Sui veicoli dotati di ECM, il carburante viene fornito da una pompa elettrica direttamente dal serbatoio del carburante. Se si esaurisce il carburante c'è il rischio di guasto della pompa stessa. Pertanto, l'importanza del sensore del livello del carburante sulle auto moderne è molto alta. Tuttavia diversi tipi i sensori hanno diversi gradi di affidabilità.
Segni di un sensore di livello del carburante malfunzionante
Naturalmente, il segno più comune di guasto del dispositivo è la completa immobilità dell'ago quando l'interruttore di accensione è acceso. Un malfunzionamento può essere segnalato anche alzando completamente la freccia dell'indicatore verso il serbatoio pieno. È più difficile diagnosticare letture imprecise. In questo caso il dispositivo segnala la presenza di carburante nel serbatoio, la spia di controllo non si accende ed il motore non si avvia per mancanza di carburante. Anche viceversa. Durante il rifornimento, si scopre che il serbatoio è quasi pieno, sebbene l'indicatore indichi solo i tre quarti del volume occupato.
Importante! Non sempre questi segnali indicano un malfunzionamento del sensore; anche il comparatore per la misurazione della quantità di carburante presente sul quadro strumenti potrebbe essere difettoso.
Struttura in coppia: pannello indicatore e sensore livello carburante nel serbatoio
L'indicatore sul quadro strumenti è un motorino elettrico reversibile in miniatura. La sua azione si basa sulla creazione di un campo di induzione negli avvolgimenti dello statore. In poche parole, l'indicatore si trova sull'albero del rotore, che si muove attorno al proprio asse sotto l'influenza della tensione di bordo. Il grado di rotazione del rotore è regolato dalla resistenza all'uscita degli avvolgimenti. Questo è il filo "K" al sensore del carburante nel serbatoio. Il secondo filo della coppia vecchio stile è una spia di controllo indipendente. Quando il livello del liquido misurato scende al livello minimo, il contatto si chiude sull'alloggiamento e la luce si accende, segnalando un volume critico.
Sui sistemi più moderni, il circuito della coppia puntatore-sensore non si chiude alla custodia e il segnale ritorna al dispositivo sul pannello, che è già collegato a terra. E quando il potenziale scende a un certo valore, si accende una spia luminosa integrata nel circuito indicatore.
Questi sono i sistemi di monitoraggio del livello del carburante più comuni sulle auto moderne. Per semplicità, queste due tipologie possono essere definite come:
- indicatore con sensore di massa
- controllore di feedback
- dispositivo sensore livello carburante standard
Essenzialmente, il sensore del livello del carburante è un reostato con resistenza variabile. Sulla piastra in ceramica è applicata una scala metallica, che agisce come una spirale in un reostato convenzionale. Agli angoli della piastra sono presenti due contatti saldati. A seconda del tipo di sensore, i fili sono collegati. Se l'indicatore e il cablaggio sono del vecchio tipo, un contatto va all'alloggiamento di montaggio del sensore e il secondo all'indicatore, attraverso il coperchio dell'alloggiamento. Il secondo filo è il filo della lampada di prova ed è collegato a terra con una “pista” separata nella posizione vuota. Un contatto metallico mobile, premuto saldamente sulla scala del sensore, funge da "cursore" del reostato. Un galleggiante ad esso collegato, a seconda del livello di carburante nel serbatoio, sposta il “cursore” lungo la scala. Questo è ciò che modifica la resistenza del circuito del puntatore, facendo muovere la freccia nella direzione desiderata. Il nuovo sistema con segnale di retromarcia funziona allo stesso modo. Semplicemente non c'è alcun connettore per la spia sulla piastra in ceramica ed entrambi i contatti sono collegati tramite fili all'indicatore del livello del carburante nel cruscotto. A seconda del modello di auto, i sensori possono differire in termini di resistenza alla scala. Tutti sono contrassegnati con valori separati, ad esempio:
- DUT-1-01;
- DUT-1-03;
- DUT-2-03,
Come determinare un sensore di livello del carburante difettoso
Innanzitutto viene determinato cosa è esattamente difettoso, l'indicatore sul quadro strumenti o l'indicatore del livello del carburante stesso nel serbatoio del carburante. Per fare ciò, è necessario fornire l'accesso agli ingressi dei cavi e al connettore del sensore sul serbatoio. Di norma, tutti i veicoli hanno un buco tecnologico per questa operazione. A seconda del modello e del produttore, lo sportello si trova in punti diversi. È indicato nella documentazione tecnica della macchina. Per verificare la funzionalità dell'indicatore del livello del carburante sul pannello è consigliabile avere a portata di mano:
- spia di controllo (cigolio) con rilevatore di terra;
- tester per automobili;
- sensore livello carburante funzionante (codice VIN corrispondente).
Il fatto è che i modelli più vecchi con un sensore "massa" sul corpo possono essere controllati cortocircuitando i fili che forniscono corrente al corpo. Tuttavia, con i modelli recenti con feedback, questo non sempre funziona.
Il processo di controllo dell'indicatore sul cruscotto con la massa del sensore
Scollegare i cavi dal sensore del livello del carburante nel serbatoio. Il connettore deve essere liberamente accessibile. Accendere l'accensione. Sui cavi del sensore dovrebbe apparire un “+” stabile. Questo viene controllato con una lampada di prova e un tester. La tensione sui fili deve essere uguale alla tensione totale della rete. Se entrambi i fili hanno letture di tensione normali, è necessario scoprire quale è la spia e quale è il sensore. Per fare ciò, cortocircuitare i fili uno per uno a terra. Quando uno è in cortocircuito, la spia del livello critico del carburante dovrebbe accendersi. Durante il massaggio dell'altro, la freccia dell'indicatore del livello del carburante dovrebbe spostarsi bruscamente nella posizione di "serbatoio pieno". Se questo è ciò che è successo, il sensore del livello del carburante è difettoso e deve essere rimosso per la sostituzione o la riparazione.
Controllo dell'indicatore del livello del carburante con feedback
Su tali dispositivi, di regola, solo uno dei due fili ha un "+" stabile e il secondo ha una "massa" debolmente definita. Ciò è determinato da una spia di controllo con un rilevatore "-". Inoltre, spesso se il sensore o l'indicatore sono difettosi, la freccia, al contrario, si sposta nella posizione di “serbatoio pieno”. Dopo aver verificato con una lampada di prova che i cavi siano caricati, è necessario collegare ad essi un sensore funzionante, alzare e abbassare il galleggiante del livello del carburante. La freccia del puntatore dovrebbe spostarsi in base alla posizione del galleggiante. E nella posizione “vuota” la spia del livello si accenderà.
Attenzione! L'asta di comando del reostato deve essere spostata lentamente. Uno scatto brusco verso "pieno" o "vuoto" potrebbe danneggiare un puntatore funzionante.
Possibili malfunzionamenti del sensore livello carburante
Naturalmente, il malfunzionamento più comune dei sensori di livello carburante di tutti i tipi è la perdita del galleggiante che controlla l'elemento mobile del reostato. Solitamente in questo caso la freccia indicatrice è costantemente nella posizione di serbatoio vuoto.
Quindi la bilancia si sporca. Potrebbero trattarsi di depositi di carburante o di elementi di una guida usurata. La freccia può congelarsi in qualsiasi posizione. Oppure la precisione delle letture dell'indicatore del livello del carburante è notevolmente compromessa.
Cablaggio rotto sia sul corpo che sulla piastra con il reostato. E infine, danni meccanici alla piastra stessa. Potrebbero esserci altri difetti esotici, ma sono così rari che non vale la pena prenderli in considerazione. Se è presente un malfunzionamento ma non è possibile diagnosticarlo, è meglio sostituire il gruppo sensore del livello del carburante.
Come riparare un sensore di livello del carburante con le tue mani
Riparare il sensore del livello del carburante è abbastanza conveniente per l'appassionato di auto medio. Parti del dispositivo possono essere acquistate gratuitamente presso un negozio di ricambi per automobili. È necessario rimuovere il sensore dal serbatoio e studiarne le caratteristiche. La marcatura si trova sul lato anteriore della piastra direttamente sopra la scala del reostato.
Se il galleggiante è rotto, questo è l'ultimo dei problemi. Cambiano semplicemente. Solitamente si tratta di un barile di plastica riempito d'aria; viene semplicemente rimosso dalla presa del supporto e ne viene inserito uno nuovo. A volte questo è un elemento poroso e può essere sostituito in due modi. Rimuovere la rondella di bloccaggio e inserirne una nuova, fissandola. Oppure cambiare il gruppo galleggiante con l'asta, che è molto più semplice.
Se le strisce di scala del reostato sono sporche, è sufficiente pulirle.
Attenzione! Il disco deve essere pulito esclusivamente con un panno morbido o un batuffolo di cotone imbevuto di alcool. Corpi duri o qualsiasi altro oggetto possono danneggiare il sottile strato della scala e il reostato può essere gettato via.
I fili non saldati o strappati possono essere saldati con cura in posizione o saldati nel sito della frattura, ma una piastra rotta e incrinata può essere sostituita solo con una nuova.
Nella maggior parte dei casi, nessuno ne soffre adesso. Un dispositivo non funzionante viene sostituito e il gioco è fatto. Fortunatamente il loro prezzo è basso. Inoltre, sulle auto degli ultimi anni, la piastra del reostato e tutte le altre parti del dispositivo sono fissate con fermi.
Letture imprecise dell'indicatore possono essere ingannate regolando l'angolo sull'asta che sostiene il galleggiante. Piegandolo in direzioni diverse è possibile ottenere letture più accurate.
Innanzitutto possiamo citare il display elettronico per il quadro strumenti. Viene installato insieme ad un indicatore del livello del carburante a quadrante standard su un pannello in una cella libera o direttamente sul siluro. Vengono emessi tre fili, “+”, “-” e “D”. Quest'ultimo è collegato al sensore insieme al dispositivo standard. Sul sensore rimosso dal serbatoio, le letture del livello vengono regolate in formato digitale, da “vuoto” a “serbatoio pieno”. Ciò non aggiunge particolare precisione alle letture, ma conferisce un aspetto elegante al quadro strumenti e riscalda l'animo del proprietario. I cartelli sono utilizzati in varie forme ed è del tutto possibile scegliere un cartello che si adatti al design degli interni della tua auto.
Una questione completamente diversa è la novità in questa materia (relativa): sensori di livello del carburante a ultrasuoni. Qui, come nella maggior parte dei dispositivi, viene utilizzato il principio di ricezione e trasmissione delle onde ultrasoniche. Il sensore può essere installato nel serbatoio senza violarne l'integrità. Il segnale può essere trasferito a un monitor digitale sul quadro strumenti e persino trasmesso a un computer o laptop tramite il sistema GLONASS. Oggi questo è il modo più accurato per ottenere dati sul livello del carburante. Tuttavia, questa è ancora una procedura piuttosto costosa, che richiede anche conoscenze e competenze specifiche per calibrare l'emettitore di ultrasuoni e apparecchiature di programmazione specializzate. Tutto fa comunque pensare che contatori di questo tipo troveranno largo impiego in futuro.
Nel video qui sotto puoi vedere la sostituzione del sensore di controllo del carburante su un'auto VAZ Priora:
Tempo di lettura: 6 minuti.
La varietà di sistemi di alimentazione automobilistica prevede l'uso di vari sensori di livello del carburante. Alcuni puoi realizzarli da solo.
Il sensore del livello del carburante aiuta a determinare il volume di carburante nel serbatoio di un'auto. Questo elemento di misurazione fa parte del sistema di alimentazione ed è montato nel serbatoio del carburante. Questo dispositivo funziona in abbinamento all'indicatore del livello del carburante posto sul quadro strumenti. Se sei interessato all'attrezzatura per il monitoraggio del livello del carburante, puoi guardarla sul sito web della società ETR YUG etr-yug.ru.
Come funzionano i contatori del carburante nelle diverse auto?
Le auto moderne, invece del classico contatore del carburante, sono dotate di un design potenziometrico. La ragione di ciò è dovuta a diversi fattori:
- Il design è semplice;
- Le misurazioni del livello del carburante sono accurate;
- Il prezzo è moderato.
Sebbene il potenziometro presenti numerosi vantaggi, presenta anche uno svantaggio significativo: i contatti si guastano o si ossidano a causa della loro mobilità; Un sensore potenziometrico per un'auto può essere a leva o tubolare. Entrambi i tipi di misuratori sono dotati di galleggiante in plastica, metallo o schiuma.
Differenze tra sensori a leva e a tubo
Il principio di funzionamento di entrambi i dispositivi è identico, ma ci sono ancora alcune differenze. In un contatore a leva, il galleggiante situato sulla superficie del carburante è collegato ai contatti mobili del potenziometro tramite una leva metallica. Tale sensore include una pompa del carburante, un potenziometro, un'aspirazione del carburante e transistor. Quando realizzi un misuratore potenziometrico con le tue mani, ricorda che è meglio usare un resistore a film spesso: durerà molto più a lungo.
Il dispositivo a leva è universale e può essere applicato a qualsiasi serbatoio carburante.
Il misuratore tubolare muove il galleggiante mediante uno speciale tubo guida. Parallelamente al tubo ci sono dei fili di resistenza che chiuderanno l'anello del galleggiante. Il vantaggio principale di questo principio di funzionamento è che il dispositivo di misurazione sarà resistente alle fluttuazioni del carburante durante il movimento del veicolo (durante la svolta, la discesa, la salita).
Un tale sensore non può essere installato in ogni sistema di alimentazione. I parametri geometrici dei serbatoi di carburante saranno limitati. È meglio non installare contatori potenziometrici sulle auto il cui carburante contiene alcol - etile o metile, nonché biodiesel. Tali sostanze sono dannose per le superfici di contatto. Per i veicoli che utilizzano biodiesel o carburanti alcolici, l'opzione migliore è un sensore di livello del carburante senza contatto.
Tipi di sensori senza contatto
Gli sviluppi moderni più avanzati sono strumenti di misura senza contatto che determinano il volume del carburante nel serbatoio. Il principio di funzionamento di base è determinare la quantità di carburante senza immergere gli elementi sensibili del sensore direttamente nel serbatoio. Esistono diversi tipi di strumenti di misura senza contatto:
- Magnetico: i suoi elementi sensibili sono ermeticamente sigillati e protetti dal contatto con il carburante. L'informazione sul livello del carburante viene comunque trasmessa da una leva galleggiante collegata ad un magnete. Pertanto, il magnete si muove attraverso settori, su ciascuno dei quali sono fissate piastre metalliche di diverse dimensioni. L'informazione viene trasmessa dal magnete alla piastra metallica, creando un impulso elettrico, questo segnale viene letto dal sensore e vediamo il livello del carburante nel serbatoio.
- Radiocomandato: i dati vengono trasmessi al cruscotto tramite segnale radio. La particolarità di tali dispositivi è l'alimentazione. È alimentato da una batteria a lunga durata. La durata di conservazione dell'alimentatore è fino a 7 anni. Di conseguenza, non ci sono cavi, la batteria non consuma energia, gli indicatori non dipendono dall'elettricità e quindi sono più precisi.
- Ultrasonico: installato sulla superficie esterna del serbatoio e sull'unità di informazione di controllo. Per ogni tipo di combustibile è installato un programma specifico. Questo dispositivo ha la massima protezione contro le esplosioni.
Sensore fatto in casa per misurare il carburante.
Se sei un appassionato di auto convinto e ami riparare la tua auto, sei appassionato di elettronica e non lasci andare il saldatore, allora puoi realizzare un dispositivo per misurare il carburante con le tue mani. Per realizzare un sensore di livello del carburante a contatto fatto in casa, è necessario conoscere i principi e gli schemi di base del prodotto.
Come funzionano i sensori del livello del carburante?
Il principio di base del funzionamento risiede nell'algoritmo: per ogni valore del livello del carburante esiste il proprio segnale. Questo però è solo il lato superficiale della questione. I moderni strumenti di misura sono piuttosto complessi nella loro progettazione. Il carburante scende fino a un certo livello e solo dopo cade il galleggiante. Per qualche tempo l'indicatore mostrerà quanto è pieno il serbatoio e scenderà gradualmente fino al livello desiderato.
Pertanto, i dispositivi di misurazione forniscono sempre qualche errore di misurazione. Il tasso di errore dipende dalle fluttuazioni del carburante e dalla geometria del serbatoio.Segnali di uscita analogici o digitali possono essere installati sul quadro strumenti. L'analogico ha praticamente perso la sua rilevanza a causa di forti errori di misurazione. Il digitale può correggere e allineare i dati. Le imprecisioni nelle letture sono minime e sono possibili nella fase di misurazione fisica.
Produzione di sensori capacitivi di livello carburante
Il sensore capacitivo per la misurazione del carburante si basa sul principio del confronto dei dati sulla capacità elettrica del dispositivo. Il design in sé è semplice: un normale condensatore. Pertanto, un contatore del carburante fatto in casa è un dispositivo completamente fattibile. Può essere realizzato con materiali di scarto: due piastre o tubi metallici. È importante osservare alcune misure durante la produzione del sensore:
- La superficie di entrambi gli elettrodi deve essere isolata dal contatto elettrico;
- Lo spazio tra questi elettrodi deve essere liberamente riempito di carburante mentre il sensore è immerso e svuotato quando il livello di carburante diminuisce;
- Tale dispositivo di misurazione è montato obliquamente nel serbatoio;
- Un dispositivo fatto in casa non dovrebbe avere parti mobili;
- Può essere alimentato con non più di 5 watt, a un voltaggio più elevato il carburante si accenderà da una scintilla;
- Il circuito di misura deve essere posizionato il più vicino possibile al sensore;
- I fili per collegare il circuito al sensore non devono superare i 2 cm.
Un sensore capacitivo fatto in casa è costituito da due moduli collegati da tre fili. Il primo è un modulo sensore capacitivo, il secondo è un modulo display. Due fili forniscono alimentazione al modulo sensore; il terzo filo trasmette un segnale al modulo display, che viene trasformato in un indicatore del livello del carburante.
Moduli: come funziona
Il modulo sensore misura il tempo di ricarica. Maggiore è la quantità di carburante nel serbatoio, maggiore sarà la capacità del sensore, il che significa che sarà necessario più tempo per la ricarica. Per crearlo dispositivo di misurazione utilizzare il microcontrollore integrato (comparatore). Una parte della tensione verrà fornita all'ingresso tramite un motore resistivo. Quando il misuratore riceve tensione, il microcontrollore funzionerà e quando la tensione raggiunge il livello di picco, si avvierà il timer.
Le letture del timer verranno trasmesse al modulo di riflessione. Quando realizzi un dispositivo di misurazione fatto in casa, sincronizza il microcontrollore con il quarzo a una frequenza di 16 MHz. Il sensore può essere realizzato con un PCB in lamina. Incolla insieme le strisce di pellicola. Rendi lo spazio tra le piastre non più di un millimetro e mezzo. La lunghezza dei piatti è a tua discrezione.
Il circuito dell'indicatore digitale del livello del carburante ha un alto grado di ripetibilità, anche se l'esperienza con i microcontrollori è insignificante, quindi comprendere le complessità del processo di assemblaggio e configurazione non causa problemi. Il programmatore Gromov è il programmatore più semplice necessario per programmare un microcontrollore avr. Il programmatore Goromov è adatto sia per la programmazione in-circuit che per quella di circuiti standard. Di seguito è riportato un diagramma per il monitoraggio dell'indicatore del carburante.
La foto qui sotto è una foto di montaggio.
Funzionalità del dispositivo:
- è in grado di visualizzare con precisione il livello attuale del carburante, preciso al litro più vicino, supporta un serbatoio del carburante da 30 a 99 litri;
- visualizza le informazioni sul sistema di bordo;
- funziona tenendo conto delle fluttuazioni del carburante che si osservano mentre l'auto è in movimento, il sensore interno al serbatoio effettua misurazioni multiple e le informazioni vengono visualizzate in base alla media aritmetica (frequenza di misurazione impostabile nel menu);
- La luminosità della retroilluminazione cambia a seconda del livello attuale di illuminazione; sono disponibili due modalità: giorno e notte;
- Sono disponibili due modalità di visualizzazione delle informazioni dell'indicatore: normale e inversa.
Dettagli del microcontrollore:
R1 – 1 kOhm
R2 – 75 kOhm
R3 – Trimmer da 10 kOhm
R4 – 4,7 kOhm
R5, R6, R8-R11 – 10 kOhm
R23, R12-R15 – 3,3 kOhm
R24, R16-R19 – 1,8 kOhm
R20 – 2 kOhm * selezionato in base alla retroilluminazione
R21 – 240Ohm
R22 – 1 KOhm * selezionato e impostato su costante
C1, C2, C15 – 0,01μ
C3, C4, C6-C11, C13-C15 – 0,1μ
C5 – 47 micron
C12 – 4,7 micron
L1 – 100 mH
DD1-LM7805
DD2 – ATMega8
DD3-LM317T
VT1-IRFZ44
LCD1 –Nokia 1110/1200/1110i/1112.
Lo schema non indica il connettore PC10, attraverso il quale sono collegati i pulsanti e l'uscita per la connessione Software al microcontrollore.
E' necessario realizzare due tabelloni: uno per l'esposizione; il secondo sarà quello principale. Entrambe le tavole devono essere di forma circolare e il diametro della cassa deve essere di 50 mm. È abbastanza difficile trovare l'indicatore di accoppiamento per il connettore, quindi è razionale collegarlo al cavo. È inoltre necessario dissaldare il connettore dalla parte di accoppiamento e saldarlo al suo posto, saldare solo il cavo sul lato posteriore; il display stesso può essere fissato utilizzando nastro biadesivo.
La scheda principale (principale) è a doppia faccia, tuttavia, il lato opposto è quello di base, e sul secondo lato ci sono gli stabilizzatori e un transistor; la parte principale delle parti è installata sul lato binario. I fori quadrati di base sono saldati con ponticelli, il resto dei fori viene perforato.
Al posto del connettore smontato, le due schede sono collegate tramite contatti. Sotto la scheda principale è saldata una boccola filettata; le schede sono fissate al corpo con una vite. Non ci sono pulsanti perché dal punto di vista pratico non ce n'è bisogno.
Sono necessari solo quando si esegue la calibrazione iniziale e pertanto vengono inviati al connettore PC10, che si trova sul retro del case. Attraverso questo connettore artificiale vengono emessi anche i segnali per la programmazione del microcontrollore.
Istruzioni per l'impostazione dell'indicatore digitale del livello del carburante.
1 passo. Il microcontrollore è programmato nel circuito; per questo puoi utilizzare qualsiasi programmatore a tua disposizione.
Passo 2. Il fusibile è impostato come segue. Per prima cosa devi regolare le letture della tensione. Per fare questo è necessario collegare l'indicatore ad una tensione di 12-14V per poterlo configurare; colleghiamo un voltmetro e una resistenza tarata R3 alla stessa fonte di alimentazione elettrica, nella quale impostiamo i valori che il display del voltmetro.
Passaggio 3. Successivamente, è necessario eseguire la configurazione software del dispositivo. Per prima cosa è necessario impostare la capacità del serbatoio e calibrarla. La calibrazione del serbatoio del carburante si effettua come segue: impostare il valore del serbatoio vuoto su 0 litri e premere il pulsante OK. Quindi versare 1 litro di carburante e impostare il valore su 1 litro di carburante e premere nuovamente il pulsante OK.
Questa procedura deve essere ripetuto più volte fino al riempimento del serbatoio. Naturalmente, questo processo richiede molto tempo, ma deve essere completato una volta senza errori.
Durante la calibrazione, puoi anche registrare le letture del sensore, il che ti farà risparmiare una notevole quantità di tempo durante l'esecuzione di qualsiasi firmware. Altri tipi di impostazioni possono essere impostati in base alle preferenze individuali.
L'indicatore del carburante ti consentirà di razionalizzare il consumo quotidiano di benzina e quindi di risparmiare denaro.
Un sensore capacitivo è un tipo di sensore che non utilizza elementi meccanici per misurare il livello del liquido (non c'è il galleggiante!). Non viene misurato nemmeno il liquido stesso, ma la costante dielettrica della sostanza tra gli elettrodi, che è direttamente proporzionale alla quantità di liquido tra loro (o non molto direttamente, non approfondiremo la fisica).
Senza galleggiante? Com'è possibile?
Invece di un galleggiante, mettiamo due tubi (uno in uno, in modo che non si tocchino): otteniamo un condensatore che cambia la sua capacità a seconda della quantità di isolante tra le sue piastre. La benzina funge da isolante.
Il controller effettua le misurazioni e trasforma i risultati della misurazione in indicatori a freccia. (Una specie di tester, ma con una funzione: misurare la capacità del condensatore).
informazioni generali
I sensori capacitivi vengono prodotti in serie in qualsiasi lunghezza (il sensore può essere tagliato con una sega fino al 30% della lunghezza). Prezzo da 350 UAH. Esistono modelli per la freccia, ci sono modelli per il collegamento alla linea CAN (per l'auto in cui si trova il computer centrale). Ma questi sensori richiedono il collegamento a 12 volt e non hanno accesso a una lampadina. (Beh, almeno non ho incontrato nessuno del genere). Pertanto, avendo una conoscenza di base della programmazione e del principio di funzionamento del sensore, ho deciso di apportare la mia modifica.
Informazioni sul principio di funzionamento
Vengo da lontano... Essenzialmente, il sensore è costituito da due tubi: uno di diametro minore, il secondo di diametro maggiore. Se questi due tubi vengono spinti l'uno nell'altro in modo che non si tocchino, otterrai un condensatore. Un condensatore è un oggetto in grado di accumulare carica elettrica (una specie di batteria, ma con una capacità molto ridotta). E come ogni batteria, l'accumulo della carica richiede un certo periodo di tempo. Cioè, se si applica 1 Volt a questi due tubi, i volt sui tubi inizieranno ad accumularsi (all'inizio ci saranno 0,01 V, poi 0,02 V... fino a 1 V). Misurando il tempo di accumulo di quel volt sulle pareti dei tubi si può calcolare la loro capacità. Mancano le formule... :)
La domanda sorge spontanea: come misurare il livello della benzina con quel condensatore? Molto semplice! Tutti sanno che l'aria non conduce corrente. Ma in realtà non lo è. Lo fa, ma molto male. Inoltre la benzina non conduce corrente. Cioè, conduce, ma anche molto male. Tuttavia, un po' meglio dell'aria.
Perché io... Cioè, quando carichiamo quei tubi, parte della carica fuoriesce attraverso l'aria. E dedichiamo più tempo alla ricarica.
Quando i tubi vengono immersi nella benzina, caricandoli, ci vuole ancora più tempo (la benzina conduce meglio la corrente). Inoltre, più li immergiamo nella benzina, più tempo ci vorrà per caricarli.
In pratica, la differenza nel tempo di ricarica dei tubi nell'aria e nella benzina è molto piccola, meno di un millisecondo. Non posso dirlo con certezza, perché non ho l'esperienza dei calcoli a portata di mano. Ma per un microcontrollore che esegue 8.000.000 di operazioni al secondo, questo è un periodo di tempo molto lungo e può distinguere più di 200 valori di questa differenza. 40 l/200 = 200 grammi. NON la precisione di un farmacista, ma abbastanza per orientarsi nella fornitura di benzina.
Bene, ora riguardo al dispositivo stesso. 
Come si può vedere dallo schema, la base è il controller Atmega8 e il timer NE555 (collegato tramite un circuito multivibratore). La sonda agisce come un condensatore che imposta la frequenza del timer. La struttura della sonda è molto semplice. Si tratta essenzialmente di due tubi di qualsiasi metallo posizionati uno dentro l'altro (ho usato due tamburi fotografici dalle cartucce della stampante laser). Questa sonda si trova al centro del serbatoio. E a seconda della quantità di benzina, cambia la sua capacità. Modifica della capacità: modifica la frequenza iniziale del timer. Il controller misura la frequenza e, utilizzando PWM, genera un segnale per il dashboard.
Il sensore richiede alimentazione aggiuntiva. È alimentato dalla corrente che passa attraverso la lampada "benzina di emergenza". La corrente consumata non è sufficiente per far funzionare la lampadina, tuttavia, quando il livello della benzina scende sotto il 5%, il controller crea un carico aggiuntivo (chiudendo al negativo l'ingresso LAMP con il segnale PWM datore di lavoro con un duty cycle del 20%) e la lampadina si accende. Mentre la lampadina è accesa, il controller è alimentato dalla corrente accumulata sul condensatore C2 e il diodo non gli consente di scaricarsi attraverso il transistor di carico. I transistor ad effetto di campo installarono quelli che erano a portata di mano. In linea di principio va bene qualsiasi cosa che possa sopportare una corrente superiore a 500 mA (se nel cruscotto è presente una lampadina da 5 watt). 
Connessione
Nel 90% delle auto, il sensore del carburante è dello stesso tipo (sotto forma di un potenziometro, a cui sono collegati tre conduttori “-”, un ingresso freccia, un ingresso lampadina). Anche questo sensore è collegato tramite il connettore J2.
Scopo delle uscite del connettore J2:
- Vista del puntatore a freccia;
- Uscita lampada carburante di emergenza.
Scopo delle uscite del connettore J1:
- Tubo sonda interno;
Ho deciso di realizzare un indicatore digitale della quantità di carburante per un camion (autobus), utilizzando un sensore di livello carburante standard (piuttosto mediocre)...
Leggi l'intero processo di creazione e cosa ne è venuto fuori nell'articolo qui sotto.
Condizioni iniziali:
- Camion (autobus) con tensione di bordo 24v
- Serbatoio del carburante per gasolio acceso 220 l
- Sensore del livello del carburante DISCARICA39
- Indicatore del livello del carburante EI8057M-3
Bisogno di:
Realizza un indicatore digitale del livello del carburante utilizzando un sensore di livello standard.
Innanzitutto, dovrai studiare attentamente cos'è un sensore di livello del carburante standard, chiamato sensore di livello del carburante. Smontiamolo ed esaminiamolo attentamente.
Come ci si aspetterebbe, c'è un galleggiante, un'asta, un resistore variabile... aspetta, di più sul resistore variabile. Come si suol dire, è meglio vedere una volta che ascoltare cento volte:
Il design è logico e goffo. È logico che il cursore scorra non direttamente sulla resistenza variabile (che è piuttosto delicata), ma lungo i rubinetti metallici che ne derivano, ma per un tale aumento di affidabilità bisogna pagare per la discrezione. La cosa goffa di questo progetto è che, come si può vedere nella foto, nella posizione centrale del galleggiante abbiamo una “zona morta” abbastanza ampia, dovuta all'uscita centrale molto ampia della resistenza. Perché ciò è stato fatto, possiamo solo immaginarlo, ma con ciò che abbiamo dovremo lavorare.
Quindi frughiamo in Internet e cerchiamo informazioni. Ecco cosa ho scoperto:
Gamma di movimento del galleggiante - 412 mm
Resistenza nominale - 800 Ohm (secondo un'altra fonte, la resistenza nominale è 761,0 – 193,5 Ohm)
Campo di funzionamento da -40°С a +60°С
MTBF - 400 mila. km a 95% sprecare risorse
Peso 160 grammo, analogico - MAZ.
In generale, non molto.
Prendiamo il tester e lo misuriamo e alla fine otteniamo la seguente immagine:
Schema di collegamento:
Parametri del sensore misurati:
Resistenza totale - 767 Ohm
Resistenza aggiuntiva - 187 Ohm(fornisce la resistenza minima del sensore).
A sinistra (dalla foto) parte della resistenza - 203 Ohm (13 tocca lo slider), lato destro Ohm 376(17 tocca lo slider).
Due settori metallici sopra il gruppo contatti: il settore sinistro non viene utilizzato, quello destro va alla spia della riserva carburante.
In generale è così descrizione dettagliata Lo do solo per chi è curioso, ma abbiamo bisogno del valore di tensione che abbiamo sul contatto di uscita a diversi livelli di carburante. Con la posizione estrema sinistra del contatto in uscita, abbiamo ottenuto 1,57v, nella posizione di estrema destra 3,28 V, mezzo serbatoio - 2.44v. All'inizio del settore di accensione della lampada della riserva rimanente 2,95 V.
Più per i curiosi. Schema generale il collegamento del sensore del livello del carburante è simile a questo:
Bobine L1A, L1B, L2- questo è un sistema di deflessione dell'indicatore del livello del carburante (essenzialmente un milliamperometro) Il resistore è una compensazione termica.
In realtà, questo è uno schema di un classico dispositivo elettromagnetico automobilistico, nello specifico EI8057M-3- questo è qualcos'altro: si trova all'interno circuito elettronico, la freccia è azionata da un motore passo-passo e tutto questo è controllato tramite un microcontrollore FOTO.
In linea di principio questo è sufficiente per calibrare un indicatore digitale, se non per un paio di inconvenienti:
1. Capacità specificata del serbatoio del carburante pollici 220 l non è vero, infatti il serbatoio contiene più carburante.
2. Nella posizione estrema destra del contatto mobile del sensore, quando presumibilmente non c'è più carburante nel serbatoio, in realtà il galleggiante dovrebbe essere già sotto il livello del serbatoio, il che ovviamente non ha senso (determinato dalla geometria del serbatoio e il sensore del livello del carburante.
3. Misurata la geometria della vasca con un metro a nastro, siamo convinti che si tratti di un parallelepipedo rettangolare con i bordi lunghi leggermente arrotondati, dimensioni 40x112x60cm. Moltiplicando di conseguenza i lati otteniamo un volume interno di 268 litri, che, vedete, è molto diverso da quello dichiarato 220 litri, ed è molto dubbio che le partizioni interne, le reti, l'aspirazione del carburante, ecc. occupare quasi 50 litri.
4. Come già scritto sopra, la resistenza del sensore per tutta la sua resistenza non è lineare.
Cosa facciamo:
Riempire il serbatoio e controllare la tensione sull'uscita FLS. Si scopre che dopo aver raggiunto il segno 1,57v Il serbatoio contiene ancora ben venti litri di carburante.
Rimuovere il galleggiante e posizionare il sensore. Naturalmente, il pescaggio, privo di galleggiante, arriva fino al fondo del serbatoio, guarda la tensione: lo è 3.02v! Questo è importante perché in questa posizione infatti non c'è più carburante nel serbatoio, ed il contatto mobile non ha ancora raggiunto la posizione estrema in 3,28v, mentre il dispositivo standard EI8057M-3 mostra cosa è rimasto nel serbatoio 1/8 volume. (Mettendo il galleggiante in posizione centrale, di serie EI8057M-3 osserviamo invece di quelli richiesti 1/2 serbatoio altrettanto 5/8 livello, con il serbatoio pieno il dispositivo standard va fuori scala).
Osserviamo il grafico del nostro sensore di livello carburante,
Prendiamo tre punti: la resistenza del sensore, il primo punto è la sua resistenza più bassa (contatto mobile a sinistra) formata da una resistenza aggiuntiva in 187 Ohm(nella foto c'è un rettangolo nero verticale), il secondo punto nella posizione centrale del contatto quando collegato in serie 187 Ohm E 203 Ohm, cioè. 390 Ohm, la resistenza totale sarà di conseguenza 390 + 376 = 766 Ohm.
(orizzontalmente - resistenza in Ohm, verticalmente - unità di lunghezza convenzionali)
Non c'è nulla di piacevole in questa immagine; il sensore sembra lineare ma presenta una notevole piega.
Con un'immagine del genere, otterremo la precisione al centro, o alle estremità della linea spezzata, o qualcosa nel mezzo approssimando:
Dopo aver ricevuto la formula con la correzione e il coefficiente, in linea di principio puoi creare qualcosa di simile a un indicatore digitale del livello del carburante, coefficiente R2 linee di tendenza dentro 0,97
Ovviamente non è male, in linea di principio puoi usare qualsiasi cosa superiore a 0,95.
Ma puoi ottenere il tuo fattore di conversione per ogni riga, che sarà più accurato:
Misuriamo immediatamente il valore ADC nei punti di cui abbiamo bisogno 5%
La tolleranza per i resistori divisori all'ingresso dell'ADC non ci ha rovinato nulla e l'abbiamo portata nell'intervallo di un serbatoio vuoto (ADC822) Prima 1\2
cisterna (ADC700):
(in orizzontale le letture ADC ricevute, in verticale il volume di carburante in litri)
Va da 1\2
cisterna (ADC700) al completo (ADC456):
Da quanto sopra abbiamo quanto segue:
1. All'aumentare della quantità di carburante, la resistenza del sensore diminuisce e la caduta di tensione ai suoi capi diminuisce.
2. Il delta di tensione del sensore è 1,45 V, quello a 10 bit ADC sarà 56% che è più che sufficiente per ridimensionare il risultato dell'ADC 0....220l e ti consentirà di digitalizzare semplicemente il risultato senza utilizzare UO per regolare l'intervallo di tensione desiderato.
Lo schema è incredibilmente semplice:
Microcontrollore Mega8,LED indicatore acceso 3
scarica con catodo comune, divisore di ingresso di due resistori R1, R2. Diodo Zener (in borghese zener "zener" diodo :)) per proteggere l'ingresso MK nel caso in cui. Non ho disegnato io i circuiti di alimentazione, sono classici 0,1 uF ceramica e qualche tipo di elettrolita 100...1000uF così come i resistori di spegnimento tra l'MK e l'indicatore, qualsiasi nell'intervallo andrà bene 80...100Ohm a seconda della tensione di alimentazione MK e della luminosità dell'indicatore. La tensione a bordo dell'auto con il motore acceso era 27,5v.
Il layout della mia scheda:
Sul lato destro della scheda ho posizionato un convertitore di potenza che fornisce 5v alla tensione di bordo 10...30v su cui è montato il convertitore MS3406 3 secondo lo schema tipico della scheda tecnica. acceleratore murata 1812. Il diodo zener indicato nello schema è 3,3v Ho sbagliato durante il cablaggio e ho saldato sopra.
Perché ho fatto domanda Mega8 quando ce n'è uno molto più conveniente Piccolo26 e così via. ? Perché Mega 8 disponibili 1kB RAM, perché così tanta? Il microcontrollore non solo misura la tensione in ingresso e visualizza il valore ricalcolato sull'indicatore, ma registra costantemente i valori misurati in uno dei 256 celle di memoria, riempiendole in un circolo vizioso e dopo aver registrato ciascuna cella, calcola il valore medio tra tutti quelli attualmente disponibili 256 cellule.
L'indicatore si trova all'esterno della scheda sul cruscotto dell'auto ed è ad essa collegato 11 anello di filo. La scheda è inserita in un minuscolo case (il secondo, quello con i terminali a 4 fili); la plastica in eccesso è stata rimossa dal case con un taglierino laterale.
La scheda è monofacciale, senza ponticelli:
Per prima cosa ho dissaldato l'interruttore PWM e ho controllato il funzionamento, funziona. verniciato. puoi continuare a costruire:
PS Il progetto è stato creato con l'enorme sostegno di Roman Viktorovich, per il quale lui molte grazie, grazie anche amico Johnson dall'Ucraina per aiuto matematico e alcune idee.