Цифровой показатель уровня топлива

Цифровой указатель остатка уровня топлива на LCD дисплее

Схема цифрового индикатора уровня топлива обладает высокой степенью повторяемости, даже если опыт работы с микроконтроллерами незначителен, поэтому разобраться в тонкостях процесса сборки и настройки не вызывает проблем. Программатор Громова – это простейший программатор, который необходим для программирования avr микроконтроллера. Программатор Горомова хорошо подходит как для внутрисхемного, так и для стандартного схемного программирования. Ниже приведена схема контроля индикатора топлива.

Представленная ниже фотография является монтажной.

Функциональные возможности прибора:

• способен достаточно точно отобразить текущий уровень топлива, с точностью до литра, поддерживает топливный бак от 30 до 99 литров;
• выводит информацию о бортовой системе;
• работает с учётом колебания топлива, которое наблюдается во время передвижения автомобиля, внутренний датчик в баке производит многократные замеры и информация выводится на основании среднеарифметического (частоту замеров можно задать в меню);
• яркость подсветки изменяется в зависимости от текущего уровня освещённости, всего существует два режима: день и ночь;
• Существует два режима индикаторного отображения информации: обычный и инверсный.

Детали микроконтроллера:

R1 – 1 кОм
R2 – 75 кOм
R3 – 10 кОм подстроечный
R4 – 4,7 кОм
R5, R6, R8-R11 – 10 кОм
R23, R12-R15 – 3,3 кОм
R24, R16-R19 – 1,8 кОм
R20 – 2 кОм * подбирается в зависимости от подсветки
R21 – 240 Ом
R22 – 1 КОм * подбирается и ставится постоянный
C1, C2,C15 – 0,01 мк
C3, C4, C6-C11,C13-C15 – 0,1 мк
C5 – 47 мк
C12 – 4,7 мк
L1 – 100 мГн
DD1- LM7805
DD2 – ATMega8
DD3 – LM317T
VT1 – IRFZ44
LCD1 – Nokia 1110/1200/1110i/1112.

На схеме не обозначен разъём РС10, через который осуществляется подключения кнопок и вывод для установления программного обеспечения на микроконтроллер.

Необходимо сделать две платы: одну для дисплея; вторая же будет основной. Обе платы должны иметь форму круга, а их диаметр корпуса должен составлять 50 мм. Достаточно трудно найти индикатор ответной части под разъём, поэтому рационально выполнить разводку под шлейф. Нужно также отпаять разъём от ответной части и на его место припаять только с обратной стороны припаять шлейф, сам же дисплей можно прикрепить при помощи двухстороннего скотча.

Главная (основная) плата является двухсторонней, однако, обратная сторона является базовой, а на второй стороне расположены стабилизаторы и один транзистор, со стороны дорожек устанавливается основная часть деталей. Базовые квадратные отверстия припаиваются перемычками, оставшаяся часть отверстий рассверливаются.

На месте разобранного разъёма, происходит соединение двух плат при помощи контактов. Под основную плату впаивается втулка с резьбой, к корпусу платы фиксируются при помощи одного винта. Кнопки отсутствуют, поскольку с практической точки зрения в них нет необходимости.

Они нужны лишь при выполнении начальной калибровки, поэтому и выводятся на разъём РС10, который расположен сзади корпуса. Через данный искусственный разъём выводятся также сигналы для программирования микроконтроллера.

Инструкция для настройки цифрового индикатора уровня топлива.

1 шаг. Внутрисхемно осуществляется программирования микроконтроллера, для этого можно использовать любой программатор, который имеется в вашем распоряжении.

2 шаг. Выставление фьюза происходит следующим образом. Для начала необходимо выполнить настройку показаний напряжения. Для этого необходимо подключить индикатор к напряжению 12-14В с целью его настройки, в этот же источник электрического питания подсоединяем вольтметр и подстроченный резистор R3, в котором выставляем значения, которые отображает вольтметр.

3 шаг. Далее необходимо выполнить программную настройку аппарата. Для начала необходимо выставить ёмкость бака и выполнить его калибрование. Калибрования топливного бака осуществляется следующим образом, задаём значение пустого бака – 0 литров и нажимаем клавишу ОК. Затем, наливаем 1 литр топлива и задаём значение 1 литр топлива и нажимаем вновь клавишу ОК.

Данную процедуру необходимо повторить многократно, вплоть до заполнения полного бака. Естественно данный процесс довольно таки продолжительный во времени, но его нужно один раз в обязательном порядке выполнить.

При калибровке также можно записать показания датчика, что позволить сэкономить существенный временной промежуток при выполнении каких-либо прошивок. Остальные виды настроек можно и установить в соответствии с индивидуальными предпочтениями.

Индикатор топлива позволит рационализировать повседневный расход бензина и тем самым сэкономить финансовые средства.

Архив к статье… Скачать…

Цифровой показатель уровня топлива

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

Собственно схема устройства.

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

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

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

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

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

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

• 40 литров;
• 50 литров;
• 60 литров;
• 60 литров без мигания. калибровка через 10 Л. / 60 литров без мигания – Шаг 5 литров;
• 65 литров;

Вот вам исходник – кому интересно – переделывайте.
Эта строчка отвечает за точки калибровки:
litr : array [0..AdrHi] of byte = (0,5,10,15,20,25,30,35,40,45,50,55,60);
В даном примере – прошивка до 60Л с калибровкой через 5Л

AdrHi : byte = 12; – количество точек калибровки

Цифровой индикатор количества топлива

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

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

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

Сделать цифровой указатель уровня топлива, используя штатный датчик уровня.

Для начала придется тщательно изучить, что из себя представляет штатный датчик уровня топлива, именуемый ДУМП-39. Демонтируем его и внимательно рассматриваем.

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

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

Диапазон перемещения поплавка – 412мм

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

Рабочий диапазон от -40°С до +60°С

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

Масса 160 грамм, аналог – МАЗ.

В общем-то не густо.

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

Измеренные параметры датчика:

Полное сопротивление – 767 Ом

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Смотрим на график нашего датчика уровня топлива,

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

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

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

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

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

а можно получить для каждой прямой свой коэффициент пересчёта, что будет более точно:
Сразу замеряем значение АЦП в нужных нам точках чтобы 5% допуск на резисторы делителя на входе АЦП нам ничего не подпортили и получаем в диапазоне от пустого бака (ADC822) до 12 бака (ADC700):

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

В диапазоне от 12 бака (ADC700) до полного (ADC456):
Из вышеприведённого имеем следующее:

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

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

Схема проста до безобразия:

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

Мой вариант разводки платы:
Справа на плате я расположил преобразователь питания обеспечивающий 5в при бортовом напряжении 10. 30в преобразователь собран на МС34063 по типовое схеме из даташита. дроссель murata 1812. Указанный на схеме стабилитрон на 3,3в я профукал при разводке и допаивал сверху.

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

Индикатор распологается вне платы на приборной панели автомобиля и соединяется с ним 11 жильным шлейфом. Плата помещается в крохотный корпус http://www.simple-devices.ru/utils/15-utilites/149-2012-09-01-19-35-34 (второй, тот что с 4мя проводами-клеммами) лишний пластик из корпуса удалили бокорезы.

Плата односторонняя, без перемычек:

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

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

Категории и разделы

Технические вопросы различных серий

Тех. вопросы Landcruiser серий 40, 55, 60

Классические мостовые рессорные Landcruiser серии 4x, 55 и 6x

Тех. вопросы Landcruiser “лёгких” 7x (2L, 2L-T(Е), 3L, 1KZ-T(E) и 22R(Е))

Легкие 70ки и все о них

Тех. вопросы Landcruiser “тяжелых” 7x (1HZ, 1PZ, 3B, 1FZ-FE)

Классика экспедиционников (75-79 Пикап)

Тех. вопросы Landcruiser серий 80, 100, 105 (Lexus LX 450, 470)

Вопросы полноразмерных и мостовых SUV

Тех. вопросы Landcruiser 200 (Lexus LX 570), Sequoia, Tacoma, Tundra

Современные разработки Тойота на ниве больших внедорожников и пикапов

Тех. вопросы 4Runner и HiLux 1го и 2го поколения

Внедорожники и пикапы серий 6х и 130

Тех. вопросы 4Runner и HiLux 3го поколения, Landсruiser Prado 9x

Машины серии 185 и Прадо серии 9х

Тех. вопросы 4Runner и HiLux 4го и 5го поколения; Landсruiser Prado 12x,150 (Lexus GX); FJ Cruiser

Машины платформ 215 и 285

Тех. вопросы Highlander (Lexus RX), RAV4 и прочие автомобили Тойота

Обсуждение всех полноприводных Тойот

Общие технические вопросы

Вопросы эксплуатации и обслуживания АКПП на тойотах и не только. Тк коробки у многих моделей пересекаются

Тюнинг, стайлинг, салон, автозвук и защита от угона

“Не силовой” обвес, отделка и реставрация салона, автозвук, шумоизоляция, противоугонки и прочее для всех моделей внедорожников Toyota.

Прочие околоТойотные вопросы.

Жизнь Toyota 4х4 – проблемы и решения общие для всех платформ.

Технические не-тойотные вопросы

Любые машины от Acur’ы до УАЗ’а, если есть руль, колёса и это не тойота

Общие темы

Встречи, покатушки и мероприятия клуба Land-Cruiser.ru

Выезды, встречи, мероприятия, соревнования организуемые сайтом Land-Cruiser.ru

Мероприятия других клубов

Объявления о мероприятиях других клубов

Поздравлялки, смешилки и прочий оффтоп

Автотуризм

Путешествия. Карты. Треки отчеты.

Продаём, покупаем, меняем.

Продажа Авто

Просьба объявления о продаже автомобилей размещать сюда

Магазин Market.land-cruiser.ru

Общие вопросы по работе магазина и обсуждения товаров

Общие вопросы по работе магазина и обсуждения товаров

15-летие Land-cruiser.ru

Объявления, организационные вопросы, и т.д.

Комитет по трофи-рейдам РАФ

Новости, обьявления и общение с представителями Комитета по трофи-рейдам РАФ

Технические и организационные вопросы

Всё, что касается конкретно соревнований:где проводятся, кто едет, какую каску купить, как трип подключить и т.д.

Барахолка (автоспорт)

Купля-продажа авто-спорт инвентаря

Партнерская программа Land-cruiser.ru

Партнеры Land-cruiser.ru

Компании предоставляющие скидки по картам Land-Cruiser.ru

F.A.Q. (Часто задаваемые вопросы) & Статьи

Статьи, заметки из печатных изданий

F.A.Q. “Landcruiser серий 70, 80, 100, 200”

Копилка знаний – обязательно читать, если вы в первый раз на форуме.

F.A.Q. “4Runner/Surf/Prado 90, 120/FJ Cruiser/Tacoma/Hilux”

Копилка знаний – обязательно читать, если вы в первый раз на форуме.

О работе Форума

Обьявления Администрации + замечания, предложения, жалобы и непонятки по Форуму.

ЦИФРОВОЙ ИНДИКАТОР УРОВНЯ ТОПЛИВА

Схема цифрового индикатора уровня топлива имеет высокую повторяемость и даже при небольшом опыте работы с микроконтроллерами, со сборкой и с настройками не возникнет никаких проблем. Для программирования avr микроконтроллера, мной был собран простейший программатор — так называемый программатор Громова, он великолепно подходит как для внутрисхемного программирования, так и для обычного, статья по данному программатору есть на сайте. Теперь езжу и не переживаю по поводу заправки «хватит или не хватит»:) Принципиальная схема индикатора показана ниже, кликните для увеличения:

А сейчас подробнее о данном приборе, фотографии с монтажным видом в моем исполнении, а фотографии и инструкция по настройке от оригинального автора — в этом архиве.

Вот что делает данный прибор:

1. Отображает остаток топлива с точностью до литра, поддерживаемый объем бака выбирается от 30 до 99 литров
2. Отображает напряжение бортовой сети
3. Компенсирует качание поплавка в баке многократными (количество выбирается в меню) замерами и выводом среднеарифметического значения.
4. Меняет яркость подсветки в зависимости от освещенности, 2 режима, день/ночь, определяется по включению подсветки приборной панели.
5. Меняет режим отображения индикатора обычный/инверсный.

Список деталей индикатора на микроконтроллере:

R1 — 1 кОм
R2 — 75 кOм
R3 — 10 кОм подстроечный
R4 — 4,7 кОм
R5, R6, R8-R11 — 10 кОм
R23, R12-R15 — 3,3 кОм
R24, R16-R19 — 1,8 кОм
R20 — 2 кОм * подбирается в зависимости от подсветки
R21 — 240 Ом
R22 — 1 кОм * подбирается и ставится постоянный
C1, C2,C15 — 0,01 мк
C3, C4, C6-C11,C13-C15 — 0,1 мк
C5 — 47 мк
C12 — 4,7 мк
L1 — 100 мГн
DD1- LM7805
DD2 — ATMega8
DD3 — LM317T
VT1 — IRFZ44
LCD1 — Nokia 1110/1200/1110i/1112

Разъем РС10 — на схеме не обозначен, через него подключаются кнопки и выводы для программирования МК.

Платы решил сделать две, одна для установки дисплея, вторая основная, платы круглые, по диаметру корпуса 50 мм. Под разъем индикатора ответной части не нашел поэтому сделал разводку под шлейф, отпаял от него разъем и припаял шлейф прямо на плату с обратной стороны, сам дисплей посадил на двухсторонний скотч.

Основная плата формально двух сторонняя, но обратная сторона вся используется под «землю» с обратной стороны установлены только стабилизаторы и транзистор, остальные детали практически все SMD установлены со стороны дорожек. Отверстия с квадратными площадками «земляные» пропаиваются перемычками, остальные отверстия со стороны «земли» рассверлены.

Две платы между собой соединяются при помощи контактов от какого то давно разобранного разъема. В корпусе платы фиксируются на одном винте, под него на основной плате припаяна втулка с резьбой. Кнопок как таковых нет, они и нужны то не часто, только при первоначальной настройке и калибровке, поэтому они просто выведены на разъем РС10, который стоит сзади корпуса, его фоток к сожалению нет. Так же на этот разъем выведены сигналы для программирования МК.

Настройка цифрового индикатора уровня топлива

1. Программирование МК, производится внутрисхемно, любым программатором, фьюзы выставляются следующим образом.

2. Настройка показаний напряжения. Для настройки подключаем подключаем индикатор к напряжению 12-14 В, подключаем к этому же источнику вольтметр и подстроечным резистором R3 выставляем то же значение что показывает вольтметр.

3. Программная настройка. Выставляем емкость бака и калибруем его. Калибруем бак следующим образом, начинаем с пустого бака, ставим в меню калибровка значение литров 0 и нажимаем ОК, затем заливаем в бак 1 литр, ставим значение литров на 1 и снова нажимаем ОК и так с каждым литром до полного бака. Процесс конечно небыстрый, но сделать его нужно всего один раз. Если при калибровке еще и записать показания датчика, то при необходимости повторения устройства или при сбое, можно будет занести значения сразу в прошивку и не маяться с калибровкой. Остальные настройки устанавливаем на свой вкус. Конструкцию собрал и испытал: Федоров Иван.

Цифровой показатель уровня топлива – курсовая работа (Теория) по информатике и телекоммуникациям

Тип: Курсовая работа (Теория) Предмет: Информатика и телекоммуникации Все курсовые работы (теория) по информатике и телекоммуникациям » Язык: Русский Дата: 28 июн 2015 Формат: RTF Размер: 418 Кб Страниц: 16 Слов: 2004 Букв: 13468 Просмотров за сегодня: 1 За 2 недели: 4 За все время: 150

• Разработка цифрового показателя уровня топлива.
• Большинство методов измерения количества топлива сводится к измерению его уровня.
• Измерение уровня топлива в баке может осуществляться путем локации сверху или снизу.
• С поплавкового датчика уровня топлива подается аналоговый сигнал на усилитель.
• Основан на зависимости гидростатического давления топлива от его уровня.
• Основан на зависимости емкости конденсатора, расположенного в топливном баке, от уровня топлива.
• Основан на зависимости индуктивности катушки, расположенной в баке, от уровня топлива.
• Поплавковый датчик уровня топлива.
• Датчик уровня топлива РОС 400-4.
• Топливомер поплавковый уровень цифровой.

Похожие работы:

31 Кб / 37 стр / 7410 слов / 50588 букв / 17 июн 2015

792 Кб / 32 стр / 3945 слов / 27349 букв / 11 апр 2015

408 Кб / 50 стр / 6675 слов / 40880 букв / 25 янв 2014

359 Кб / 77 стр / 12276 слов / 84032 букв / 25 апр 2014

23 Кб / 4 стр / 165 слов / 989 букв / 29 июл 2016

74 Кб / 12 стр / 1440 слов / 8734 букв / 27 мая 2015

824 Кб / 22 стр / 2608 слов / 18042 букв / 9 мар 2019

2 Мб / 35 стр / 9151 слов / 59929 букв / 18 апр 2019

0 байт / 24 дек 2014

141 Кб / 44 стр / 6482 слов / 40028 букв / 26 июн 2002

Принцип действия и конструкция поплавкового топливомера

В поплавковом топливомере на поверхности топлива находится поплавок. Линейное перемещение поплавка или угловое перемещение связанного с ним рычага измеряется и позволяет судить о количестве топлива, находящегося в баке. Поплавковый топливомер состоит из датчика, расположенного в топливном баке, и указателя, который размещен на приборной доске. Датчик состоит из поплавка, механической передачи и электрического преобразователя перемещений. Электрический преобразователь перемещений выполнен в виде проволочного потенциометра.

Рисунок 1. Поплавковый датчик уровня топлива

1 – поплавок; 2–коромысло; 3 – основание; 4, 7 – рычаги; 5 – сильфон; 6 – ось; 8 – движок потенциометра; 9 – потенциометр

Принцип действия поплавковых топливомеров основан на измерении уровня (объема) топлива в баке посредством плавающего на поверхности топлива поплавка. Уровень топлива может быть измерен непосредственно механическими не дистанционными топливомерами, а также дистанционно посредством специальной гидравлической передачи и указателя гидравлического поплавкового топливомера. Рассмотрим более детально электрические поплавковые топливомеры, принцип действия которых основан на преобразовании перемещения поплавка в изменение электрического сопротивления реостата. При изменении уровня жидкости в баке поплавок 1 через коромысло 2 и рычаги 4 и 7 перемещает движок 8 по потенциометру 9. Для герметизации внутреннего пространства бака применен сильфон 5.

Разработка цифрового показателя уровня топлива

С поплавкового датчика уровня топлива подается аналоговый сигнал на усилитель. Этот сигнал без цифрового преобразования усиливается аналоговыми усилительными каскадами. Выходной аналоговый сигнал без цифрового преобразования подаётся на аналоговую нагрузку.

В цифровых усилителях, после аналогового усиления входного аналогового сигнала аналоговыми усилительными каскадами до величины достаточной для аналого-цифрового преобразования аналого-цифровым преобразователем (АЦП, ADC) происходит аналого-цифровое преобразование аналоговой величины (напряжения) в цифровую величину – число (код), соответствующий величине напряжения входного аналогового сигнала. Затем сигнал идет в преобразователь 2/10 кода, после преобразования выходной сигнал попадает на преобразователь для семисегментного индикатора, а затем выводиться на сам индикатор.

Рисунок 2. Структурная схема

Преобразованный сигнал исходящий из аналого-цифрового преобразователя попадает в 2/10 преобразователь кода. Для преобразователя двоичного кода в двоично-десятичный используются двоично-десятичные счётчики. Двоичный 6-ми разрядный код подаётся на выходы D0, D1, D2, D3 и сигналом «запись» записывается в двоичный счётчик. Одновременно этим же сигналом обнуляются двоично-десятичные счетчики. Запускается генератор, выходные импульсы которого через элемент «И» поступают на вход «-1» двоичного счётчика и на вход «+1» двоично-десятичного. Как только двоичный счётчик досчитает до нуля, на его выходе «?0», подключённому ко второму входу элемента «И», появляется логический ноль. Элемент «И» закрывается и запрещает дальнейшее прохождение импульсов с генератора.

К этому моменту двоично-десятичный счётчик, работающий в режиме прямого счёта, накопит на своих выходах эквивалентное число, представленное в двоично-десятичном коде. После этого сигнал переходит в преобразователь кода для семисегментного индикатора, а из него, непосредственно, на индикатор.

Рисунок 2. Функциональная схема

Выбираем элементы для принципиальной схемы:

Датчик уровня топлива РОС 400-4:

· Погрешность измерения уровня ±1%

· Напряжение питания 10 – 50 В

· Ток потребления, не более 10 мA

· Рабочее избыточное давление контролируемой среды 0,2 МПа

· Плотность контролируемой среды (нижнее значение) от 0,75 г./см3

· Динамическая вязкость контролируемой среды с 2,4 Па

· Температура контролируемой среды, 0С от -1 до +150

Генератор К155ЛА3 (DD1):

· Частота = 500 кГц

· Ёмкость С = 1000пФ

· Сопротивление R1, R3 = 220 Ом; R2, R4 = 560 Ом

Усилитель К140УД12 (DD2):

· Напряжение питания (3…16,5) В

· Входное синфазное напряжение не более 10 В

· Входное дифференциальное напряжение 20 В

· Сопротивление нагрузки не менее 5 кОм

· Емкость нагрузки не более 100 пФ

· Температура окружающей среды -60…+85° C

Элемент «И» К155ЛИ1 (DD3)

· Номинальное напряжение питания 5 В 5%

· Выходное напряжение низкого уровня не более 0,4 В

· Выходное напряжение высокого уровня не менее 2,4 В

· Входной ток низкого уровня не более -1,6 мА

· Входной ток высокого уровня не более 0,04 мА

· Входной пробивной ток не более 1 мА

· Ток потребления при низком уровне выходного напряжения не более 33 мА

· Ток потребления при высоком уровне выходного напряжения не более 21 мА

· Потребляемая статическая мощность на один элемент не более 35,4 мВт

· Время задержки распространения при включении не более 19 нс

· Время задержки распространения при выключении не более 27 нс

Аналого-цифровой преобразователь К1113ПВ1 (DD4):

· Дифференциальная нелинейность dLD, МР: не менее -0,75, не более 0,75

· нелинейность dL, МР: не менее -1, не более 1

· время преобразования tС, мкс: не более 0,9

· абсолютная погрешность преобразования в конечной точке шкалы dFa, мВ: не менее -4, не более 4

· ток потребления I, мА: 50

Двоичный счётчик К555ИЕ7, К555ПВ12 (DD5, DD6):

· Напряжение питания (Vcc) = +5В ±5%

· Входной ток («0») не более 0,38мА

· Входной ток («1») не более 20мкА

· Ток потребления (статический), max = 31мА

· Выходной уровень «0» 2,7В

· Рабочий диапазон температур = -10..+70 C

Элемент «ИЛИ-НЕ» К155ЛЕ1 (DD7)

· Номинальное напряжение питания 5 В 5%

· Выходное напряжение низкого уровня не более 0,4 В

· Выходное напряжение высокого уровня не менее 2,4 В

· Входной ток низкого уровня не более -1,6 мА

· Входной ток высокого уровня не более 0,04 мА

· Входной пробивной ток не более 1 мА

· Ток потребления при низком уровне выходного напряжения не более 27 мА

· Ток потребления при высоком уровне выходного напряжения не более 16 мА

· Потребляемая статическая мощность на один логический элемент при низком уровне выходного напряжения не более 36 мВт

· Потребляемая статическая мощность на один логический элемент при высоком уровне выходного напряжения не более 21 мВт

Двоично-десятичный счётчик К555ИЕ6, К555КП14 (DD8, DD9):

· Напряжение питания (Vcc) = +5В ±5%

· Входной ток («0») не более 0,38мА

· Входной ток («1») не более 20мкА

· Ток потребления (статический), max = 31мА

· Выходной уровень «0» 2,7В

· Рабочий диапазон температур = -10..+70 C

Преобразователь кода для семисегментного индикатора К133ПП4 (DD10, DD11):

· Номинальное напряжение питания 5 В ± 5%

· Выходное напряжение низкого уровня не более 0,35 В

· Максимальное напряжение на каждом выходе не более 5,25 В

· Напряжение на антизвонном диоде не менее -1,5 мВ

· Входной ток низкого уровня не более -1,6 мА

· Входной ток высокого уровня не более 1 мА

· Выходной ток высокого уровня не более 225 мкА

· Ток потребления не более 47 мА

Резисторы в нашей цепи нужны для того, чтобы ток, протекающий через светодиод от источника питания, был не слишком большим. Он называется токоограничивающим резистором. Если светодиод подключить к источнику питания 5 В без этого резистора, то он сгорит и выйдет из строя. В данной схеме применяются резисторы с сопротивлением 220 Ом, мощностью 0,25 Вт.

Семисегментный индикатор TOD-5202TH-B (DD12):

· Цвет свечения: Красный яркий

· Цвет поверхности рефлектора: серый

· Цвет сегмента: белый матовый

· Длина волны, нм: 660

· Интенсивность, мКд: 15-20

· Схема включения: Общий Анод

Рисунок 3. Принципиальная схема цифрового спидометра

Цифровой показатель уровня топлива

Дисплей (индикатор) предназначен для подключения к датчикам уровня топлива Вектор-Т , датчикам других производителей, прочим устройствам для отображения объема топлива в литрах , а также суммарного объема топлива в нескольких баках.

Дисплеи выпускаются в двух вариантах исполнения:

• Дисплей Д-TIC-149/232/w имеет интерфейсы RS-232 и 1-Wire;
• Дисплей Д-TIC-149/485/w имеет интерфейсы RS-485 и 1-Wire.

• Возможность работы с 16-ю датчиками уровня топлива, для отображения объема топлива в литрах;
• Возможность объединения датчиков в группы (от 2-х до 4-х), для вычисления среднего уровня с датчиков в группе (функция необходима для передвижных емкостей большого объема);
• Прогресс-бар, отображаемый на экране позволяет определять степень наполнения бака;
• Тарирование баков с использованием полиномиальной аппроксимации (линия тренда), что позволяет сократить количество заливок топлива в бак при проведении тарирования;
• Максимально возможный отображаемый объем каждого бака – 99000 литров;
• Широкий диапазон напряжения питания (8 – 40В);
• Скорость работы – 19200бит/сек.;
• Усреднение результатов измерения объема топлива, за выбранный период времени (10сек. – 5 мин);
• Светодиодная подсветка экрана, с возможностью включения и выключения;
• Диапазон температуры работы (-20 ºС – +50 ºС).

Возможна поставка дисплеев с подсветкой голубого, зеленого, оранжевого и белого цветов.

Подключение к датчикам уровня топлива Вектор-Т может производиться по интерфейсам 1-Wire, RS-232, RS-485.

Подключение к датчикам уровня топлива других производителей может производиться по интерфейсам RS-232 или RS-485. Датчики других производителей должны работать в протоколе датчиков LLS.

Подключение к дисплею, для настройки, производиться по интерфейсам 1-Wire, RS-232, RS-485.

Подключение к дисплею производиться при помощи ПО производителя – программы Дисплей Конфигуратор.

Описание программы Дисплей Конфигуратор смотрите в Руководстве по эксплуатации на дисплей .

Датчик уровня топлива

Датчик биотоплива DUT-E 2Bio

ДУТ LLS 20160

ДУТ LLS 20230

ДУТ LLS-AF 20310

Датчик, или индикатор уровня топлива предназначен для измерения наполнения бака транспортного средства (ТС) бензином или дизельным топливом. Такие устройства обычно используются в связке с оборудованием, которое поддерживает обмен данными и обработку аналоговых и цифровых сигналов. В первую очередь, это совместимое с датчиками уровня топлива оборудование, имеющее различные блоки управления, а также концентраторы и приборы GPS мониторинга. Например, к таким работающим совместно с датчиками устройствам относится «АвтоГРАФ-GSM», не только регистрирующий уровень топлива в баке, но и обрабатывающий большой массив других данных, в том числе поступающих с GPS/ГЛОНАСС модуля. При обмене данными используются различные интерфейсы, в том числе с цифроаналоговыми преобразователями.

Различаются ли датчики для бензина и дизельного топлива? Разницы между ними нет. Это значит, что при измерениях используются одинаковые датчики. Но их данные в одном и другом случае могут отличаться. Это связано с разной диэлектрической проницаемостью (Eps) бензина, равной приблизительно 2,3, и солярки с Eps около двух единиц. Чем выше указанное значение, тем больше погрешность измерения. Это свидетельствует о том, что при изменении уровня дизельного топлива показания датчика будут более точными.

В зависимости от типа выходного сигнала датчики бывают:

Датчики с аналоговым выходным сигналом

Такой датчик уровня топлива в баке относится к штатным поплавковым моделям и до недавнего времени использовался наиболее часто.

Принцип работы подобного устройства довольно прост. Величина уровня топлива определяется значениями тока или напряжения, которые затем интерпретируются в понятные данные, выраженные в литрах или частях, рассчитанных от полного объема топливного бака. Информация передается с помощью аналогового выходного сигнала.

К примеру, если на выходе датчика установлен сигнал в диапазоне от 0 до 10 В, то можно сказать, что наполовину заполненному баку будет соответствовать сигнал в 5 В. Но весь вопрос в точности измерений. Датчики такого типа имеют низкую помехозащищенность, что часто приводит к сильным искажениям результатов.

Датчики с частотным выходным сигналом

Частотный сигнал на выходе представляет собой нечто промежуточное между цифровым и аналоговым. Это частотная модуляция с кодируемым выходным значением. Погрешность измеряемых значений с помощью такого датчика уже меньше, чем у аналогового.

Датчики с цифровым выходным сигналом

Реализация цифрового выхода у датчиков стала возможной после того, как стала развиваться микропроцессорная техника. Микропроцессор способен осуществлять моментальные пересчеты больших массивов данных и выравнивать и корректировать начальные измерения.

Цифровой датчик уровня топлива представляет собой микропроцессор с соответствующим выходным сигналом. Такой прибор обладает хорошей помехозащищенностью и обеспечивает высокую точность измерений. Данные передаются в цифровом виде и единственным источником погрешности является сам измеритель, а точнее, его загрязненность, увеличивающаяся по мере эксплуатации.

Все цифровые датчики являются электронными.

Датчики уровня топлива, емкостные параметры которых зависят от коаксиальных конденсаторов, заполненных жидким диэлектриком, называются емкостными и также относятся к типу цифровых. Они устанавливаются прямо в топливном баке и обеспечивают непрерывное считывание и анализ данных об уровне бензина или дизельного топлива в баке.

Электронный датчик уровня топлива, являющийся, как указывалось выше, цифровым, также может быть и ультразвуковым. У ультразвукового датчика сигнал, подаваемый излучателем, обрабатывается электронным блоком, преобразуется в цифровой и передается на выход прибора.

Все рассмотренные типы датчиков уровня топлива имеют свои положительные и отрицательные качества, и при выборе всегда нужно исходить из технических характеристик той или иной модели.

Консультация специалиста

“Я уверена, что мы можем решить любые ваши проблемы, связанные с мониторингом транспорта, просто позвоните или закажите бесплатную консультацию”

Компания, работающая на нерегулируемом потребительском рынке, обязана сокращать свои издержки до конкурентного уровня или же она покидает рынок.

Родился 30 августа 1930, Омаха, Небраска, США— американский предприниматель, крупнейший в мире и один из наиболее известных инвесторов, состояние которого на 1 марта 2015 года оценивается в 72,7 млрд долл. США [4] . Является одним из самых богатых людей в мире и вторым по размеру состояния жителем США.

Датчики уровня топлива. Какими они бывают и чем друг от друга отличаются.

Какие бывают датчики уровня топлива, их принцип работы, и чем друг от друга отличаются.

Смотрите видео, или читайте статью ниже.

Виды датчиков уровня топлива

Датчики уровня топлива бывают 2-х видов:

Общий принцип работы у них одинаковый: по всей длине сосредоточены контрольные точки. Датчик измеряет уровень топлива и передает информацию в терминал в кабине транспортного средства.

Чем отличаются датчики уровня топлива?

Цифровые датчики уровня топлива

Измеряют уровень топлива в числовом выражении. Т.е. каждая точка на датчике соответствует строго определенному числу. Аналого-частотные датчики измеряют уровень топлива в вольтах или герцах.

Преимущество цифрового датчик заключается в том, что цифровой сигнал отправляется и принимается без искажений. Т.е. есть если датчик отправил информацию в терминал что уровень топлива равен допустим числу 1250, то терминал принимает и записывает в себя именно это значение.

Аналого-частотный датчик уровня топлива

Измеряет и отправляет сигнал, который в пути может быть искажен. Например, датчик отправляет сигнал что уровень равен 12 В, а терминал получает данные что уровень равен 12,5 В. Почему так получается? Дело в том, что аналого-частотный сигнал сильно подвержен помехам и искажениям. Эти помехи бывают внутренние и внешние.

К внутренним помехам относятся:

• скачи напряжения бортовой сети
• короткие замыкания

К внешним относятся:

• электро-магнитные поля от высоковольтных линий электропередач или других источников энергии.

Исключить эти помехи невозможно, поэтому аналого-частотные датчики имеют бОльшую погрешность!

Как отличить аналого-частотный датчик от цифрового?

Если в описании датчика есть обозначения RS 232 или RS 485, значит датчик передает сигнал в цифре. Если этих обозначений нет, то значит датчик передает аналого-частотный сигнал.

Некоторые производители производят универсальные датчики уровня топлива, которые могут передавать сигнал в 2 форматах на выбор: в цифровом или аналого-частотном. Какой из этих двух вариантов выберет конкретный монтажник зависит от того к какому GPS трекеру будут подключать датчик. Не все GPS трекеры поддерживают цифровой вход. Поэтому если цифровой вход на GPS трекере есть, подключают по цифровому интерфейсу. Если нет, то используют аналого-частотный.

Как сделать правильный выбор?

Конечно в идеале желательно всегда использовать цифровые ДУТ в силу их точности. Но если вы эксплуатируете малотонажные грузовики в городском цикле, использовать аналого-частотные датчик допустимо.

Почему не желательно использовать аналоговые датчики на спецтехнике и грузовиках?

Дело в том, что при больших объемах баков погрешность играет огромную роль. Искажения при измерении уровня топлива могут достигать 10%. Например, на Камазе при объеме бака 300 литров погрешность при заправке может быть 30 литров. А на карьерном самосвале в разы больше.

Если цифровые ДУТ лучше и точнее почему аналого-частотные датчики до сих пор выпускают и продают?

Ответ прост. Они дешевле, и многие бюджетные терминалы поддерживают только аналого-частотный датчик.

Наши специалисты могут подобрать Вам оптимальный датчик уровня топлива в соотношении цена/качество в зависимости от типа техники и условий эксплуатации.