Принцип работы указателя уровня топлива: Указатель уровня топлива, Указатель уровня топлива устроцство

Содержание

Как работает датчик уровня топлива

Датчик уровня топлива — одно из средств мониторинга транспорта и контроля топлива, и, как понятно из названия, помогает определить количество оставшихся в баке горюче-смазочных материалов. Он располагается непосредственно в баке с топливом, а данные о его наполнении до владельца автомобиля «поставляются» через указатель уровня топлива, расположенный на приборной панели автомобиля.

Принцип работы датчика уровня топлива

Любой владелец автомобиля хочет быть в курсе расхода топлива, ведь это — один из факторов, делающих наличие автомобиля «недешевым удовольствием». Самым простым и знакомым является аналоговый датчик контроля топлива. Но прогресс не стоит на месте и на рынке уже давно появились намного более продвинутые частотные и цифровые датчики. И тем не менее, частотные датчики уровня топлива пока еще захватили очень скромную часть рынка, тогда как аналоговые и цифровые ведут борьбу почти что на равных — но цифровые начинают побеждать.

Основной принцип работы любого датчика довольно прост — есть измеряющее устройство, находящееся непосредственно в топливном баке и есть преобразователь полученного сигнала в «более понятный», который и выводится на указатель контроля уровня топлива на приборной панели. Более продвинутые датчики способны передавать также данные о температуре или ускорении.

Разновидности датчиков уровня топлива

По выходному сигналу датчики делятся на:

частотный;
аналоговый;
цифровой датчик уровня топлива.

По методу измерения:

поплавковый;
утразвуковой датчик уровня топлива;
емкостный датчик уровня топлива.

По виду крепления:

устанавливаемый внутри бензобака;
прикрепляемый к автотрекеру.

Утразвуковой датчик уровня топлива состоит из излучателя, выступающего в роли измерителя и блока, обрабатывающего сигнал. Сам излучатель устанавливается на дно топливного бака. Отличается высочайшей точностью и не требует серьезных физических вмешательств в конструкцию бака. Но он весьма дорогостоящий, чувствителен к грязи и осадкам на дне бака, что может очень сильно саботировать работу прибора.

Цифровые датчики уровня топлива оснащены дополнительной электронной платой, с помощью которой регистрируется расход топлива и через цифровой протокол сигнал передается на указатель уровня топлива. Отличается малым уровнем погрешности, быстротой окупаемости и удобством в виде наличия независимого источника питания. При корректном использовании у цифровых датчиков фактически нет недостатков.

Частотные датчики уровня топлива кодируют частоты импульсов. Их минусом является то, что они передают информацию с опозданием в связи с медленной ее обработкой. Его заслуженно можно величать «переходной ступенью» между аналоговым и цифровым датчиками.

Чтобы обеспечить максимальный контроль топлива на автотранспорт стоит установить высокочувствительный прибор с максимально низкой погрешностью. Но если вам достаточно и информации «на глаз», то смело можно брать самый простой аналоговый датчик и жить спокойно и счастливо.

Как работает указатель уровня топлива – АвтоТоп

Датчик уровня топлива – это устройство, которое необходимо для определения степени заполненности топливного резервуара (на автомобиле – топливного бака). А так же косвенного контроля расхода бензина, дизельного или другого вида топлива, являющимися одними из основных эксплуатационных параметров автомобиля. Визуализированное представление показаний датчика отображается при помощи соответствующего указателя, оба этих элемента связаны между собой.

Принцип действия

Датчик передает сигнал, которому соответствует определенный уровень топлива в баке, на указатель. В зависимости от типа сигнала, выделяют аналоговые и цифровые датчики. Первый тип датчиков на сегодняшний день мало распространен из-за высокой степени их недостоверности. Цифровой датчик уровня топлива преобразует аналоговые данные в цифровой формат, а затем выдает выходное значение с учетом поправки на неравномерность распределения топлива в баке, а также на геометрические особенности резервуара. По сравнению с аналоговым, это устройство обладает гораздо меньшей погрешностью измерений.

Поплавковые измерительные устройства

В современных автомобилях уровень бензина или дизельного топлива измеряется при помощи цифровых потенциометрических (поплавковых) устройств. В таких системах положение поплавка, изготовленного из пенопласта, легкого металла или пластика, задает значение уровня горючего в топливном баке.

Такая схема обладает целым рядом преимуществ:

простота устройства;
надежность в эксплуатации;
невысокая стоимость.

К недостаткам можно отнести подвижность контактов, что может приводить к их окислению и износу.

По конструкции различают два вида поплавковых датчиков:

Особенности устройства

В рычажном варианте поплавок через металлический рычаг соединен с реостатом. Когда уровень топлива в баке изменяется, поплавок перемещается. Это приводит к повороту рычага, связанного с подвижным контактом реостата. Сопротивление последнего меняется, что влечет за собой изменение значения, отображаемого на указателе уровня топлива. Рычажная конструкция является универсальной и может быть использована в топливных баках любой геометрической формы.

Трубчатый датчик уровня топлива работает следующим образом. Поплавок перемещается по направляющей, расположенной внутри трубки. Параллельно направлению движения поплавка проложены провода с контактными кольцами, замыканием которых поплавок фиксирует соответствующее значение уровня топлива.

Основным достоинством такой схемы является стабильность ее показаний при подъемах, спусках и поворотах автомобиля, когда происходят колебания уровня горючего.

Однако ее использование ограничено геометрической формой топливного бака.

Альтернативные виды топлива

Как уже было отмечено, рычажные и трубчатые системы могут применяться для бензина или дизеля, но, к примеру, для этанола, метанола, биодизеля они совершенно не подходят. Контакт этих видов топлива элементами датчика приводит к быстрому выходу последних из строя. В подобных случаях применяются бесконтактные датчики уровня топлива, например, неактивные магнитные датчики положения, в которых конструктивные элементы герметично изолированы от внешних агрессивных воздействий. В них также используется поплавок, соединенный с магнитом. Магнит движется по сектору, на котором расположены металлические пластины различной длины. В зависимости от величины передаваемого сигнала, определяется величина уровня топлива в баке.

Наиболее распространенные неисправности

Очевидно, что определить неисправность датчика уровня топлива можно только косвенным путем – через нарушения в работе указателя уровня топлива. Наиболее часто встречающимися неисправностями являются:

Постоянные колебания показаний контрольного прибора вызываются износом контактных дорожек платы прибора вследствие перемещения по ним бегунка. В случае если площадь износа невелика, можно подогнуть бегунок таким образом, чтобы он не касался стертого места.

Участок со стертой дорожкой

Снятие

Во многих описанных выше случаях для проверки или ремонта датчика уровня топлива его необходимо снять, а затем установить на место. Процедура снятия проводится в следующем порядке.

Для бензинового автомобиля обязательно нужно снять минусовую клемму аккумуляторной батареи.
Обеспечить доступ к датчику в зависимости от того, где он установлен – выгрузить содержимое и снять обивку багажника или демонтировать подушку заднего сидения.
Если сверху датчика установлена предохранительная пластина, нужно выкрутить крепежные болты и снять ее.
Очистить датчик уровня топлива и поверхность бака возле него от пыли и грязи.
Отсоединить подходящие электрические провода (рекомендуется их предварительно промаркировать).
Открутить болты крепления топливного датчика к баку и осторожно извлечь его во избежание повреждений элементов конструкции. В ряде случаев перед извлечением нужно будет открутить пластмассовую крышку.

Установка

Перед тем как обратно установить датчик уровня топлива, необходимо выполнить следующие операции.

Произвести очистку посадочного места от старого герметика.
При наличии новой прокладки установить ее на посадочное место, совместив отверстия под крепежные болты. Для автомобилей солидного возраста (10 лет и более) с новой прокладкой рекомендуется использовать герметик.
Сборка осуществляется в порядке обратном снятию.
После сборки проверить показания на индикаторе уровня топлива.
Проехать 30-50 км, снова обеспечить доступ к топливному датчику и проверить наличие запаха горючего и утечек.

Датчик уровня топлива (ДУТ) – функциональное устройство топливной системы автомобиля, единственным предназначением которого является определение уровня и объема горючего (дизтоплива, бензина, солярки, масла) в топливном баке.

Датчик располагается в баке для подачи топлива, а указатель топливного уровня выводится на приборной панели в салоне автомобиля. Подобные датчики контроля отличаются очень низкой погрешностью (не более 1%), их конструкция не имеет движущихся и быстро изнашиваемых элементов.

ДУТ также могут применяться в системах контроля заправок и слива топлива, а также в системах проведения спутникового мониторинга автомобилей.

Как устроен датчик уровня топлива

Современный датчик уровня топлива – это не что иное, как датчик-потенциометр перемещения. Подобное устройство обладает рядом преимуществ, таких как: доступность, надежность и простота конструкции датчика; высокая точность проводимых измерений и низкая цена. Среди недостатков стоит выделить наличие отдельных элементов, восприимчивых к окислению и частым поломкам.

В топливной системе автомобиля могут использоваться датчики-потенциометры двух видов – трубчатые и рычажные. Основным элементом конструкции подобных датчиков является т.н. поплавок, для изготовления которого может использоваться тонколистовой металл, полая пластмасса и пенопласт.

Рычажный топливный датчик

В таком типе устройства поплавок соединяется с контактом датчика при помощи небольшого рычага, изготовленного из металла. Рычажный датчик представляет собой сектор, который разделен на полосы металла резистивного типа. Основой конструкции являются надежные износостойкие резисторы с толстой пленкой.

Подобный датчик может устанавливаться как отдельно, так и в блоке, который отвечает за подачу топлива. Блок может состоять из ТН и заборника топлива.

Благодаря своей исключительной универсальности рычажные датчики могут применяться практически на всех топливных баках.

Трубчатый топливный датчик

В данном типе датчика поплавок двигается внутри полой трубки. Параллельно установлены и провода, создающие сопротивление, на концах которых имеются контактные кольца для поплавка. Трубчатые датчики отличаются высоким уровнем устойчивости к различным колебаниям ТС.

ДВС, которые применяют новые виды топлива, оснащаются специальными бесконтактными ДУТ. Наиболее известным из таких датчиков является магнитный датчик неактивный (MAPPS).

Основной элемент подобного устройства является закрытым, что полностью предотвращает его непосредственный контакт с горючей смесью. Поплавок в магнитном датчике соединяется с рычагом при помощи магнита (отсюда и название).

Передвижение магнита осуществляется исключительно по сектору, на котором устанавливаются металлические пластины, имеющие разную длину. Сформированное магнитное поле создает электрический сигнал на поверхности пластин, который определяет существующий уровень топливной смеси в баке.

Как работает датчик уровня топлива

Принцип действия ДУТ основан на следующем – для определенного значения уровня горючего в баке создается собственный сигнал на датчике.

Замеры уровня топлива поплавком осуществляются только при снижении уровня ТС в баке. При этом изначально указатель уровня показывает на заполнение бака, и только спустя некоторое время происходит плавное снижение указателя. В этот временной интервал датчики уровня могут допускать некоторую погрешность в измерении, которая зачастую не превышает 1%.

В большинстве топливных систем устанавливаются датчики уровня с цифровым и аналоговым сигналом. Датчик аналогового типа определяет степень изменения напряжения на потенциометре. Подобные датчики дают большую степень погрешности в измерениях в сравнении со своими цифровыми аналогами.

Датчик цифрового типа предназначен для преобразования аналогового сигнала в соответствующую цифру с дальнейшей корректировкой и выравниванием значения, с учетом возможных колебаний уровня ТС. Датчики данного типа отличаются высокой точностью, с допустимым уровнем погрешности в 0,5%.

Датчик уровня топлива – как он работает
Функциональные особенности устройства
Принцип работы датчика
Возможные неполадки прибора
Ремонт датчика уровня топлива своими руками

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

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.

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

Автомобильные приборы для измерения уровня топлива.

Приборы для измерения уровня топлива

Информация о наличии топлива в баке позволяет водителю рассчитать расстояние, которое может проехать автомобиль без дополнительной заправки. Для этого на автомобиле устанавливаются приборы для измерения уровня топлива, которые выводят информацию водителю о количестве топлива в баке автомобиля на щиток приборов.

В современных автомобилях применяют дистанционные электрические указатели уровня топлива двух видов: электромагнитные и магнитоэлектрические (логометрические).

Для непосредственного измерения уровня топлива в баке используются реостатные датчики с поплавковым устройством, применяющиеся в комплекте с электромагнитным или магнитоэлектрическим указателями, устанавливаемые на панели приборов.

Конструкция электромагнитного указателя уровня топлива представлена на рис. 1.
Электромагнитный указатель уровня топлива имеет два электромагнита, якорь, реостат, магнитопровод и противовес. Наличие двух электромагнитов в указателе позволяет измерять уровень топлива независимо от изменения питающего напряжения.

При замыкании выключателя зажигания «ВЗ» через обмотки электромагнитов 1 и 3 идет ток и устанавливает результирующий магнитный поток, который, воздействуя на стальной якорь 2, соединенный со стрелкой прибора, устанавливает стрелку в определенной части шкалы прибора.
При отсутствии топлива в баке поплавок 5 датчика, находясь в нижнем положении, выводит сопротивление реостата датчика и укорачивает обмотку электромагнита 3. При этом магнитный поток равен нулю. Магнитный поток обмотки 1 вызовет поворот якоря 2 и связанной с ним стрелки прибора в левую сторону шкалы к отметке «0». Стрелка будет удерживаться в этом положении после выключения прибора благодаря противовесу 7.

Рис. 1. Электромагнитный указатель уровня топлива:

1, 3 — обмотки электромагнитов; 2 — якорь; 4 — реостат; 5 — поплавок; 6 — магнитопровод; 7 — противовес

По мере наполнения бака и поднятия поплавка вводится сопротивление реостата 4, что увеличивает силу тока и создаваемый им магнитный поток в обмотке электромагнита 3. Вследствие этого якорь со стрелкой повернется вправо.
Наличие специального магнитопровода 6 обеспечивает замыкание магнитного потока через якорь 2.

Конструкция логометрического указателя уровня топлива аналогична конструкции логометрического указателя давления и температуры, но отличается обмоточными данными и величиной резисторов.
Логометрический указатель обладает значительно меньшей погрешностью измерения по сравнению с электромагнитным указателем благодаря отсутствию массивных магнитопроводов, магнитная проницаемость которых значительно меняется с изменением температуры.

Кроме того, логометрические указатели обладают большим углом поворота стрелки и меньшим временем установки стрелки на шкале прибора (отсутствие инертности), а якорь и стрелка логометра в этих приборах не имеет дисбаланса.

На современных автомобилях применяются датчики уровня топлива, оснащенные контактным устройством, с помощью которого включается визуальный и звуковой сигнализатор, оповещающий водителя о снижении уровня топлива до минимального значения и необходимости в дозаправке. Это позволяет привлечь внимание водителя к указателю уровня топлива в случае, когда запас горючего в топливном баке достигает критического значения.
Визуальные сигнализаторы могут устанавливаться непосредственно на приборе указателя уровня топлива или отдельно от него на панели приборов.

Для оптимизации конструкции топливного бака и подводимых к нему коммуникаций датчик указателя уровня топлива часто совмещают в одном узле с элементами топливозабора (трубопроводы, фильтр). При этом в топливном баке требуется только одно технологическое отверстие для установки такого комбинированного узла.

Указатели и сигнализаторы уровня используются на автомобилях не только для определения количества топлива в баке. В частности, поплавковый сигнализатор уровня тормозной жидкости имеет конструкцию и принцип работы аналогичный рассмотренному выше сигнализатору уровня топлива. В принципе, такие указатели, сигнализаторы и измерители могут использоваться в любых системах и элементах конструкции автомобиля, где в качестве рабочего тела применяется жидкость.

***

Приборы контроля зарядного режима

Главная страница

Дистанционное образование

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

Датчик уровня топлива ваз 2110

Автор admin На чтение 6 мин. Просмотров 391

Датчик уровня топлива (ДУТ), как следует из названия, выполняет единственную функцию – определяет количество горючего, находящегося в топливном баке автомобиля. Размещается он непосредственно внутри бака, а показания передаются на указатель уровня топлива, расположенный на приборной панели, который показывает остаток горючего.

Есть запасная канистра

25%

Всегда держу бак полным

12.5%

Кругом заправки, не вижу необходимости

62.5%

Показать результаты

Проголосовало: 24

Существует несколько разновидностей ДУТ, самым современным является ультразвуковой, самым массовым – потенциометрический. Автомобили отечественного производства, в частности, ВАЗ-2107, ВАЗ-2109, ВАЗ-2110 и ВАЗ-2115 оснащаются потенциометрическими ДУТ поплавкового типа.

Устройство датчика уровня топлива

Наиболее распространенный датчик уровня топлива – потенциометрический – имеет много достоинств, обусловивших его массовое распространение. В первую очередь, это простое устройство, низкая стоимость и высокая надежность измерений. Среди основных недостатков следует отметить достаточно быстрый износ и окисление контактных дорожек под действием трения и горючего в баке. Датчики уровня топлива данного вида, по типу конструктивного исполнения, делятся на:

трубчатые;
рычажные.

Независимо от конструктивного исполнения, основным элементом устройства является поплавок, изготовленный из легкого материала, такого как пенопласт или пластмасса (встречаются также тонкостенные металлические поплавки), плавающий на поверхности топлива. У рычажного ДУТ (например, на автомобилях ВАЗ-2110 или ВАЗ-2107) поплавок и подвижный контакт потенциометра соединяются посредством тонкого металлического рычага.

Непосредственно потенциометр – это резистор с нанесенными на его поверхность металлическими полосами, имеющий подвижный контакт, принцип работы которого состоит в создании переменного сопротивления проходящему по нему электрическому току. Такой датчик полностью универсален, его можно установить в абсолютно любой топливный бак. Основным его недостатком является то, что он чувствителен к тому, как топливо плещется в баке, из-за чего при подъемах и спусках показывает оставшееся количество неправильно.

ДУТ трубчатого типа представляет собой цилиндр с поплавком, перемещающимся внутри. Поплавок имеет контактные кольца, которые замыкаются на контакты сопротивления, проложенные по стенкам цилиндра. Принцип его работы тот же, что и у рычажного датчика. Главное достоинство датчика уровня топлива данного типа, перед описанным выше – меньшая восприимчивость к колебаниям уровня горючего в баке, связанным с условиями движения автомобиля (подъемы, спуски, крены), т.е. оставшееся количество он показывает точнее. Однако в силу геометрических размеров, такое устройство может быть установлено далеко не во всякий топливный бак.

Другие варианты датчиков уровня топлива

Потенциометрический ДУТ имеет ряд ограничений по сфере применения. Так, он не может применяться на автомобилях, у которых в качестве топлива для двигателя используется метиловый, этиловый спирты или биодизель. Это связано с тем, что такое горючее более агрессивно действует на электрические контакты и ведет к их преждевременному износу.

В качестве альтернативного варианта, для измерения количества топлива в баке автомобиля, применяются всевозможные бесконтактные датчики, такие как MAAPS или неактивный магнитный датчик положения. Чувствительный элемент MAAPS не контактирует с топливом.

Он имеет следующий принцип работы. Количество оставшегося в баке горючего такой датчик определяет при помощи поплавка, соединенного с постоянным магнитом посредством рычага. Магнит передвигается по сектору, на котором лучами нанесено большое количество пластин различной длины. В пластинах под действием магнитного поля формируются электрические сигналы (в каждой пластине разный), в зависимости от того, какой сигнал подает датчик, определяется остаток топлива.

Описание работы датчика уровня топлива

Принцип работы любого ДУТ сводится к тому, что определенному уровню горючего в баке соответствует свой вполне определенный сигнал. Но для корректной работы этого недостаточно.

Дело в том, что у современных машин используются баки сложной формы, адаптированные к форме кузова. Из этого следует, что остаток топлива зависит от его уровня не линейно. Существует и конструктивная особенность всех датчиков: уровень горючего должен опуститься до определенного значения, прежде чем ДУТ зафиксирует его изменение. В результате возникает погрешность в измерениях. Особенно сильно она проявляется в отечественных автомобилях, таких как ВАЗ-2109 или ВАЗ-2110. В результате случается так, что после заправки «под горло» автомобиль проехал 50 км, а указатель все еще показывает максимальное количество горючего в баке.

Для борьбы с погрешностью измерений инженеры нашли действенное средство. Все датчики по виду передаваемого сигнала делятся на:

аналоговые;
цифровые.

Аналоговый сигнал – это изменение напряжения на потенциометре. Уменьшить погрешность можно путем преобразования такого сигнала в цифровой. Для этого ДУТ оснащается микропроцессором, который не только преобразует сигнал, но и корректирует погрешность.

Неисправности датчика

Несмотря на то, что конструкция ДУТ довольно проста, у него тоже могут возникнуть неполадки в работе, особенно у старых автомобилей. По тому, какие показания он дает, можно судить о возникшей неисправности и о том, требуется ли замена датчика уровня топлива или можно ограничиться ремонтом.

Если врет датчик уровня топлива, это чаще всего говорит о нарушении целостности поплавка. Внутрь попадает топливо, поплавок тяжелеет и показывает меньшее количество горючего. Возможна и другая причина: во время демонтажа ДУТ или топливного насоса рычаг, на котором крепится поплавок, мог случайно погнуться, в результате количество горючего также будет отображаться неправильно. Если поврежден поплавок, как правило, требуется замена датчика уровня топлива целиком, т.к. отремонтировать поплавок, скорее всего, не удастся, а отдельно он не продается. Погнутый рычаг вполне можно выправить.

В работе ДУТ могут возникать перебои. Автовладельцы характеризуют это явление как глючит датчик уровня топлива. Это происходит из-за износа или окисления контактных пластин. Когда контакт пропадает, ДУТ перестает работать, при появлении контакта он дает правильные показания.

В такой ситуации можно попытаться произвести ремонт датчика уровня топлива. Для этого нужно очистить контактные полоски, если они окислились, после чего проверить, показывает ли изменение уровня стрелка указателя на панели приборов при перемещении подвижного контакта. Если же они стерлись, можно попробовать их пропаять. У автомобилей ВАЗ-2109, ВАЗ-2110, ВАЗ-2107, ВАЗ-2114 строение ДУТ довольно простое, и осуществить такие процедуры по силам даже автовладельцу, не имеющему большого опыта.

В случае если совсем не работает датчик уровня топлива, его необходимо менять. Особенно это касается отечественных автомобилей, т.к. стоимость датчика невысока и не соизмерима с тем, сколько времени и сил придется потратить на поиск и устранение неисправности.

Как проверить работоспособность датчика?

Чтобы проверить, работает ДУТ или нет, не имея под рукой измерительных приборов, нужно вынуть его из топливного бака и подключить к бортовой сети автомобиля. Затем нужно включить зажигание и подвигать рычаг с поплавком. Если показания указателя уровня топлива меняются, датчик исправен. Особенно нужно обратить внимание на показания указателя при крайних положениях подвижного контакта. Если уровень отображается неправильно, датчик лучше заменить.

При наличии мультиметра проверить показания датчика еще проще. Необходимо всего лишь замерить сопротивление при разных положениях подвижного контакта. Если оно меняется, значит, ДУТ работает.

Мне нравится1Не нравится

Что еще стоит почитать

Указатель уровня топлива

Указатель уровня топлива. Принцип действия

Указатель уровня топлива электромагнитного принципа действия состоит из приемника, расположенного в комбинации приборов, и датчика (бензореостата) БМ134-А, установленного в верхней части топливного бака. Устройство и схема указателя уровня топлива показаны на рисунке.

Датчик указателя представляет собой реостат 3, один конец обмотки которого соединен с массой, а другой — с обмотками катушек указателя. По обмотке реостата скользит подвижный контакт 4 (щетка), который укреплен на оси рычага поплавка 5, плавающего на поверхности топлива.

Приемник состоит из двух катушек 7 и 10, расположенных под углом 90° одна к другой. В точке пересечения геометрических осей катушек установлен на оси железный якорь 8 со стрелкой 11. Обмотка левой катушки включена последовательно в цепь батарея — реостат, а обмотка правой катушки — параллельно реостату. Направление витков обмоток выполнено так, что одноименные полюсы обеих катушек расположены соответственно вверху и внизу.

Приемник указателя уровня топлива имеет шкалу с ценой деления, равной V4 емкости топливного бака. На шкале нанесены обозначения: 0 (бак пустой), 0,5 (половина емкости бака) и буква П (бак полный).

Рис. Схема указателя уровня топлива Москвич-408: 1 — аккумуляторная батарея; 2 — датчик; 3 — реостат; 4 — подвижный контакт; 5 — поплавок; 6 — приемник указателя уровня бензина; 7 — правая катушка; 8 — якорь; 9 — противовес; 10 — левая катушка; 11 — стрелка; 12 — замок зажигания

Принцип действия указателя уровня топлива

Указатель уровня топлива работает следующим образом.

Когда бак пустой, поплавок опущен вниз, а щетка реостата находится в крайнем левом положении (сопротивление реостата равно нулю). В этом случае ток по обмотке правой катушки почти не идет, так как щеткой реостата катушка соединена с массой; поэтому почти весь ток проходит через обмотку левой катушки, вследствие чего якорь под действием магнитного поля поворачивается в сторону левой катушки, и стрелка указателя становится против цифры 0 шкалы прибора.

Когда бак полный, поплавок занимает крайнее верхнее положение, и щетка включает все сопротивление реостата. Ток проходит через обмотку правой катушки, создает магнитное поле, под действием которого якорек поворачивается, и стрелка указателя становится против буквы П.

При частичном заполнении бака топливом в цепь включается часть сопротивления реостата, и ток при этом одновременно поступает в обмотки обеих катушек. В этом случае положение якорька, а следовательно, и стрелки указателя определяется совместным действием магнитных полей обеих катушек.

В зависимости от соотношения магнитных полей катушек и определяемого уровнем топлива в баке, стрелка указателя занимает промежуточные положения между делениями 0 и П шкалы прибора. Указатель работает только при включенном зажигании. При выключенном зажигании стрелка прибора стоит на нуле. Указатель служит для приблизительного контроля расхода топлива и не пригоден для определения точного расхода, так как точность его показаний недостаточна.

Чтобы не перегорела обмотка реостата при ремонте электропроводки или при смене приборов, нельзя допускать замыкания клемм приемника и перепутывания концов проводов, присоединенных к клеммам.

Исправный и правильно отрегулированный прибор при напряжении 12,5 в и температуре 20° С обеспечивает точность показаний в точках шкалы 1/4 и 1/2 примерно 7% от емкости бака, а в точке П (полный) — примерно 10%. При этом смещение стрелки от оси деления шкалы на ширину стрелки принимается за погрешность, равную 7%. В остальных точках шкалы точность показаний прибора не нормируется. При изменении напряжения в цепи прибора, а также при изменении температуры окружающей среды погрешность прибора может несколько увеличиться.

Почему не работает указатель уровня топлива: неисправности и самостоятельная замена

Принцип работы двигателей внутреннего сгорания основан на сжигании топливовоздушной смеси. Массовое распространение получили моторы, в которых используется дизель и бензин. Водителю автомобиля важно понимать, как много топлива находится в баке, насколько быстро оно расходуется в том или ином режиме езды, и сколько километров машина еще сможет преодолеть до заправки. Чтобы информировать водителя об уровне топлива, на панели приборов имеется соответствующая шкала. Данные на нее передает датчик, расположенный в бензобаке. Как и любой другой элемент автомобиля, он имеет типичные неисправности, и водителю необходимо знать: как их диагностировать, устранить или, в крайнем случае, заменить датчик уровня топлива.

Как измеряется уровень топлива в автомобиле

Взаимодействие между указателем уровня топлива и датчиком топлива основано на передаче сигнала, который может быть аналоговым или цифровым. В зависимости от типа передаваемого сигнала, различаются датчики уровня топлива.

В современных автомобилях наибольшее распространение получили цифровые датчики, которые гораздо точнее аналоговых вариаций. Цифровой датчик получает аналоговую информацию об уровне топлива, которая преобразуется в сигнал, а после передается на указатель. При этом значение, которое поступает с датчика, рассчитывается исходя из геометрических параметров топливного бака и учитывая поправку на неравномерность распределения топлива по резервуару.

Непосредственно за измерение уровня топлива в автомобильных баках отвечает поплавок, который, представляющий собой цифровое потенциометрическое устройство. Он изготавливается из легких материалов (пластик, пенопласт, легкие металлы), чтобы находиться постоянно на поверхности топлива, тем самым передавая показания датчику. Подобная система измерения уровня топлива в баке простая, надежная и недорогая, что важно при массовом производстве автомобилей.

Поплавковые датчики можно разделить на два типа:

Рычажные. В таких типах датчиков поплавок соединяется с реостатом через металлический рычаг. Соответственно, при увеличении или уменьшении уровня топлива поплавок начинает движение, за ним поворачивается рычаг, движение передается на реостат и его сопротивление изменяется. Информация об этом сопротивлении, с учетом различных факторов, передается в виде цифрового сигнала на указатель уровня топлива.
Трубчатые. Поплавок в подобных датчиках уровня топлива устанавливается внутри специальной трубки, которая монтируется в топливный бак. Поплавок в трубке зафиксирован таким образом, чтобы его движение было возможно только по вертикальной оси. В нижней части трубки находится отверстие, в которое поступает топливо. При поступлении топлива поплавок поднимается, при уменьшении его количества опускается. Параллельно движению поплавка располагают контактные кольца на проводах, замыкание которых фиксирует информацию об уровне топлива, передаваемую на указатель.

Трубчатые датчики уровня топлива считаются более точными, чем рычажные. Преимущества трубчатой конструкции особенно проявляются при движении автомобиля в горку, с горки или на поворотах, когда уровень топлива в баке колеблется, и рычажная система может считывать не до конца достоверные показатели. При этом трубчатый датчик уровня топлива более дорогой, чем рычажный, и он может быть установлен не во все топливные баки, из-за ограничений геометрической формой.

Неисправности в работе указателя уровня топлива

Главным симптомом проблем с датчиком уровня топлива автомобиля являются ложные данные, поступающие на указатель. По «поведению» указателя можно сделать некоторые выводы о возникшей неисправности:

Указатель топлива находится на нуле, независимо от уровня топлива в баке. Вероятнее всего, проблема связана с ограничителем хода поплавка;
Указатель топлива двигается, но постоянно опускается на нулевое значение. Необходимо обратить внимание на состояние обмотки потенциометра и надежность контакта токосъемника с потенциометром;
Колебания указателя топлива. Подобная неисправность указывает на сильный износ контактов;
При пуске двигателя указатель топлива не отрывается от нуля. Неисправность связана с электроникой автомобиля. Необходимо проверить провода на обрыв и надежность подключения, а также убедиться в целостности предохранителя;
Лампочка низкого уровня топлива не загорается. Проблема может быть связана с выходом из строя потенциометра;
Неправильные показания уровня топлива. В такой ситуации следует проверить поплавок на герметичность.

Согласно правилам дорожного движения, эксплуатация автомобиля с неисправным указателем уровня топлива запрещена. Исходя из этого, проблему следует устранить, и чаще всего это делается путем замены датчика.

Как снять датчик уровня топлива

В зависимости от модели автомобиля, процесс демонтажа датчика уровня топлива может немного отличаться. При этом можно выделить основные моменты, на которые необходимо обратить внимание, чтобы снять датчик уровня топлива:

Перед тем как приступать к демонтажу датчика, необходимо сбросить минусовую клемму с аккумулятора автомобиля;
Далее требуется обеспечить доступ к датчику. В зависимости от того, где он располагается, необходимо будет снять обивку багажника или демонтировать заднее сиденье;
Большинство датчиков сверху фиксируются предохранительной пластиной, для удаления которой потребуется открутить болты крепежа;
Обязательно следует почистить от грязи и пыли сам датчик, а также топливный бак вокруг него, чтобы загрязнения не оказались внутри топливного бака;
После этого с датчика снимаются провода и болты крепления.

Когда все описанные выше манипуляции будут выполнены, датчик уровня топлива можно доставать. Делать это необходимо максимально аккуратно, чтобы не повредить его конструкцию.

Как установить и проверить датчик уровня топлива

Установка датчика уровня топлива проводится в обратном демонтажу порядке. При этом важно помнить о некоторых основных рекомендациях по его установке и проверке:

Перед тем как монтировать датчик, необходимо очистить посадочное место, в том числе и от следов старого герметика, если он был нанесен;
Установить на посадочное место новую прокладку, предварительно смазав ее герметиком, если это требуется;
Проверить работу указателя уровня топлива. Для этого, установив новый датчик уровня топлива, не следует сразу закрывать доступ к нему. Проехав порядка 50 километров, потребуется осмотреть топливный датчик и убедиться в отсутствии утечек.

Правильные показатели с датчика уровня топлива позволяют водителям планировать свой маршрут, что особенно важно при дальних поездках.

(419 голос., средний: 4,58 из 5) Загрузка…

Если датчик топлива неправильно показывает уровень топлива в баке: в чем может быть причина

Датчик уровня топлива (ДУТ) является одним из основных датчиков автомобиля. По нему водитель ориентируется о необходимости дозаправки.

Если датчик уровня топлива в баке работает неправильно, в процессе эксплуатации автомобиля могут возникнуть непредвиденные ситуации.

Что такое ДУТ на автомобиле

Основное назначение датчика уровня топлива (ДУТ) – определить, какое количество топлива находится в баке. Во многих случаях уровень оставшегося либо заправленного топлива индицируется относительно общего объема бака, то есть ½, ¼, ¾. Это не создает точной оценки уровня топлива в баке. Водитель не может по показаниям таких датчиков точно определить расход топлива на единицу пути, сколько осталось топлива, и как долго он может двигаться до заправки.

Для получения более точных сведений в некоторых автомобилях применяются датчики уровня топлива оригинальной конструкции, использующие различные принципы измерения. Это имеет принципиальное значение, если автомобиль находится в коммерческом использовании, им управляют наемные водители.

Для личного пользования высокая точность не принципиальна. Расчет потребления топлива на единицу пути может производиться с помощью специальных расходомеров, встроенных в топливопровод. Дозаправку в большинстве зарубежных стран (в отличие от российских автолюбителей) производят, как только уровень топлива стал меньше четверти бака. Ездить «на последней капле топлива» опасно:

на дне бака остаются частицы грязи, примесей, воды, ржавчины, которые забивают фильтр, топливопроводы, бензонасос, форсунки;
«оголяется» бензонасос, расположенный в баке, он может перегреться;
топливо может закончиться в самый неподходящий момент, например, в пробке.

Из этих же соображений нельзя эксплуатировать автомобиль с неисправным датчиком уровня топлива.

Датчик уровня топлива в большинстве случаев находится непосредственно в баке, хотя есть конструкции, в которых датчик помещен в отдельный резервуар, связанный с баком по типу сообщающихся сосудов. Такой способ размещения датчика предусмотрен для увеличения точности показаний и обеспечения оригинального метода измерений.

Виды автомобильных датчиков уровня топлива

В технических устройствах существует много типов датчиков уровня топлива:

резистивные;
емкостные;
электромагнитные;
магнитные;
ультразвуковые;
оптические;
лазерные и другие.

Спецификой применения датчиков уровня топлива в автомобилях является:

наличие расплескивания топлива, перемещения уровня во время движения транспортного средства;
легковоспламеняемость топлива;
летучесть углеводородов;
агрессивность среды;
помещение топлива в металлический бак.

Учитывая перечисленные особенности, многие типы ДУТ теоретически невозможно использовать в автомобиле, другие показали свою ненадежность. В некоторых автомобилях использовались ультразвуковые датчики объема, но и они часто дают некорректные результаты. В большинстве легковых автомобилей используют датчики рычажного и трубчатого типа.

Рычажного типа

Это самый распространенный тип датчиков уровня топлива. Типовая схема изображена на рисунке:

На рисунке:

Потенциометр.
Бегунок потенциометра (перемещающийся контакт).
Рычаг.
Поплавок.
Топливозаборник.

Основное преимущество таких датчиков – предельная простота. Поплавок имеет инерционность, поэтому во время движения автомобиля он медленно перемещается по поверхности топлива в баке, не создавая эффекта «дергания» стрелки индикаторного прибора на панели. Датчики такого типа начали применять еще в начале прошлого века.

Принцип действия основан на изменении сопротивления (соответственно, тока в цепи) между крайним выводом потенциометра и бегунка. Этот потенциометр включен в цепь +12 Вольт – индикатор на приборной панели – масса автомобиля. Индикатор на приборной панели показывает ток в цепи, пропорциональный уровню топлива.

В последнее время появилась тенденция передавать сигнал по цепям электрооборудования в цифровом виде. Это немного усложнило устройство датчика. Потенциометр встраивается в один модуль с аналогово-цифровым преобразователем и ретранслятором цифрового сигнала. Преимущества такого способа передачи – увеличение надежности, помехозащищенности, возможность «повесить» данные датчика сразу на CAN-шину, не вести отдельный провод на модуль приборной панели. Стоимость таких устройств значительно выше.

Удобность расположения ДУТ в едином модуле с бензонасосом в том, что, производя регламентные работы по обслуживанию бензонасоса (например, замена фильтра), можно одновременно почистить потенциометр и бегунок. В некоторых автомобилях предусмотрена отдельная шахта для ДУТ.

Трубчатого типа

Такие датчики находят применение в современных автомобилях. Их преимущества:

менее чувствительны к колебаниям топлива в баке;
измерительный элемент защищен от соприкосновения с топливом, что увеличивает срок его эксплуатации;
большая точность измерений.

Типовая схема датчика трубчатого типа показана на рисунке:

Отверстие, через которое поступает топливо.
Пластина изолирующая.
Трубка защитная.
Стойка направляющая.
Поплавок.
Кольца контактные.
Резистивный провод.
Фланец крепежный.

Внешний вид такого датчика в разобранном виде:

и в сборе:

Применяют также электромагнитные датчики с магнитным поплавком.

Индикатор все время показывает нулевой уровень топлива. Причиной такой неисправности могут быть:

обрыв элетропроводки к датчику;
неисправность резистивных элементов;
отказ индикатора уровня топлива на приборной панели;
отказ предохранителя по цепи питания приборной панели.

При заправке или включении зажигания индикатор перемещается на определенный уровень, затем возвращается в ноль. Такая неисправность наблюдается в случае плохого контакта бегунка с зонами потенциометра, износом потенциометра.
Дергание стрелки индикатора. Обычно наблюдается при износе контактных зон потенциометра.
Отсутствует индикация лампочки предельного уровня топлива в баке. Возможна неисправность индикаторной лампочки, износ датчика, нарушение контактов в разъеме, обрыв электропроводки.
Неправильные показания датчика. Такая неисправность возможна при разгерметизации поплавка, изгибе рычага во время проведения замены или ремонта бензонасоса, датчика уровня топлива.

Как его снять

Если датчик уровня топлива установлен совместно с бензонасосом, необходимо демонтировать всю конструкцию.

Здесь существует два варианта:

доступ к бензонасосу с ДУТ предусмотрен через шахту со стороны салона (под задним сиденьем) или багажника;
бензонасос демонтируется только после снятия бензобака.

В первом случае размещение автомобиля на подъемнике не требуется, все операции можно произвести сверху. Во втором варианте требуется подъемник. С ямы выполнить работы проблематично, так как приходится опускать бак. Некоторые автолюбители самостоятельно прорубают шахту, вскрывая кузов автомобиля, как консервную банку. Такие эксперименты делать опасно: уменьшается жесткость кузова в районе багажника.

После извлечения конструкции бензонасоса (для этого обычно необходимо открутить несколько винтов по периметру), приступают к демонтажу ДУТ и его осмотру.

Проверку резистивных зон можно выполнить при помощи мультиметра, переключенного в режим измерения сопротивлений 2 кОм. Обрывы и износ резистивных зон обычно виден при помощи увеличительных приспособлений.

Целесообразность ремонта

Ремонт датчиков уровня топлива выполняют только в исключительных ситуациях. Полностью восстановить контактные зоны практически невозможно. Есть способы восстановления при помощи резистивного клея, точечной пайки. Все способы недолговечны, и главное, после ремонта данные датчика не совсем корректны. В зависимости от количества ремонтируемых зон его точность теряется на 20-50%.

Видео — ремонт датчика топлива в баке автомобиля Toyota Haice 3L: 0.11

Целесообразно заменить датчик на аналогичный новый или бэушный с другого автомобиля такой же марки. Важно, чтобы он полностью совпадал по параметрам с «родным» датчиком. Это можно проверить даже без помощи мультиметра, не устанавливая датчик. Достаточно надеть на него разъем, включить зажигание. Далее следует отклонить рычаг в верхнее положение. На приборной панели индикатор должен показать полный бак. Таким образом можно подобрать датчик от другой марки автомобиля.

Предупреждение: Все операции при снятом датчике уровня топлива и открытой шахтой бензобака следует выполнять в хорошо проветриваемом помещении, лучше, на открытом воздухе, при открытых дверях авто. Пространство бака следует изолировать полиэтиленовым пакетом, чтобы пары топлива локализовать.

Что делать, когда ДУТ вышел из строя во время движения

Самый надежный способ – заправить топливо с таким расчетом, чтобы точно доехать до места стоянки или предполагаемого ремонта. «Заглянуть» в бензобак, чтобы проверить, какое там количество топлива осталось, без демонтажа датчика или бензонасоса невозможно.

В стареньких Жигулях можно было проверить уровень бензина при помощи длинного тонкого шланга, отправленного в горловину бензобака. В современных автомобилях такое вряд ли возможно. Обычно по пути следования заправляющегося топлива стоит У-колено (может перемычка, сетка), которое препятствует движению шланга.

Оценить, есть еще в баке бензин можно путем постукивания по нему ладонью или деревянной палочкой. Можно попробовать раскачать автомобиль. Если датчик заклинило, при раскачивании он может временно восстановить работоспособность. Такое может произойти и при сильном ударе ладонью по баку снизу, но лучше не экспериментировать.

Если положение совсем критическое, можно выкачать все имеющееся топливо в баке в емкость, определить его объем и далее рассчитать оставшийся путь. Чтобы выкачать топливо из бака, необходимо разъединить доступный топливопровод под капотом, направить его в свободную емкость. Далее следует принудительно подать + 12 Вольт на предохранитель бензонасоса (или прямо на бензонасос). Это можно сделать без включения зажигания. Бензонасос начнет выкачивать топливо из бака.

Все работы с датчиком топлива в баке, бензонасосом, открытым топливом чрезвычайно опасны. Следует соблюдать меры пожарной безопасности.

Какой может быть рабочая температура бензинового двигателя современного автомобиля.

Читайте про принцип работы автомобильной спутниковой сигнализации и в каких случаях оправдана её установка.

Как прогревать двигатель зимой перед поездкой https://voditeliauto.ru/poleznaya-informaciya/dvigateli/nuzhno-li-progrevat-zimoj.html и нужно ли это делать.

Видео — замена датчика уровня топлива на Приоре, Калине и Гранте:

Может заинтересовать:

Датчик уровня топлива: виды, принцип работы, устройство — Dodge Caliber, 2.0 л., 2008 года на DRIVE2

Датчик уровня топлива (ДУТ) — функциональное устройство топливной системы автомобиля, единственным предназначением которого является определение уровня и объема горючего (дизтоплива, бензина, солярки, масла) в топливном баке.

Как устроен датчик уровня топлива:Современный датчик уровня топлива — это не что иное, как датчик-потенциометр перемещения. Подобное устройство обладает рядом преимуществ, таких как: доступность, надежность и простота конструкции датчика; высокая точность проводимых измерений и низкая цена. Среди недостатков стоит выделить наличие отдельных элементов, восприимчивых к окислению и частым поломкам.

Рычажный топливный датчик

ДУТ рычажного типа

Трубчатый топливный датчик

ДУТ трубчатого типа

Как работает датчик уровня топливаПринцип действия ДУТ основан на следующем – для определенного значения уровня горючего в баке создается собственный сигнал на датчике.

что такое ДУТ, устройство и принцип работы

Как известно, любой автомобиль, даже простейший карбюраторный или дизель с механическим впрыском, в обязательном порядке оснащен несколькими основными датчиками. К таким датчикам можно отнести датчик давления масла, датчик температуры двигателя, датчик, показывающий уровень бензина или солярки в топливном баке и т.д.

Авто с электронным впрыском (инжекторный двигатель) кроме основных, также имеют целый ряд дополнительных датчиков (в зависимости от модели, года выпуска и т.д.). При этом датчик уровня топлива (сокращенно ДУТ) в топливной системе автомобиля является обязательным. Далее мы рассмотрим, что такое датчики уровня топлива, как работает датчик бензобака, а также где стоит датчик уровня топлива в баке автомобиля.

Содержание статьи

Датчики топлива в топливном баке: устройство и принцип работы

ДУТ — это датчик в топливной системе автомобиля, который определяет уровень топлива в топливном баке. При этом указатель уровня топлива, при всей своей кажущейся простоте, является важным элементом в устройстве любого автомобиля.

Указанный датчик позволяет не просто определить уровень топлива в баке. Благодаря взаимодействию датчика и нанесенной шкале на панели приборов (указатель топлива) становится понятно, сколько топлива осталось в баке в литрах.

В свою очередь, это позволяет эксплуатировать автомобиль с опорой на данные показания, приблизительно определить расход горючего, необходимость заправки машины топливом. Также при помощи данного указателя удается распланировать поездку из расчета на то, сколько горючего имеется в баке и т.д.

Разобравшись с тем, для чего нужен сам датчик, давайте подробнее рассмотрим, что такое ДУТ. Прежде всего, для определения уровня топлива, этот датчик ставится прямо в топливном баке. В свою очередь, сигналы посылаются от ДУТ к указателю уровня топлива, который размещен на панели приборов. Совокупность данных решений позволяет водителю четко понимать, сколько горючего осталось в баке, постоянно контролировать расход топлива и т.д.

Виды ДУТ и общее устройство датчика уровня топлива

Если не рассматривать старые авто, на более современных машинах датчик уровня топлива является потенциометрическим датчиком перемещения. Среди его основных плюсов можно выделить простое устройство, точность данных, а также высокую надежность и небольшую стоимость самого устройства.

Что касается недостатков, датчик имеет группу подвижных контактов, которые в процессе эксплуатации имеют свойство изнашиваться. Также часто указанные контакты окисляются. Это приводит к тому, что в результате окисления или полностью не работает датчик топлива, или же работает, но со сбоями (данные не верны).

Идем далее. В топливной системе могут быть использованы потенциометрические датчики:

рычажного типа;
трубчатого типа;

Чувствительный элемент в такой конструкции (как у рычажного, так и трубчатого датчика) выполнен в виде поплавка. Указанный поплавок датчика уровня топлива может быть пенопластовым, металлическим или пластиковым. Сам поплавок размещается на поверхности, то есть плавает в горючем.

В датчиках рычажного типа поплавок соединяется стальным рычагом с подвижным контактом потенциометра. В свою очередь, потенциометр — устройство, которое создает сопротивление при прохождении электрического тока.

При этом потенциометр разделен на отдельные участки-сектора в виде полос. Указанные полосы выполнены из особого резистивного материала, причем для каждого сектора он разный. В основе потенциометра лежит толстопленочный резистор.

Рычажный датчик уровня топлива стоит в блоке подачи топлива. Если просто, датчик зачастую установлен на самом бензонасосе. Реже решение может быть отдельным. Также можно отметить, что благодаря простой конструкции датчик уровня топлива данного типа вполне можно считать универсальным решением. Это значит, что его можно ставить в любые бензобаки.

Трубчатый датчик уровня топлива предполагает в конструкции особую трубку, в которой (благодаря наличию направляющих) поплавок получает возможность перемещаться. При этом провода сопротивлений располагаются параллельно, на них замкнуты контактные кольца на поплавке.

Плюсом трубчатого ДУТ является то, что уровень топлива показывается более точно. Этот датчик устойчив к колебаниям горючего в баке, которые возникают при изменении положения кузова авто. Однако такой датчик нельзя ставить во все без исключения топливные баки, так как есть зависимость от геометрических параметров бака.

Еще добавим, что после активного перевода ДВС на альтернативные виды топлива (использование этанола, метанола, биодизеля) использовать контактные датчики для измерения уровня топлива нельзя. Дело в том, что датчик (его контактные поверхности) быстро изнашиваются в такой среде, которая является весьма агрессивной.

По этой причине в данном случае используют бесконтактные датчики уровня топлива. В качестве примера, MAPPS. Такое решение хорошо подходит для агрессивных сред, так как это неактивный магнитный датчик положения.

При этом чувствительный элемент полностью закрыт в герметичный корпус, нет прямого контакта датчика уровня топлива в баке с самим горючим. Замер уровня происходит за счет рассмотренного выше поплавка, который присоединен к рычагу с постоянным магнитом.

Указанный магнит осуществляет перемещения по сектору, где в виде лучей крепится большое количество пластин из металла. Наличие магнитного поля позволяет на каждой пластине сформировать отдельный электрический сигнал, причем на каждой пластине такой сигнал разный. Далее сигнал считывается с датчика уровня топлива, что и соответствует тому или иному уровню горючего в баке.

Датчик топлива: принцип работы

Итак, рассмотрев, как работает контактный и бесконтактный датчик бензина, дизтоплива или других типов горючего, можно перейти к его работе. В основе лежит принцип, что для каждого отдельного значения уровня топлива в баке должен быть сформирован отдельный сигнал. Казалось бы, все просто, однако это не так.

С учетом того, что на современных авто топливные баки могут быть достаточно сложными по форме и геометрии, а также сам уровень топлива постоянно меняется, причем не линейно, работа ДУТ имеет некоторые особенности.

Прежде всего, с учетом конструкции датчика уровня топлива, топливо сначала должно опускаться, только после чего начнет опускаться и сам поплавок. При этом указатель уровня топлива сначала определенное время будет показывать завышенный уровень, после чего произойдет понижение. Вполне очевидно, что датчик уровня горючего неизбежно имеет небольшую погрешность.

Также датчики могут формировать разный выходной сигнал. Бывают датчики уровня топлива с аналоговым, а также цифровым сигналом. Аналоговый сигнал ДУТ является меняющимся напряжением на потенциометре. Такие датчики отличаются большой погрешностью, что и свело к минимуму их использование.

Рекомендуем также прочитать статью о том, какие датчики используются в устройстве АКПП. Из этой статьи вы узнаете о датчиках АКПП, для чего предназначены и как работают те или иные датчики коробки автомат, а также какие признаки указывают на возможные неисправности датчиков автоматической коробки передач.

Цифровой датчик более сложный, так как сначала аналоговый сигнал преобразуется в цифровой, далее контроллер учитывает погрешность измерений и вносит поправку. В результате погрешность измерений минимальна, так как цифровой датчик отдельно учитывает возможные колебания уровня топлива, форму бака и т.д.

Именно по этой причине на авто сегодня ставят цифровые датчики уровня топлива, так как они имеют высокую точность и в любой момент показывают практически полностью достоверные данные (погрешность в цифровом датчике измерения уровня топлива минимальна).

Что в итоге

Как видно, ДУТ или датчик уровня топлива в баке является достаточно простым, однако важным элементом в устройстве системы топливоподачи. Причина вполне очевидна, так как при эксплуатации автомобиля важно всегда точно знать, сколько горючего находится в баке.

При этом следует учитывать, что как и любое другое устройство, указанный датчик может выходить из строя или работать со сбоями. По этой причине, если показания датчика уровня топлива явно отличаются от реальных, такой датчик подлежит проверке и замене.

Рекомендуем также прочитать статью о том, какие признаки неисправности имеет датчик коленвала. Из этой статьи вы узнаете об устройстве, назначении и принципах работы датчика коленчатого вала, а также какие признаки указывают на проблемы с ДПКВ или сбои в его работе.

В противном случае автомобиль может остаться без топлива в самый неподходящий момент, а также критическое снижение горючего в бензобаке может привести к скорому выходу из строя бензонасоса, засорению топливных фильтров и элементов системы топливоподачи осевшей грязью и частицами со дна бака и т.д.

Указатели уровня топлива

Категория:

Автомобили и трактора

Публикация:

Указатели уровня топлива

Читать далее:

Указатели уровня топлива

С помощью указателей уровня топлива водитель может в любой момент определить количество топлива в баке и, следовательно, определить, какое расстояние автомобиль может проехать без дополнительной заправки. Эти приборы пригодны только для приблизительного контроля расхода топлива, так как точность их показаний невысока.

Указатели уровня топлива можно разделить на: указатели уровня топлива с непосредственным отсчетом показаний и дистанционные.

Дистанционные указатели уровня топлива по принципу действия можно разделить на четыре типа: электромагнитные, магнитоэлектрические и гидростатические.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Электромагнитный указатель уровня топлива состоит из датчика, укрепленного на верхней стенке топливного бака, и приемника, установленного на щитке приборов.

Рис. 199. Схема электромагнитного указателя уровня топлива

Указатель включается в цепь выключателем зажигания. Датчик указателя представляет собой помещенный в герметичный корпус реостат (рис. 199), по которому скользит ползунок, закрепленный на оси рычага, соединенного с поплавком. Один конец обмотки реостата соединяется винтом с массой (датчиком корпуса), а другой — изолирован от массы зажимом. Во избежание взрыва бензовоздушной смеси в корпусе датчика устраняют возможность образования искры между ползунком и обмоткой реостата путем соединения одного из ее концов, а также ползунка с массой. В приемнике на основании, выполненном из цинкового сплава, крепятся два электромагнита и, между которыми на оси установлен якорек со стрелкой.

Если топливный бак полон, сопротивление реостата включено полностью. При этом результирующее магнитное поле обоих электромагнитов устанавливает стальной якорек в положение, при котором связанная с ним стрелка показывает на деление П шкалы.

По мере расходования топлива поплавок бака опускается, выводя сопротивление реостата из цепи. В результате ток, проходящий через обмотку электромагнита, будет увеличиваться, а ток, идущий через обмотку электромагнита, — уменьшаться. Магнитное поле электромагнита заставит якорек и стрелку отклониться к меньшему делению шкалы.

Магнитоэлектрические указатели уровня топлива более точны и надежны в работе по сравнению с электромагнитными и в последнее время получают все более широкое распространение. Устройство датчика магнитоэлектрического прибора такое же, как и датчика электромагнитного указателя уровня топлива. Устройство приемника указателя уровня топлива аналогично устройству приемника магнитоэлектрического указателя температуры воды, за исключением следующей особенности. В цепь катушки (рис. 200, б) включено добавочное сопротивление Кя, предназначенное для ограничения силы тока в катушке при полностью выключенном реостате датчика, что предотвращает перегрев изоляции обмотки катушки.

При отсутствии тока в цепи стрелка приемника отклоняется до упора влево. Это положение стрелки обусловливается взаимодействием постоянных магнитов (рис. 200, а), вмонтированного в колодку, и магнита, жестко укрепленного на оси стрелки, и ограничителя. Сила тока в катушке Кi и ее магнитный поток изменяются в зависимости от положения ползунка на обмотке реостата.

При работе прибора сила тока в катушках К2 и К3, а следовательно, и их магнитные потоки остаются неизменными. Магнитные потоки катушек и К2 действуют встречно, а поэтому направление и величина их суммарного магнитного потока будет зависеть от силы тока в катушке.

Если топливный бак заполнен полностью, обмотка реостата будет введена, а ток в катушке и магнитный поток, созданный им, невелики. В этот момент результирующий магнитный поток, созданный тремя катушками, повернет магнит, вместе с ним и стрелку в положение — полного уровня топлива в баке.

При уменьшении уровня топлива поплавок датчика опускается и перемещает ползунок, выключая сопротивление реостата. Сила тока в катушке Кл увеличивается, магнитный поток становится больше, и результирующий магнитный поток трех катушек повернет магнит, а вместе с ним стрелку по шкале приемника в сторону меньшего деления шкалы.

Рекламные предложения:

Читать далее: Амперметры

Категория: — Автомобили и трактора

Главная → Справочник → Статьи → Форум

Датчики топлива | Датчики уровня топлива

Датчики Холла для измерения уровня топлива

Датчик уровня топлива с использованием микросхем датчика Холла — Allegro MicroSystems

Скачать PDF версию

Шашанк Векханде и Ранджит Фаракате,
AvantGarde Solutions Pvt.Ltd.,
Консультант Allegro MicroSystems, LLC

Аннотация

ИС датчика уровня топлива

на основе Холла разработаны для обеспечения высокой надежности и точного определения уровня топлива в автомобильной промышленности. В этой заметке по применению представлено применение ИС линейных датчиков и датчиков угла для катушечных и цифровых кластерных индикаторов.

Введение

Датчик уровня топлива (ДУТ) используется во всех автомобилях для индикации уровня топлива. Для измерения уровня топлива используются различные методы, такие как резистивная пленка, дискретные резисторы, емкостные и ультразвуковые.Для этого приложения чаще всего используются резистивные датчики. Эти датчики механически связаны с поплавком, который перемещается вверх или вниз в зависимости от уровня топлива. По мере движения поплавка сопротивление датчика изменяется. Этот датчик является частью схемы баланса тока цепи дисплея указателя уровня топлива, которая обычно состоит из катушек для приведения в действие стрелки дисплея. При изменении сопротивления топливного датчика положение иглы изменяется пропорционально току, протекающему в катушке.Типичный резисторный ДУТ показан на рисунке 1.

Недостатком резистивного контактного датчика является износ датчика из-за скользящего контакта внутри чувствительных элементов. Износ приводит к сокращению срока службы датчика.

Рисунок 1: Типовая схема измерения уровня топлива

В этом документе описываются методы использования ИС датчиков Холла для бесконтактного измерения в приложениях ДУТ.

ДУТ на основе бесконтактного датчика Холла

ИС датчика Холла

обычно воспринимают магнитное поле, проходящее через ИС.Для измерения уровня топлива необходимо установить диаметральный магнит таким образом, чтобы его вращательное движение было пропорционально движению поплавка. Также датчик необходимо установить в непосредственной близости от магнита. Это проще использовать для модернизации по сравнению с другими технологиями бесконтактных датчиков. Магнит можно запечатать, чтобы защитить его от разложения внутри топлива. Даже если топливо загрязнено, это не повлияет на работу датчика.

Варианты микросхемы датчика Холла

для FLS

Allegro предлагает различные варианты для приложений ДУТ в соответствии с точностью, линейностью, выходным интерфейсом и стоимостью.

Линейный датчик на эффекте Холла
ИС линейных датчиков Холла имеют выходной сигнал, пропорциональный абсолютному магнитному полю. Выходное напряжение ИС изменяется в зависимости от магнитного поля.

Выход ШИМ: Выход ШИМ предлагает такие преимущества, как лучшая помехозащищенность. Датчики этого типа подходят для кластеров на основе кросс-катушек.
Аналоговое напряжение: В цифровых кластерах часто используется микроконтроллер для взаимодействия с ЖК-дисплеем и выходом датчика.Аналоговое входное напряжение с датчика подается на вход АЦП микроконтроллера. Эти микросхемы работают от источника питания 3,3 В или 5 В и относительно источника питания.

Двухточечное программирование обеспечивает компенсацию колебаний магнита и воздушного зазора. Allegro также предлагает многоточечное программирование для адаптации к неоднородной геометрии резервуара.

Угловой датчик Холла
Угловые датчики основаны на измерении абсолютного угла магнитного поля. Это исключает ошибку из-за колебаний магнита и воздушного зазора.
1. Выход ШИМ: ИС выхода ШИМ обладают такими преимуществами, как лучшая помехозащищенность и прямое подключение к аккумуляторной батарее автомобиля.
2. Аналоговое напряжение: IC обеспечивает аналоговое выходное напряжение, пропорциональное углу.

Таблица 1: Датчики, предлагаемые Allegro MicroSystems для определения уровня топлива

Датчик	Выход	Технологии	Возможность программирования	Точность	Стоимость
A1356	ШИМ	Линейный зал	Чувствительность + смещение QVO	Лучше	Низкий
A1377	Аналоговое напряжение	Линейный зал	Чувствительность + смещение QVO	Лучше	Средний
A1330	Аналоговый + ШИМ	Угловой холл (CVH)	Усиление + короткий ход + нулевое смещение + зажим + усреднение + вращение	Лучшее	Низкий
A1338	ШИМ	Угловой холл (CVH)	Смещение нуля + усреднение + вращение	Лучшее	Высокая

Конструкция топливного бака

Конструкция топливного бака варьируется от модели автомобиля к модели.Некоторые резервуары с регулярной геометрией имеют линейный объем и угол плавания. Для таких танков достаточно двухточечного программирования. Пример унифицированного топливного бака и его характеристики показаны на рисунке 2.

Рисунок 2: Единый топливный бак и характеристики

Однако большинство топливных баков неоднородны с точки зрения объем, чтобы плавать угол. Типичный неоднородный танк и его характеристики показаны на рисунке 3. Для этого типа резервуаров требуется многоточечное программирование
в ИС для линеаризации выходного сигнала.

Рисунок 3: Неоднородный топливный бак и его характеристики

Линейный ШИМ-датчик Холла для аналоговых ДУТ с катушечным кластером

Это наиболее часто используемый FSU для недорогих приложений. Схема перекрестной катушки показана на рисунке 4. Одна сторона катушки подключается непосредственно к батарее, а другая сторона подключается к батарее с помощью последовательного подключения датчика. Катушка возвращается в нормальное положение, когда токи в обеих катушках одинаковы.Игла отклоняется от нормального положения при изменении тока датчика. Такое расположение обеспечивает отмену колебаний напряжения батареи. Ток датчика относительно угла иглы не является линейным из-за тепловых эффектов.

Рисунок 4: Типичный узел перекрестной катушки для измерения уровня топлива

Микросхема A1356 предлагает логометрическое решение на уровне системы (выход, который регулируется в соответствии с напряжением питания) с минимальным количеством компонентов. A1356 работает с внутренней обратной защитой батареи.Эта ИС предлагает двухточечное программирование магнитного поля для регулировки смещения и чувствительности. Это позволяет от 4 до 18 В компенсировать допуски магнита, катушки и производственного воздушного зазора.

Схема приложения для FSU на базе A1356 показана на рисунке 5.

Рисунок 5: Схема преобразования ШИМ-выхода A1356 в текущий
RC-фильтр R2 и C2 преобразует ШИМ-выход A1356 в пропорциональное аналоговое напряжение. MOSFET Q1 преобразует это напряжение в токовый выход, подходящий для управления катушкой. Рисунок 6: Расположение датчика Холла и магнита на узле датчика топлива

Выбор магнита не очень важен для этого приложения. Для этого подходят магниты из NdFeB или феррита. Для лучшей воспроизводимости следует использовать магниты с более жесткими допусками.

Магнит, используемый для этого приложения, представляет собой магнит диаметрального типа (круглый), показанный на рисунке 7, и он устанавливается на оси поплавка, а датчик помещается на поверхность магнита с воздушным зазором 2 мм, как показано на рисунке. 6.Ориентация магнита и линейное расположение датчика Холла показаны на рисунке 8.

Рисунок 7: Диаметр диаметрального магнита (круглый) Рисунок 8: Расположение диаметрального магнита (прикрепленного к поплавку) и датчика

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

На рисунке 9 показан линейный ток катушки в зависимости от угла поплавка. Ток в катушке изменяется с напряжением питания и по своей природе нелинейный из-за тепловых эффектов самонагрева.

Рисунок 9: Зависимость угла плавающего положения от тока в катушке

Линейный аналоговый датчик Холла для цифровых ДУТ с кластером на базе микроконтроллера

A1377 — это программируемый линейный датчик Холла, который выдает аналоговое выходное напряжение, пропорциональное магнитному полю.A1377 обеспечивает логометрический выходной сигнал в диапазоне от 4,5 до 5,5 В. Используйте источник питания 5 В от кластера, который используется АЦП с интерфейсом для питания A1377. Цифровой ДУТ на основе линейного аналогового датчика Холлеэффекта показан на рисунке 10.

A1377 обеспечивает двухточечное программирование магнитного поля для регулировки смещения и чувствительности. Это позволяет пользователям компенсировать допуски на магнит, катушку и производственный воздушный зазор.

Рисунок 10: Линейный аналоговый цифровой ДУТ на основе датчика Холла с использованием A1377

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

На рисунке 11 показано линейное выходное напряжение в зависимости от угла плавания.Выходное напряжение линейно более чем на 50 градусов смещения угла поплавка.
Рисунок 11: Зависимость угла холостого хода от выходного напряжения
На рис. 12 показано размещение линейного датчика A1377 и магнита на топливном датчике в сборе.
Рисунок 12: Расположение линейного датчика A1377 и магнита на узле топливного датчика

Угловой датчик Холла для цифровых ДУТ с кластером на базе микроконтроллера

Линейные датчики страдают ошибками из-за воздушного зазора или дрейфа магнита. Датчики линейного угла также подходят для углового смещения до 60 градусов.Датчики угла обеспечивают измерение широкого углового смещения с выходным напряжением, не зависящим от воздушного зазора и абсолютного магнитного поля. A1330 — это микросхема датчика угла 360 °, которая обеспечивает бесконтактное угловое положение на основе магнитно-круговой вертикальной технологии Холла (CVH). Цифровой ДУТ на основе углового датчика Холла показан на рисунке 13. В этом приложении используется диаметральный магнит.

Программируемые параметры включают нулевое смещение для обеспечения гибкого размещения магнита и короткое угловое смещение для полного динамического диапазона.

Рисунок 13: Цифровой ДУТ на основе датчика Холла с использованием A1330

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

Выходное напряжение

A1330 с углом поплавка показано на рисунке 14 с магнитом диаметром 6 мм × 3 мм. Результаты показывают линейное выходное напряжение более 75 градусов смещения, которое не зависит от воздушного зазора.

Рисунок 14: Зависимость угла холостого хода от выходного напряжения
На рисунке 15 показано расположение ИС датчика угла A1330 и магнита на топливном датчике.
Рисунок 15: Расположение датчика угла A1330 и магнита на узле датчика топлива

Для ДУТ с батарейным питанием используйте не ратиометрическую версию A1330 и обеспечьте локальный LDO в блоке топливного датчика.

Версия A1330 с выходом PWM может использоваться для цифровых ДУТ для лучшей помехоустойчивости.

Таблица 2: Сравнение различных вариантов программируемых датчиков Холла

Датчик	Приложение	Плюсы	Минусы
A1356 Линейный датчик (ШИМ)	Катушечная Аналог ДУТ	Лучшая помехозащищенность, логометрический выход с напряжением батареи, смещение и программирование чувствительности компенсируют допуски на магнит и воздушный зазор во время производства.	Ориентация магнита имеет решающее значение. во время сборки. Ошибка вывода с дрейфом магнитного поля .
A1377 Линейный датчик (аналог)	Цифровой ДУТ	Программирование смещения и чувствительности компенсирует допуски магнита и воздушного зазора во время производства.	Ориентация магнита имеет решающее значение. во время сборки, ошибка вывода с дрейфом магнитного поля . Требуется питание 5 В .
A1330 Датчик угла (аналоговый + ратиометрический)	Цифровой ДУТ	Выходное напряжение не зависит от воздушного зазора и абсолютного магнитного поля, гибкое размещение магнита , малое угловое смещение для полного динамического диапазона , корпус SMD.	Требуется 5 В от кластера.
A1330 Угловой датчик (аналоговый + не относительный )	Аналог FLS	Выходное напряжение, не зависящее от воздушного зазора и абсолютного магнитного поля, Гибкое расположение магнита, малое угловое смещение для полного динамического диапазона , корпус SMD.	Требуется LDO для питания 5 В.
A1330 Датчик угла (ШИМ)	Цифровой ДУТ	Выходное напряжение не зависит от воздушного зазора и абсолютного магнитного поля. Гибкое размещение магнита, малое угловое смещение для полного динамического диапазона , лучшая помехозащищенность, SMD-корпус.	Требуется питание 5 В от кластера или LDO.

Заключение

Датчик уровня топлива

по Холлу обеспечивает надежное бесконтактное измерение уровня топлива в автомобильной промышленности.Allegro предлагает широкий ассортимент датчиков Холла, подходящих для различных систем ДУТ. Все датчики используют простой диаметральный магнит и предлагают программирование для получения линейного выходного сигнала даже с асимметричными формами топливного бака.

Информация, содержащаяся в этом документе, не является заявлением, гарантией, заверением, гарантией или побуждением со стороны Allegro для клиента
в отношении предмета этого документа.Предоставленная информация не гарантирует, что процесс, основанный на этой информации
, будет надежным или что Allegro изучил все возможные режимы отказа. Заказчик несет ответственность за проведение достаточных квалификационных испытаний
конечного продукта, чтобы убедиться, что он надежен и соответствует всем проектным требованиям.

Отправляющее устройство — как работают датчики уровня топлива

Отправляющее устройство находится в топливном баке автомобиля.Он состоит из поплавка , обычно сделанного из пенопласта, соединенного с тонким металлическим стержнем . На конце стержня установлен переменный резистор. Резистор представляет собой электрическое устройство, которое препятствует прохождению электрического тока. Чем больше сопротивление, тем меньше ток. В топливном баке переменный резистор состоит из полоски резистивного материала, соединенной с одной стороны с землей. Стеклоочиститель , подключенный к датчику, скользит по этой полосе материала, проводя ток от датчика к резистору.Если стеклоочиститель расположен близко к заземленной стороне полосы, на пути тока будет меньше резистивного материала, поэтому сопротивление будет небольшим. Если стеклоочиститель находится на другом конце полосы, на пути тока больше резистивного материала, поэтому сопротивление велико.

В передающем блоке топливо должно упасть ниже определенного уровня, прежде чем поплавок начнет опускаться.

Когда поплавок находится рядом с верхом бака, стеклоочиститель на переменном резисторе лежит близко к заземленной (отрицательной) стороне, что означает, что сопротивление невелико и относительно большое количество тока проходит через передающий блок обратно в указатель уровня топлива.По мере того, как уровень в резервуаре падает, поплавок опускается, стеклоочиститель перемещается, сопротивление увеличивается, а сила тока, отправляемого обратно на датчик, уменьшается.

Этот механизм является одной из причин неточности указателей уровня топлива. Возможно, вы заметили, что ваш манометр имеет тенденцию оставаться на полном уровне довольно долгое время после заполнения. Когда ваш бак полон, поплавок находится в максимально поднятом положении — его движение вверх ограничено либо стержнем, к которому он подключен, либо верхом бака. Это означает, что поплавок погружен в воду и не начнет опускаться, пока уровень топлива не упадет почти до дна поплавка.Стрелка манометра не начнет двигаться, пока поплавок не начнет тонуть.

Нечто подобное может произойти, когда поплавок приближается к дну резервуара. Часто диапазон движения не распространяется до самого дна, поэтому поплавок может достичь нижней точки своего хода, пока в баке еще есть топливо. Вот почему на большинстве автомобилей стрелка опускается ниже уровня «пустой» и в конечном итоге перестает двигаться, пока в баке еще есть бензин.

Еще одна возможная причина неточности — форма топливных баков.Топливные баки на автомобилях сегодня изготавливаются из пластика, сформованного таким образом, чтобы они помещались в очень тесные места на автомобилях. Часто бак может иметь форму, подходящую для частей кузова или рамы автомобиля. Это означает, что когда поплавок достигает средней точки на баке, в баке может оставаться больше или меньше половины топлива, в зависимости от его формы.

Теперь посмотрим, как работает датчик.

Диагностика указателя уровня топлива

Нет ничего более неприятного, чем указатель уровня топлива, который не дает точных показаний, особенно когда указатель показывает, что в баке еще есть топливо, хотя на самом деле его нет.Неправильные показания могут быть вызваны неисправным передающим устройством, проблемой с датчиком или коротким замыканием, обрывом или слабым соединением в проводке, которая связывает их вместе. Но какой именно?

В 1904 году появился первый газовый манометр с поплавковым рычагом. Поплавок, установленный на шарнирном рычаге, перемещал механический указатель на датчике снаружи топливного бака, чтобы указать уровень топлива. Идея была продвинута на шаг вперед, когда в транспортных средствах начали улучшаться электрические системы за счет подключения шарнирного рычага поплавка к реостату.Это позволяет установить датчик уровня топлива с электрическим приводом на приборной панели автомобиля. И это основной принцип работы, который используется до сих пор.

Существует три основных типа датчиков уровня топлива: аналоговые датчики сопротивления (использовались почти повсеместно вплоть до начала 1980-х годов), аналоговые магнитные (представленные в 80-х годах) и цифровые / графические электронные датчики (также представленные в 80-х годах и использовавшиеся для этого. день).

АНАЛОГОВЫЕ ДАТЧИКИ ТОПЛИВА

Аналоговые датчики уровня топлива используют нагретую биметаллическую полосу для перемещения стрелки индикатора на указателе уровня топлива.Сила тока, протекающего через датчик, нагревает биметаллическую ленту. Полоска расширяется и определяет, насколько далеко продвинется игла. Напряжение подается на датчик с помощью небольшого регулятора напряжения на приборной панели, который снижает напряжение в цепи примерно до пяти вольт. Регулятор напряжения также питает датчики температуры и давления масла.

Величина тока, протекающего через указатель уровня топлива, контролируется цепью заземления, обеспечиваемой передающим блоком в топливном баке.Когда уровень топлива в баке поднимается и опускается, шарнирный рычаг, прикрепленный к поплавку, вращает реостат. Это изменяет величину сопротивления в цепи заземления, что позволяет большему или меньшему току проходить через датчик.

В автомобилях Ford и Chrysler передающий блок увеличивает сопротивление при падении уровня топлива и снижает сопротивление при повышении уровня топлива. Например, когда топливный бак пуст, сопротивление велико (около 73 Ом). Высокое сопротивление снижает ток, протекающий через указатель уровня топлива, в результате чего игла практически не движется.Когда топливный бак полон, передающий блок имеет низкое сопротивление (около 8 Ом), поэтому через датчик уровня топлива проходит больше тока. Это нагревает биметаллическую полосу, вызывая максимальное отклонение иглы. Теперь игла перемещается до полной отметки.

Закороченный передающий блок или короткое замыкание в проводке между передающим блоком и датчиком могут снизить сопротивление цепи, что приведет к полному показанию индикатора уровня топлива. А если нет ничего, что могло бы замедлить усиление, цепь, вероятно, перегрузила бы и перегорела предохранитель. С другой стороны, обрыв в передающем устройстве или проводке не позволит игле вообще двигаться, и датчик будет показывать пустой.

У аналоговых измерителей сопротивления топлива General Motors основной принцип работы такой же, но электрически противоположный. Сопротивление в передающем блоке уменьшается при падении уровня топлива и увеличивается при повышении уровня. Когда резервуар пуст, передающий блок показывает около нуля Ом, а когда резервуар полон, он показывает около 90 Ом. Работа манометра такая же, с максимальным отклонением стрелки, соответствующим минимальному сопротивлению в передающем блоке. В этом случае требуется максимальное отклонение, чтобы игла полностью переместилась к пустой отметке.

Короткое замыкание в передающем блоке или проводке в системе GM приведет к тому, что датчик уровня топлива будет показывать пустой, следовательно, в то время как разрыв в цепи передающего блока приведет к тому, что датчик покажет полный.

МАГНИТНЫЕ ДАТЧИКИ ТОПЛИВА

Преемником топливомера резистивного типа является магнитный указатель уровня топлива. Вместо нагретой биметаллической полосы для отклонения стрелки индикатора в основании иглы есть небольшой магнит, который «плавает» в магнитном поле, созданном тремя катушками. На катушки подается напряжение через клемму, которая обычно имеет маркировку «B +» на задней панели прибора.Внутри напряжение идет по разделенному пути. Часть его проходит через все три катушки на землю, а часть проходит только через первую катушку, а затем через передающий блок на землю. В зависимости от сопротивления в цепи передающего устройства, сила магнитного поля, создаваемого первой катушкой по сравнению с двумя другими, смещает магнитное поле в ту или иную сторону, чтобы отклонить стрелку указателя уровня топлива.

Основными преимуществами магнитных датчиков (топлива, температуры и давления масла) по сравнению с различными датчиками сопротивления являются более быстрый отклик и более точные показания.Сорт устойчивости может занять до двух минут, чтобы отреагировать на изменение.

Передающий блок, который используется с магнитным датчиком уровня топлива, по сути тот же, что и раньше, но с более высокими значениями сопротивления. И большинство из них следуют формату GM с высоким сопротивлением, когда бак полон. Например, в винтажном приложении Chrysler 1980-х годов передающее устройство показывает 145 Ом, когда бак полон, и 22,5 Ом, когда бак пустой.

Цифровые манометры могут быть не такими точными, как аналоговые.
Показанный уровень топлива рассчитан на основе входных данных передающего устройства.

ЭЛЕКТРОННЫЕ ТОПЛИВНЫЕ ДАТЧИКИ

Электронные топливомеры используют вакуумные флуоресцентные или графические ЖК-дисплеи для индикации уровня топлива. Многие также читают E, 1/2 и F. Электронные дисплеи обычно имеют собственный автономный регулятор напряжения в модуле управления указателем уровня топлива. Основной принцип работы электронных указателей уровня топлива по существу такой же, как и у двух других типов, в том, что установленный на баке передающий блок создает цепь заземления с переменным сопротивлением.Модуль контролирует ток через передающий блок и решает, какие цепи дисплея активировать, чтобы показать уровень топлива.

Большинство электронных указателей уровня топлива имеют ограниченную самодиагностику. Когда клавиша включена, большинство устройств подсвечивают все пиксели своего дисплея, чтобы проверить сам дисплей (как проверка лампочки). Другие идут еще дальше. На Ford, например, указатель уровня топлива будет мигать, если модуль обнаружит обрыв или короткое замыкание в цепи передающего устройства.

СИГНАЛИЗАЦИЯ МАСШТАБА ТОПЛИВА

Сигнальные лампы низкого уровня топлива заслуживают упоминания, потому что они подключены к датчику уровня топлива.На Ford, например, блок переключателя предупреждения о низком уровне топлива включает контрольную лампу, когда указатель уровня топлива показывает менее 1/4 полного. На электронных датчиках уровня топлива последних моделей индикатор обычно загорается, когда в баке остается от 1-1 / 2 до двух галлонов топлива.

ДИАГНОСТИКА ТОПЛИВНОГО МАНОМЕТРА

Если указатель уровня топлива не меняется (всегда показывает одно и то же, всегда показывает пустой или полный) или ведет себя нестабильно, список возможных причин включает в себя неисправное напряжение в подаче напряжения на датчик (регулятор напряжения прибора), Плохой датчик, неисправный передающий блок, проблема с проводкой между датчиком и передающим блоком или плохое заземление.

Если также затронуты датчики температуры и давления масла, проблема не в датчике уровня топлива или передающем блоке. Он находится в регуляторе напряжения прибора или в проводке панели приборов. Чтобы добраться до регулятора напряжения, необходимо снять панель приборов.

Проверить выходное напряжение регулятора вольтметром. Если оно не соответствует спецификациям (обычно около 5 вольт), у него может быть слабое заземление или разрыв в проводе резистора, который подает на него напряжение. Обратитесь к руководству по ремонту для получения спецификаций резистивного провода.а где найти и проверить регулятор.

Если работает только указатель уровня топлива, вы можете исключить регулятор напряжения как возможную причину. Проблема либо в самом манометре, либо в передающем блоке, либо в проводке между ними.

Не имеет значения, начнете ли вы с указателя уровня топлива или отправляющего устройства, чтобы начать диагностику. Лучший совет — начать с того, какой из них наиболее легко доступен. Если вам нужно уронить топливный бак, чтобы добраться до отправляющего устройства, вы можете сэкономить некоторые усилия, начав с указателя уровня топлива.Но если к разъему отправляющего устройства можно добраться, не роняя бак, то начните с него.

Блок отправки уровня топлива внутри топливного бака
иногда может заедать, что приводит к ложным показаниям указателя уровня топлива.
Может показывать высокий или низкий уровень.
Если он высокий, возможно, у вас закончился бензин!

ПРОВЕРКИ ОТПРАВИТЕЛЬНОГО БЛОКА ТОПЛИВА

Есть несколько способов узнать, выполняет ли отправляющий модуль свою работу. Один из них — отсоединить разъем передающего устройства и подключить омметр к клеммам передающего устройства.Обратите внимание на показания сопротивления. Если он выходит за пределы диапазона минимальных и максимальных характеристик, проблема обнаружена. Замените передающий блок.

Чтобы узнать, сколько топлива в баке, вы можете снять крышку бензобака и сдвинуть кусок проволоки или дюбеля вниз по заливной горловине, как щуп. Излишне говорить, что вам лучше, чтобы сигарета не свисала с губ, когда вы это делаете, иначе ваша вдова будет читать ваш некролог в газете. Вам не нужно точное указание, только приблизительное значение.Или вы можете слить резервуар или заполнить его, проверяя показания сопротивления до и после этого, чтобы увидеть, дает ли передающий блок соответствующий ответ.

Другой альтернативой является снятие передающего блока с резервуара и испытание его на стенде с помощью омметра. Перемещение поплавка вперед и назад между полным и пустым положениями должно вызывать соответствующее изменение сопротивления. На Ford, например, передающий блок должен показывать от 8 до 12 Ом, когда поплавок находится в полном положении, и от 60 до 86 Ом, когда он находится в пустом положении.Никаких изменений, «пропуски» показаний или показания, выходящие за пределы допустимого диапазона, все это говорит о необходимости нового отправляющего устройства.

ПРИМЕЧАНИЕ: «Плохой газ» может иногда вызывать отказы устройства подачи топлива. Количество серы в топливе может вызвать коррозию контактов на передающем устройстве, вызывая мертвые зоны или потерю сигнала. Плохой газ также может вызвать отказ топливного насоса.

Неэлектрические проблемы, которые могут повлиять на передающее устройство, включают утечку в поплавке (он утонет или покажет низкий уровень), заедание или сломанный рычаг поплавка или повреждение топливного бака, которое не позволяет поплавку перемещаться или точно считывать уровень.

Что делать, если отправляющее устройство проверяет все в порядке? Тогда проблема в проводке или датчике. Коррозированные или незакрепленные клеммы проводки, обрыв или короткое замыкание в проводке можно изолировать, проверив целостность проводки. Остается калибр.

ПРОВЕРКА ДАТЧИКА ТОПЛИВА

Как и передающий блок, датчик можно проверить несколькими способами.

Один из способов — снять передающий блок с резервуара, снова подключить его, включить ключ и перемещать поплавковый рычаг вверх и вниз, наблюдая за изменением показаний датчика.Если датчик не ответил в течение нескольких минут, вы подтвердили факт наличия проблемы. Но вы все еще на исходе, потому что не знаете, где это.

Чтобы проверить датчик, вы можете смоделировать ввод от передающего устройства. Тестовый блок, который имитирует различные показания сопротивления, можно использовать вместо передающего устройства для проверки отклика датчика. Такие тестеры предназначены в первую очередь для датчиков сопротивления более старых моделей. Среди них: GM J-24538A, Chrysler C-3826A и Ford 21-0015.

Если у вас нет доступа к тестеру для проверки уровня топлива, вы можете изготовить несколько резисторных перемычек, купив резисторы на 5 и 80 Ом в местном магазине радиодеталей. Подключите каждый резистор к перемычке с предохранителем и используйте их для имитации высоких и низких значений передающего устройства. Провода-перемычки (или тестовый бокс) могут использоваться как на датчике, так и на передающем блоке.

Если датчик не реагирует должным образом при изменении сопротивления в цепи передающего блока, проверьте горячий вывод на датчике, чтобы увидеть, получает ли он напряжение.Если это так, но стрелка не двигается, пора установить новый калибр.

С помощью датчиков сопротивления и магнитных датчиков вы также можете проверить внутреннее сопротивление датчика с помощью омметра. Обычно вы должны найти сопротивление от 10 до 15 Ом. Отсутствие сопротивления указывало бы на короткое замыкание в датчике, в то время как очень высокое сопротивление указывало бы на открытие.

ЭЛЕКТРОННАЯ ПРОВЕРКА БЛОКА ПРИБОРОВ

На многих автомобилях поздних моделей комбинацию приборов можно перевести в режим самодиагностики для проверки внутренних цепей.Подробную информацию см. В руководстве пользователя или в документации по заводскому обслуживанию (веб-сайт OEM или AlldataDIY.com).

Если указатель уровня топлива в комбинации приборов неисправен,
обычно необходимо заменить всю комбинацию.

На более поздней модели Ford Mustang, например, вы можете запустить диагностическую самопроверку, нажав и удерживая кнопку сброса одометра, и повернув ключ в положение ACC (аксессуар). Когда на дисплее электронного одометра появится слово «ТЕСТ», отпустите кнопку сброса поездки.Все стрелки аналогового манометра будут перемещаться от минимума до максимума. Когда появится слово «GAGE», нажмите кнопку сброса поездки еще раз, и все цифры на дисплее одометра загорятся. Когда появится слово «ЛАМПОЧКА», нажмите кнопку сброса еще раз, чтобы загорелись все лампочки и сигнальные лампы в кластере. Продолжайте повторять это, и после трех или четырех циклов одометр будет отображать «DTC», за которым следуют любые кодовые номера для обнаруженных им неисправностей.

Вот список кодов комбинации приборов Ford:

9202 Обрыв цепи датчика топлива
9204 Замыкание датчика топлива на массу
9213 Противоугонное количество запрограммированных ключей ниже минимального
A103 или 9232 Антенна не подключена-неисправен приемопередатчик
9317 Высокое напряжение аккумулятора
9318 Низкое напряжение аккумулятора
9342 ЭБУ неисправен
9356 Обрыв цепи зажигания
9364 Обрыв цепи запуска зажигания
9600 PATS Сигнал транспондера ключа зажигания не получен — ключ поврежден или не является ключом PATS
9601 PATSR Получен неправильный код ключа от транспондера ключа зажигания (незапрограммированный закодированный ключ зажигания)
9602 Получен неверный формат ключа PATS — код от транспондера ключа зажигания (частичный код ключа)
9681 PATS Сигнал трансивера не получен (не подключен, поврежден или проводка)
A139 Идентификатор PCM не не совпадает между комбинацией приборов и PCM
A141 Ошибка конфигурации NVM (нет обмена идентификаторами PCM между приборной панелью и PCM)
A143 Сбой памяти NVM
5284 Неисправность реле давления масла
D027 SCP Неверные или отсутствующие данные для оборотов двигателя
D041 SCP Неверные или отсутствующие данные для скорости автомобиля
D043 SCP Неверные или отсутствующие данные для антипробуксовочной системы
D073 SCP Неверные или отсутствующие данные для охлаждающей жидкости двигателя
D123 SCP Неверные или отсутствующие данные для одометра
D147 SCP Неверные или отсутствующие данные для безопасности автомобиля
D262 Отсутствует сообщение SCP.

Если электронный приборный блок не считывает правильно или сегменты дисплея не работают, единственное решение — найти в Интернете сервис, который специализируется на восстановлении электронных приборных панелей (выполните поиск в Google по запросу «автомобильные приборные панели» или замените старый приборный щиток. с новым или подержанным агрегатом.

Другие статьи о топливной системе:

Устранение неисправностей электронной приборной панели

Диагностика топливного насоса

Советы по диагностике топливного насоса от Carter

Топливный насос (как заменить насос в баке)

Электрический Топливные насосы

Топливный насос (механический)

Плохой бензин может вызвать проблемы с производительностью

Обновление неисправного газа 2006

Щелкните здесь, чтобы увидеть больше технических статей по автомобилестроению

Индикаторы топливной системы самолета | Системы самолета

Рисунок 3. Простые механические указатели уровня топлива, используемые на легких самолетах с топливными баками в непосредственной близости от пилота

В современных самолетах электрические индикаторы количества топлива встречаются чаще, чем механические. Большинство этих устройств работают с постоянным током (DC) и используют переменное сопротивление в цепи для управления индикатором ратиометрического типа. Перемещение поплавка в баке перемещает соединительный рычаг со стеклоочистителем на переменном резисторе в баке.Этот резистор включен последовательно с одной из катушек датчика уровня топлива в панели приборов. Изменения тока, протекающего через резистор резервуарного блока, изменяют ток, протекающий через одну из катушек индикатора. Это изменяет магнитное поле, в котором вращается указатель. Калиброванная шкала показывает соответствующее количество топлива. [Рисунок 4]

Рисунок 4. Электрический индикатор количества топлива постоянного тока использует переменный резистор в баке, который перемещается с помощью поплавкового рычага

Доступны цифровые индикаторы, работающие с одним и тем же сигналом переменного сопротивления от резервуарного блока.Они преобразуют переменное сопротивление в цифровой дисплей в приборной панели кабины. [Рис. 5] Полностью цифровые измерительные системы, такие как те, что используются в самолетах со стеклянной кабиной, преобразуют переменное сопротивление в цифровой сигнал, который обрабатывается в компьютере и отображается на плоском экране.

Рис. 5. Цифровые измерители количества топлива, которые измеряют переменное сопротивление от топливного бака, показаны на A и B.Индикация количества топлива на дисплее с плоским экраном Garmin G-1000 показана в C

В больших и высокопроизводительных самолетах обычно используются электронные системы измерения количества топлива. Преимущество этих более дорогостоящих систем в том, что они не имеют движущихся частей в передающих танковых модулях. Датчики переменной емкости устанавливаются в топливных баках, проходящих от верха до низа каждого бака в используемом топливе. Некоторые из этих резервуаров или топливных зондов, как их иногда называют, могут быть установлены в большом резервуаре.[Рисунок 6] Они подключены параллельно. При изменении уровня топлива изменяется емкость каждого блока. Емкость, передаваемая всеми датчиками в баке, суммируется и сравнивается в мостовой схеме с помощью микрочип-компьютера в цифровом индикаторе количества топлива в баке в кабине пилота. Когда самолет маневрирует, некоторые зонды находятся в большем количестве топлива, чем другие из-за положения самолета. Индикация остается стабильной, потому что общая емкость, передаваемая всеми датчиками, остается неизменной.Подстроечный резистор используется для согласования выходной емкости с предварительно откалиброванным индикатором количества.

Рис. 6. Датчик топливного бака для емкостной системы индикации количества топлива

Конденсатор — это устройство, которое накапливает электричество. Его количество зависит от трех факторов: площади пластин, расстояния между пластинами и диэлектрической проницаемости материала, разделяющего пластины.Блок топливного бака содержит две концентрические пластины, которые находятся на фиксированном расстоянии друг от друга. Следовательно, емкость блока может измениться, если изменяется диэлектрическая проницаемость материала, разделяющего пластины. Агрегаты открыты сверху и снизу, поэтому они могут принимать тот же уровень топлива, что и в баках. Следовательно, материал между пластинами — это либо топливо (если бак полон), либо воздух (если бак пуст), либо некоторое соотношение топлива и воздуха в зависимости от того, сколько топлива осталось в баке. На рисунке 7 представлена упрощенная иллюстрация этой конструкции.

Рис. 7. Емкость датчиков бака изменяется в системе индикатора топливного бака емкостного типа, поскольку пространство между внутренней и внешней пластинами заполняется различным количеством топлива и воздуха в зависимости от количества топлива в баке

В мостовой схеме, которая измеряет емкость резервуаров, для сравнения используется эталонный конденсатор. Когда на мост наводится напряжение, емкостное сопротивление емкостных датчиков и эталонного конденсатора может быть одинаковым или различным.Величина разницы переводится в показание количества топлива в баке, откалиброванного в фунтах. Рисунок 8 представляет собой схему мостовой схемы сравнения.

Рис. 8. Упрощенный емкостной мост для системы измерения количества топлива .

Использование конденсаторов бакового блока, эталонного конденсатора и мостовой схемы на микрочипе в индикаторах количества топлива осложняется тем фактом, что температура влияет на диэлектрическую проницаемость топлива.Блок компенсатора (установлен низко в баке, чтобы он всегда был залит топливом) подключается к мостовой схеме. Он изменяет ток, чтобы отразить изменения температуры топлива, которые влияют на плотность топлива и, следовательно, на емкость топливных баков. [Рисунок 9] Усилитель также необходим в старых системах. Амплитуда электрических сигналов должна быть увеличена для перемещения серводвигателя в аналоговом индикаторе. Кроме того, диэлектрическая проницаемость различных видов топлива для газотурбинных двигателей, одобренных для конкретного самолета, также может различаться.Чтобы преодолеть это, требуется калибровка.

Рис. 9. Блок топливного бака и блок компенсатора, установленные внутри крыльевого бака

Блок суммирования топлива является частью емкостной системы индикации количества топлива. Он используется для сложения количества резервуаров со всех индикаторов. Это общее количество топлива воздушного судна может использоваться экипажем и компьютерами управления полетом для расчета оптимальной воздушной скорости и предельных характеристик двигателя для набора высоты, крейсерского полета, снижения и т. Д.Для поиска и устранения неисправностей и обеспечения надлежащего функционирования и калибровки компонентов системы индикации доступны блоки проверки системы измерения количества топлива емкостного типа.
Многие летательные аппараты с емкостными системами индикации топлива также используют механическую систему индикации для перекрестной проверки показаний количества топлива и для определения количества топлива на борту воздушного судна при отсутствии электроэнергии. Несколько стержней для измерения уровня топлива или каплеуловителей закреплены на каждом баке.При нажатии и вращении поддон можно опускать до тех пор, пока топливо не начнет выходить из отверстия в нижней части каждой ручки. Это точка, в которой вершина стержня равна высоте топлива. На палочках есть откалиброванная шкала. Добавляя показания всех каплеуловителей и переводя их в фунты или галлоны с помощью таблицы, предоставленной производителем, можно определить количество топлива в баке. [Рисунок 10]

Рисунок 10. Палочка для сбора капель топлива опускается со дна топливного бака до тех пор, пока топливо не вытечет из отверстия внизу. Считывая откалиброванную шкалу и добавляя показания всех каплеуловителей баков, можно ознакомиться с таблицей, чтобы получить общее количество топлива в самолете по весу или по объему

Расходомеры топлива

Расходомер топлива показывает расход топлива двигателем в режиме реального времени. Это может быть полезно пилоту для определения характеристик двигателя и для расчетов при планировании полета.Типы расходомеров топлива, используемых на самолетах, зависят в первую очередь от используемой силовой установки и соответствующей топливной системы.

Точное измерение расхода топлива осложняется тем фактом, что масса топлива изменяется в зависимости от температуры или типа топлива, используемого в газотурбинных двигателях. В легких самолетах с поршневыми двигателями были разработаны системы для измерения объема топлива. Фактическая масса топлива, поступающего в двигатель, основана на предположении о среднем весе топлива на единицу объема.
Простейшее устройство измерения расхода топлива используется в сочетании с системами впрыска топлива, установленными на горизонтально расположенных поршневых двигателях. Используется манометр, но он откалиброван в галлонах в час или фунтах в час. Количество топлива, протекающего через топливные форсунки, напрямую зависит от падения давления на отверстиях топливных форсунок. Таким образом, мониторинг давления топлива в форсунках близко соответствует расходу топлива и предоставляет полезную информацию о потоке для управления смесью и планирования полета.

Существует серьезное ограничение на использование давления топлива в качестве индикатора расхода. Если форсунка засоряется, расход топлива уменьшается. Однако манометр показывает более высокое давление топлива (и больший расход топлива) из-за ограничения. Операторы должны знать об этом потенциальном состоянии и проверять расходомер по EGT, чтобы определить характер повышенного показания. [Рисунок 11]

Рис. 11. Падение давления на форсунках топливных форсунок представляет поток топлива в легких самолетах с поршневым двигателем

Топливные системы больших поршневых двигателей могут использовать лопастной расходомер топлива, который измеряет объем топлива, потребляемого двигателем.Блок подачи топлива обычно расположен между топливным насосом с приводом от двигателя и карбюратором. Весь объем топлива, подаваемого в двигатель, проходит через расходомер. Внутри топливо прижимается к лопасти, которая противодействует силе потока топлива с помощью калиброванной пружины. Вал лопасти вращается на разную степень в соответствии со скоростью потока топлива через агрегат. Передатчик автосинхронизации отклоняет стрелку указателя расхода топлива в кабине на ту же величину, на которую отклоняется лопасть. Циферблат индикатора откалиброван в галлонах в час или фунтах в час в зависимости от среднего веса топлива.

Поскольку топливо, подаваемое в двигатель, должно проходить через блок расходомера, предусмотрен предохранительный клапан для обхода топлива вокруг лопасти в случае ее неисправности и ограничения нормального потока топлива. Лопастная камера эксцентричная. По мере того, как большее количество топлива прижимается к лопасти, она продолжает вращаться в камере. Объем камеры постепенно увеличивается, чтобы обеспечить больший поток топлива без ограничений или повышения давления. [Рисунок 12]

Рисунок 12. Крыльчатый расходомер топлива. Больший объем потока увеличивает отклонение лопатки от калиброванной пружины. Датчик автосинхронизации воспроизводит вращение вала лопасти на индикаторе в кабине, который откалиброван в галлонах или фунтах расхода топлива в час

Самолеты с газотурбинным двигателем испытывают наибольший диапазон плотности топлива в зависимости от колебаний температуры и состава топлива. На этих самолетах используется сложное устройство подачи топлива. Он измеряет массу топлива для точной индикации расхода топлива в кабине.Индикатор массового расхода использует прямую зависимость между массой топлива и вязкостью. Топливо закручивается цилиндрической крыльчаткой, которая вращается с фиксированной скоростью. Выходящий поток отклоняет турбину сразу после рабочего колеса. Турбина удерживается калиброванными пружинами. Поскольку крыльчатка двигателя закручивает топливо с фиксированной скоростью, любое изменение отклонения турбины вызвано объемом и вязкостью топлива. Компонент вязкости представляет собой массу топлива. [Рисунок 13]

Рисунок 13. Система индикации массового расхода топлива, используемая на самолетах с газотурбинным двигателем, использует прямую зависимость между вязкостью и массой для отображения расхода топлива в фунтах в час

Синхросистема переменного тока (AC) является частью массового расходомера топлива. Он используется для размещения указателя на шкале индикатора кабины, калиброванной в фунтах в час.
Обладая точными сведениями о расходе топлива, можно выполнить многочисленные расчеты, чтобы помочь пилоту в ситуационной осведомленности и планировании полета.Большинство высокопроизводительных самолетов имеют счетчик расхода топлива, который в электронном виде рассчитывает и отображает информацию, такую как общее количество использованного топлива, общее количество топлива, оставшееся на борту самолета, общая дальность полета и оставшееся время полета при текущей воздушной скорости, уровень расхода топлива и т. Д. , обычно заменяют оригинальные аналоговые индикаторы уровня топлива электронными датчиками, имеющими аналогичные возможности и встроенную логику. Некоторые из этих так называемых топливных компьютеров интегрируют информацию о местоположении спутников глобального позиционирования (GPS).[Рис. 14] Самолеты с полностью цифровыми кабинами обрабатывают данные о потоках топлива в компьютерах и по запросу отображают широкий спектр информации, относящейся к потокам топлива.

Рис. 14. Современный датчик расхода топлива использует микропроцессор для отображения расхода топлива и множества других расчетов, связанных с расходом топлива

Относительно новые типы датчиков / преобразователей расхода топлива доступны на новых самолетах и для модернизации старых самолетов.В одном из типов устройств, используемых в самодельных и экспериментальных самолетах, используется турбина, которая вращается в потоке топлива. Чем выше расход, тем быстрее вращается турбина. Преобразователь на эффекте Холла используется для преобразования скорости турбины в электрический сигнал, который будет использоваться усовершенствованным датчиком уровня топлива, аналогичным топливному компьютеру, для получения различных расчетных показаний и предупреждений. Турбина в этом блоке соответствует потоку топлива, но является отказоустойчивой, чтобы обеспечить адекватный поток топлива без прерывания в случае неисправности блока.[Рисунок 15]

Рис. 15. Преобразователь и микропроцессор для функций управления расположены в основании этого датчика расхода топлива турбины. Манометр управляется меню с многочисленными опциями отображения

Другой датчик расхода топлива, используемый в основном на легких самолетах, также определяет скорость вращения турбины в топливном тракте. Он также имеет отказоустойчивую конструкцию на случай выхода турбины из строя.В этом устройстве выемки в роторе прерывают пучок инфракрасного света между светодиодом и фототранзистором, который создает сигнал, пропорциональный количеству потока топлива. [Рисунок 16] Этот тип датчика может быть соединен с электронным индикатором.

Рис. 16. Датчик расхода турбины в этом датчике расхода топлива вырабатывает импульс тока сигнал от оптоэлектронного датчика с предусилителем

Все более широкое использование микропроцессоров и компьютеров в самолетах позволяет интегрировать температуру топлива и другие компенсирующие факторы для получения высокоточной информации о расходе топлива.Датчик расхода топлива с цифровым выходом обеспечивает высокую степень надежности. Технология теплового рассеивания обеспечивает измерение потока без движущихся частей и цифровых выходных сигналов. Датчик состоит из двух резистивных датчиков температуры (RTD). Один из них — эталонный RTD, который измеряет температуру топлива. Другой — активный RTD. Он нагревается соседним элементом до температуры выше температуры топлива. По мере прохождения топлива активный элемент охлаждается пропорционально потоку топлива.Разница температур между двумя RTD максимальна при отсутствии потока.
RTD подключены к электронному блоку, который подает питание на нагреватель и использует схему датчиков и микропроцессор для управления постоянной разницей температур между нагретым и ненагреваемым RTD. Электрический ток нагревателя пропорционален массовому расходу топлива. Как уже упоминалось, эталонный RTD используется в качестве датчика температуры для получения выходного сигнала температуры и обеспечения температурной компенсации при измерении расхода.[Рисунок 17]

Рис. 17. Блоки измерения расхода топлива, использующие технологию теплового рассеивания не имеют движущихся частей и выдают цифровые сигналы

Датчик температуры топлива

Как упоминалось ранее, мониторинг температуры топлива может информировать пилота, когда температура топлива приближается к той, которая может вызвать образование льда в топливной системе, особенно на топливном фильтре.Многие большие и высокопроизводительные газотурбинные самолеты используют для этой цели электрический датчик температуры топлива резистивного типа в основном топливном баке. Он может отображаться на традиционном измерителе логики [Рис. 18] или может вводиться в компьютер для обработки и цифрового отображения. Низкую температуру топлива можно скорректировать с помощью подогревателя топлива, если самолет так оборудован. Также, как упоминалось, температура топлива может быть интегрирована в расчеты обработки расхода топлива. Различия в вязкости при различных температурах топлива, которые влияют на точность измерения расхода топлива, можно скорректировать с помощью микропроцессоров и компьютеров.

Рис. 18. A Топливная панель кабины Boeing 737 со светящимися индикаторами положения клапана и лампами перепуска топливного фильтра. Также отображается температура топлива в баке №1.

Манометры топлива

Контроль давления топлива может дать пилоту раннее предупреждение о неисправности, связанной с топливной системой. Проверка того, что топливная система подает топливо к устройству дозирования топлива, может иметь решающее значение.В простых легких самолетах с поршневым двигателем обычно используется манометр с прямой трубкой Бурдона. Он подсоединен к впускному отверстию топливного дозатора с линией, идущей к задней части манометра на приборной панели в кабине. Более сложный самолет может иметь датчик с преобразователем, расположенный на входе топлива в измерительное устройство, которое отправляет электрические сигналы на манометр в кабине. [Рис. 19] В самолетах, оборудованных вспомогательным насосом для запуска и поддержки насоса с приводом от двигателя, манометр показывает давление вспомогательного насоса до тех пор, пока двигатель не будет запущен.Когда вспомогательный насос выключен, манометр показывает давление, создаваемое насосом с приводом от двигателя.

Рис. 19. Типичный датчик уровня топлива, который использует сигнал от датчика для отображения давления топлива на впуске на дозирующем устройстве

Более сложные и большие самолеты с поршневым двигателем могут использовать манометр дифференциального давления топлива.Он сравнивает давление топлива на впуске с давлением воздуха на впуске в дозаторе топлива. Обычно используется манометр сильфонного типа. [Рисунок 20]

Рис. 20. Манометр дифференциального давления топлива, используемый на сложных и высокопроизводительных самолетах с поршневым двигателем, сравнивает давление на впуске топлива с давлением на впуске воздуха в устройстве дозирования топлива

Современные летательные аппараты могут использовать различные датчики, включая датчики твердотельного типа и датчики с цифровыми выходными сигналами или сигналами, которые преобразуются в цифровой выходной сигнал.Их можно обрабатывать в микропроцессоре измерительного прибора, если таковой имеется, или в компьютере и отправлять на дисплей. [Рисунок 21]

Рисунок 21. Электронное отображение параметров топлива, включая давление топлива

Предупреждающий сигнал давления

На самолетах любого размера используются визуальные и звуковые сигнальные устройства в сочетании с показаниями датчиков, чтобы привлечь внимание пилота к определенным условиям.Давление топлива является важным параметром, который заслуживает использования предупреждающего сигнала, когда оно выходит за пределы нормального рабочего диапазона. Сигнальные лампы низкого давления топлива можно включить с помощью простых переключателей, определяющих давление. [Рис. 22] Контакты переключателя замыкаются, когда давление топлива на диафрагму оказывается недостаточным, чтобы удерживать их в открытом состоянии. Это позволяет току течь к сигнализатору или сигнальной лампе в кабине.

Рисунок 22. Предупредительный сигнал давления топлива управляется переключателем , который замыкается при низком давлении топлива

В большинстве самолетов с турбинным двигателем на выходе каждого подкачивающего топливного насоса используется аварийный выключатель низкого давления. Сигнализатор для каждого из них обычно располагается рядом с переключателем ВКЛ / ВЫКЛ подкачивающего насоса на топливной панели в кабине. [Рисунок 23]

Рисунок 23. Топливная панель самолета транспортной категории с сигнальными лампами низкого давления для каждого подкачивающего топливного насоса

Индикаторы движения клапана

В самолетах с несколькими топливными баками используются клапаны и насосы для перемещения топлива и его перетекания в желаемые места, такие как двигатели, определенный бак или за борт во время слива топлива. Функционирование клапанов в топливной системе критично. Некоторые самолеты указывают экипажу, когда клапан открывается или закрывается, с помощью транзитных огней.Контакты в клапане управляют светом, который гаснет, когда клапан полностью открыт или когда он полностью закрыт. В качестве альтернативы также используются сигнальные лампы, которые показывают положение клапана как ОТКРЫТО или ЗАКРЫТО. Индикаторы хода клапана и положения клапана или световые индикаторы расположены на топливной панели в кабине рядом с переключателями ВКЛ / ВЫКЛ клапана. [Рис. 24] Иногда в механизм переключателя встроен световой сигнализатор. Системы цифрового отображения графически отображают положение клапана на экране.

Что такое датчик уровня топлива?

Указатель уровня топлива — это измерительный прибор, который определяет и сообщает количество топлива, оставшегося в баке или баках транспортного средства. Каждый датчик состоит из двух отдельных компонентов: индикатора и считывающего или отправляющего блока. Индикатор — это часть манометра, которая расположена на приборной панели, обычно в комбинации приборов, а датчик находится в топливном баке. Существует несколько различных типов газовых манометров, каждый из которых работает немного по-своему, но в целом датчик измеряет уровень топлива, а индикатор сообщает об этом уровне.

Индикатор приборной панели — это наиболее заметный компонент указателя уровня топлива.

История указателя уровня топлива

Сегодня нам это может показаться странным, но на первых автомобилях не было датчиков уровня топлива. Фактически, у них вообще не было никаких инструментов. В этих ранних автомобилях не было даже сигналов поворота или звуковых сигналов, но их открытая кабина позволяла водителям просто кричать, если в этом возникла необходимость. Конечно, вы не можете кричать на свой бензобак, чтобы узнать, сколько топлива у вас осталось, поэтому первые водители вынуждены полагаться на неэффективные методы, такие как масляные щупы, чтобы выяснить, когда пришло время заправляться.

Фактически, самые первые «указатели уровня топлива» были фактически мерилом. Конечно, вместо того, чтобы просто измерять дюймы и ярды, эти мерки также имели специальные отметки на одной стороне, которые измеряли объем жидкости. Каждый из этих специальных щупов должен был быть специально откалиброван по размеру и форме бака, который он использовался для проверки, поэтому на заправочных станциях часто было несколько «указателей уровня топлива» для проверки большого количества различных транспортных средств. Если бы подходящего критерия не было, топливо просто измеряли в дюймах.

Этот механический указатель уровня топлива вставляется в бензобак.

Первым прибором, который появился на самом деле, был спидометр, но внедрение более или менее современных электрических систем (впервые замеченных в Cadillac 1912 года) стимулировало быстрое развитие автомобильного приборостроения и других связанных с ним разработок. К 1914 году компания Studebaker представила самый первый датчик уровня топлива, установленный на приборной панели. Примерно в это же время другие производители начали устанавливать монтируемые на резервуаре механические датчики, но в течение ряда лет доступность обоих типов датчиков была недостаточной.

Этот тип механического газового манометра заменил бензобак в ранних автомобилях.

В 1925 году Рикенбакер представил первый электрический датчик уровня топлива. Поскольку этот ранний датчик уровня топлива был подключен прямо к батарее, а не к замку зажигания, как в современных автомобилях, он управлялся кнопкой. Чтобы проверить уровень топлива, водитель должен был нажать кнопку, чтобы замкнуть цепь.

Компоненты указателя уровня топлива

Каждый указатель уровня топлива состоит из двух основных компонентов:

индикатор
датчик или передающий блок

Указатели уровня топлива могут также включать:

Датчик уровня топлива в рабочем состоянии

В этот топливный насос в баке встроены поплавок и подающий блок.

Самый распространенный тип указателя уровня топлива использует передающий блок, установленный в топливном баке. Передающее устройство имеет поплавок, установленный на рычаге, который позволяет ему перемещаться вверх и вниз в зависимости от уровня топлива в баке. Плечо, в свою очередь, прикреплено к потенциометру. По мере того, как рычаг перемещается вверх (с полным баком) и вниз (когда бак опорожняется), сопротивление потенциометра изменяется.

При включении зажигания через передающий блок проходит электрический ток.Поскольку сопротивление потенциометра напрямую связано с уровнем поплавка, а ток зависит от общего сопротивления цепи, уровень тока, протекающего по цепи, также напрямую зависит от уровня бензина в баке.

В системе этого типа индикатор уровня газа измеряет величину тока, протекающего через передающее устройство в любой момент времени. В большинстве случаев высокий уровень тока соответствует полному резервуару, а низкий уровень тока соответствует пустому резервуару.Это сделано для того, чтобы при выходе из строя отправляющего устройства индикатор всегда считался пустым.

Неисправность указателя уровня топлива

Когда датчик уровня топлива выходит из строя, обычно выходит из строя передающий блок. Датчик, проводка и другие компоненты также могут привести к неисправности датчика уровня топлива, но отправляющие устройства, как правило, выходят из строя чаще. Поскольку отправляющие устройства расположены внутри топливных баков, их проверка или замена может занять много времени. Если у транспортного средства нет порта доступа, топливный бак обычно необходимо снимать.

Если указатель уровня топлива всегда показывает пустой, независимо от того, пуст или полон бак, то проблема обычно связана с передающим устройством. Либо потенциометр неисправен, поплавок застрял, внутренняя проводка неисправна, либо возникла проблема в другом месте цепи. В зависимости от того, как конкретная система указателя уровня топлива работает в транспортном средстве, может потребоваться снять передающий блок и проверить его сопротивление при ручном управлении поплавковым рычагом.

Когда указатель уровня топлива всегда показывает полный, проблема может быть в передающем блоке, индикаторе приборной панели или проводке.Поплавок, застрявший в верхнем положении, приведет к тому, что указатель уровня топлива всегда будет показывать полный, как и некоторые проблемы с проводкой и индикатором.

Объяснение принципа работы магнитного индикатора уровня

Принцип работы магнитного индикатора уровня широко используется в измерительных приборах уровня. Взаимодействие между поплавковыми магнитами внутри камеры и магнитными флажками вне камеры обеспечивает практически не требующую обслуживания непрерывную информацию об уровне. Этот тип индикатора уровня не требует питания, что делает его идеальным для множества применений в различных отраслях промышленности.

Принцип работы магнитного индикатора уровня основан на воздействии одного магнита на соседние магниты. Механика проста, но очень эффективна, дает надежную и повторяемую информацию об уровне для непрерывного мониторинга и регистрации уровней жидкости.

Каков принцип работы магнитного индикатора уровня?

Принцип работы магнитного указателя уровня

Принцип работы магнитного указателя уровня заключается в том, что измерительный прибор использует ту же жидкость — и, следовательно, тот же уровень — что и резервуар.Индикатор уровня прикреплен к резервуару и соединяется непосредственно с измеряемой жидкостью. Внутри камеры находится поплавок с магнитным узлом внутри. Этот поплавок опирается на поверхность жидкости. Когда уровень жидкости поднимается или опускается, поплавок тоже. Когда поплавок движется вверх или вниз, магнитный узел вращает серию двухцветных магнитных флажков или створок, изменяя цвет визуальных индикаторов, установленных рядом с камерой, с одного цвета на другой.

Поскольку принцип работы магнитного индикатора уровня основан на взаимодействии между магнитами, эти приборы для измерения уровня не нуждаются в источнике питания.Кроме того, они практически не требуют обслуживания. Дополнительное преимущество: магнитная сила индикатора может влиять на дополнительные переключатели или передатчики, установленные вне камеры. Цветные флажки легко увидеть даже на расстоянии, и они соединены со шкалой для точных показаний. Как и для приборов любого уровня, размер и материал поплавка выбираются в зависимости от среды, температуры, давления и плотности рабочей среды.

Высокопроизводительные магнитные указатели уровня WIKA

Компания WIKA имеет более чем 60-летний опыт работы в этой области, поскольку наша дочерняя компания KSR-Kueblero получила один из первых патентов на магнитный указатель уровня.WIKA производит серию WMI, полную линейку высококачественных магнитных указателей уровня, которые обеспечивают годы точной информации об уровне. Поплавок в каждом MLI предназначен для каждого приложения. Материалы поплавкового магнита тщательно выбираются, чтобы минимизировать размер поплавка и камеры и обеспечить наилучшее соединение для конкретного материала и толщины стенки трубы. Байпасные камеры могут быть изготовлены из нескольких различных типов нержавеющей стали и сплавов (Hastelloy ^®, Inconel ^® и т. Д.) и другие материалы (тефлон ™, ПВХ и т. д.) в зависимости от среды и температуры процесса.

Магнитные указатели уровня модели WMI легко адаптируются. Они работают от −320 ° F до 1000 ° F (от −195 ° C до 537 ° C), от полного вакуума до 5000 фунтов на кв. Дюйм (344 бар) и для удельного веса всего 0,35. Флажки индикаторов могут быть красно-белыми, желто-черными или флуоресцентными. Шкалы могут быть указаны в британских единицах измерения (футы / дюймы), метрических единицах (мм / см / м) или процентах или даже настроены в соответствии с вашими конкретными требованиями.Вы также можете выбрать из нескольких технологических соединений, размеров соединений, вентиляционных и дренажных отверстий. Другие полезные варианты включают высокотемпературную изоляцию и криогенную изоляцию.

Магнитные указатели уровня WMI подходят для большинства промышленных и коммерческих приложений в:

Нефтеперерабатывающая и химическая промышленность
Энергетика и электростанции
Подогреватели питательной воды и бойлеры
Нефтегазовая промышленность
Морские разведки и бурение
Трубопровод применения компрессоров
Целлюлозно-бумажная промышленность
Продукты питания и напитки
Газовые заводы
Фармацевтика

Прибор уровня, основанный на принципе работы магнитного индикатора уровня, может дать вам необходимую точность и надежность.WIKA может помочь вам найти лучший вариант для вашего приложения.

Типы указателей уровня топлива | Как это работает?

Из этой статьи вы узнаете , что такое датчик уровня топлива ? и Типы топливомеров с его работой и диаграммами .

Указатель уровня топлива

Указатель уровня топлива используется для индикации водителю уровня топлива в баке. Он установлен на приборной доске перед водителем.

Типы указателей уровня топлива

Следующие типы указателей уровня топлива:

A.C. Электрический датчик уровня топлива с уравновешенными катушками.
Датчик уровня топлива электрический биметаллический.
Датчик уровня топлива электрический тепловой.
Датчик уровня топлива электрический термостатический.

1. Электрический датчик уровня топлива переменного тока со сбалансированными катушками

На рисунке показан электрический датчик уровня топлива переменного тока со сбалансированными катушками. Он состоит из двух агрегатов — танкового агрегата и приборного щитка. Два блока соединены одним проводом. В этих типах указателей уровня топлива бак состоит из реостата (катушка сопротивления и подвижный контакт) и поплавка.

Контакт реостата приводится в действие поплавком, чтобы занять положение на сопротивлении, соответствующее положению поплавка в топливном баке. Этот подвижный контакт заземлен.

Панель приборов или приборная панель состоит из двух катушек, разнесенных на 90 ° друг от друга, с узлом якоря и указателя, расположенным на пересечении осей катушек. Правая катушка заземлена.

Рабочий

Когда ключ зажигания включен, ток от аккумулятора течет через две катушки.Это создает магнитное поле, которое действует на якорь, к которому прикреплен указатель.

A.C. Электрический датчик уровня топлива с уравновешенными катушками

Когда бак полон, а поплавок поднят, сопротивление в баке высокое. Ток, протекающий через катушку E (пустая), также течет через катушку F (полная). Таким образом, якорь перемещается вправо, так что стрелка указывает на F (полная) сторона циферблата.

Когда резервуар начинает опорожняться, поплавок опускается и сопротивление устройства падает.Таким образом, большая часть тока, протекающего через катушку E , проходит через резервуар. Поскольку через катушку F протекает меньший ток, ее магнитное поле слабее, а якорь смещен влево, так что стрелка указывает на E (пустая сторона шкалы).

Указатель уровня топлива работает только при включенном зажигании. Ток, потребляемый манометром, настолько низок (0,15 А), что не вызывает заметного расхода электроэнергии в электрической системе.

Колебания напряжения, подаваемого на датчик, не влияют на их точность, так как их работа зависит от пропорции электрического тока, протекающего через катушки приборной панели, а не от фактической силы их магнитных полей.

Конструкция указателя уровня топлива зависит от бака. В небольших резервуарах подвижный контакт приводится в действие непосредственно рычагом поплавка. Поплавок может быть как одинарным, так и двойным. Для больших резервуаров подвижный контакт может быть установлен на вертикальной оси и приводиться в движение от поплавкового рычага с помощью конических шестерен.

Читайте также: Какие существуют типы систем смазки?

2. Биметаллический электрический датчик уровня топлива

На рисунке показан биметаллический электрический датчик уровня топлива. Он также состоит из двух блоков — передающего блока и приборного или приемного блока. Передатчик размещен в топливном баке.

Он состоит из нагревательной спирали, намотанной на биметаллическую полосу, и внешнего поплавкового механизма, который действует через кулачок и гибкую диафрагму, так что положение поплавка изменяет высоту заземленного контакта, который, в свою очередь, изменяет натяжение биметаллической полосы.

Блок магнитолы расположен на панели приборов перед водителем. Два блока соединены проводом и приемником тока от батареи генератора.

Рабочий Биметаллический электрический датчик уровня топлива

Когда топливный бак пуст, поплавок опущен, и два контакта в передающем блоке просто соприкасаются. В этом положении, когда ключ зажигания включен, ток течет по цепи, и в нагревательной катушке генерируется тепло, вызывая изгиб биметалла.Как только биметалл изгибается, он размыкает контакт и размыкается цепь.

Затем нагревательная спираль и биметалл охлаждаются, и пружина возвращается в свое прежнее положение, где снова устанавливается контакт. Поскольку нагревательные катушки передающего и приемного блоков соединены последовательно, имеет место аналогичный небольшой изгиб биметалла в приемном блоке, который переводит стрелку в нулевое положение приемного блока.

Когда топливный бак полон, поплавок поднимается, эксцентриковый вал приподнимает заземленный контакт к изолированному биметаллическому контакту, изгибая биметалл в передающем блоке.Поскольку биметалл находится под напряжением, для его нагрева требуется больший ток, чтобы его хватило на изгиб, чтобы разорвать контакт.

Из-за повышенного тока, аналогичным образом увеличивается изгиб биметалла в приемном блоке, который переводит стрелку в положение «полностью». Цикл размыкания и замыкания контактов непрерывно повторяется.

3. Электрический топливомер теплового типа

На рисунке показан электрический топливомер теплового типа. Он состоит из двух агрегатов — тире и танкового агрегата.Приборная панель точно такая же, как приемник биметаллического электрического указателя уровня топлива.

Бак состоит из реостата в виде скользящего контакта на проволоке сопротивления, который перемещается поплавком. Эти два блока соединены последовательно с контактным регулятором напряжения, на который подается напряжение при включении зажигания.

Электрический датчик уровня топлива с тепловым насосом

Рабочий

Когда топливный бак полон, а поплавок находится вверху, цепь имеет наименьшее сопротивление в проводе сопротивления блока бака, и через цепь проходит больше тока.Это вызывает нагрев биметаллического рычага, так что он изгибает иглу в направлении «полного» положения.

Когда резервуары начинают опорожняться, поплавок опускается. Он увеличивает сопротивление, которое снижает ток до значения, при котором биметаллический рычаг перемещает иглу в «пустое» положение.

4. Электрический датчик уровня топлива термостатического типа

На рисунке показан электрический датчик уровня топлива термостатического типа. Это датчик раннего типа, который до сих пор используется на некоторых автомобилях поздних моделей.Он использует два провода для соединения приборной панели и блока топливного бака вместо одного провода в других калибрах. Приборная панель состоит из пары лопастей термостата, каждая с нагревательной спиралью.

Катушки соединены последовательно через ключ зажигания с аккумулятором. Когда ключ зажигания включен, ток, проходящий через катушки, бьет их. Из-за тепла лезвия изгибаются, так что индикатор перемещается по шкале. Бачок состоит из поплавка, который приводит в действие кулачок. Кулачок, поворачиваясь, изгибает лопасть термостата бака.

Электрический датчик уровня топлива термостатического типа

Рабочий

Когда бак полон, а поплавок находится вверху, кулачок значительно изгибает лезвие. Ток, протекающий по катушкам нагревателя, при включении зажигания нагревает лопасть бачка, она отгибается дальше, так что контакт разъединяется. Затем лезвие остынет, и точки снова откроются.

Это действие продолжается, пока зажигание включено. Между тем, лезвие в приборной панели нагревается и изгибается на такую же величину.Движение этого лезвия осуществляется посредством связи с указателем, который перемещается в положение, указывающее на «полное» положение.

Когда резервуар пустой, поплавок опущен, кулачок лишь немного изгибает лопасть термостата резервуара. Таким образом, достаточно лишь небольшого нагрева, чтобы лезвие еще больше изогнулось и контакты размыкались. Лезвие приборной панели лишь немного изгибается, а стрелка указывает в сторону «пустого» положения.