných meraní, ktoré ovplyvňujú oveľa výraznejšie ako dodatočné chyby a radosť z nízkej ceny sa zmení na sklamanie z nízkej kvality.

Ako si vybrať analógový palivomer

Analógové snímače sa zvyčajne vyberajú kvôli ich nízkej cene. Najlepšie sa používajú v zariadeniach, kde je kolísanie hladiny kvapaliny obmedzené na minimum (ako sú stacionárne zariadenia) alebo kde sú k dispozícii stabilné zdroje energie.

Taktiež, ak OBU nepodporuje protokol, ktorý používa snímač, alebo digitálny signál, potom bude samozrejme riešením na monitorovanie hladiny paliva snímač s analógovým výstupom. Je však potrebné vziať do úvahy nasledujúce faktory:

• Údaj výrobcu o úrovni hlavnej chyby (alebo súčtu chýb) zobrazenej v príslušnom označení.
• Chyba konverzie.
• Dodatočná chyba.
• Výstupné a vstupné rozsahy.

Ak vás neobmedzujú vyššie uvedené dôvody a vaším cieľom sú pokročilé a kvalitné technológie, potom by ste mali venovať pozornosť digitálnemu a frekvenčnému typu snímačov paliva. Aké sú ich výhody?

Snímač hladiny paliva s frekvenčným výstupom

Princíp činnosti snímačov s frekvenčnou moduláciou signálu je založený na kódovaní impulzov na komunikačnej linke. Aj keď sa chyba takéhoto zariadenia výrazne znížila, frekvenčné FLS majú pomalší prenos dát v porovnaní s analógovými zariadeniami. Na urýchlenie výmeny informácií sa využíva zvýšenie frekvencie, čo však so sebou prináša potrebu zlepšenia parametrov zdroja.

Výskyt chýb v činnosti frekvenčných snímačov hladiny paliva je spojený s potrebou previesť počiatočnú hodnotu na frekvenčnú. Okrem toho frekvenčný spôsob prenosu signálu nemá digitálne kódovanie signálu potrebné na výstupe. Preto zariadenia s frekvenčným výstupným signálom nezískali široké uznanie medzi majiteľmi automobilov ani v oblasti dopravnej logistiky.

Aj keď bol tento typ snímača prechodnou možnosťou pri vývoji noriem pre systémy monitorovania dopravy, stále zostáva univerzálny kvôli absencii závažných chýb pri prenose údajov.

Snímač hladiny paliva s digitálnym výstupným signálom

Digitálne snímače sú schopné analyzovať namerané hodnoty a prenášať informácie prostredníctvom digitálneho protokolu do štandardného prijímača, ktorý monitoruje vozidlá. Pokiaľ ide o presnosť informačných údajov, digitálne FLS sú výrazne lepšie ako analógové a frekvenčné palivové merače.

Za čistotu dát je zodpovedný vstavaný mikroprocesor, ktorý je schopný nielen čítať, ale aj zarovnávať a linearizovať počiatočné namerané hodnoty. Miera celkovej chybovosti je teda buď znížená na nulu, alebo čo najmenšia, čo umožnilo posunúť systém monitorovania dopravy na zásadne novú úroveň.

Nedávny vývoj umožnil vytvoriť digitálne snímače, v ktorých sú vstup indikátora a výstup snímača navzájom koordinované: ako na úrovni rozhrania, tak na úrovni protokolu. Vďaka tomu môže užívateľ okamžite prijímať informácie v digitálnej forme bez kódovania a konverzie.

Všetky údaje prijímané prostredníctvom digitálnych snímačov sa vyznačujú vysokým stupňom presnosti a odolnosti voči šumu. Na rozdiel od iných FLS nie sú digitálne senzory ovplyvnené nielen používaním mobilných zariadení a rádiových zariadení, ale ani vonkajšími faktormi, ako sú poveternostné podmienky, magnetické polia, špina, kovové predmety atď.

Pri kúpe digitálneho snímača hladiny paliva je však potrebné pamätať na to, že chyba je stále možná. Je však spojená s primárnym meračom, ktorý je súčasťou systému riadenia paliva, ale táto menšia chyba je vyhladená vo fáze spracovania.

Niektoré digitálne FLS majú umelé oneskorenie pri vydávaní zmeny signálu hladiny paliva. Tento parameter umožňuje vyrovnať zakrivenie parametrov, ktoré sa vyskytujú v dôsledku výrazných výkyvov paliva vo vnútri nádrže. Mnohé snímače s digitálnym výstupným signálom majú navyše nezávislé oddelenie napájacieho napätia pre palubnú sieť. Digitálne senzory teda fungujú autonómne od generátora alebo batérie.

Ultrazvukové snímače hladiny paliva

Ultrazvukový snímač hladiny paliva je ultrazvukový žiarič, z ktorého je signál odosielaný do elektronickej jednotky s následnou digitálnou konverziou a prenosom do monitorovacieho systému GLONASS/GPS. Vyžarovacie zariadenie je umiestnené v palivovej nádrži a počas prevádzky ultrazvuk, ktorý prechádza dnom nádrže a dostáva sa do kvapalného média, odráža úroveň zmien v médiu a vracia sa do žiariča. Čas návratu je určujúcim faktorom pri určovaní hladiny paliva.

Ultrazvuková metóda sa považuje za najpresnejšiu v porovnaní s inými metódami sledovania paliva v nádrži. Okrem toho pri inštalácii ultrazvukového snímača nie je narušená integrita samotnej nádrže, takže inštalácia ultrazvukového FLS je opodstatnená v prípadoch, keď nie je možné alebo veľmi nežiaduce urobiť ďalšie otvory v nádrži.

Hlavnými nevýhodami FLS s ultrazvukovým výstupným signálom sú: "rozmarnosť", vysoká cena a dodatočné vybavenie (ultrazvukový programátor). Inštaláciu ultrazvukového FLS je lepšie zveriť odborníkom, pretože bez špeciálnych znalostí a pri nesprávnej inštalácii nie je možné opätovne použiť žiarič.

Otázka výberu snímača hladiny paliva

Rozsah snímačov hladiny paliva siaha nielen do oblasti cestnej dopravy. Okrem použitia FLS na mobilných objektoch majú široké uplatnenie v oblasti kontroly nad stacionárnymi nádržami na skladovanie pohonných hmôt a mazív. V každom prípade však pomocou palivových snímačov bolo možné merať a monitorovať nasledujúce parametre:

• spotreba paliva
• Časy plnenia/vypúšťania
• Množstvo vypusteného/naplneného paliva
• Miesto odtoku/naplnenia.

Okrem toho použitie snímačov hladiny paliva pomôže identifikovať vozidlá, ktoré potrebujú opravu alebo výmenu, ukázniť vodičov a optimalizovať tankovanie zariadení. Analýza spotreby paliva vám umožní určiť, kde je najlepšie a najlacnejšie tankovať na trase auta. Bez ohľadu na to, či ide o majiteľa veľkej dopravnej spoločnosti alebo majiteľa malého auta, používanie FLS vám ušetrí peniaze. Zostáva len vybrať, ktorý snímač potrebujete.

Špeciálne pre našich čitateľov sme preskúmali trh FLS a vykonali sme ich porovnávaciu analýzu. Študovali sme technické charakteristiky zariadení a zistili sme priemernú cenovú hladinu pre palivové senzory.

Revízie sa zúčastnili tieto digitálne palivové senzory:

• Eskort TD-500
• SAT-FUEL
• EPSILON EN
• Kaliber
• SCOUT BenzínX
• ASK-senzor
• DUT-E
• Omnicomm LLS-AF 20310

Po preštudovaní technických aspektov každého zariadenia sme sa naučili možnosti a charakteristické vlastnosti každého FLS.

Spoločnosť Micro Line vyrába snímač paliva, ktorého výhody sú:

• Možnosť výberu modifikácie FLS v závislosti od použitých účastníckych terminálov.
• Možnosť pripojenia viacerých FLS súčasne cez jeden okruh (digitálne (rozhranie K-line)
• Diaľková diagnostika digitálneho FLS (z monitorovacieho programu)
• Vzdialená aktualizácia softvéru FLS
• Vysoká presnosť merania +/- 1 % objemu nádrže vďaka vysokému rozlíšeniu snímača, linearite a teplotnej stabilite
• Nevodivé plastové puzdro odolné voči nárazom, spomaľujúce horenie
• Prachotesný automobilový konektor
• Jednoduchá inštalácia - FLS nevyžaduje kalibráciu po odrezaní meracej časti
• Široká škála prevedení v dĺžke - 0,3 - 3 m.
• Priaznivá cena

Podľa zástupcu skupiny spoločností "Escort" možno DUT nazvať jednou z najlepších možností pre kapacitné snímače hladiny paliva vo svojej triede.

Snímač hladiny paliva alebo kapacitný hladinomer „Escort-TD“ je vysoko presné meracie zariadenie vyvinuté skupinou spoločností Escort, ktoré je určené na meranie hladiny ľahkých ropných produktov v akýchkoľvek nádržiach (skladovacích nádržiach), s max. výška plnenia až jeden a pol metra ropnými produktmi.
Podľa individuálnych požiadaviek sa snímače vyrábajú s úrovňou merania špecifikovanou zákazníkom, napríklad snímače hladiny paliva Escort-TD sú široko používané pre podzemné zásobníky paliva na čerpacích staniciach, pre železničné cisterny a iné veľké skladovacie nádrže. Palivový senzor sa používa na zaznamenávanie hladiny ľahkých ropných produktov v systémoch, ktoré merajú a riadia množstvo paliva a mazív v rôznych nádobách.
Rozsah snímača hladiny paliva je automobilová, automobilová a traktorová technika, používa sa ako merač hladiny paliva, ako aj v rôznych priemyselných odvetviach na kontrolu hladiny akýchkoľvek ľahkých ropných produktov, v akýchkoľvek nádržiach a skladovacích nádržiach.
Snímač hladiny paliva "Escort-TD" môže byť inštalovaný namiesto štandardného snímača hladiny paliva s podobnou prírubou, ktorej montáž je bežná pre plavákové snímače hladiny paliva v CIS. Snímač hladiny paliva prevádza hladinu na digitálny kód a prenáša hodnotu cez rozhranie RS-485. Merač má výstup analógového signálu pre pripojenie k ukazovateľu hladiny a výstup pre indikáciu núdzovej hladiny paliva.

Spoločnosť umiestňuje svoje snímače hladiny paliva ako najlepšie z hľadiska ceny a kvality. Tie. za veľmi rozumné peniaze dostane integrátor univerzálny snímač (4 režimy v jednom + indikácia na štandardnom indikátore). Okrem toho má DUT Escort TD-500 celý balík certifikátov, výnimočnú spoľahlivosť (miera zlyhania záruky 0,4 %) a pohodlnú súpravu na montáž snímača. Takouto zostavou sa nemôže pochváliť nikto z konkurentov.

Zariadenie skupiny spoločností SCOUT má viac ako 15 kľúčových výhod, vrátane nasledujúcich:

• jedinečné puzdro snímača nepodlieha korózii a je ohňovzdorné;
• vzhľadom na konštrukčné vlastnosti tela je jeho deformácia vylúčená pri inštalácii na nerovných, vrátane kruhových nádrží;
• malá veľkosť krytu umožňuje inštaláciu snímača na väčšinu typov zariadení;
• dizajn spodnej časti tela má dutiny a rebrá pre dokonalé pritlačenie k nádrži, ako aj zadržanie prebytočného tmelu;
• vniknutie tmelu do drenážnych otvorov je vylúčené kvôli špeciálnej konštrukcii drenáže;
• upevnenie pomocou 6 samorezných skrutiek poskytuje rovnomerný tlak tela snímača na nádrž akéhokoľvek druhu;
• konektor na pripojenie snímača so stupňom krytia IP66 umožňuje jeho prevádzku v priamom kontakte s vodou a nečistotami;
• nastavenie a konfiguráciu FLS je možné vykonať na diaľku cez GPRS - cez terminály MT-700 a MT-600.

Senzor skupiny spoločností SCOUT bol nedávno ohlásený a teraz sa testuje v rôznych klimatických zónach. Po dokončení testov v teréne plánuje skupina spoločností SCOUT v júni tohto roku začať testovať zariadenie priamo u partnerov.

Snímač hladiny paliva TKLS TechnoKom bol nedávno ohlásený a ešte nevstúpil do masového predaja. Podľa prezentovaných charakteristík je vidieť, že ide o snímač hladiny paliva s veľkým množstvom moderných funkcií, ako je vzdialená aktualizácia a ladenie programu, autokalibrácia a autodiagnostika.

SAT-FUEL snímač hladiny paliva od firmy Satelitné riešenia oproti svojim konkurentom nemá žiadne špeciálne výhody a zároveň sa funkčne veľmi nelíši od snímačov iných výrobcov.

vo FLS skupina spoločností "Ultra" EPSILON EN predstavil nové riešenia, ktoré rozširujú možnosti tohto snímača. Snímač EPSILON EN poskytuje modifikácie s frekvenčnými, analógovými, digitálnymi vstupmi RS-232, RS-485.

Hlavné výhody EPSILON® EN:

• modulárna konštrukcia (meracia hlava sa montuje a demontuje nezávisle od palivovej sondy, čo umožňuje v prípade potreby ľahkú a rýchlu výmenu meracej hlavy bez prekalibrovania nádrže); prítomnosť sklonomera (umožňuje výrazne zvýšiť presnosť merania hladiny paliva pri prevádzke na nerovnom teréne);
• prítomnosť vstavaného koncentrátora (schopnosť merať celkový objem paliva vo vozidlách s niekoľkými nádržami);
• elektronické galvanické oddelenie zabudované do snímača; stupeň ochrany proti výbuchu lEXiallB bez vonkajšej IS bariéry v základnej, pokročilej a zjednodušenej verzii.

FLS "ASK-Sensor" od spol "Automatické riadiace systémy" má nasledujúce rozdiely od konkurentov:

• Nízka cena
• Kontrola kvality vo všetkých fázach výroby
• Modulárna konštrukcia - ak zlyhá jeden z prvkov snímača, nezmení sa celý modulárny dizajn, ale iba chybný prvok (výmena prebieha bez prekalibrovania nádrže), čím sa eliminujú dodatočné náklady
• Skrutky upevnenia sú uzavreté a zapečatené špec. tesnenie - prístup k držiakom snímača je vylúčený
• Odolný voči vibráciám
• odolný proti výbuchu
• Kábel je chránený kovovým zvlnením
• Krytie meracej hlavy IP68

Spoločnosť "Technoton" vyrába DUT-E, ktorý má tieto charakteristické vlastnosti:

• tepelná korekcia s nastaviteľným koeficientom umožňuje automatickú korekciu meraní na základe okolitej teploty*;
• Autodiagnostika DUT-E vám umožňuje kontrolovať spoľahlivosť údajov*;
• certifikovaný na dodržiavanie povinných automobilových noriem Ruskej federácie, Bieloruska, EÚ;
• skrátenie bez potreby kalibrácie (modely A5, A10, F);
• predĺženie dĺžky pomocou prídavných sekcií DUT-E – do 6000 mm*;
• ergonomické bajonetové upevnenie snímača šetrí čas inštalácie;
• utesnenie otvorov, aby sa zabránilo neoprávnenému zásahu do činnosti snímača;
• dodávaná súprava obsahuje všetko potrebné pre inštaláciu a pripojenie (pripojovací kábel, montážna doska, gumové tesnenia, skrutky, tesnenia);

* - DUT-E 232, DUTE 485.

závery

Porovnávacia tabuľka obsahuje všetky hlavné charakteristiky snímačov hladiny paliva. Tabuľka ukazuje, že všetky snímače sú na rovnakej úrovni z hľadiska hlavných parametrov presnosti a prevádzkových parametrov. Existujú však niektoré modely, ktoré sa líšia prítomnosťou sklonomera a funkciou ochrany proti výbuchu.

Podľa informácií z tabuľky možno vidieť, že priemerná úroveň cien za FLS sa drží v rozmedzí 6000-7000 rubľov. Zároveň sa sleduje zdražovanie snímačov od výrobcov, ktorí sú na trhu dlhodobo a svoje produkty osvedčili ako jedny z najspoľahlivejších.

Porovnávacia tabuľka charakteristík FLS