Как подключить датчик уровня топлива
Antigraviynaya.ru

Ремонт автомобилей

Как подключить датчик уровня топлива

Автоскоп

АРМ Автоскоп

Интуитивно понятный интерфейс и огромный функционал программы, позволит Вам иметь полный контроль.

Датчик топлива

Погружаемые датчики топлива ДКУТ позволяют существенно экономить расход на работу транспорта за счет точности показаний.

Установка датчика топлива

Описание этапов установки и программирования
датчика ДКУТ-70 (140)
Комплект датчика ДКУТ включает в себя:

– Датчик контроля уровня топлива (ДКУТ) – 1 шт
– Прокладка уплотнительная – 1 шт
– Саморез (4.8 х 29 мм) – 4 шт
– Паспорт ДКУТ, гарантийный талон – 1 шт
– Кабель соединительный 3х жильный х 0.75мм x 5м – 1 шт

Оборудование для установки:

– Устройство программирования топливных датчиков (Программатор электронный для ДКУТ)
– Корончатая фреза для сверления по металлу, диаметром 35-40 мм
– Соединительные коннекторы для проводов
– Стяжки для проводов автомобильные
– Герметик автомобильный
– Изолента ПВХ
– Дрель или шуруповерт – Спиральное сверло по металлу, диаметр 2 мм
– Ножовка по металлу или болгарка
– Персональный компьютер с установленной программой конфигурирования датчиков топлива.

Этапы установки и программирования ДКУТ-70 (140)

Подготовка автомобильного бака и датчика ДКУТ
1. Работы по установке датчика ДКУТ производятся в верхней части топливного бака. При ограниченном доступе к топливному баку производится снятие топливного бака, либо механические действия по открытию доступа к верхней части бака [фото 1]

2. Наметить центральную точку в верхней части бака как показано на [рис 1,2].

С помощью щупа, через заливную горловину, убедится в отсутствии перегородки топливного бака в месте предполагаемого сверления.
3. При помощи дрели с установленной в ней корончатой фрезой просверлить отверстие в ранее намеченной центральной точке бака [фото 2,3]

4. Замерить глубину бака. Необходимо через просверленное отверстие мерной рейкой упереться в дно бака. Зафиксировать значение длины рейки до края выреза.
5. Отметить замеренную глубину на датчике ДКУТ от основания металлической головы с вычетом 1-2 см (например: глубина бака 35 см, соответственно отмеряем на датчике ДКУТ 33-34 см) [фото 4]

6. Болгаркой либо ножовкой по металлу произвести отпиливание датчика ДКУТ по намеченной метке [фото 5]

и обработать место среза напильником [фото 6].

Удалить с обрезаного центрального стержня датчика ДКУТ резиновый наконечник [фото 7]

и установить его на центральный стержень датчика [фото 8,9]

Программирование датчика ДКУТ
7. На компьютере закрыть приложение «АРМ-Автоскоп», если оно запущено. Подсоединить провода подготовленного для установки в бак датчика ДКУТ к проводам программатора электронного для ДКУТ (далее программатор) [фото 10],

как показано на [схеме 1] в приложении. Затем подключить разъём usb выходящий из программатора к компьютеру с установленной программой конфигурирования датчиков топлива ДКУТ (далее конфигуратор) [фото 11].

При правильном подключении зеленый светодиод программатора кратковременно загорится несколько раз и погаснет, красный светодиод загорится непрерывно. ВНИМАНИЕ! Моргание красного светодиода 1 раз в секунду сигнализирует о замыкании красного и черного проводов программатора. При данной ситуации необходимо развести данные провода, убедится в непрерывном горении красного светодиода и продолжить программирование датчика ДКУТ.
8. На компьютере запустить программу – конфигуратор (файл sensorium.exe).
9. В конфигураторе нажать кнопку «Подключить датчик». Если датчик ДКУТ подключился успешно, то данная кнопка измениться на «Отключить датчик» и индикатор на кнопке измениться с красного на зеленый.
10. Выбрать «Пошаговый режим конфигурирования».
11. Шаг 1 – установка минимума:
Необходимо убедится в том, что датчик ДКУТ подключенный к программатору без топлива, а на графике конфигуратора в шкале уровня – нулевые показания. После того, как индикатор под надписью «Текущее значение» изменит цвет с красного на зеленый, нажать кнопку «Установить минимум». Когда индикатор слева от кнопки «Установить минимум» станет зеленым, уровень минимума будет запрограммирован. Для перехода к шагу 2 нужно нажать кнопку «Далее» внизу окна конфигуратора. 12. Шаг 2 – установка максимума:
Погрузить датчик ДКУТ в ёмкость с топливом (аналогичное тому, которое будет использоваться при работе транспортного средства), таким образом, чтобы уровень топлива полностью закрыл измерительный стержень датчика ДКУТ. Либо залить топливо внутрь измерительного стержня, предварительно закрыв технологические отверстия, в верхней части измерительного стержня, изолентой [фото 12,13].

После того, как индикатор под надписью «Текущее значение» изменит цвет с красного на зеленый, нажать кнопку «Установить максимум». Когда индикатор слева от кнопки «Установить максимум» станет зеленым, уровень максимума будет запрограммирован. Для перехода к шагу 3 нужно нажать кнопку «Далее» внизу окна конфигуратора.
При завершении процесса программирования максимума топливо с датчика ДКУТ следует слить [фото 14],

а изоленту с технологических отверстий – удалить! [фото 15]

Либо вытащить датчик ДКУТ из емкости с топливом.

13. Шаг 3 – проверка правильности установки минимума и максимума:
Полностью достать датчик из топлива. Индикатор уровня при этом должен показывать значение в 47+-20 единиц.
Плавно опустить датчик в топливо, до полного погружения измерительного стержня, либо залить топливо в датчик ДКУТ при закрытых технологических отверстиях датчика ДКУТ. Индикатор уровня при этом должен показывать увеличение уровня и максимальное значение должно быть 965+-20 единиц. Если минимум и максимум заданы не верно, следует вернуться к «Шагу 1», нажав кнопку «Назад».
Если минимум и максимум заданы верно, то нажать кнопку «Далее».

14. Шаг 4 – Установка выходных сигналов:
Если датчик ДКУТ программируется для работы с оборудованием системы «Автоскоп», то на желтом проводе датчика установить «ШИМ выходной сигнал», остальные показатели оставить без изменений. Нажать кнопку «Установить выходные сигналы». Когда индикатор слева от кнопки «Установить выходные сигналы» станет зеленым, перейти к Шагу 5, нажав кнопку «Далее». Если датчик ДКУТ программируется для работы с системами, использующими аналоговые либо частотные каналы передачи данных, то установить соответствующие пометки напротив нужного типа сигнала, а так же указать необходимый диапазон изменений.

15. Шаг 5 – Установка кода доступа:
Данный код доступа используется для подключения программатора к датчику ДКУТ. Предназначен для предотвращения несанкционированного переконфигурирования датчика ДКУТ. Код доступа может содержать цифры и буквы английского алфавита.

Необходимо ввести код доступа и нажать кнопку “Установить код доступа”. После того, как индикатор слева от кнопки станет зеленым, код доступа записан. Для завершения программирования датчика ДКУТ необходимо нажать кнопку “Далее” внизу экрана, затем в верхнем левом углу окна нажать кнопку «Отключить датчик». Usb провод программатора можно отключить от компьютера и затем отсоединить провода от датчика ДКУТ. Программирование датчика ДКУТ-70 завершено. Установка датчика ДКУТ в бак.

16. На баке отметить места сверления отверстий для закрепления датчика ДКУТ саморезами.

17. При помощи дрели и спирального сверла на 2 мм, просверлить 4 отверстия в баке.

18. Очистить место вокруг высверленного технологического отверстия в баке от металлической стружки и загрязнений.

19. Нанести автомобильный герметик равномерным слоем вокруг технологического отверстия в баке [фото 16].

20. Положить прокладку уплотнительную таким образом, что бы совместить отверстие прокладки и технологическое отверстие бака, а так же места крепления датчика ДКУТ саморезами [фото 17].

21. Нанести автомобильный герметик равномерным слоем на поверхность прокладки уплотнительной [фото 18].

22. Установить датчик ДКУТ в технологическое отверстие бака [фото 19].

Рекомендуется зафиксировать положение датчика ДКУТ таким образом, что бы провод, отходящий от него, избегал перетирания либо перегибания в процессе эксплуатации.
23. Закрепить датчик ДКУТ на баке при помощи саморезов [фото 20].

24. Подключить датчик ДКУТ к бортовому питанию автомобиля и прибору [схема 2]. Рекомендуется при соединении проводов использовать соединительные коннекторы, а места подключения герметизировать при помощи гофрированной трубки и изоленты.
25. Установить бак на штатное место [фото 21].

Мониторинг транспорта Автоскоп

Мониторинг транспорта Автоскоп позволит контролировать местоположения транспорта, а так же обеспечит сохранность топлива в баке благодаря врезным датчикам уровня топлива “ДКУТ”.

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

0. Вступление

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

1. Немного теории

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

Читать еще:  Как заменить радиатор печки ваз 2109

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

2. Описание работы электрической схемы датчика уровня топлива


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

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

В реальности это будет выглядеть примерно вот так:

График уровня топлива + скорость.

3. Чертеж датчика уровня топлива, материалы

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

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

4. Итог

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

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

Подключение датчика уровня топлива 6 поколение

Подключил уровень топлива на серо-черный провод, назначил как ” Частотный вход ДУТ”. Подскажите пожалуйста существует ли процедура калибровки ДУТ?

Ответы 27

Функционал, позволяющий использовать аналоговые датчики уровня топлива пока не используется.

Вот зарегистрировался из-за этого вопроса.

Т.е. возможность считывания данных не из CAN не реализована, но возможность назначить аналоговый либо частотный вход ДУТ сделана, хотя оно заведомо не будет работать. Зачем?

Вопрос вызван безуспешной попыткой подключить ДУТ на Subaru Forester SJ 2018. Это 2 последовательных реостата с одним концом на массе.

Функционал заложен в систему на аппаратно-программном уровне, однако, данный функционал пока не используется в Телематике.

Т.е. остается только ждать и надеяться, что его скоро реализуют?

Аппаратно он будет воспринимать описанную схему датчиков? Сейчас он диагностике показывает 3-10% и цифра меняется каждые 5-10 секунд. реально в баке около 25-30%.

Информация о применяемости функционала в будущем пока отсутствует.

Вот поэтому было бы правильно не делать возможным назначение провода на вход ДУТ. У людей бы не было повода для подобных вопросов. 🙂

З.Ы. ответьте, пжлст, про S66+R6. 🙂

Действующий функционал заявляется на основе инструкций и анонсов, а не доступности тех или иных настроек в СтарЛайн Мастер.

Я понял. Не спорю. Но доступная и не работающая опция вызывает вопросы, которых могло бы не быть. 🙂 Спасибо за пояснение. Будем ждать.

здравствуйте! Не поменялась ли ситуация по возможности использования аналогового провода дут на старлайн е96? Спасибо.

Здравствуйте. На сегодня топливо можно читать либо из кан, либо через частотный датчик. Поддержка резистивных датчиков пока отсутствует .

для этого сгодиться прошивка 2.13.1 или нужно ставить обязательно 2.14.0?

Какой конкретно частотный датчик уровня Вы хотите подключить?

автомобиль Киа Рио без кана 2012 год

Спасибо за ответ. Пожалуйста, внимательнее перечитайте мое сообщение. Вы, как Профессиональный установщик, лучше меня знаете, что на Рио используется резистивный датчик уровня топлива, а не частотный. В зависимости от уровня топлива, поплавок меняет сопротивление на проводе, а не частоту ипульсов. На сегодня поддержка такого датчика отсутствует, но планируется в перспективе. Прошу пока подождать. Спасибо за Ваше терпение.

Как обстоят дела с возмозножтью считывания показаний с резистивного ДУТ на сегодняшний день?

Здравствуйте. Резистивные ДУТ на сегодня не поддерживаются.

доброе время ,есть ли какие изменения по резестивному ДУТ?

Здравствуйте. Резистивные ДУТ на сегодня не поддерживаются.

Здравствуйте. Интересно по наличию функционала считывания показаний топлива в баке с резистивного датчика.?

На данный момент топливо отображается в тысячах процентов ))) Спасибо.

Как и указано выше, система не поддерживает работу с резистивными датчиками уровня топлива.

Согласно Правилам форума, прошу создавать отдельные темы для обсуждения Ваших вопросов.

Спасибо за ответ. Не понимаю только зачем создавать новые темы, по одному и тому же, избитому вопросу.

Отключите провод от машины и выключите в настройках. Не будет оно работать. ))

Если это не работает , то зачем в старлайн мастере есть возможность менять назначение этого провода?

Согласно Правилам форума прошу создавать отдельные темы для Ваших вопросов.

На канал можно назначить частотный датчик уровня топлива. Определенной модели. Отдельный внешний датчик. Это перспективный функционал.

Резистивные датчики на сегодня не поддерживаются. Топливо можно на сегодня получать только из CAN. Не аналогом. По входу подключение датчика не поддерживается. Если просто подключить провод уровня топлива к входу сигнализации, работать не будет. Этот функционал не заявлен. Топливо читается только из CAN. Аналогового чтения нет.

Пожелание добавить в системы функционал чтения топлива по аналогу передано разработчикам.

Благодарю за соблюдение Правил форума.

Данную информацию уже писали выше. Мы в курсе.

Все вопросы у людей возникают из-за возможности назначить на серо-черный провод именно аналоговый вход ДУТ, когда он в состоянии аналогового входа.

Читать еще:  Как завести машину с севшим аккумулятором одному

Если этот функционал не заявлен и не работает на данный момент, не кажется ли вам логичным убрать эту возможность из прошивки/СЛМ? Ну вот просто, чтобы оно людям глаза не мозолило и не провоцировало подобные вопросы?

Спасибо за сообщение Ваше предложение передано разработчикам на анализ.

Доработка датчика уровня газа Atiker для работы с приборной панелью

Доработка и адаптация электронного резистивного датчика уровня топлива газового (ДУТ) Atiker K01.003060 для последующей установки и согласования работы с индикатором уровня топлива в салоне автомобиля на стандартной приборной панели.

В этой статье

  • О стандартном подключении датчика уровня газа Atiker (ДУТ).
  • Описание устройства датчиков и контрольных приборов автомобиля.
  • Вскрытие и исследование датчика уровня газового топлива Atiker K01.003060.
  • Электрическая схема датчика Atiker K01.003060
  • Доработка датчика Atiker K01.003060.
  • Монтаж в систему автомобиля. Схема подключения.

Газобаллонное оборудование (ГБО) находится под высоким давлением и представляет повышенную опасность!

Вмешательство в работу ГБО должно производиться только квалифицированными специалистами.

Администрация сайта НЕ несет никакой ответственности за ваши действия!

Стандартное подключение датчика уровня газа Atiker K01.003060 90 Ом

Монтаж мультиклапана не затрагивается во время установки датчика и в статье не рассматривается.

Установка датчика Atiker K01.003060 на мультиклапан Tomasetto AT02 220/225-30° c электромагнитным клапаном, уже установленный на пропановый баллон не представляет никаких особых сложностей. Всё сводится к крепежу и регулировке положения небольшого датчика на пластиковую крепежную рамку мультиклапана с помощью 2-х небольших саморезов, без какого либо вмешательства в работу мультиклапана.

Сам по себе датчик не связан с системами, находящимися под давлением. Положение поплавка, находящегося в баллоне согласовывается с датчиком с помощью миниатюрных неодимовых магнитов, расположенных на шарнире поплавка мультиклапана внутри баллона и отделенных латунным корпусом от ответной части датчика.

Датчик оснащен индикаторной стрелкой, поэтому предварительная регулировка положения самого датчика не составит труда. Достаточно установить датчик на мультиклапан в момент когда баллон пустой и совместить шкалу со стрелкой в нолевом положении.

Но возможно также может потребоваться регулировка поплавка мультиклапана, этот этап рассматриваться не будет.

Существует аналогичный датчик для Tomasetto AT02 220/225-30°, он называется AEB1090. Его электронная схема мне не известна.

Описание устройства датчиков и контрольных приборов автомобиля

Датчик имеет диапазон измерения от 90 до 0 Ом, где 0 Ом — пустой баллон. Датчик рассчитан на работу со специальными блоками управления ГБО 2 поколения и выше.

Однако при желании этот датчик можно подключить к штатной приборной панели автомобиля для контроля уровня газа из салона, при определенных условиях.

Установка датчика производилась на автомобиль ИЖ 2126-030 с приборной панелью ВАЗ 2110 старого образца. Стандартный ДУТ в бензобаке имеет сопротивление от 7 — 25 Ом до 285 — 335 Ом (по некоторым данным из интернета) где 285 — 335 Ом — пустой бак.

Из чего следует, что датчики не совпадают не только по номиналам, но еще и по «направлению» измерения.

Вскрытие и исследование датчика Atiker K01.003060

Корпус датчика склеен из двух половинок и разбирается с небольшими повреждениями путем разделения частей корпуса ножом или отверткой. Датчик представляет из себя небольшую электронную плату с расположенными на ней контактными площадками и SMD резисторами.

Стрелка позиционируется на оси на небольших шлицах, поэтому потерять ее положение при обратной сборке не получится.

По своей сути плата представляет из себя 11-позиционный «переключатель сопротивлений» с замыкающим скользящим контактом, расположенным на цилиндре с неодимовыми мини магнитами и стрелкой.

Составив схему платы, я выяснил, что резисторы соединены в последовательную цепочку. Это, на мой взгляд, весьма странное решение производителей датчика и создает определенные трудности для подбора резисторов для изменения номинала датчика.

На плате предусмотрены дополнительные контактные площадки для резистора (R1), которым можно задать реверсивное направления измерения датчика.

На двухсторонней плате находятся переходные отверстия. Для удобства, на фото они промаркированы в соответствии со схемой. 0 — переходные отверстия, идущие «в никуда».

R1 указан условно и на стоковой плате отсутствует.

Таблица сопротивлений платы.

Например, при замыкании переключателем «деления (контакта) 1» с общим контактом «0» на J1 между контактами получится сопротивление всей задействованной цепи резисторов (R общее).

На стоковой плате изменение общего сопротивления резисторов происходит нелинейно, что видно на графике общих сопротивлений по отношению к контактным площадкам.

Доработка датчика Atiker K01.003060

Возможно, для модифицирования датчика могут подойти и модели с другим сопротивлением, всё равно резисторы менять.

Датчик в стоке выдает сопротивление в диапазоне от 90 до 0 Ом, где 0 Ом — пустой баллон. А для модификации нужно наоборот, чем меньше сопротивление, тем больше топлива. Эта проблема решается легко: на плате предусмотрены контактные площадки для резисторов R1 и R12, и в зависимости от того, какой резистор запаян, будет меняться направление измерения.

Для определения необходимых сопротивлений произведены тестовые замеры с помощью макета.

На макетной плате комбинировались резисторы для подбора сопротивлений. Плата была подключена вместо стандартного бензинового ДУТ к проводке автомобиля.

Данные на указателе топлива на приборной панели ваз 2110 старого образца.

После моддинга датчика и установки в систему, выявилось некоторое несоответствие показаний. Причина пока неизвестна. Данные будут отредактированы после тестов в реальных условиях, после нескольких заправок и опустошений баллона.

Соотношение уровня топлива к его объему в баллоне тороидальной формы изменяется нелинейно. График изменения уровня примерно соответствует «полуволне синусоидальной формы». Поэтому были подобранны следующие общие сопротивления в соответствии с таким графиком:

Сначала подобраны значения общих сопротивлений для 11 позиций (11 делений переключателя на плате) в соответствии с синусоидообразным графиком, а уже потом определен ряд резисторов. Произвести такой подбор хорошо получилось в электронной таблице, и график отрисовывался в ней же в реальном времени.

Далее начинать подбор резисторов (R1 — R11) нужно с деления 1 и резистора R1, и так далее по нарастающей, подводя сумму значений к необходимому общему сопротивлению, при этом уже не изменяя подобранные ранее значения резисторов.

Не стоит забывать о доступных номиналах производимых резисторов, например резистора на 14 ом не существует.

На плате расположены SMD резисторы типоразмера 0805.

Необходимые номиналы резисторов и их количество:

5,1 Ом — 1 шт (резистора на 5 Ом не существует, но эта погрешность не имеет принципиального значения)
13 Ом — 1 шт
15 Ом — 2 шт
18 Ом — 1 шт
22 Ом — 1 шт (0 шт, учитывая что 22 Ом резистор уже есть на плате)
27 Ом — 1 шт
39 Ом — 2 шт
47 Ом — 1 шт
30 Ом — 1 шт

SMD резисторы типоразмера 0805, закуплены в большем количестве, на всякий случай.

Модифицированная схема датчика. В этой схеме R12 отсутствует.

Контактные площадки переключателя на плате были покрыты тончайшим слоем жидкой силиконовой смазки. После предварительной проверки работы датчика тестером, плата в корпусе была зафиксирована клеем Момент-88, и далее склеен сам корпус.

Монтаж в систему автомобиля

Чтобы сохранить оба ДУТ бензинового и газового топлива и при этом использовать один и тот же индикатор уровня топлива на приборной панели с наименьшими переделками электрической системы автомобиля, было добавлено переключательное реле, например, модель 98.3777, управляемое кнопкой, установленной где-нибудь в удобном для вас месте.

Принцип установки достаточно прост и изображен на схеме. Основная сложность будет заключаться в организации и протяжке дополнительной проводки.

Так как не исключено, что реле может искрить, его лучше расположить подальше от баллона и мультиклапана, чтобы обезопаситься на случай утечки газа.

От штатного бензинового ДУТ идут два провода, один из них несет информацию (сопротивление) от датчика, а второй идет от замыкателя (или размыкателя, у меня нет информации на этот счет) к сигнальной лампе на приборной панели указывающей на низкий уровень топлива в бензобаке. Датчик этой лампы не связан с потенциометром ДУТ и далее так и останется без изменений. Соединение с общим (GND) проводником осуществляется монтажом датчика на стальном бензобаке (без проводов), который контактирует с кузовом автомобиля.

Провод от ДУТ бензина «разрывается» и подключается к контактам 30 и 87 реле 98.3777, где провод от 30-го контакта уходит в проводку и далее к индикатору уровня топлива.

Так как уровень газа необходимо отслеживать чаще, чем уровень бензина, то нужно подключить ДУТ газового топлива к постоянно замкнутым контактам реле 30 и 88, и при необходимости «включать» реле кнопкой, тем самым переключаясь на ДУТ бензина.

Читать еще:  Как правильно заряжать батарею

Запитать реле нужно через кнопку (выбора ДУТ) и предохранитель на 4 ампера от контакта 15/1 замка зажигания или от +Б катушки зажигания. Но стоит учитывать, что контакт 15/1 и так сильно нагружен.

Для разгрузки контакта 15/1 замка зажигания возможно принять дополнительные меры, используя реле, но это рассматриваться в данной статье не будет.

1 – выключатель зажигания; 2 – блок предохранителей и реле; 3 – катушка зажигания; 4 – аккумуляторная батарея

Детально описывать весь процесс подключения к штатной проводке не имеет особого смысла. Всё сводится к удлинению существующих проводов и монтажу клемм на их концы.

При монтаже руководствуйтесь правилами выполнения электромонтажных работ и здравым смыслом. Производите монтаж аккуратно, не поленитесь произвести пайку проводов и клемм, не допускайте скруток, тщательно изолируйте места контактов, например, термоусадочной трубкой .

Не забывайте, что халатное отношение к монтажу проводки автомобиля может стать причиной пожара и нанести вред окружающим людям и имуществу.

Емкостной датчик уровня топлива на ATMega8A

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.

Принцип измерения и особенности

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 и модуля отображения

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

Пример печатных плат:

Плата модуля датчика

Плата модуля дисплея

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.

Фьюзы (Fuses) для модуля датчика:

Фьюзы (Fuses) для модуля отображения (дисплея):

P.S. Видео теста прототипа:

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector