Автор Тема: Электронный ДУТ (датчик уровня топлива)  (Прочитано 14454 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн Rosich

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 835
  • Country: ru
  • Активность:
    0%
  • Карма: +340/-0
  • Вольха
Датчик уровня топлива... такая маленькая хренюшка, такая дешёвая, но такая дефецитная. Стоимость её 240 рубликов, но найти её я не смог даже в инете. У меня стоит датчик типа ГАЗ-1, таких датчиков нет нигде... Его сопротивление около 270 килоом. Замена другим просто невозможна ибо сопротивление у аналогичных датчиков совершенно другое. Какое решение возникшей ситуёвины?
Их несколько:
1. Дальнейшие поиски такого датчика. (сомнительная перспектива)
2. Использование автомобиля без данного датчика - расчёт примерно по километражу. (ох и дерьмовенько это, ибо ошибка может стоит дорого, аж стоимости бензонасоса).
3. Покупка альтернативного датчика. (дорого, аж от 9000 рупий).
4. Попробовать самому сделать ёмкостной датчик. (как вариант).
Я принял решение попробовать четвёртый вариант. В эту тему буду сбрасывать всю информацию по этому вопросу.

Оффлайн Rosich

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 835
  • Country: ru
  • Активность:
    0%
  • Карма: +340/-0
  • Вольха
Re: Электронный ДУТ (датчик уровня топлива)
« Ответ #1 : 28 Среда Августа 2013 23:13:36* »
И так, начнём:
Знать уровень топлива в баке не только «прикольно», но иногда жизненно необходимо. В некоторых случаях затруднительно оценить уровень топлива в баке из-за его расположения или недостаточной прозрачности. Для таких случаев и существуют датчики уровня топлива. На сегодняшний день наиболее распространены поплавковые датчики. Принцип работы таких датчиков достаточно прост. Поплавковый механизм в зависимости от уровня топлива в баке изменяет положение подвижного контакта потенциометра. Показание напряжения на потенциометре измеряются и преобразуются в человекочитаемый вид. Однако не всегда имеется возможность установить поплавковый датчик из-за его габаритов. Кроме того, в аппаратах, где крен является нормальным состоянием, например, сверхлегкие летательные аппараты, возможен перекос и подклинивание поплавкового механизма. Кроме того, положение бака в наземном и полетном положении может отличаться, что может внести изменения в работу поплавкового механизма. Однако существуют и другие способы измерения уровня топлива. Я говорю о емкостном датчике топлива. Он особо актуален, если существует необходимость избавится от подвижных частей.

Этот способ основан на измерении электрической емкости датчика, которая, в свою очередь, зависит от уровня топлива. Датчик, с помощью которого измеряется уровень топлива, называют емкостным датчиком уровня топлива. Конструкция датчика достаточно проста и представляет собой не что иное, как конденсатор. Он состоит из двух обкладок, между которыми существует зазор, который может заполнять топливо. Исполнение датчика может быть в виде двух металлических пластин или вставленных одна в другую трубок. При этом поверхности двух электродов (обкладок конденсатора) не должны иметь электрического контакта, а промежуток между обкладками должен свободно заполняться топливом при погружении датчика и так же свободно освобождаться при уменьшении уровня топлива. Поскольку топливо заполняет пространство между обкладками конденсатора (датчика), его емкость изменяется. Этот способ подходит только для жидкостей, не проводящих электрический ток. Таким способом  не получится измерить  уровень воды. Бензин и другие виды жидкого топлива электрический ток не проводят. Измеряя электрическую емкость датчика можно оценить уровень топлива в баке. Хотелось бы обратить внимание на некоторые недостатки такого способа измерения. Дело в том, что диэлектрические свойства топлива могут изменяться при изменении химического состава топлива. Т.е. при смене типа топлива, возможно, придется калибровать прибор. Не смотря на это, такой способ позволяет устанавливать датчик в баке под углом, или даже монтировать в крышку заливной горловины бака. Датчик не имеет подвижных частей, что в некоторых случаях крайне необходимо.

Насколько безопасно помещать электрическую схему в бак? Многих беспокоит этот вопрос. А вдруг искра? Наша схема датчика питается напряжением 5В, а датчик заряжается через резистор в несколько мегаом. В этих условиях образование искры невозможно. Напряжение в 5В ничтожно мало для возникновения искры пробоя. Кроме того, в баке любого автомобиля уже «плавает» электрический датчик уровня топлива. Низкие напряжения и токи не могут вызвать искру и возгорание топлива.

Я не ставил перед собой задачу получить супер точный датчик, способный измерить уровня топлива в 1мм и погрешностью в 0,1%, хотя это вполне возможно. Учитывая, что датчик создавался для аппаратов, где топливо в баке будет подвижно, нас вполне устроит бюджетный вариант с погрешностью в 5%.

Немного о конструктивных особенностях. Для уменьшения паразитных емкостей измерительная схема должна находиться в непосредственной близости от датчика. Не допускается подключение датчика к измерительной схеме с помощью проводов более 20 мм. Другими словами измерительная схема должна быть на датчике, датчик в баке, в то время, как дисплей должен находиться возле человека на некотором расстоянии от бака. Поэтому, конструктивно схема измерения уровня топлива разделена на два модуля — модуль емкостного датчика топлива и модуль отображения. Эти два модуля связаны между собой тремя проводами по двум из них подается питание к модулю датчика, по третьему — от модуля датчика передаются данные в цифровом виде к модулю отображения. Это позволило решить вопрос с передачей данных на несколько метров, и дает возможность конструктивно изменять модуль отображения. При этом схему модуля датчика модифицировать не придется.
Схема модуля датчика основана на измерении времени заряда датчика. Чем выше уровень топлива, тем выше емкость датчика, тем больше времени потребуется для заряда датчика (конденсатора). Работает схема следующим образом. Используется встроенный в микроконтроллер ATMega8A аналоговый компаратор.
На вход компаратора PD7 подается половина напряжения питания через резистивный делитель R3,R4. В момент, когда датчик зарядится до этого напряжения, сработает компаратор. На ноге PD6 устанавливается логический «0». Датчик разряжается через резистор R2. После чего выход PD6 переключается и работает как вход компаратора, запускается таймер, а датчик начинает заряжаться через резистор R1. При достижении напряжения установленного на входе PD7, срабатывает компаратор, таймер останавливается. Показания таймера используются для вычислений. Для обеспечения стабильности микроконтроллер должен тактироваться кварцем. Чем больше частота, на которой работает контроллер, тем выше точность измерения. В нашей схеме ATMega8A тактируется кварцем 16Мгц. Измерения выполняются постоянно, усредняются и один раз в секунду отправляются по последовательному порту UART на скорости 9600 в виде числового значения. На этом функции модуля датчика и заканчиваются.

В качестве датчика я использовал две полоски из фольгированного текстолита толщиной 1.5мм размерами: 290×20 мм. Полоски склеены между собой фольга к фольге через небольшие непроводящие прокладки. Расстояние между пластинами 1.5 мм. Их можно делать практически любой длины. При необходимости можно обрезать. Особо важно обеспечить равномерный зазор между пластинами по всей длине  «конденсатора» .
Отображением полученных от модуля емкостного датчика данных занимается модуль отображения. Этот модуль можно спроектировать в соответствии с Вашими требованиями. Данные можно выводить на светодиодную линейку, на дисплей, как в нашем случае, на стрелочный индикатор или любое другое устройство отображения. При необходимости модуль датчика можно подключить к компьютеру через такой  переходник.

Модуль отображения работает следующим образом. Данные в числовом виде принимаются от модуля датчика по порту UART на скорости 9600, рассчитываются показания уровня топлива и выводятся на дисплей. Но для того, чтобы выполнить корректный пересчет, модулю отображения потребуется знать как минимум два значения датчика — числовое показание датчика при пустом баке и числовое показание датчика при полном баке. Для этого, после установки датчика выполняется процедура калибровки прибора. Модуль отображения запоминает показания при пустом и полном баке, сохраняет в своей энергонезависимой памяти и в соответствии с этими данными выполняет пересчет. Поскольку от модуля не требуется особого быстродействия, его микроконтроллер ATMega8A работает на частоте 2Мгц от встроенного RC-генератора.
Процедура калибровки прибора:
-топливный бак должен быть пуст, прибор выключен
-нажмите и удерживайте кнопку
-включите питание прибора
-отпустите кнопку
-на экране появится «SET 0″. Убедитесь, что бак пуст и нажмите кнопку.
-на экране появится «SET 100″. Залейте полный бак топлива и нажмите кнопку.
-калибровка завершена.
Это наиболее простой вариант модуля отображения. В перспективе можно создать модуль с возможностью тарирования. Т.е. указать прибору не только два крайних значения при пустом и полном баке, а несколько промежуточных, которые учитывали бы особенности формы бака. Такой подход позволит не только отображать уровень топлива, но и рассчитывать оставшееся количество топлива в литрах. А также, при необходимости, вести ориентировочный расчет времени работы двигателя на текущем остатке топлива.

Оффлайн Rosich

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 835
  • Country: ru
  • Активность:
    0%
  • Карма: +340/-0
  • Вольха
Re: Электронный ДУТ (датчик уровня топлива)
« Ответ #2 : 28 Среда Августа 2013 23:15:46* »
Вся предыдущая информация взята отсюда:
Емкостной датчик уровня топлива на ATMega8A
Сейчас веду переписку с автором по поводу некоторых нюансов. (пытаюсь, письмо отправил, может ответит)

Оффлайн Dustmaker

  • ГАЗ-310221 ЗМЗ-406 Е2
  • Администратор форума
  • *****
  • Сообщений: 27483
  • Country: ru
  • Активность:
    19.6%
  • Карма: +1/-1000
  • Make dust or eat dust
    • ВОЛГАУНИВЕРСАЛ
Re: Электронный ДУТ (датчик уровня топлива)
« Ответ #3 : 28 Среда Августа 2013 23:18:08* »
Rosich, у меня тоже на указателе уровня топлива погода на Марсе, но я приспособился.  :sarcastic:
Смотри сюда, можно не дёргаться до тех пор пока при резком повороте бензин не начнёт уплывать от бензоприёмника.
Это совсем не страшно и не больно бензонасосу. Если вдруг на повороте появился перебой в работе двигателя, то после поворота нужно начать искать ближайшую заправку.
Нужно учитывать рельеф местности, если кругом равнина, тогда проще, а если горы, тогда советую начинать искать заправку как только постоянно загорится красная лампочка.
Надеюсь что ты немного расслабишься прочтя эту инфу.  :drinks:
No offtop, No flood, No overquoting, No spam, No post-clon = No problem
$лавэ €диной ₽оссии!
Отдам жизнь Медведева за Доширак.

Оффлайн Rosich

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 835
  • Country: ru
  • Активность:
    0%
  • Карма: +340/-0
  • Вольха
Re: Электронный ДУТ (датчик уровня топлива)
« Ответ #4 : 28 Среда Августа 2013 23:21:45* »
Дело в том, что в баке порядка 40 литров, это факт, а стрелочка прибора на нуле, и лампа горит постоянно. Вот в чём компот.

Оффлайн Dustmaker

  • ГАЗ-310221 ЗМЗ-406 Е2
  • Администратор форума
  • *****
  • Сообщений: 27483
  • Country: ru
  • Активность:
    19.6%
  • Карма: +1/-1000
  • Make dust or eat dust
    • ВОЛГАУНИВЕРСАЛ
Re: Электронный ДУТ (датчик уровня топлива)
« Ответ #5 : 28 Среда Августа 2013 23:23:31* »
А подогнуть поплавок не пробовал?  :sm70:
No offtop, No flood, No overquoting, No spam, No post-clon = No problem
$лавэ €диной ₽оссии!
Отдам жизнь Медведева за Доширак.

Оффлайн Rosich

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 835
  • Country: ru
  • Активность:
    0%
  • Карма: +340/-0
  • Вольха
Re: Электронный ДУТ (датчик уровня топлива)
« Ответ #6 : 28 Среда Августа 2013 23:28:41* »
Завтра проведу эксперимент, вместо датчика подцеплю обыкновенный резистор, если приборка будет реагировать, значит собака зарыта в блоке бензонасоса.
Сегодня проверил сигнальную лампу: она загорается когда на ДУТе соединяется масса с сигнальным проводом лампы.
Сегодня я отсоединил колодку от насоса и проверил: лампа погасла, значит косяк в самом бензонасосе (в модуле).
Завтра подверюсь с помощью переменного резистора.

Оффлайн Dustmaker

  • ГАЗ-310221 ЗМЗ-406 Е2
  • Администратор форума
  • *****
  • Сообщений: 27483
  • Country: ru
  • Активность:
    19.6%
  • Карма: +1/-1000
  • Make dust or eat dust
    • ВОЛГАУНИВЕРСАЛ
Re: Электронный ДУТ (датчик уровня топлива)
« Ответ #7 : 28 Среда Августа 2013 23:34:49* »
Я заменил поганые винтики крепящие бензонасос к баку на клёвые болтики из нержавейки.
Теперь у меня нет ваще проблем вынуть из бака бензонасос, но и нужды такой нет.  :pardon:
ФОТКИ здесь.
No offtop, No flood, No overquoting, No spam, No post-clon = No problem
$лавэ €диной ₽оссии!
Отдам жизнь Медведева за Доширак.

Оффлайн Rosich

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 835
  • Country: ru
  • Активность:
    0%
  • Карма: +340/-0
  • Вольха
Re: Электронный ДУТ (датчик уровня топлива)
« Ответ #8 : 28 Среда Августа 2013 23:48:20* »
Всё верно, у меня тоже так. Только я поставил стальные и смазал обильно. Нержавеечные готовы, надо подогнать под размер и докрутить резьбу.

Оффлайн Rosich

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 835
  • Country: ru
  • Активность:
    0%
  • Карма: +340/-0
  • Вольха
Re: Электронный ДУТ (датчик уровня топлива)
« Ответ #9 : 30 Пятница Августа 2013 17:45:41* »
Немного теории:
Обзор типов датчика уровня топлива, датчика уровня жидкости

Датчик уровня топлива устанавливается в топливный бак и подсоединяется к навигационному терминалу (автотрекеру) регистрирующему измеренные показания или вычисленные значения уровня топлива. Датчики уровня топлива можно классифицировать по методам измерения и интерфейсам передачи данных.

1. Поплавковый резистивный датчик уровня топлива. Как правило, такие датчики уровня топлива являются штатными (устанавливаются при производстве транспортного средства) и по принципу действия являются резистивными: положение поплавка определяет выходное сопротивление датчика уровня топлива.

2. Поплавковый герконовый датчик уровня топлива. Измерение уровня топлива достигается за счет скольжения магнитного поплавка по длине измерительной линейки (направляющая трубка), в которой установлены герконы и резисторы соединенные по схеме резистивного делителя. Замыкание геркона изменяет сопротивление, значение которого может быть преобразовано в аналоговый или цифровой выходной сигнал.

3. Поплавковый магнитострикционный датчик уровня топлива. Измерение значения датчика уровня топлива достигается за счет скольжения магнитного поплавка по длине измерительной линейки (направляющая трубка), в которой натянут датчик уровня топлива, а струна из магнитного сплава. Принцип измерения положения поплавка основан на эффекте магнитострикции.

4.
Емкостной датчик уровня топлива. Работа ёмкостного датчика уровня топлива основана на принципе изменения ёмкости между двумя электродами, исполненными в виде трубок различного диаметра вставленных одна в другую. Ёмкость такого конденсатора изменяется в зависимости от заполнения жидкостью пространства между электродами. Конденсатор включен в цепь генератора частоты, значение которой может быть преобразовано в аналоговое или (и) цифровое. Соответственно, емкостной датчик уровня топлива может иметь один или два выхода: аналоговый и цифровой.

Цифровой выход может быть исполнен в виде последовательного интерфейса передачи данных rs232, rs485 или др., по которому производится приём команд настроек работы датчика уровня топлива от системы контроля расхода топлива и передача фактического значения частоты, вычисленного уровня топлива и дополнительные значения полученные от одного или нескольких датчиков температуры, установленных в схеме преобразования и вычисления или распределённых по длине электродов датчика. Установка нескольких датчиков температуры позволяет более точно производить вычисления уровня топлива.

5. Ультразвуковой датчик уровня топлива. Такой датчик уровня топлива состоит из двух частей: электронный прибор и, собственно, ультразвуковой датчик, устанавливаемый на дно бака. Измерение уровня жидкости осуществляется посредством генерирования короткого ультразвукового импульса от прибора к датчику. Этот импульс распространяется до поверхности жидкости, от которой он отражается и опять пройдя через жидкость принимается датчиком уровня топлива. Время прохождения импульса определяет уровень жидкости.

Оффлайн Dustmaker

  • ГАЗ-310221 ЗМЗ-406 Е2
  • Администратор форума
  • *****
  • Сообщений: 27483
  • Country: ru
  • Активность:
    19.6%
  • Карма: +1/-1000
  • Make dust or eat dust
    • ВОЛГАУНИВЕРСАЛ
Re: Электронный ДУТ (датчик уровня топлива)
« Ответ #10 : 30 Пятница Августа 2013 20:35:15* »
Rosich, если у тебя получится сделать такой датчик для "Волги", тогда ты войдёшь в Историю. :hi:
Желаю тебе успеха.  :sm70: Я в этом ничего не понимаю, почти совсем, поэтому не могу сказать ничего умного по этой теме.  :pardon:
No offtop, No flood, No overquoting, No spam, No post-clon = No problem
$лавэ €диной ₽оссии!
Отдам жизнь Медведева за Доширак.

Оффлайн Rosich

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 835
  • Country: ru
  • Активность:
    0%
  • Карма: +340/-0
  • Вольха
Re: Электронный ДУТ (датчик уровня топлива)
« Ответ #11 : 01 Воскресенье Сентября 2013 15:01:59* »
Теперь это у меня идея фикс. Я всё равно его сделаю. Вчера купил полностью погружной насос и установил его (все встало на свои места и уровень топлива показывает,
но это не говорит о том, что он показывает точно), старый насос буду делать под новый датчик.
Проблема была в проводке погружного блока, где именно пока не знаю, мыслю что в штекере, что установлен в крышке.

Оффлайн Dustmaker

  • ГАЗ-310221 ЗМЗ-406 Е2
  • Администратор форума
  • *****
  • Сообщений: 27483
  • Country: ru
  • Активность:
    19.6%
  • Карма: +1/-1000
  • Make dust or eat dust
    • ВОЛГАУНИВЕРСАЛ
Re: Электронный ДУТ (датчик уровня топлива)
« Ответ #12 : 01 Воскресенье Сентября 2013 21:03:41* »
Если чего не знаешь, спрашивай.  :sarcastic:
No offtop, No flood, No overquoting, No spam, No post-clon = No problem
$лавэ €диной ₽оссии!
Отдам жизнь Медведева за Доширак.

Оффлайн Rosich

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 835
  • Country: ru
  • Активность:
    0%
  • Карма: +340/-0
  • Вольха
Re: Электронный ДУТ (датчик уровня топлива)
« Ответ #13 : 02 Понедельник Сентября 2013 18:54:17* »
За мной не заржавеет! :sm226:

 

В быстром ответе можно использовать BB-теги и смайлы.

Имя: E-mail:
Визуальная проверка:
Наберите символы, которые изображены на картинке
Прослушать / Запросить другое изображение
Наберите символы, которые изображены на картинке:
Горьковский АвтоЗавод сокращённо (три буквы):
"Волга" это река или автомобиль?:
т р и п л ю с д в а минус 2 равно (цифра):


Wi-Fi точки в Москве
ßíäåêñ.Ìåòðèêà
Map