Как работает датчик уровня топлива
Перейти к содержимому

Как работает датчик уровня топлива

  • автор:

Датчик уровня топлива

Датчик положения уровня топлива (топливный датчик, ДУТ) – это устройство, измеряющее уровень бензина или дизельного топлива в топливном баке автомобиля. Помимо этого, топливный датчик также позволяет:

  • Рассчитывать количество заправок автомобиля;
  • Фиксировать перерасход и слив топлива.

Кроме того, датчик уровня топлива часто используется в единой системе с оборудованием слежения (GPS) для передачи этих данных на компьютер с установленной программой мониторинга. Информация о расходе топлива используется для контроля за каждым отдельным автомобилем и позволяет спланировать стратегию расходов на автопарк в целом.

Топливный датчик может быть установлен не только на стандартные автомобили, но и на грузовые машины, спецтехнику или сельскохозяйственный транспорт.

как выглядит датчик уровня топлива

Как работает датчик уровня топлива в баке

В основе любого датчика уровня топлива, вне зависимости от его устройства и конфигурации, лежит следующий принцип: сигнал датчика меняется в соответствии с изменением уровня топлива в баке. ДУТ старых моделей представляли собой поплавок, закрепленный на реостате, который поднимался и опускался в зависимости от наполненности топливного бака.

Многие современные датчики уже не контактируют напрямую с топливом, но содержат чувствительные элементы (чаще всего магниты), которые воспринимают изменения уровня топлива и передают сигнал на бортовой компьютер.

Характеристики датчика уровня топлива

Различий между датчиком для бензина и датчиком для дизельного топлива нет, этот прибор универсален. Однако датчики различаются в зависимости от характеристик выходного сигнала.

Датчик уровня топлива: типы и виды

  • Аналоговые. Представляют собой поплавок из пластика или металла, плавающий внутри бензобака. При изменении уровня топлива меняются и передаваемые данные на бортовой компьютер автомобиля. Такой датчик самый доступный по стоимости, но сильнее прочих искажает показания. Он по умолчанию предусмотрен в базовой комплектации транспорта.
  • Частотные. Посылают на устройство мониторинга кодированный сигнал, который впоследствии расшифровывается в стандартные показания.
  • Цифровые. Это микропроцессоры, которые отправляют данные с минимумом помех и максимальной точностью.

Выбор подходящего топливного датчика зависит от объемов топливного бака (датчик должен доставать до самого дна, иначе он не сможет правильно замерять количество бензина, когда его останется немного) и уже имеющегося в автомобиле оборудования. К примеру, если система может принимать сигналы цифрового датчика, лучше устанавливать его, а не аналоговый.

Где находится датчик уровня топлива

Датчики могут быть как установлены непосредственно в топливном баке, так и прикреплены к трекеру. Наиболее точные датчики расположены в топливном баке – так они передают показания, максимально лишенные погрешности.

Кроме того, есть случаи, когда имеет смысл установить сразу несколько датчиков:

  • Несколько баков в машине (грузовой транспорт);
  • Топливный бак сложной конфигурации или вытянутой формы (спецтехника, грузовые фуры).

Правильный выбор ДУТ зависит от особенностей топливной системы автомобиля.

Узнайте, как можно сэкономить 13,5 миллонов в год на автопарке из реального кейса ОНПЗ «Газпром Нефть». Получите кейс в удобном мессенджере.

Что такое датчик уровня топлива и зачем он нужен?

Одна из составляющих мониторинга работы автотранспортного средства – датчик уровня топлива. Он размещается непосредственно в емкости с топливом. Устанавливается непосредственно при производстве автомобиля, а также в процессе эксплуатации – по инициативе собственника транспорта. Такой датчик может применяться и на других передвижных объектах (например, морских судах или поездах).

Зачем необходим ДУТ

Расходы на приобретение топлива – одна из самых больший статей при содержании транспорта. Использование датчика уровня топлива помогает не только фиксировать количество топлива на данный конкретный момент времени, но также:

  • определить расход топлива за определенный временной промежуток;
  • подсчитать усредненный расход топлива, например, на сотню километров;
  • контролировать своевременность дозаправок топливом;
  • выявить несанкционированные сливы топлива, факты нецелевого использования служебного автотранспорта.

Все это позволяет вести строгий контроль расхода топлива, находить способы экономии, планировать маршруты, исходя из имеющегося количества горючего. Такие меры способствуют снижению затрат на покупку топлива и содержание автопарка в целом.

Как он работает

Общий принцип работы датчика уровня топлива достаточно прост. Рабочий элемент данного прибора расположен непосредственно в баке. Он передает сигналы на преобразователь, который преобразует их в единицы объема. Информация отображается на указателе уровня топлива, размещенном на приборной панели. Точность показаний зависит от типа и модели прибора. Оптимальным показателем погрешности датчика считается 1–2%.

Основные типы оборудования

Самыми распространенными датчиками уровня топлива на сегодняшний день считаются такие:

  • поплавковые или потенциометрические датчики;
  • емкостные (в данном случае название датчиков происходит от понятия «диэлектрическая емкость»);
  • ультразвуковые датчики.

Поплавковый ДУТ: особенности

Поплавковые датчики являются штатными и устанавливаются в рамках производства автотранспорта. Рабочий элемент прибора представляет собой поплавок, который погружен в топливо и соединен с потенциометром. При снижении или повышении уровня горючего меняется сопротивление потенциометра, а соответственно – напряжение на выходе. Данные о количестве горючего передаются на указатель, размещенный на приборной панели.

Потенциометрические датчики делятся на рычажные и трубчатые. В первом случае поплавок соединяется с контактом резистора с помощью стального рычага. Такой прибор интегрируют в блок подачи топлива, поэтому он считается универсальным – может использоваться в любых топливных системах. В конструкции трубчатого предусмотрена специальная трубка, в которой поплавок перемещается по направляющим. На нем расположены контрактные кольца, которые замыкаются на параллельно расположенных проводах сопротивлений. Такой прибор считается более точным по сравнению с рычажным, но подходит только для баков с определенными геометрическими параметрами.

Основной минус потенциометрических датчиков уровня топлива – способность показывать только относительный уровень топлива. Погрешность достаточно высока – от 10 до 30%. Поэтому большинство автомобилистов предпочитают не ограничиваться таким прибором, а дополнительно установить современное высокотехнологичное оборудование, позволяющее вести точный контроль уровня горючего.

Емкостной ДУТ: особенности

Емкостной датчик уровня топлива устанавливается по желанию владельца автотранспортного средства. Он представляет собой электроконденсатор. Измерительным элементом такого прибора являются две трубки, вставленные друг в друга, но не соприкасающиеся. Промежуток между ними заполняется топливом. В верхней части трубки крепятся к плате датчика, на них подается ток, горючее играет роль диэлектрика. Уровень топлива в пространстве между трубками равен уровню в баке. Чем больше горючего – тем быстрее выполняется зарядка конденсатора.

С помощью платы подсчитывается время зарядки, на основании этих данных определяется уровень горючего в пространстве между трубками, а соответственно – в баке. Данные передаются на указатель уровня топлива.

К преимуществам емкостного датчика уровня топлива относятся:

  • более высокая точность показаний по сравнению со штатным поплавковым прибором;
  • возможность подключения к GPS-трекеру и интеграции в систему мониторинга транспорта. Такое решение дает возможность осуществлять дистанционный контроль расхода топлива как в режиме реального времени, так и за определенный период.

Ультразвуковой ДУТ: особенности

Ультразвуковой датчик уровня топлива представляет собой излучатель ультразвуковых волн. Он устанавливается на внешней поверхности дна емкости с горючим и создает импульсы на частоте ультразвука. Волны проходят через металл и толщу горючего, на рубеже сред «горючее – воздух» они отражаются. Отраженная волна улавливается прибором. Вычислительный механизм рассчитывает уровень топливного столба, исходя из времени с момента отправки волны до момента возвращения отраженного сигнала.

Как и емкостной, ультразвуковой прибор может стать элементом системы мониторинга транспорта. При установке датчика топлива следует учесть такие особенности:

  • нужно обеспечить идеальный контакт прибора с внешней поверхностью емкости. При нарушении данного условия сигналы могут искажаться, а соответственно – показания уровня топлива будут неточными;
  • на качество сигнала способны влиять наличие перегородок внутри бака, материал этих перегородок, наличие неровностей на внутренней поверхности дна, наличие на дне воды, льда, мусора.

Использование ультразвукового датчика уровня топлива станет оптимальным вариантом для автотранспортных средств, переведенных на газ.

Виды ДУТ по интерфейсам подключения

По выходному сигналу различают такие приборы для замера уровня топлива:

  • аналоговый. Данные о количестве горючего передаются в формате величины напряжения выходного сигнала. Например, чем больше топлива – тем выше напряжения. Для перевода данной величины в единицы объема применяется тарировка. Например, напряжение 2 В соответствует 10 литрам бензина. Достоинством такого прибора является возможность использования в тандеме с самыми простыми, доступными по цене трекерами. Однако аналоговому датчику присуща достаточно высокая погрешность – около 4%, поэтому он не подходит для высокоточных измерений;
  • цифровой. В конструкцию прибора интегрирована электронная плата, которая анализирует данные измерительного элемента. Данные передаются в формате условных чисел, с помощью тарировки они переводятся в единицы объема. Стоимость цифрового датчика уровня горючего выше по сравнению с аналоговым. Однако такой прибор отличается высокой точностью показаний, поэтому может стать эффективным элементом системы мониторинга. Кроме того, он использует независимое питание, благодаря чему сбои в работе по причине выхода из строя аккумулятора либо генератора исключены;
  • частотный – передает данные в формате частоты импульсов. Например, чем выше показатель уровня топлива – тем выше частота импульсов. С помощью тарировки данные переводят в единицы объема. Например, частоте 2000 Герц соответствует 30 литров. Частотные датчики уровня горючего – это некое промежуточное звено между аналоговыми и цифровыми моделями. Они отличаются более высокой точностью и помехостойкостью по сравнению с аналоговыми, но уступают цифровому датчику по этим параметрам. На сегодняшний день частотные приборы измерения уровня топлива встречаются достаточно редко, однако такой сенсор может быть установлен при невозможности использования оборудования с другими интерфейсами.

Как подобрать ДУТ

При выборе датчика уровня топлива обязательно следует учитывать высоту и геометрию бака. Длина измерительного элемента должна быть немного больше высоты емкости. Если она меньше, малое количество горючего не будет фиксироваться датчиком. Лишнюю часть измерителя уровня топлива всегда можно обрезать. Конец элемента должен находиться на расстоянии примерно 3 см от дна емкости. Это позволит выполнять максимально точные замеры и при этом минимизировать риски короткого замыкания из-за воды или мусора.

Для большинства автотранспортных средств подходят приборы для контроля топлива с длиной измерительного элемента 70 см. Однако на рынке представлен широкий выбор измерителей разной длины, вплоть до 3 м.

Когда необходимо несколько ДУТов

Бывают случаи, когда на одно транспортное средство нужно установить сразу несколько приборов для контроля топлива:

  • наличие нескольких топливных емкостей. На грузовом транспорте обычно используется по два или даже три бака. В этом случае датчики уровня топлива устанавливаются во все емкости, что позволяет получить точную и полную картину о расходе топлива;
  • бак отличается вытянутой формой (обычно устанавливаются на автотрейлерах). В этом случае минимальные колебания топлива могут негативно повлиять на точность показаний. Поэтому целесообразно установить два (возможно, больше) датчика на разных участках;
  • бак имеет сложную конфигурацию (устанавливаются на сельскохозяйственной технике). Установка нескольких приборов, измеряющих уровень топлива, обеспечит высокую точность показаний.

Что касается интерфейса подключения, то здесь собственник принимает решение сам, исходя из своих запросов и финансовых возможностей.

Как работает датчик уровня топлива

О количестве оставшегося топлива в бензобаке мы узнаем от указателя уровня топлива, получающего информацию от специального датчика уровня топлива (ДУТа). Существует 3 вида таких датчиков. С 80-х годов распространен реостат, другие два — это графические и цифровые, которые недавно начали устанавливаться в автомобилях и уверенно вытесняют реостаты.

Реостат

Принцип действия реостата заключается в перемещении стрелки индикатора биметаллическими полосами. Положение, которое занимает полоса, зависит от создаваемого в цепи датчика сопротивления. В бензобаке устанавливается поплавок, включающий специальный рычаг. При возрастании уровня топлива сопротивление снижается, увеличивается напряжение тока, нагревающее полосу, которая, в свою очередь, перемещает стрелку индикатора.По мере снижения уровня топлива, поплавок опускается и уменьшает напряжение цепи. Напряжение тока уменьшается, и биметаллическая полоса перемещает стрелку индикатора.Другими словами, при разрыве цепи, датчик перестает работать, что говорит о пустом баке, аесли возникает короткое замыкание – о полном.

Магнитный датчик топлива

Этот датчик использует магнит, размещенный в магнитном поле. Оно создается с помощью 3 катушек индуктивности.

Особенность системы в том, что значительная часть напряжения подается сразу на все три катушки, и лишь оставшаяся попадает на первый виток. В зависимости от положения магнита, эта составляющая будет меняться. Показания такого датчика более точны, чем у реостата и адекватно реагируют на изменение уровня топлива.

Электронный ДУТ

Это современное устройство для отображения уровня топлива в баке. Для этого используетсяцифровой дисплей, работающий на основе данных сопротивления той же цепи. Регулятор напряжения получает информацию о сопротивлении и «решает», какую часть дисплея надо включить в работу для отображения информации об уровне топлива.

Методы проверки работы датчика

Известно множество способов проверки работоспособности ДУТа. Самый распространенный – измерить сопротивление цепи. Для этого нужно подключить к открепленным контактам омметр и изучить показания. Если они отличаются от нормы, вы обнаружили причину неисправности. После этого нужно провести замену датчика уровня топлива. Можно использовать и подручные средства. Например, вставить в бак чистый щуп итаким образом проверить полноту бака. Точные показания в данном случае необязательны, приблизительные тоже подойдут.

Другой способ проверки предполагает полный слив бензина и постепенное доливание. На каждом этапе контролируется уровень сопротивления датчика. Оно должно постепенно меняться.

Другие причины неисправности датчика:

  • В поплавке образовалось отверстие, в результате он недостаточно погружается в бензин
  • Произошла деформация топливного бака, и он мешает нормальному перемещению поплавка
  • Могут быть дефекты рычага поплавка. Это чаще всего обломы и перегибы

Если датчик в порядке, проблема, скорее всего, заключается в указателе топлива или электрической проводке. Для проверки проводов замерьте их сопротивление.

Проверяем указатель уровня топлива

Указатель уровня топлива также можно продиагностировать несколькими способами. Для этого достаньте датчик из бензобака и включите зажигание. Рычаг поплавка перемещайте в разные стороны. Если нет изменения показаний прибора, он действительно неисправен. Можно также провести диагностику с помощью специального тестера калибровки. Его нужно подключить вместо ДУТа и изменить сопротивление цепи. В случае, если стрелка прибора не реагирует, указатель требует замены. При использовании магнитного датчика, сопротивление цепи проверяется при помощи омметра. Нормой считается сопротивление в 10-15 Ом.

Как работает датчик уровня топлива

Эти данные чрезвычайно важно знать, прежде чем приступать к установке датчика. Размер измерительной части ДУТа должен быть немного больше высоты бака: это позволяет получать точные данные об измерениях, даже тогда, когда остается совсем немного ГСМ. Если датчик слишком длинный, часть измерительной трубки отрезают при монтаже таким образом, чтобы прибор касался дна бака.

Как правило, в продаже представлены датчики топлива с длиной измерительной части от 70 см до 3 м. В большинстве случаев подходит устройство с высотой измерительного элемента 0,7 м.

Если в транспорте уже установлен GPS/GLONASS-трекер, то подбор ДУТа стоит осуществлять, исходя из того, какой интерфейс поддерживается устройством.
Среди датчиков, представленных в нашем каталоге, Вы найдете необходимый. При возникновении вопросов, воспользуйтесь формами обратной связи — наши менеджеры свяжутся с Вами и помогут с выбором.

Виды датчиков уровня топлива

Или потенциометрический датчик. Как правило, он является штатным и устанавливается заводом-производителем в топливный бак. Главная функция — показывать, сколько примерно ГСМ в нём осталось.

Поплавок и потенциометр соединены друг с другом. Когда в баке уменьшается/увеличивается уровень горючего, расположение поплавка тоже меняется. А так как он связан с потенциометром, то, как результат, меняется сопротивление резистора и выходящее из ДУТа напряжение. Информация с датчика поступает на приборную панель с помощью отдельного провода или аналогового сигнала на старых ТС, благодаря CAN-шине или цифровому сигналу на новом транспорте.

Минус поплавкового датчика : невысокая точность показателей — погрешность достигает 10-30%.

Поплавковый
Как работает?

Ультразвуковой датчик топлива

Такой датчик считается высокоточным (1-2% погрешности) и его установкой занимаются лишь специалисты по интеграции систем спутникового ГЛОНАСС-мониторинга.

Ультразвуковой излучатель имеет провод, который соединяет ДУТ с GPS-трекером. Датчик устанавливается снаружи, в центре дна бака, создавая УЗИ импульс. Он поступает сквозь дно и горючее, а затем отражается и возвращается к излучателю. Время между отправкой и возвратом сигнала служит основанием для вычисления высоты столба топлива в баке.

За счет GPS-трекера данные об измерениях + местоположении объекта передаются в в систему мониторинга.

Как работает?

В реальной жизни ультразвуковая технология проявила себя не лучшим образом из-за проблем с монтажом, на качество которого влияет множество моментов, проявляющихся в ходе установки:

    Крепление .
    Датчик прикрепляется к топливному баку на специальный клей или фиксируется металлической лентой, обмотанной вокруг бака. Таким образом, нужно достичь идеального прилегания устройства к поверхности. В случае, если контакт не очень плотный, волны УЗИ искажаются, что приводит к передачи неверных данных.

Минусы ультразвукового датчика

Специалисты рекомендуют применять ультразвуковые ДУТы только на транспорте, работающем на газовом оборудовании.

Ультразвуковой

Высокоточный прибор (1-2% погрешности), который дает максимально точные показания. Установить емкостной датчик уровня топлива можно как элемент системы спутникового наблюдения у интеграторов ГЛОНАСС-мониторинга, например в компании FTNet.

Как работает?

Функционирует по принципу электрического конденсатора, в котором измерительная часть представлена двумя не соприкасающимися трубками — одна внутри другой. Трубки служат обкладками конденсатора, а сверху крепятся к плате ДУТа.

На трубки передается электрический ток, и бензин, дизель или любое другое горючее служат диэлектриками для электроконденсатора. Так как поверхности обкладок не касаются друг друга, промежуток между ними заполняется ГСМ, когда датчик опускают в бак. Это свидетельствует о том, что уровень горючего в трубках и баке идентичен.

По мере заполнения трубок топливом, меняется его электрическая ёмкость конденсатора. К примеру, учитывая то, что бензин обладает меньшим электросопротивлением, чем воздух, очевидно, что срок заряда прибора будет сокращаться. Чем больше в баке ГСМ, тем скорее заряжается конденсатор.

Время учитывается в плате ДУТа, а на основании полученных данных происходит вычисление высоты столба топлива в устройстве и в баке ТС. Информация из датчика поступает в GPS-трекер и модулируется в

  • напряжении (на аналоговых приборах);
  • частоту (на частотных приборах);
  • оцифрованные данные (на цифровых приборах)

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *