Контроль топлива

Поплавковые

Данный вид датчиков уровня топлива наиболее распространен при контроле расхода топлива. Основное преимущество – низкая цена (около $50). Погрешность измерения составляет 10-30%.

Главный недостаток поплавковых датчиков – наличие движущихся элементов, износ которых вносит значительную погрешность в контроль топлива. Для датчиков непрерывного действия основная часть неисправностей приходится на потерю контакта бегунка реостата, вследствие чего возникают резкие колебания или провалы значения уровня. Также дополнительную погрешность в контроль уровня топлива может внести деформация коромысла датчика. С учетом всех возможных погрешностей реальный расход топлива может значительно отличаться от измеренного.

Поплавковые датчики уровня топлива, используемые в автомобилях Volvo и MAN, лишены этого недостатка. Фирменные датчики рассчитаны на продолжительные сроки интенсивной эксплуатации и вместо реостата для контроля топлива используют линейку магниточувствительных контактов, расположенных в герметической трубке по которой скользит поплавок. Такие датчики менее подвержены механическому износу, но они имеют другой серьезный недостаток – большой шаг в изменении показаний уровня топлива. Датчик уровня топлива с магнитным поплавком имеет шаг измерения 20-30 мм, что примерно равняется 20-30 л в зависимости от формы бака автомобиля. Таким образом, вычислить расход топлива возможно только с достаточно большой погрешностью, зависящей от многих факторов. Измерение объема заправки по данным такого датчика неизбежно дает погрешность ±20л.

Ультразвуковые

Это наиболее точные датчики уровня топлива. Погрешность измерения уровня без учета остальных факторов составляет всего лишь 0,5%. Стоимость - $500-2500.

Из-за высокой стоимости ультразвуковых датчиков уровня топлива их не применяют массово для контроля расхода топлива, но для решения специфических задач, где важна точность или применение других типов датчиков невозможно, ультразвуковые датчики нашли свое применение. Контроль расхода топлива с использованием таких датчиков позволяет получить максимально точные результаты.

Ультразвуковой датчик уровня топлива измеряет время прохождения волнового пакета от излучателя до границы раздела топливо-воздух и обратно. На основании этих данных датчик вычисляет уровень топлива в баке и объем.

Области применения ультразвуковых датчиков уровня:

• измерение уровня жидкостей с нестабильным химическим составом, примесями;
• измерение уровня взрывоопасных жидкостей, когда непосредственный контакт может привести к детонации.

Емкостные

Емкостный датчик уровня топлива имеет небольшую погрешность и при стабильных параметрах измеряемой жидкости сравним с ультразвуковым датчиком. Стоимость емкостного датчика уровня топлива колеблется около $150-300. Погрешность датчиков обычно составляет не более 1 мм при измерении уровня. Поэтому он чаще всего используется в системах контроля расхода топлива.

Под «емкостью» в названии этих датчиков уровня топлива понимается электрическая емкость конденсатора, образованного двумя трубками, опущенными в топливный бак.

Электрическая емкость конденсатора изменяется при заполнении датчика топливом, что дает возможность определить уровень топлива в баке и позже вычислить расход топлива автомобилем.

Так же, как и ультразвуковые датчики уровня топлива, емкостные датчики не имеют механических движущихся частей. Учитывая их относительно невысокую стоимость емкостные датчики можно было бы считать идеальными для контроля расхода топлива, однако наиболее точные показания они дают при стабильном качестве топлива и неизменных климатических условиях. При резких колебаниях температуры, влажности, наличии посторонних примесей в топливе погрешность вычисления расхода топлива возрастает.

Штатные датчики автомобиля

Как правило, штатный датчик уровня топлива автомобиля – это одна из модификаций поплавкового датчика. Главным назначением штатного датчика топлива является своевременное предупреждение о необходимости заправки, поэтому осуществлять контроль топлива с целью учета таким датчиком невозможно.

Подключать штатные автомобильные датчики уровня топлива к дополнительной системе контроля (GPS + контроль топлива) проблематично. Штатный датчик нельзя отключить от установленных в автомобиле приборов, а параллельная работа двух систем вызывает дополнительные погрешности, что делает практически невозможным контроль расхода топлива штатным датчиком.

Использовать штатный датчик уровня топлива можно, однако возникают следующие сложности:

• каждый датчик подключается по-своему, что вынуждает вносить изменения во входные электрические цепи измерительного блока;
• штатные датчики имеют различную механическую конструкцию и дискретность (10-30 л), что требует оптимизации алгоритмов обработки данных в каждом случае;
• работа двигателя в различных режимах влияет на напряжение цепи питания датчика уровня топлива, в результате измеренный уровень может изменяться на 10-20 л.