Подключение датчика уровня топлива

Содержание:

Причины неисправности
Как его снять
Диагностика и способы ремонта
Схема модуля датчика и модуля отображения
Типы ДУТ и принцип их работы
Ультразвуковая категория
Причины неисправности

Причины неисправности

Причинами, почему не работает датчик уровня топлива либо он неправильно показывает, становятся такие неисправности:

Поплавок потерял герметичность. Подобная ситуация актуальна, когда в качестве поплавка используется шарик из хрупкой пластмассы, которая может растрескаться в результате механического воздействия либо в результате эксплуатации авто при сильных морозах. В этом случае поплавок будет находиться внутри жидкости или, что чаще, попросту утонет и ляжет на дно. Результатом будет постоянные показания прибора, что в баке нет топлива. Ремонтные меры предусматривают замену поплавка либо же всего узла целиком. Еще редкий вариант заключается в том, что поплавок может попросту отсоединиться от рычага, на котором он закреплен и «уйти в самостоятельное плавание».
Деформация рычага, на котором держится поплавок. В результате этого поплавок может терять подвижность либо отражать не корректную информацию. Часто такая ситуация происходит при неаккуратном извлечении топливного модуля с бака, но иногда даже и как результат длительной эксплуатации машины на дорогах с неровным покрытием, то есть, при постоянных вибрациях при езде. Можно попытаться придать рычагу изначальную форму, однако чаще всего соответствующий рычаг просто меняют на новый.
Повреждение корпуса датчика. В результате этого может измениться показания резистивных элементов либо повреждение рычага, снимающего соответствующие показания. В данном случае причиной, почему датчик не правильно показывает уровень топлива — это использование некачественного бензина либо ударные механические нагрузки на деталь.
Выход из строя резистивных элементов. Это достаточно частая причина, почему датчик уровня топлива не работает. Элементы на реостате выходят из строя по естественным причинам, то есть, в результате стирания при длительной эксплуатации. Возможен вариант, когда износ частичный, например, посередине. В этом случае стрелка прибора будет дергаться. Также возможно, что между скользящим элементом и резистивной дорожкой пропал контакт вследствие повреждения либо износа резистивного напыления либо ослабления прижима лапки бегунка. При такой неисправности стрелка будет лежать на нуле.

Отсутствие электрического контакта на определенном участке цепи. Как правило, на контактах, которые окисляются либо влагой, либо топливом. Могут быть повреждены провода, их изоляция, обрыв. Также иногда возникают проблемы с электрическими разъемами.
Сигнальный провод «коротит» на «массу». В этом случае значение его сопротивления будет искажаться и стремиться к нулю. При такой неисправности датчик уровня неправильно показывает уровень передавая информацию, что бак полностью залит.
Перегорание предохранителя, отвечающего за работу датчика уровня топлива. Номер предохранителя необходимо смотреть в электрической схеме конкретного автомобиля.
Нарушение крепления датчика на корпусе топливного бака. Например, с перекосом. Как правило, в такой ситуации запах топлива распространяется наружу, в частности, в салоне будет слышен запах бензина.
Встречаются случаи, когда у резистивной платы, по которой движется бегунок, попросту отваливается крепежная пайка.
У трубчатых датчиков уровня топлива может быть оборван сигнальный провод. В этом случае стрелка будет постоянно показывать пустой бак.
Также трубчатым датчикам свойственен налет, который может образоваться на направляющей стойке. Это естественным образом приведет к затруднению (и даже невозможности) движения поплавка. Налет обычно образуется в результате использования некачественного топлива (с большим количеством парафина, газолина вместо бензина). В этом случае стрелка прибора замрет в одном положении, причем не обязательно в одном из крайних.
У бесконтактных датчиков может быть поврежден магнитный датчик и/или его проводка. На некоторых из них устанавливается специальная контрольная и управляющая плата. Проблема может быть и с ней. В этом случае обычно датчик полностью выходит из строя, то есть, не показывает уровень топлива вообще.

Чаще всего проблемы возникают с поплавками либо с резистивными элементами, которые со временем истираются и перестают передавать корректные данные. Но заметьте, что когда уровень топлива не показывается, то не всегда виноват именно датчик. Часто не работает стрелка, и тут виноват уже прибор на панели, который, по сути, является потенциоментром. Поэтому если датчик топливо неправильно показывает, то нужно его снять и проверить мультиметром и произвести визуальную дефектовку.

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.

Диагностика и способы ремонта

Чтобы осуществить проверку и выявить неисправность, выполните ряд подготовительных работ:

Отыщите в автомобиле технологический люк, открывающий доступ к блоку электробензонасоса и поплавкового механизма. Обычно располагается под задним диваном, где установлен топливный резервуар.
Открутите прижимной фланец и вытащите узел через отверстие. Почистите все контакты и пластину реостата, установите блок на место.
Подготовьте «контрольку» с лампочкой и мультиметр.

Первым делом нужно точно определить «виновника» – проверить отдельно датчик и указатель. Работоспособность прибора диагностируется следующим образом:

Включите зажигание и подсоедините один зажим мультиметра или контрольной лампочки к массе авто.
Второй контакт подключите к плюсовой клемме провода, выходящего в технологический проем. Измеритель должен показать напряжение бортовой сети.
Снимите плюсовую клемму и замкните ее на массу. Если прибор на панели исправен, стрелка покажет полный бак. Значит, не работает датчик уровня топлива.
Если к бензобаку приходит 2 провода, поочередно соединяйте их с массой автомобиля. От одного должна загореться контрольная лампа, от второго – указатель переместиться на максимум. Если наблюдаются перечисленные признаки, меняйте датчик.

В том случае, когда на проводах имеется напряжение 12 вольт, но после замыкания на массу стрелочный указатель не реагирует, придется разбирать торпедо и снимать прибор. Аналогичные действия предпринимаются при нерабочем индикаторе минимального остатка бензина.

Самостоятельно проверить обновленную систему, устанавливаемую в машины последних лет, несколько сложнее, простое замыкание клемм ничего не даст. С помощью мультиметра убедитесь, что на проводах присутствует напряжение питания, а затем нужно подключить к ним другой, работоспособный датчик. Если при шевелении поплавка стрелка на приборной панели реагирует, элемент следует заменить.

Тщательная очистка бегунка и витков реостата помогает в том случае, когда банально врет датчик уровня топлива. Подвижный контакт можно аккуратно перегнуть, чтобы он проходил по неизношенной части витков. Очищайте токонесущие полоски потенциометра мягкой тканью, пропитанной спиртом, чтобы не повредить поверхность элемента.

Некоторые неисправности бензинового датчика можно устранить в гаражных условиях:

«утонувший» поплавок с трещиной меняется в сборе с рычагом либо отдельно (зависит от марки авто);
оторвавшиеся проводники соединяются с помощью обычного паяльника;
поврежденная пластинка реостата меняется на новую при условии, что запчасть к вашему автомобилю найдется в продаже.

На данный момент ремонт датчика уровня топлива становится неактуальным. Учитывая стоимость нового элемента, проще и надежнее поменять нерабочую деталь.

Если указатель и измеритель остатка бензина исправен, но стрелка прибора врет, попробуйте произвести регулировку. Аккуратно подогните штангу поплавка в нужную сторону и снова проверьте показания. Чтобы добиться максимальной точности, операцию наверняка придется повторить несколько раз.

Измеритель уровня топлива в баке – довольно простой механизм, разобраться в работе которого сможет любой автолюбитель с базовым уровнем технических знаний. Рассмотрим, почему не работает датчик уровня топлива, а также способы устранения всех возможны поломок (стрелка дергается, «врет», показывает только полный либо пустой бак).

Схема модуля датчика и модуля отображения

Схема модуля датчика основана на измерении времени заряда датчика. Чем выше уровень топлива, тем выше емкость датчика, тем больше времени потребуется для заряда датчика (конденсатора). Работает схема следующим образом. Используется встроенный в микроконтроллер ATMega8A аналоговый компаратор.
На вход компаратора PD7 подается половина напряжения питания через резистивный делитель R3,R4. В момент, когда датчик зарядится до этого напряжения, сработает компаратор. На ноге PD6 устанавливается логический «0». Датчик разряжается через резистор R2. После чего выход PD6 переключается и работает как вход компаратора, запускается таймер, а датчик начинает заряжаться через резистор R1. При достижении напряжения установленного на входе PD7, срабатывает компаратор, таймер останавливается. Показания таймера используются для вычислений. Для обеспечения стабильности микроконтроллер должен тактироваться кварцем. Чем больше частота, на которой работает контроллер, тем выше точность измерения. В нашей схеме ATMega8A тактируется кварцем 16Мгц. Измерения выполняются постоянно, усредняются и один раз в секунду отправляются по последовательному порту UART на скорости 9600 в виде числового значения. На этом функции модуля датчика и заканчиваются.

В качестве датчика я использовал две полоски из фольгированного текстолита толщиной 1.5мм размерами: 290×20 мм. Полоски склеены между собой фольга к фольге через небольшие непроводящие прокладки. Расстояние между пластинами 1.5 мм. Их можно делать практически любой длины. При необходимости можно обрезать

Особо важно обеспечить равномерный зазор между пластинами по всей длине «конденсатора»

Отображением полученных от модуля емкостного датчика данных занимается модуль отображения. Этот модуль можно спроектировать в соответствии с Вашими требованиями. Данные можно выводить на светодиодную линейку, на дисплей, как в нашем случае, на стрелочный индикатор или любое другое устройство отображения. При необходимости модуль датчика можно подключить к компьютеру через такой переходник.

Модуль отображения работает следующим образом. Данные в числовом виде принимаются от модуля датчика по порту UART на скорости 9600, рассчитываются показания уровня топлива и выводятся на дисплей. Но для того, чтобы выполнить корректный пересчет, модулю отображения потребуется знать как минимум два значения датчика — числовое показание датчика при пустом баке и числовое показание датчика при полном баке. Для этого, после установки датчика выполняется процедура калибровки прибора. Модуль отображения запоминает показания при пустом и полном баке, сохраняет в своей энергонезависимой памяти и в соответствии с этими данными выполняет пересчет. Поскольку от модуля не требуется особого быстродействия, его микроконтроллер ATMega8A работает на частоте 2Мгц от встроенного RC-генератора.

Процедура калибровки прибора:

топливный бак должен быть пуст, прибор выключен
нажмите и удерживайте кнопку
включите питание прибора
отпустите кнопку
на экране появится «SET 0». Убедитесь, что бак пуст и нажмите кнопку
на экране появится «SET 100». Залейте полный бак топлива и нажмите кнопку
калибровка завершена

Пример печатных плат:

Плата модуля датчика

Плата модуля дисплея

Это наиболее простой вариант модуля отображения. В перспективе можно создать модуль с возможностью тарирования. Т.е. указать прибору не только два крайних значения при пустом и полном баке, а несколько промежуточных, которые учитывали бы особенности формы бака. Такой подход позволит не только отображать уровень топлива, но и рассчитывать оставшееся количество топлива в литрах. А также, при необходимости, вести ориентировочный расчет времени работы двигателя на текущем остатке топлива.

Фьюзы (Fuses) для модуля датчика:

Фьюзы (Fuses) для модуля отображения (дисплея):

Успехов!

P.S. Видео теста прототипа:

Типы ДУТ и принцип их работы

Популярные конструкции ДУТ: рычажный, трубчатый и электронный. Принцип работы у всех одинаковый. Контролер считывает положение поплавка и передает информацию на индикатор. Точность и надежность работы зависит от устройства оборудования.

Рычажный

Состоит из поплавка, подвижного соединительного рычага и потенциометра (бегунок с резисторными пластинами).

При полном баке, поплавок располагается на верхнем уровне. Через рычаг он соединен с потенциометром. Последний, через индикатор, с бортовой электросетью. Сопротивление равно 7 Ом., заполнение отражается в показаниях прибора на панели.

По мере сжигания бензина, уровень падает. Поплавок опускается. Соединенный с ним бегунок двигается по резисторным пластинам и увеличивает сопротивление потенциометра, максимально до 230-240 Ом. Когда он доходит до этого значения, индикатор показывает, что бак пустой.

Конструкция очень надежная. Единственный недостаток связан с износом деталей, из-за чего падает точность.

Трубчатый

В конструкцию входят поплавок, полая трубка и контактная группа. Датчик работает аналогично предыдущему, но есть конструктивные отличия. Поплавок имеет контактные кольца. В корпусе есть резистивный провод и направляющая стойка. Для подключения управления, предусмотрен крепежный фланец.

Бензин поступает в корпус снизу. При полном баке, поплавок располагается наверху. В этой точке, на него замкнут минимальный отрезок контактного провода, сопротивление – наименьшее. По мере расходования топлива, поплавок опускается, резистентность увеличивается. Внизу она будет максимальной.

Преимущество системы в том, что поплавок находится в ограниченном пространстве. Колебания машины сглаживаются, показания намного точнее, чем у рычажной схемы. Но, есть ограничения по установке.

Электронный

Это современная модель, в которой детали не соприкасаются с топливом. Считывающий узел соединяется с рычагом через магнитное поле. Погрешность измерений – не более 1%. Подобные устройства применяются, когда машина заправляется бензином на основе метанола, этанола либо биодизеля. Другие конструкции в таких случаях малоэффективны.

Исполнительный узел датчика располагается в герметичном корпусе. В контакт с топливом вступает только рычаг и магнитный поплавок. Высота поплавка меряется по импульсам магнитного поля. Фиксация изменений ведется по установленным отрезкам. Их прохождение меняет амплитуду обратного сигнала. Индикатор обновляет показания после того, как датчик пройдет очередную отметку.

Ультразвуковая категория

Измерители этой категории устроены по принципу приборов типа излучатели. К датчику прикреплен провод, который передает информацию на трекер (GPS). Конструкция размещается на внешней стенке резервуара

Важно понимать принцип проведения анализа ультразвуковым ДУТ. Прибор создает волновой импульс (ультразвукового типа), который направляется непосредственно в жидкость, преодолевая стену емкости

Доходя до точки соприкосновения воздуха и жидкости, сигнал отражается и фиксируется с помощью измерителя. Расчет показателей объема горючего производится исходя из потраченного на отражение импульса времени.

Точность подобной техники на порядок превосходит поплавковые устройства, но ряд специфик необходимо учитывать. К этим спецификам относятся следующие пункты:

Соприкосновение между датчиком и стенкой емкости не допускает отклонений. В противном случае подача импульса подвергнется некорректному распространению.
Установленные конструкции внутри емкости отразятся на корректности распространения импульса. Кроме того, материал резервуара также сказывается на качестве анализа с помощью ультразвука. Не рекомендуется устанавливать ультразвуковой измеритель на резервуар, в котором размещены дополнительные перегородки.
Качество анализа пострадает, если на поверхности емкости присутствуют дефекты (механические повреждения). Бугры, сколы, шероховатости напрямую отразятся на замере.
Донные осадки бака также влияют на качество анализа. Скопившие частицы мешают распространению и отражению ультразвуковой волны.

Кроме того, установка прибора этого типа потребует вмешательства профессионалов. Не рекомендуется производить установку ультразвуковой техники самостоятельно.

Датчик узи-0.8 (Тс Сенсор)

~~Датчик узи-0.8 (Тс Сенсор)~~
Достоинства:

Высокая точность анализов;
Крепление без сверловки;
Подключение к Глонасс/Gps.

Недостатки:

Дорого.

Отзыв:

Датчик от фирмы Proline модель Pr-uod8fq

Примечателен широкий спектр приборов фирмы для разных категорий техники. Под этим брендом доступны аппараты для сельхоз техники, профессионального транспорта, легковых автомобилей. Для удобства, модель оснащена централизованной системой сбора данных, которая позволяет фиксировать любые операции, связанные с пополнением или расходом горючего.

~~Датчик от фирмы Proline модель Pr-uod8fq~~
Достоинства:

Удобная система сбора информации;
Широкий ассортимент продукции;
Точность измерений.

Недостатки:

Не выявлено.

Отзыв:

Датчик Узи-2.5 (Тс Сенсор)

Модель в большинстве аспектов соответствует предшественнику (Узи-0.8), но с учетом исправления несовершенных механик. Улучшенная версия датчика от Сенсора выросла в цене на 4 тыс.руб. и стоит от 12 тыс.руб (в среднем). За эту цену пользователь получает улучшенную систему ультразвукового контроля и ряд гарантий от производителя. При соответствующем подключении, датчик способен производить автономную работу до 30 дней, что полезно для водителей, останавливающихся на длительную стоянку.

~~Датчик Узи-2.5 (Тс Сенсор)~~
Достоинства:

Крепление исключает сверловку;
Гарантии от производителя;
Возможность автономной работы до 30 суток.

Недостатки:

Дорого.

Отзыв:

Причины неисправности

Поплавок потерял герметичность. Подобная ситуация актуальна, когда в качестве поплавка используется шарик из хрупкой пластмассы, которая может растрескаться в результате механического воздействия либо в результате эксплуатации авто при сильных морозах. В этом случае поплавок будет находиться внутри жидкости или, что чаще, попросту утонет и ляжет на дно. Результатом будет постоянные показания прибора, что в баке нет топлива. Ремонтные меры предусматривают замену поплавка либо же всего узла целиком. Еще редкий вариант заключается в том, что поплавок может попросту отсоединиться от рычага, на котором он закреплен и «уйти в самостоятельное плавание».
Деформация рычага, на котором держится поплавок. В результате этого поплавок может терять подвижность либо отражать не корректную информацию. Часто такая ситуация происходит при неаккуратном извлечении топливного модуля с бака, но иногда даже и как результат длительной эксплуатации машины на дорогах с неровным покрытием, то есть, при постоянных вибрациях при езде. Можно попытаться придать рычагу изначальную форму, однако чаще всего соответствующий рычаг просто меняют на новый.
Повреждение корпуса датчика. В результате этого может измениться показания резистивных элементов либо повреждение рычага, снимающего соответствующие показания. В данном случае причиной, почему датчик не правильно показывает уровень топлива — это использование некачественного бензина либо ударные механические нагрузки на деталь.
Выход из строя резистивных элементов. Это достаточно частая причина, почему датчик уровня топлива не работает. Элементы на реостате выходят из строя по естественным причинам, то есть, в результате стирания при длительной эксплуатации. Возможен вариант, когда износ частичный, например, посередине. В этом случае стрелка прибора будет дергаться. Также возможно, что между скользящим элементом и резистивной дорожкой пропал контакт вследствие повреждения либо износа резистивного напыления либо ослабления прижима лапки бегунка. При такой неисправности стрелка будет лежать на нуле.

Отсутствие электрического контакта на определенном участке цепи. Как правило, на контактах, которые окисляются либо влагой, либо топливом. Могут быть повреждены провода, их изоляция, обрыв. Также иногда возникают проблемы с электрическими разъемами.
Сигнальный провод «коротит» на «массу». В этом случае значение его сопротивления будет искажаться и стремиться к нулю. При такой неисправности датчик уровня неправильно показывает уровень передавая информацию, что бак полностью залит.
Перегорание предохранителя, отвечающего за работу датчика уровня топлива. Номер предохранителя необходимо смотреть в электрической схеме конкретного автомобиля.
Нарушение крепления датчика на корпусе топливного бака. Например, с перекосом. Как правило, в такой ситуации запах топлива распространяется наружу, в частности, в салоне будет слышен запах бензина.
Встречаются случаи, когда у резистивной платы, по которой движется бегунок, попросту отваливается крепежная пайка.
У трубчатых датчиков уровня топлива может быть оборван сигнальный провод. В этом случае стрелка будет постоянно показывать пустой бак.
Также трубчатым датчикам свойственен налет, который может образоваться на направляющей стойке. Это естественным образом приведет к затруднению (и даже невозможности) движения поплавка. Налет обычно образуется в результате использования некачественного топлива (с большим количеством парафина, газолина вместо бензина). В этом случае стрелка прибора замрет в одном положении, причем не обязательно в одном из крайних.
У бесконтактных датчиков может быть поврежден магнитный датчик и/или его проводка. На некоторых из них устанавливается специальная контрольная и управляющая плата. Проблема может быть и с ней. В этом случае обычно датчик полностью выходит из строя, то есть, не показывает уровень топлива вообще.