Цифровой уровень топлива своими руками. Датчик уровня топлива – что он знает о нашем бензобаке? Возможные неисправности и способы их устранения

Решил сделать цифровой индикатор количества топлива на грузовой автомобиль (автобус), используя штатный (довольно посредственный) датчик уровня топлива...

Весь процесс создания и что из этого вышло читаем в статье далее.

Начальные условия:

Грузовой автомобиль (автобус) с бортовым напряжением 24в
Топливный бак для дизельного топлива на 220л
Датчик уровня топлива ДУМП39
Указатель уровня топлива ЭИ8057М-3

Нужно:

Сделать цифровой указатель уровня топлива, используя штатный датчик уровня.

Для начала придется тщательно изучить, что из себя представляет штатный датчик уровня топлива, именуемый. Демонтируем его и внимательно рассматриваем.

Как и следовало ожидать, имеется поплавок, тяга, переменный резистор... стоп, про переменный резистор подробнее. Как говорится, лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать:
Конструкция одновременно и логична, и топорна. Логично то, что ползунок скользит не по непосредственно переменному сопротивлению (которое довольно нежное), а по металлическим отводам от него, но за такое повышение надёжности приходится платить дискретностью. Топорно в этой конструкции то, что, как видно на фото, в среднем положении поплавка мы имеем нехилую зону "нечувствительности", из-за очень уж широкого центрального отвода от сопротивления. Зачем это сделано, остаётся только догадываться, но что имеем, с тем и придётся работать.

Итак, роемся в инете и ищем инфу. Вот что я откопал:

Диапазон перемещения поплавка - 412мм

Номинальное сопротивление - 800 Ом (по другому источнику номинальное сопротивление - 761,0 – 193,5 Ом )

Рабочий диапазон от -40°С до +60°С

Наработка на отказ - 400тыс. км до 95% ушатывания ресурса

Масса 160 грамм, аналог - МАЗ.

В общем-то не густо.

Берём тестер и замеряем, в итоге получачается такая картина:
Схема включения:

Измеренные параметры датчика:

Полное сопротивление - 767 Ом

Дополнительное сопротивление - 187 Ом (оно обеспечивает минимальное сопротивление датчика).

Левая (по фото) часть сопротивления - 203 Ом (13 отводов на ползунок), правая часть Ом 376 (17 отводов на ползунок).

Два металлических сектора выше контактной группы - левый сектор не используется, правый идёт на лампу резеврного остатка топлива.

В общем-то такое подробное описание привожу только для любопытствующих, нам же нужно значение напряжения, которое мы имеем на выходном контакте при различном уровне топлива. При крайнем левом положении контакта на выходе у нас получилось 1,57в , при крайнем правом положении 3,28в, половина бака - 2,44в. В начале сектора включения лампы остатка резерва 2,95в.

Ещё для любопытных. Общая схема подключения датчика уровня топлива выглядит примерно так:
Катушки L1A, L1B, L2 - это отклоняющая система указателя уровня топлива (по сути миллиамперметр) Резистор - термоконпенсационный.

На самом деле это схема классического электромагнитного автомобильного прибора, а конкретно ЭИ8057М-3 - это уже нечто другое: внутри расположена электронная схема, стрелка приводится в движение шаговым электродвигателем, и управляется всё это при помощи микроконтроллёра PIC .

В принципе, этого достаточно для тарировки цифрового указателя, если бы не парочка неприятностей:

1. Указанный объём топливного бака в 220л не соответствует действительности, на самом деле в баке помещается больше топлива.

2. При крайнем правом положении подвижного контакта датчика, когда в баке якобы уже нет топлива, на самом деле поплавок уже должен находится ниже уровня бака, что конечно же глупость (определено геометрией бака и датчика уровня топлива.

3. Измерив рулеткой геометрию бака, убеждаемся, что это прямоугольный параллелепипед с незначительно закруглёнными длинными гранями, размеры 40х112х60 см . Соответственно перемножив стороны, получаем внутренний объём в 268л, что, согласитесь, сильно отличается от заявленных 220 л, и очень сомнительно, что внутренние перегородки, сетка, топливозаборник, и тп. занимают аж почти 50 л .

4. Как уже написано выше, сопротивление датчика на протяжении длины его сопротивления нелинейно.

Что делаем:

Заливаем полный бак и контролируем напряжение на выходе ДУТ. Получается, что после достижения отметки 1,57в в бак ещё входит добрых двадцать литров топлива.

Снимаем поплавок и ставим датчик на место. Естественно тяга, лишённая поплавка, уходит на самое дно бака, смотрим напряжение - оно составляет 3,02в ! Это важно, т.к. фактически при таком положении в баке уже нет топлива, а подвижный контакт ещё не дошёл до крайнего положения в 3,28в , при этом штатный прибор ЭИ8057М-3 показывает что в баке осталось ещё 1/8 объема. (Поставив поплавок в центральное положение, на штатном ЭИ8057М-3 наблюдаем вместо положенных 1/2 бака аж 5/8 уровня, при полном баке штатный прибор зашкаливает).

Смотрим на график нашего датчика уровня топлива,

Возмём три точки - сопротивления датчика, первая точка это его наименьшее сопротивление (подвижный контакт слева) образованное дополнительным сопротивлением в 187 Ом (на фото вертикальный чёрный прямоугольник), вторая точка при среднем положении контакта когда последовательно включены 187 Ом и 203 Ом , т.е. 390 Ом , полное сопротивление соответственно будет 390 + 376 = 766 Ом.

(по горизонтали - сопротивление в Омах, по вертикали условные единицы длины)

Ничего приятного в этой картине нет, датчик вродебы и линеен но имеет существенный излом.

С такой картиной мы либо получим точность посередине, либо на концах ломаной, либо чтото среднее произведя аппроксимилацию:

Получив формулу с поправкой и коэффициентом можно в принципе уже сделать нечто похожее на цифровой указатель уровня топлива, коэффициент R 2 линии тренда в 0,97 конечно не плох, можно в принципе использовать всё что больше 0,95.

а можно получить для каждой прямой свой коэффициент пересчёта, что будет более точно:
Сразу замеряем значение АЦП в нужных нам точках чтобы 5% допуск на резисторы делителя на входе АЦП нам ничего не подпортили и получаем в диапазоне от пустого бака (ADC822) до 1\2 бака (ADC700) :

(по горизонтали полученные отсчёты АЦП, по вертикали объём топлива в литрах)

В диапазоне от 1\2 бака (ADC700 ) до полного (ADC456 ):
Из вышеприведённого имеем следующее:

1. С увеличением кол-ва топлива сопротивление датчика уменьшается, и уменьшается падение напряжения на нём.

2. Дельта напряжения датчика составляет 1,45в , что при 10 битном АЦП составит 56% что более чем достаточно для масштабирования результата АЦП в шкалу 0....220л и позволит обойтись просто оцифровыванием результата без использвания ОУ для подгонки под нужный диапазон напряжения.

Схема проста до безобразия:

Микроконтроллёр Mega8, LED индикатор на 3 разряда с общим катодом, входной делитель из двух резисторов R1, R2 . Стабилитрон (по буржуйски зенер "zener" диод:)) для защиты входа МК на всякий случай. Цепи питания я рисовать не стал, там классические 0,1мкф керамика и какой нибудь электролит на 100...1000мкФ как и гасящие резисторы между МК и индикатором, подойдут любые в диапазоне 80...100Ом в зависимости от напряжения питания МК и яркости индикатора. Напряжение на борту автомобиля при заведённом двигателе составляло 27,5в .

Мой вариант разводки платы:
Справа на плате я расположил преобразователь питания обеспечивающий 5в при бортовом напряжении 10...30в преобразователь собран на МС3406 3 по типовое схеме из даташита. дроссель murata 1812 . Указанный на схеме стабилитрон на 3,3в я профукал при разводке и допаивал сверху.

Почему я применил Mega8 когда есть куда более удобная Tiny26 и тп. ? потому что у Mega 8 имеется 1кБ оперативки, зачем столько? микроконтроллёр не просто замеряет напряжение на входе и выводит на индикатор пересчитанное значение, он постоянно записывает замерянные значения в одну из 256 ячеек памяти, заполняя их по замкнутому кругу и после записи каждой ячейки производит расчёт усреднённого значения по всем имеющимся в текущий момент 256 ячейкам.

Индикатор распологается вне платы на приборной панели автомобиля и соединяется с ним 11 жильным шлейфом. Плата помещается в крохотный корпус (второй, тот что с 4мя проводами-клеммами) лишний пластик из корпуса удалили бокорезы.

Плата односторонняя, без перемычек:

Сначала распаял ШИМку и проверил работы, работает. покрыл лаком. можно продолжить сборку:

P.S. Проект создан при огромной поддержке Романа Викторовича, за что ему огромное спасибо, также спасибо человеку Jonson из Украины за математическую помощь и некоторые идеи.

На чтение 6 мин.

Многообразие автомобильных топливных систем предполагает использование различных датчиков уровня топлива. Некоторые можно изготовить самостоятельно.

Датчик уровня топлива помогает определить объем горючего в топливном баке авто. Этот измерительный элемент входит в состав топливной системы и монтируется в топливный бак. Работает такое устройство совместно с указателем топливного уровня, расположенным на панели приборов. Если вас интересует оборудование для контроля и уровня топлива, то вы его можете посмотреть на сайте компании ЭТР ЮГ etr-yug.ru .

Как устроены измерители топлива в различных автомобилях

Современные авто вместо классического топливного измерителя оснащаются потенциометрической конструкцией. Причиной тому служат несколько факторов:

Конструкция проста;
Измерения уровня топлива точны;
Цена умеренная.

Хотя потенциометр и обладает рядом преимуществ, есть у него и существенный недостаток — контакты выходят из строя или окисляются из-за своей подвижности; Потенциометрический датчик для автомобиля может быть рычажным или трубчатым. Оба типа измерителя снабжаются пластмассовым, металлическим или пенопластовым поплавком.

Отличия датчиков рычажного и трубчатого типов

Принцип работы обоих устройств идентичен, но некоторые различия все же имеются. В рычажном измерителе поплавок, находящийся на поверхности топлива, соединяется с подвижными контактами потенциометра при помощи металлического рычага. Такой датчик включает в себя и топливный насос, и потенциометр, и топливозаборник, и транзисторы. При изготовлении потенциометрического измерителя своими руками, помните, что лучше использовать толстопленочный резистор — он прослужит гораздо дольше.

Рычажное устройство является универсальным, его можно применить к любому топливному баку.

Трубчатое устройство для измерения перемещает поплавок при помощи специальной направляющей трубочки. Параллельно трубке проходят проводки сопротивления, на которых замкнется кольцо поплавка. Главным плюсом такого принципа работы — измеряющий прибор будет устойчив к колебанию топлива, во время движения транспортного средства (при поворотах, спусках, подъемах).

Такой датчик можно установить не в каждую топливную систему. Ограничивать будут геометрические параметры топливных баков. Потенциометрические измерители лучше не устанавливать на автомобили, горючее для которых содержит спирты — этиловый или метиловый, а так же биодизель. Такие вещества губительны для контактных поверхностей. Для транспортных средств, использующих горючее, с биодизельными или спиртовыми примесями, лучшим вариантом станет бесконтактный датчик для измерения уровня топлива.

Виды бесконтактных датчиков

Наиболее усовершенствованными современными разработками стали бесконтактные измерительные приборы, определяющие объем горючего в баке. Основной принцип работы — определение количества топлива, без погружения чувствительных элементов датчика непосредственно в бак. Бесконтактных измерительных приборов существуют несколько видов:

Магнитные — его чувствительные элементы плотно закупорены и защищены от соприкосновения с горючим. Информацию об уровне топлива по-прежнему передает рычажный поплавок, соединенный с магнитом. Таким образом, происходит перемещение магнита по секторам, на каждом из которых закрепляются пластинки разной величины из металла. Информация передается от магнита к металлической пластине, создавая электрический импульс, этот сигнал считывает датчик, и мы видим показатель уровня топлива в баке.
Радиоуправляемые — данные передаются на приборную панель по средствам радиосигнала. Особенность таких приборов — питание. Запитан он на долговечную батарею. Срок годности источника питания до 7 лет. Соответственно — нет проводов, аккумулятор не расходует энергию, показатели не зависят от электроэнергии, а значит, более точные.
Ультразвуковой — устанавливается на внешней поверхности бака и контрольном информационном блоке. Для каждого типа топлива устанавливается определенная программа. Этот прибор имеет наиболее высокую взрывозащищенность.

Самодельный датчик для измерения горючего.

Если вы убежденный автолюбитель и любите заниматься ремонтом своей машины, увлечены электроникой и не выпускаете из рук паяльник, то устройство для измерения топлива сможете изготовить своими руками. Для того чтобы изготовить самодельный контактный датчик уровня топлива необходимо знать основные принципы и схемы изделия.

Как работают датчики уровня топлива

Основной принцип работы заключается в алгоритме — для каждого значения уровня горючего существует свой сигнал. Однако, это лишь поверхностная сторона вопроса. Современные измерительные приборы довольно сложны своей конструкцией. Горючее опускается на определенную отметку и только после этого поплавок опустится вслед за ним. Какое-то время указатель будет показывать наполненность бака и постепенно спустится до нужной меры.

Поэтому измерительные приспособления всегда дает некоторую погрешность измерений. Показатель погрешности зависит от колебания горючего и геометрии бака.На приборной панели может быть установлен аналоговый или цифровой выходные сигналы. Аналоговый практически утратил свою актуальность из-за сильной погрешности в измерениях. Цифровой же умеет корректировать и выравнивать данные. Неточности в показаниях минимальные, и возможны на этапе физического измерения.

Изготовление емкостного датчика уровня топлива

Емкостной датчик для измерения горючего основан на принципе сопоставления данных электрической емкости прибора. Сама конструкция — несложная — обыкновенный конденсатор. Поэтому самодельный измеритель топлива вполне реализуемое устройство. Изготовить его можно из подручных материалов — двух металлических пластинок или трубок. Важно соблюдать определенные меры, при изготовлении датчика:

Поверхность обоих электродов должна быть изолирована от электрического контакта;
Пространство между этими электродами должно беспрепятственно заполняться горючим, во время погружения датчика и опорожняться во время понижения уровня топлива;
Монтируется в бак такой дизмеритель под наклоном;
Самодельный прибор не должен иметь подвижных частей;
Запитывать его можно не более чем на 5 ватт, при более высоком напряжении горючее воспламенится от искры;
Размещать измерительную схему нужно как можно ближе к датчику;
Провода для подключения схемы к датчику не должны превышать 2 см.

Самодельный емкостной датчик представляет собой два модуля, соединенные тремя проводами. Первый — модуль емкостного датчика, второй — модуль отображения. По двум проводам идет подача питания к модулю датчика по третьему проводу к модулю отображения передается сигнал, трансформируемый в показатель уровня горючего.

Модули — как это работает

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

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

Доброго времени суток, дорогие наши читатели. В сегодняшней статье мы расскажем про такое полезное устройство как датчик уровня топлива, низкие показатели которого определенно расстраивают каждого водителя.

Еще бы! Когда заканчивается бензин (или другое топливо), выбор у владельца транспортного средства невелик: либо снова заправлять машину, а сегодня это недешевое удовольствие, либо начинать вести активный образ жизни и ходить пешком. Конечно, в основном все всегда выбирают первый вариант, но, наверное, не стоит доводить себя до ситуаций, когда решение приходится принимать немедленно. В этом и призван помогать датчик уровня топлива.

Функциональные особенности устройства

Датчик уровня топлива (ДУТ) - устройство предназначенное для измерения и контроля горюче-смазочных материалов (бензин, дизельное топливо, масло) на транспортных средствах и соответствующих складах. Рассматривать его функции в условиях складской работы не будем и сосредоточим свое внимание на автомобилях, где он применяется для обозначения уровня топлива, конвертации уровня в объем,передачи полученного значения по аналоговому или цифровому пути.

Устройство может использоваться как дополнение к приборам отображения или контроллерами, с возможностью программирования, имеющие характеристики входных электрических сигналов, соответствующие его техническим требованиям.

Главным предназначением датчика уровня топлива транспортных средств является измерение объема и уровня топлива в баках, чаще всего бензобаках (за исключением дизельных и газовых автомобилей). Состоит такое устройство из металлического стержня, устанавливаемого в емкость с топливом (бак), через штатное отверстие, либо же специально сделанное отверстие, подходящее по диаметру. Подключается датчик к мониторинговой системе машины, на которую и передается нужная информация.

Чаще всего, они представляют собой высокоточные устройства универсального типа, что дает возможность их использования не только на автомобилях, но и на другой технике и даже стационарных объектах (складах, заводах). Данное устройство «сотрудничает» с указателем уровня топлива, который размещен на приборной панели.

В наше время существует несколько вариантов датчиков уровня топлива (электронные, цифровые, поплавковые, ультразвуковые, универсальные), но все они преследуют одну общую цель - правильно определить расход содержимого бака, что бы каждый водитель смог контролировать свои затраты на горючее. Кроме того, устройство позволит Вам следить за объемом слива (особо полезная функция для руководителей предприятий, служб такси и других организаций, где сотрудники могут сливать казенный бензин) и заправок топлива (где, когда и в каком количестве производились).

Что бы иметь возможность более детально контролировать уровень топлива следует установить на транспортное средство соответствующий прибор с повышенной чувствительностью и минимальной погрешностью, что обеспечит максимально точные показатели.

Принцип работы датчика

Поместить датчик уровня топлива можно в любой автомобильный бак, в том числе и с дизельной системой. Выводится показания будут на приборную панель транспортного средства, где для этих целей предусмотрен специальный указатель.

Современные баки имеют самую различную форму и конструкцию, на что обязательно стоит обращать внимание, так как этот факт влияет на количество горючего. Помещенный в бак датчик, не сразу начинает подавать правильные сигналы о его наполнении, так как некоторое время отображает наполнение всего бака и лишь потом цифры опускаються до верного уровня. Правда, если верить статистике, ни одно такое устройство не предоставляет абсолютно точных показаний.

Принцип работы датчика базируется на соответствии значении уровня топлива определенному сигналу, в зависимости от которого различают устройства с цифровым и аналоговым сигналом. Аналоговые датчики имеют высокий процент недостоверности, из-за чего сейчас уже практически не используются. Цифровой датчик «переводит» аналоговый сигнал в «цифру», а затем корректирует и выравнивает погрешности в измерениях, вызванные неравномерностью уровня топлива и геометрии бака. Именно этот вид устройств обеспечивает наиболее точные показатели, а погрешности могут присутствовать лишь на этапе физического измерения уровня топлива.

Современные транспортные средства, в основном, используют в качестве датчика уровня топлива потенциометрический датчик перемещения. Его достоинства выражены в простоте, надежности и низкой стоимости. Среди недостатков выделяют подвижность контактов, из-за чего, он в большей степени подвержен износу и окислению.

Существует два вида потенциометрических датчиков, применяемых сегодня в автомобилях: рычажные и трубчатые. И тот и другой вид оснащен поплавком, который всегда находится на поверхности топлива. Изготавливают такой элемент из пенопласта, тонкого, легкого металла или полой пластмассы. Конечно же каждый из видов имеет свои особенности.

Так, в рычажном датчике поплавок соединяется с подвижным контактом потенциометра (устройство, создающее сопротивление току) благодаря металлическому рычагу и может применяться как отдельно, так и входить в состав блока подачи топлива. Из-за своей конструкции, датчики данного типа универсальны и могут использоваться в любых топливных баках.

Трубчатый датчик состоит из трубки в которой поплавок перемещается по направляющей, а параллельно ей располагаются провода сопротивлений с замыкающимися на поплавке контактными кольцами. Главным преимуществом датчика данного типа выступает его устойчивость к перепадам уровня топлива при поворотах, подъемах и спусках автомобиля. Отрицательным моментом является наличие ограничений в использовании, из-за геометрических параметров топливного бака.

Описанные виды датчиков уровня топлива относятся к контактным типам, который совершенно не практичный в условиях применения новых видов топлива: этанола, метанола и биодизеля. Все дело в их агрессивном влиянии на поверхность устройства, из-за чего она быстро изнашивается. В таких случаях рекомендуют использовать бесконтактные датчики уровня топлива, такие как неактивный магнитный датчик положения, чувствительный элемент которого герметично закрыт и не контактирует с топливом.

Уровень топлива вычисляется с помощью традиционного поплавка, соединенным рычагом с постоянным магнитом, который перемещается по сектору с закрепленными металлическими пластинами разной длины. Создаваемое магнитное поле формирует определенный электрический сигнал, соответствующий разному виду топлива.

Возможные неполадки прибора

Датчик уровня топлива, как и любая другая деталь автомобиля периодически выходит из строя и требует проведения ремонтных работ. Сейчас мы опишем наиболее частые причины этого явления. Если показания датчика все время меняются («скачут») причиной этого может быть износ контактных дорожек на плате, которые со временем стираются из-за постоянного перемещения по ним бегунка прибора. В случае не большой стертой площади, можно попробовать так загнуть бегунок, что бы он стал выше стертого места, но если площадь износа большая, то решить проблему удастся только заменив датчик.

Иногда, при полном баке, стрелка указателя возвращается к нулевому показателю. Возможной причиной этого является неправильное размещение ограничителя хода поплавка.

При включенном зажигании и работающем моторе, стрелка указателя остается неподвижной. Чаще всего причина кроется в перегорании предохранителя, неисправности приемника указателя (датчика), повреждении соединительных проводов или окислении их наконечников.

Если стрелка уровня топлива часто падает к нулевому значению, а в процессе этого еще и дергается, то стоит проверить токосъемник, возможно, он слабо касается резистора датчика, или же оборвалась обмотка резистора.

Также, может совсем перестать работать лампочка предупреждения о минимальном количестве топлива в баке, или работать с перебоями. В этом случае, скорее всего дело в резисторе и вполне возможно его придется заменить.

Самой распространенной проблемой потенциометрических датчиков является быстрый его износ и окисление дорожек, что и определяет появление вышеописанных проблем.

Ремонт датчика уровня топлива своими руками

Мы уже назвали возможные причины поломок датчика уровня горючего, теперь рассмотрим способы борьбы с ними.

И так, что делать если индикатор уровня топлива завышает (занижает) реальное количество горючего в баке? Прежде всего стоит попробовать отрегулировать датчик. Сделать это можно двумя основными способами:

передвинуть штифт поплавка в крайние положения, при чем стрелка на индикаторе также должна попадать в эти положения (0 - пустой и 1 - полный). Если же стрелка при крайнем положении не хочет устанавливаться на «0» или «1», загните штифт, оставляя его подвижным и отрегулируйте;

нужно разобрать приборную панель и добравшись через нее к датчику, снять стрелку присоединив провода обратно к прибору. После этого заведите автомобиль и дайте ему поработать примерно 10 минут, а затем следует выставить ось указателя в положение «1» и снова подсоединить указательную стрелку.

Если датчик зависает на нулевом показателе, следует разобрать приборную панель и найти контактные провода идущие к устройству. Все гайки необходимо открутить и зачистить наждачкой, стерев там самым возможное окисление, а затем установить их на прежние места, при этом плотно закрутив. Точно также следует поступить со всеми массами на кузове (уделив особое внимание массе под ручником).

Выяснить в чем именно проблема: в самом датчике или в индикаторе, поможет специальный прибор - мультиметр. С его помощью проводится диагностика индикатора: при полном баке приблизительное значение сопротивления должно составить около 7 Ом (возможно немного меньше), если заполнена половина - сопротивление будет колебаться от 108 до 128 Ом; а при полном отсутствии топлива мультиметр покажет значение в 315-345 Ом.

Что бы проверить датчик отсоедините провода идущие на него и подключите сопротивление в 330 Ом, затем добавьте в цепь резистор 10 Ом; запустите двигатель и можно приступать к измерению сопротивления на резисторе с помощью ползунка (стрелка при этом плавает от значение «пустой» до значения «полный»).

Прежде, чем приступить к ремонту или замене вышедшей из строя детали датчика, необходимо точно знать где он находится и как его отремонтировать в случае низкого уровня давления. А размещен он в нижней части бензобака, поэтому для проведения демонтажа придется поднять автомобиль домкратом (либо воспользоваться смотровой ямой) и отсоединить контакты. После снятия датчика, в первую очередь следует обратить внимание на состояние дорожек, ведь именно они зачастую первыми стираются под воздействием бегунка.

На автомобилях, оснащённых ЭСУД, топливо подаётся электрическим бензонасосом прямо из топливного бака. Если горючее заканчивается, есть риск выхода из строя самого насоса. Поэтому важность датчика уровня топлива на современных машинах очень высока. Однако различные виды датчиков имеют разную степень надёжности.

Признаки неисправности датчика уровня топлива

Естественно самый распространённый признак выхода из строя устройства является полная неподвижность стрелки при включении замка зажигания. Также может сигнализировать о неисправности, поднятие стрелки указателя до упора в сторону полного бака. Боле трудно диагностировать неточность показаний. В этом случае прибор показывает наличие топлива в баке, контрольная лампочка не горит, а двигатель не запускается из-за отсутствия горючего. Также и наоборот. При заправке оказывается, что бак почти полон, хотя указатель обозначает только три четверти занятого объёма.

Важно! Не всегда эти признаки указывают на неисправность именно датчика, может оказаться неисправным и стрелочный прибор измерения количества топлива в панели приборов.

Устройство пары: указатель панели и датчик уровня топлива в баке

Указатель на панели приборов - это миниатюрный электрический, реверсивный двигатель. Действие его основано на создании индукционного поля в обмотках статора. Проще говоря, стрелка находится на валу ротора, который движется вокруг своей оси под действием бортового напряжения. Степень поворота ротора регулируется сопротивлением на выходе из обмоток. Это и есть провод «К» к датчику топлива в баке. Второй провод на паре старого образца - это независимая контрольная лампочка. При падении уровня измеряемой жидкости до минимального уровня, контакт замыкается на корпус, и лампочка загорается, сигнализируя о критическом объёме.

На более современных системах цепь, в паре указатель—датчик, на корпус не замыкается, и сигнал уходит обратно в прибор на панели, который уже соединён с «массой». И при падении потенциала до определённого значения зажигает сигнальную лампочку, интегрированную в схему указателя.

Это самые распространённые системы контроля уровня топлива на современных автомобилях. Для простоты эти два типа можно определить, как:

указатель с массой датчика
контролёр с обратной связью
устройство стандартного датчика уровня топлива

По сути датчик уровня топлива представляет собой реостат с переменным сопротивлением. На керамическую пластину нанесена металлическая шкала исполняющая роль спирали в обычном реостате. По углам пластины выведены два припаиваемых контакта. В зависимости от типа датчика идёт соединение проводов. Если указатель и проводка старого образца - один контакт идёт на корпус крепления датчика, а второй - к указателю, через крышку корпуса. Второй провод - это провод контрольной лампы и соединяется с «массой» отдельной «дорожкой» в положении пусто. В качестве «бегунка» реостата выступает подвижный металлический контакт, плотно прижатый к шкале датчика. Прикреплённый к нему поплавок в зависимости от уровня топлива в баке двигает «бегунок» вдоль шкалы. Именно это меняет сопротивление цепи указателя, заставляя стрелку двигаться в нужном направлении. Так же работает и новая система с обратным сигналом. Просто на керамической пластине нет разъёма контрольной лампы, и оба контакта соединены проводами с указателем уровня топлива в панели приборов. В зависимости от модели автомобиля датчики могут отличаться сопротивлением шкалы. Все они маркированы отдельными значениями, например:

ДУТ-1-01;
ДУТ-1-03;
ДУТ-2-03,

Как определить неисправность датчика уровня топлива

В первую очередь определяется что именно неисправно, указатель на панели приборов или сам индикатор уровня топлива в топливном баке. Для этого необходимо обеспечить доступ к проводным входам и разъёму датчика на баке. Как правило на всех автомашинах имеется технологическое отверстие для этой операции. В зависимости от модели и производителя, лючок расположен в разных местах. Он указан в технической документации машины. Для проверки работоспособности указателя уровня топлива на панели желательно иметь под рукой следующее:

контрольную лампочку (пищалка) с детектором «массы»;
автомобильный тестер;
рабочий датчик уровня топлива (подходящий по VIN-коду).

Дело в том, что старые модели с «массой» датчика на корпус, вполне можно проверять замыканием на корпус, подающих ток проводов. Однако с моделями последних лет с обратной связью это не всегда проходит.

Процесс проверки указателя на панели приборов с массой датчика

Отсоединить провода от датчика уровня топлива в баке. К разъёму должен быть обеспечен свободный доступ. Включить зажигание. На проводах датчика должен появиться устойчивый «+». Это проверяется контрольной лампой и тестером. Напряжение на проводах должно быть равно общему напряжению сети. Если оба провода имеют нормальные показатели вольтажа, необходимо выяснить какой из них контрольная лампа, а какой датчик. Для этого провода по очереди замкнуть на «массу». При замыкании одного, должна загореться лампочка критического уровня топлива. Когда массируется другой, стрелка указателя уровня горючего должна резко уйти в положение «полный бак». Если всё так и произошло, значит неисправен датчик уровня топлива и его надо снимать для замены или ремонта.

Проверка указателя уровня топлива с обратной связью

На таких приборах, как правило, только один из двух проводов имеет устойчивый «+», а второй - слабо выраженную «массу». Это определяется контрольной лампой с детектором «-». Кроме того, зачастую при неисправном датчике или указателе, стрелка, наоборот, становится в положение «полный бак». Проверив контрольной лампой наличие загрузки проводов, нужно подключить к ним исправный датчик, поднять и опустить поплавок уровня топлива. Стрелка указателя должна двигаться в соответствии с положением поплавка. А в положении «пусто» загорится контрольная лампа уровня.

Внимание! Штангу привода реостата необходимо двигать медленно. Резкий рывок в сторону «полный» или «пустой» вполне может вывести из строя исправный указатель.

Возможные неисправности датчика уровня топлива

Конечно самой частой неисправностью датчиков уровня топлива всех видов является протекание поплавка управляющего передвижным элементом реостата. Обычно в этом случае стрелка указателя постоянно находится в положении пустой бак.

Потом идёт загрязнение шкалы пластины. Это может быть и осадки из топлива, и элементы стирающегося бегунка. Стрелка может застыть в любом положении. Или сильно нарушается точность показаний указателя уровня горючего.

Обрыв проводки как на корпусе, так и у пластины с реостатом. И, наконец, механическое повреждение самой пластины. Могут быть ещё какие-то экзотические неисправности, но они настолько редки, что рассматривать их не стоит. Если неисправность есть, но не диагностируется, лучше заменить датчик уровня топлива в сборе.

Как отремонтировать датчик уровня топлива своими руками

Ремонт датчика уровня топлива вполне доступен и для простого автолюбителя. Детали устройства, свободно можно приобрести в магазине автомобильных запчастей. Необходимо демонтировать датчик из бака и изучить его характеристики. Маркировка находится на лицевой стороне пластины прямо над шкалой реостата.

Если пробит поплавок, то это самая меньшая проблема. Они меняются элементарно. Обычно, это наполненный воздухом пластиковый бочонок, он элементарно извлекается из гнезда держателя и вставляется новый. Иногда это пористый элемент и его можно заменить двумя способами. Снять запорную шайбу и надеть новый, зафиксировав его. Или поменять поплавок в сборе со штангой, что гораздо проще.

Если загрязнены полоски шкалы реостата их необходимо просто почистить.

Внимание! Чистить пластинку необходимо только мягкой тканью или ватой, смоченной в спирте. Жёсткая материя или любой другой предмет могут повредить тонкий слой шкалы и реостат можно выкидывать.

Отпаявшиеся или оторванные провода можно аккуратно припаять на место или спаять в месте перелома, а вот треснувшую, сломанную пластину - только заменить новой.

В большинстве случаев, сейчас этим никто не страдает. Нерабочий прибор заменяют и всё. Благо цена их невысока. Тем более, что на автомобилях последних лет пластина реостата, да и все остальные детали устройства крепятся защёлками.

Неточные показания указателя, можно обмануть регулируя угол на штанге, удерживающей поплавок. Выгибая его в разные стороны можно добиться в итоге более точных показаний.

В первую очередь, можно упомянуть электронное табло для панели приборов. Его устанавливают вместе с штатным стрелочным указателем уровня топлива на панель в свободную ячейку или прямо на торпеду. Выводится три провода, «+», «-» и «Д». Последний подключается к датчику вместе со штатным прибором. На извлечённом из бака датчике корректируются показания уровня в цифровом формате, от «пусто» до «полный бак». Особой точности к показаниям это не прибавляет, но придаёт стильный вид панели приборов, и греет душу владельцу. Указатели используются различной формы и вполне можно подобрать табло под дизайн салона своего автомобиля.

Совсем другое дело новинка в этом вопросе (относительная) - это ультразвуковые датчики уровня топлива. Здесь, как и в большинстве приборов, используется принцип приёма-передачи ультразвуковых волн. Датчик можно установить в бак, не нарушая его целостность. Сигнал можно перевести на цифровой монитор на панели приборов и даже вывести на компьютер или ноутбук через систему ГЛОНАСС. На сегодня - это самый точный способ получения данных об уровне топлива. Однако, пока это довольно дорогая процедура, которая к тому же требует особых знаний и умений для калибровки излучателя УЗИ и специализированного оборудования для программирования. Однако всё говорит, что измерители этого типа будут широко применяться в будущем.

На видео ниже можно посмотреть замену датчика контроля топлива на автомобиле ВАЗ «Приора»:

Как устроены измерители топлива в различных автомобилях

Датчик уровня топлива

Современные авто вместо классического топливного измерителя оснащаются потенциометрической конструкцией. Причиной тому служат несколько факторов:

Конструкция проста;
Измерения уровня топлива точны;
Цена умеренная.

Хотя потенциометр и обладает рядом преимуществ, есть у него и существенный недостаток - контакты выходят из строя или окисляются из-за своей подвижности; Потенциометрический датчик для автомобиля может быть рычажным или трубчатым. Оба типа измерителя снабжаются пластмассовым, металлическим или пенопластовым поплавком.

Отличия датчиков рычажного и трубчатого типов

Принцип работы обоих устройств идентичен, но некоторые различия все же имеются. В рычажном измерителе поплавок, находящийся на поверхности топлива, соединяется с подвижными контактами потенциометра при помощи металлического рычага. Такой датчик включает в себя и топливный насос, и потенциометр, и топливозаборник, и транзисторы. При изготовлении потенциометрического измерителя своими руками, помните, что лучше использовать толстопленочный резистор - он прослужит гораздо дольше.

Рычажное устройство является универсальным, его можно применить к любому топливному баку.

Трубчатое устройство для измерения перемещает поплавок при помощи специальной направляющей трубочки. Параллельно трубке проходят проводки сопротивления, на которых замкнется кольцо поплавка. Главным плюсом такого принципа работы - измеряющий прибор будет устойчив к колебанию топлива, во время движения транспортного средства (при поворотах, спусках, подъемах).

Такой датчик можно установить не в каждую топливную систему. Ограничивать будут геометрические параметры топливных баков. Потенциометрические измерители лучше не устанавливать на автомобили, горючее для которых содержит спирты - этиловый или метиловый, а так же биодизель. Такие вещества губительны для контактных поверхностей. Для транспортных средств, использующих горючее, с биодизельными или спиртовыми примесями, лучшим вариантом станет бесконтактный датчик для измерения уровня топлива.

Виды бесконтактных датчиков уровня топлива

Виды бесконтактных датчиков

Наиболее усовершенствованными современными разработками стали бесконтактные измерительные приборы, определяющие объем горючего в баке. Основной принцип работы - определение количества топлива, без погружения чувствительных элементов датчика непосредственно в бак. Бесконтактных измерительных приборов существуют несколько видов:

Магнитные - его чувствительные элементы плотно закупорены и защищены от соприкосновения с горючим. Информацию об уровне топлива по-прежнему передает рычажный поплавок, соединенный с магнитом. Таким образом, происходит перемещение магнита по секторам, на каждом из которых закрепляются пластинки разной величины из металла. Информация передается от магнита к металлической пластине, создавая электрический импульс, этот сигнал считывает датчик, и мы видим показатель уровня топлива в баке.
Радиоуправляемые - данные передаются на приборную панель по средствам радиосигнала. Особенность таких приборов - питание. Запитан он на долговечную батарею. Срок годности источника питания до 7 лет. Соответственно - нет проводов, аккумулятор не расходует энергию, показатели не зависят от электроэнергии, а значит, более точные.
Ультразвуковой - устанавливается на внешней поверхности бака и контрольном информационном блоке. Для каждого типа топлива устанавливается определенная программа. Этот прибор имеет наиболее высокую взрывозащищенность.

Самодельный датчик для измерения горючего.

Как работают датчики уровня топлива

Основной принцип работы заключается в алгоритме - для каждого значения уровня горючего существует свой сигнал. Однако, это лишь поверхностная сторона вопроса. Современные измерительные приборы довольно сложны своей конструкцией. Горючее опускается на определенную отметку и только после этого поплавок опустится вслед за ним. Какое-то время указатель будет показывать наполненность бака и постепенно спустится до нужной меры.

Самодельный датчик уровня топлива

Изготовление емкостного датчика уровня топлива

Емкостной датчик для измерения горючего основан на принципе сопоставления данных электрической емкости прибора. Сама конструкция - несложная - обыкновенный конденсатор. Поэтому самодельный измеритель топлива вполне реализуемое устройство. Изготовить его можно из подручных материалов - двух металлических пластинок или трубок. Важно соблюдать определенные меры, при изготовлении датчика:

Поверхность обоих электродов должна быть изолирована от электрического контакта;
Пространство между этими электродами должно беспрепятственно заполняться горючим, во время погружения датчика и опорожняться во время понижения уровня топлива;
Монтируется в бак такой дизмеритель под наклоном;
Самодельный прибор не должен иметь подвижных частей;
Запитывать его можно не более чем на 5 ватт, при более высоком напряжении горючее воспламенится от искры;
Размещать измерительную схему нужно как можно ближе к датчику;
Провода для подключения схемы к датчику не должны превышать 2 см.

Самодельный емкостной датчик представляет собой два модуля, соединенные тремя проводами. Первый - модуль емкостного датчика, второй - модуль отображения. По двум проводам идет подача питания к модулю датчика по третьему проводу к модулю отображения передается сигнал, трансформируемый в показатель уровня горючего.

Модули - как это работает

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

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

autodont.ru

❶ Как сделать датчик уровня топлива

Вам понадобится

- отвертка;
- ключ «на 10»;
- головка «на 7»;
- тестер или мультиметр;
- новый терморезистор.

Инструкция

Отсоедините «минусовый» провод от аккумулятора. Снимите заднее сиденье для освобождения доступа к бензоприемнику. Отогните шумоизоляционное покрытие над крышкой лючка.

Отверните два самореза, а затем снимите крышку лючка. Отсоедините разъем датчика. Ослабьте крестообразной отверткой хомуты крепления шлангов подвода и слива топлива к трубкам. Сдвиньте поочередно шланги с трубок с помощью ключа «на 10».

Выньте бензоприемник с датчиком уровня топлива из бака. Это нужно делать осторожно, чтобы не повредить поплавок. Снимите затем прокладку бензоприемника. Закройте крышку бензоприемника на время работ.

Удалите грязь с датчика и осмотрите его. Проверьте исправность цепи с помощью тестера или мультиметра. Основной причиной поломки датчика является выход из строя терморезистора, который располагается в колбе. В этом случае сигнал на тестере будет отсутствовать.

Снимите пластину, закрывающую верхнюю часть колбы. Удалите пришедший в негодность терморезистор из колбы и из крышки.

Установите в колбу новый терморезистор. Если неизвестно, какое сопротивление имел сгоревший резистор, подберите его следующим образом.

Подсоедините к разъему датчика уровня топлива, находящемуся на бензоприемнике, терморезистор пробного сопротивления и включите зажигание. Лампочка на панели приборов должна загореться через 5-10 секунд. Налейте в небольшую емкость немного бензина и опустите туда подключенный терморезистор. Подождите пять-семь минут. Если он подобран правильно, лампочка должна погаснуть.

Впаяйте «ножку» терморезистора в середину колбы, так чтобы он не касался ее стенок. Припаяйте затем его верхнюю «ножку». Соберите датчик.

Установку произведите в обратной последовательности. Подключите «минусовый» провод к аккумулятору. Проверьте работу датчика уровня топлива при первой возможности.

www.kakprosto.ru

Датчик уровня топлива – как получить достоверные данные? + видео

Что же делать, если неправильно показывает, глючит или врет датчик уровня топлива в баке? Конечно же, немедленно отремонтировать его либо заменить новым, так как данный прибор не только прогнозирует наши затраты на горючее, но и экономит семейный бюджет, контролируя его расход.

Основные функции устройства

Все емкостные датчики уровня топлива предназначены для измерения количества жидкости в емкости, а точнее, в бензобаке. Их подключают к системе мониторинга транспортного средства, на которую они и передают соответствующие сигналы. В основном, это высокоточные универсальные устройства, использовать которые можно не только для автомобилей, но и для другой техники, а также стационарных объектов.

Сегодня существует несколько видов данного механизма. И совсем не важно, какой датчик уровня топлива (поплавковый, электронный, цифровой, ультразвуковой, универсальный) был выбран, его главная функция все равно остается неизменной – определение расхода содержимого бака. А ведь именно затраты на горючее являются самыми постоянными и ощутимыми для кармана. Также датчик уровня бензина позволит контролировать и такие моменты, как слив топлива (эта функция особенно актуальна для предприятий, служб такси и т.д.), и, конечно же, не даст обдурить вас на заправке.

Для более детального наблюдения за уровнем горючего необходимо установить на своем автомобиле более чувствительные приборы с наименьшей погрешностью.

Принцип работы прибора

В основном, устройство датчика уровня топлива предполагает наличие поплавка. Чаще всего, он изготавливается из пластмассы, пенопласта или же другого легкого материала. Также важно и наличие потенциометра, его роль выполняет резистор, на поверхности которого нанесены металлические полосы, а его подвижный контакт создает переменное сопротивление току, который проходит по нему.

На сегодняшний день наиболее популярными являются потенциометрические датчики трубчатого или же рычажного типа. Принцип работы датчика уровня топлива первого типа сводится к тому, что поплавок, помещенный в трубку, перемещается в зависимости от положения жидкости и замыкает провода, расположенные параллельно направляющим. Во втором же случае подвижный контакт потенциометра соединяется с поплавком посредством металлического рычага.

Возможные неполадки датчика уровня бензина

Проблемы с датчиком уровня топлива носят различный характер. Наиболее распространенные неполадки связаны с тем, что прибор показывает недостоверные данные, например, его стрелка указывает на то, что бак пустой, а на самом деле топлива в нем еще предостаточно. А причин подобного поведения довольно много, например, может выйти из строя сама панель, а возможно, что сбилась стрелка, или же заклинило поплавок.

Когда же показания прибора скачут: допустим, в начале движения он указывает на минимальный уровень топлива, зато потом это значение возрастает само по себе, то это тоже говорит о том, что устройство не работает, а как проверить и починить датчик уровня топлива в такой ситуации, мы опишем чуть ниже. Если же перестала загораться на панели лампочка, предупреждающая о минимальном количестве горючего в баке, или же она работает, но неисправно, то все дело в терморезисторе, который нужно немедленно заменить.

Ремонтируем датчик уровня топлива сами

Но прежде чем приступать непосредственно к замене или же ремонтным работам, нужно знать, где находится, как снять и отремонтировать датчик низкого уровня топлива. Крепится он на бензобак снизу, и поэтому, чтобы его снять, желательно поднять авто на домкрат и отсоединить контакты. Первым делом обращаем внимание на состояние дорожек, так как они зачастую стираются от воздействия бегунка. Если дефект небольшой, то можно подогнуть бегунок таким образом, чтобы он находился выше поврежденного участка. В случае, когда такое сделать невозможно, следует заменить весь прибор.

Также проверка неисправности датчика уровня топлива предполагает диагностику контактов и «массы» (особенно находящейся под ручным тормозом). Чтобы добраться до контактов, нужно снять панель и затем уже подтянуть все гаечки, посредством которых и создается замыкание. Если стрелка, показывающая уровень горючего, сбилась, то необходимо нажать на кнопку суточного пробега, а затем завести движок.

Но кроме информации, как отремонтировать или же заменить этот прибор, кому-то может быть интересно, как обмануть датчик указателя уровня топлива. Один из способов слить незаметно бензин – поставить, так называемую, капельницу, ведь этот прибор фиксирует только те сливы, которые происходят за весьма короткий временной интервал. А вот если жидкость будет капать потихоньку, то такая афера не будет обнаружена. В общем, ремонт и замена датчика уровня топлива – операции несложные, поэтому вовсе не обязательно обращаться для этого к специалистам, а можно сделать большинство мероприятий самостоятельно. Куда более важно подобрать действительно качественное устройство.

carnovato.ru

Цифровой показатель уровня топлива

Данная сборка применяется в тандеме с заводским датчиком уровня горючего, но вместо штатного стрелочного индикатора. Базируется схема на микроконтроллере PIC 16F676, который выводит значения на цифровой счетчик.

Собственно схема устройства.

Процесс сборки, если есть опыт в данной сфере, достаточно прост. В связи с этим подробнее остановлюсь на настройке микроконтроллера.

Калибровка. Для первой калибровки устройства необходимо будет опустошить бак от горючего, только после этого начать настройку. С показаниями в 0 литров – на счетчике нажимает калибровочную кнопку, у нас должны засветиться цифры 02 – заливаем ровно 2 литра в бак.

После этого счетчик должен выкинуть цифры 04- доливаем еще 2 литра и опять нажимаем на кнопку. При каждом нажатии кнопки, вы как бы соглашаетесь с тем, что в баке находится именно N-литров топлива. Калибровку необходимо проводить до тех пор, пока бак не будет полон (в данном случае вместительность бака 40 литров). После того, как в баке будут все 40 литров, мигание индикатора прекратится. При падении уровня бензина до шести литров счетчик даст знать об этом – частым миганием показателей.

Единственным минусом счетчика является то, что у него есть небольшая погрешность в измерении уровня топлива при движении автомобиля.

Схема была взята с иного источника, было выявлено несколько недостатков:

Делитель необходимо подобрать с сопротивлением в 500 Ом.
Все номиналы электролитов в микрофарадах
78D5 – стабилизатор напряжения
Прошивка микроконтроллера осуществлена именно 40 литровую вместительность бака, если у вас бак будет большей емкости, то придется переделывать саму прошивку.

Файлы: Прошивка и схема (Sprint Layout 5) - Сама программа.

Прошивка на

Код ПРОШИВКИ.

Вот вам исходник - кому интересно - переделывайте. Эта строчка отвечает за точки калибровки: litr: array of byte = (0,5,10,15,20,25,30,35,40,45,50,55,60);

В даном примере - прошивка до 60Л с калибровкой через 5Л

AdrHi: byte = 12; - количество точек калибровки