Датчик уровня топлива: что такое ДУТ, устройство и принцип работы

• Дут: виды и принципы работы датчика уровня топлива
• Датчики уровня топлива ГЛОНАСС
• Виды датчиков измерения уровня топлива системы контроля ГЛОНАСС
• Емкостные ДУТ
• Поплавковые ДУТ
• Ультразвуковые ДУТ
• Где применяют и как он работает
• Особенности использования
• Тарирование
• Эксплуатация

Датчики уровня топлива (ДУТ) — это оборудование для контроля топлива, позволяющее повысить эффективность работы транспортного предприятия (или его подразделения). Использование ДУТ в составе систем мониторинга на основе системы ГЛОНАСС (сокращенно система ГЛОНАСС) позволяет автоматизировать и значительно упростить процесс контроля топлива на предприятии.

Использование ДУТ  позволяет:

• дистанционно контролировать уровень топлива транспортных средств (ТС)
• отслеживать объем заправок ТС и возможные сливы топлива
• выявлять факты незаконных сливов (недоливов) топлива.
• определять фактический расход топлива на каждом ТС
• выявлять факты и устанавливать причины перерасхода ГСМ
• оптимизировать работу ТС в части экономии топлива

Установка ДУТ и внедрение системы мониторинга позволяет существенно (до 20%) снизить затраты, связанные с неэффективным расходом ГСМ.

Датчики уровня топлива ГЛОНАСС

На российском рынке представлен широкий спектр датчиков .

Традиционно выделяют несколько видов ДУТ.

Виды датчиков измерения уровня топлива системы контроля ГЛОНАСС

ДУТ  можно объединить в три наиболее распространенные группы:

1. Емкостные
2. Поплавковые (резистивные или на заграничный лад — понтенциометрические
3. Ультразвуковые

Емкостные ДУТ

Это бесконтактные датчики уровня топлива. В емкостных ДУТ используется метод измерения емкости конденсатора. При этом в качестве конденсатора выступает пара трубок, вставленных одна в другую и погруженных в жидкость. Жидкость, заполняя пространство между трубками, изменяет емкость конденсатора.

Зная закон изменения емкости от уровня заполняющей жидкости, можно измерить уровень (высоту столба) жидкости в баке. Далее необходимо преобразовать значение уровня топлива в его объем. Для этого производится тарирование топливного бака – каждому значению залитого топлива в литрах измеряется соответствующий уровень топлива.

То есть топливо заливается известными порциями в бак и измеряется его уровень. В результате получается тарировочная таблица, используемая для преобразования показаний ДУТ в объем топлива в баке. Таблица хранится в памяти ДУТ или в системе мониторинга для автоматического расчета объема топлива.

Примеры исполнения емкостных ДУТ можно посмотреть тут. Обучающее видео по установке емкостного датчика.

Поплавковые ДУТ

Это контактные датчики уровня топлива. Отличием поплавковых (резистивных) ДУТ состоит в том, что в них первичным измеряемым параметром служит сопротивление резистора, которое изменяется вместе с движением поплавка в топливном баке. С поплавком связан ползунок, который перемещается по обмотке резистора.

При таком перемещении изменяется сопротивление в цепи ДУТ, что приводит к изменению напряжения (силы тока), в ДУТ.  Остальной процесс аналогичен емкостному ДУТ. Штатные датчики автомобилей, как правило, выполнены в виде резистивных различных форм и модификаций.

В современных автомобилях к штатному поплавковому датчику можно подключиться с использованием CAN – шины автомобиля (пара проводов, по которой передаются данные о параметрах автомобиля в цифровом виде.

Процесс подключения упрощенно выглядит следующим образом.

• Находят CAN шину, руководствуясь документацией на автомобиль или сведениями, предоставляемыми производителем трекера ГЛОНАСС.
• Подключается считыватель CAN в соответствии со схемой производителя.
• Считыватель электрически соединяется с ГЛОНАСС прибором по протоколу RS 485 (или RS 232), в зависимости от используемого оборудования.
• ГЛОНАСС трекер программно настраивается для работы с данными о топливе, поступающими с CAN шины.
• Выполняется упрощенное тарирование топливного бака.

Ультразвуковые ДУТ

Это бесконтактные датчики уровня топлива. В ультразвуковых ДУТ измеряется высота уровня топлива. Используется принцип звуковой локации (как у летучих мышей или дельфинов), измеряется задержка отраженного от границы разделения сред (воздух/топливо) и преобразуется в расстояние. Далее – по известной схеме – пересчитывается уровень в объем. Датчик крепится на дно топливного бака.

Для установки выбирается геометрический центр емкости. Такое расположение позволяет уменьшить погрешность измерений, связанных с наклонами автомобиля в процессе его эксплуатации. Место установки предварительно очищается от краски и грязи. Далее наносится специальный клей, улучшающий акустический контакт с баком, и затем датчик закрепляется специальными стяжками.

Далее производится тарирование бака.

Где применяют и как он работает

1. По виду представляемой информации ДУТ можно объединить в два больших класса:
2. В аналоговых контролируемый параметр выдается в виде непрерывного значения какой-либо переменной (напряжения, тока, емкости или др.

   )

3. В цифровых – значение первичного измеренного параметра преобразуется в число из заданного диапазона (например, 1024 или 4095) и выдается в виде цифрового значения, что позволяет существенно упростить и унифицировать процесс его дальнейшей обработки.

   При этом в ряде ДУТ в ходе преобразования показаний в «цифру» производится автоматическая компенсация колебаний топлива, температурные изменения объема топлива, изменения, связанные с использованием различных видов топлива (дизель, бензин)

4. Точность измерений современными цифровыми ДУТ составляет 1-2%.

5. По виду подключения ДУТ к трекеру ГЛОНАСС таже можно выделить два вида:
6. Отличием беспроводных ДУТ является использование беспроводных каналов передачи данных (блютуз, радиоканал). К достоинству таких датчиков следует отнести:

• автономность
• высокую вандалоустойчивость
• более простую установку.
• Особенно удобно использовать датчики этого типа, если возникают трудности при прокладке кабеля от ДУТ до места, где находится ГЛОНАСС трекер.

В качестве недостатка следует упомянуть более ограниченный, чем в проводных ДУТ срок работы, который определяется электрической емкостью, встроенной батареи и составляет примерно 3-5 лет

Место установки ДУТ выбирается как можно ближе к геометрическому центру топливного бака. Это позволят минимизировать колебания уровня топлива при наклонах автомобиля.

Особенности использования

В ряде случаев на один автомобиль требуется устанавливать более одного датчика. Это может быть вызвано:

• наличием на одном автомобиле двух и более топливных баков
• конструктивными особенностями топливного бака.

Примером  может служить бак, выполненный в виде длинной, но мелкой емкости или бак сложной формы.

В этом случае любое, даже незначительное колебание топлива по высоте будет приводить в существенным погрешностям в измерении объема топлива.

Если же установить два ДУТ в противоположных углах бака и усреднять их показания, то изменения, связанные с колебаниями топлива будут в значительной мере устранены.

Установка ДУТ различных типов имеет свои особенности.

Наиболее простой нам представляется подключение к штатному (поплавковому) датчику. Сигнал с ДУТ подается либо непосредственно на аналоговый вход прибора ГЛОНАСС, либо с КАН шины автомобиля на цифровой вход терминала.

Во втором случае необходимо, чтобы в приборе был реализован алгоритм чтения информации о топливе.

Точность измерений при этом близка к индикаторной, поскольку резистивные датчики не могут обеспечить достаточную точность измерений чисто физически.

Ультразвуковые датчики устанавливать несколько сложнее. Их крепят специальным клеем ко дну бака, и электрически соединяют с терминалом. Точность измерений в этом случае выше, чем при использовании поплавковых датчиков. Однако существенное влияние на точность может оказывать форма емкости (наличие перегородок, бугров и вмятин), а также наличие осадка на дне.

Емкостные ДУТ устанавливать сложнее всего. Требуется высверлить установочное отверстие (в ряде случаев этот процесс сопряжен со снятием бака). Далее необходимо установить и закрепить ДУТ, проложить трассу электропроводки и подсоединиться к терминалу, и др. работы. Однако в этом случае показания будут наиболее точными ( до 1%).

Тарирование

• Способы тарирования емкостных ДУТ.
• Преобладающим типом ДУТ, используемым установщиками, является емкостной.
• На практике специалисты пользуются тремя основными способами тарирования.

1. Тарирование с использованием подручных средств (если бак имеет простую геометрическую форму и емкость его известна или рассчитана):
   • ДУТ сопрягают с программой калибровки, установленной на компьютере или мобильном устройстве
   • Заливают топливо в пространство между трубками. Дут находится в перевернутом состоянии.
   • После стабилизации колебаний топлива приводят в соответствие значение полученного от ДУТ сигнала максимальной величине объема.
   • Сливают топливо. Приводят в соответствие значение полученного от ДУТ сигнала минимальной (нулевой) величине объема.
   • Строят тарировочную характеристику для остальных значений. В случае параллелепипеда это будет прямая, соединяющая минимальную и максимальную точки.
2. Тарирование с помощью резервуара в виде трубки
   • ДУТ сопрягают с программой калибровки, установленной на компьютере или мобильном устройстве
   • Заливают топливо в резервуар – трубку (например, водопроводная труба с запаянным одним концом)
   • Полностью погружают в резервуар ДУТ.
   • После стабилизации колебаний топлива приводят в соответствие значение полученного от ДУТ сигнала максимальной величине объема.
   • Сливают топливо. Приводят в соответствие значение полученного от ДУТ сигнала минимальной (нулевой) величине объема.
   • Строят тарарировчную характеристику для остальных значений.
3. Полное тарирование.
   • Устанавливают ДУТ в топливный бак.
   • сопрягают с программой калибровки, установленной на компьютере или мобильном устройстве
   • Наливают порциями топливо и снимают показания ДУТ
   • Строят тарировочную таблицу, в которой каждому значению объема соответствует показатель с ДУТ.

Эксплуатация

На практике наиболее распространены емкостные ДУТ. Они врезаются в топливные баки транспортных средств. В процессе эксплуатации они подвергаются интенсивному воздействию как со стороны агрессивной рабочей среды, так и со стороны несознательного водительского персонала. Поэтому в числе неисправностей ДУТ наиболее распространены

• Неисправность проводки, сознательно или несознательно разрушаемой водителями и/или под воздействием окружающей среды,
• Засор в пространстве между трубками и нарушение работоспособности прибора. Происходит это в основном из-за некачественного топлива и накапливания отложений на дне топливного бака.
• Протечки топлива в месте установки ДУТ, связанные с непрофессиональной его установкой.
• Умышленное механическое и/или электрическое воздействие на ДУТ и его соединения.

Современные ДУТ выпускаются в вандалоустойчивом исполнении с механической и электрической защитой. Многие имеют «пожизненную» гарантию.

Ряд производителей расширят функциональные возможности своей продукции:

• Запись данных о расходе топлива непосредственно в память ДУТ с возможностью их считывания по блютуз или другому радиоканалу. Это дает возможность восстановить данные о расходе топлива, сливах/заправках, если телематический терминал вышел (был выведен) из строя.
• Совмещение функций ДУТ и терминала в одном корпусе. Это позволяет существенно упростить установку элементов системы мониторинга ГЛОНАСС на автомобиль и защитить от механических повреждений.
• Первичная обработка измерений непосредственно программным обеспечением ДУТ. Позволяет улучшить точность измерений
• Возможность управления настройками ДУТ по блютуз каналу с мобильных устройств. Это облегчает и сокращает время работ по установке и настройке оборудования.
• Удаленная настройка ДУТ через связанный с ним ГЛОНАСС датчик.

На вопрос о целесообразности контроля топлива можно привести следующие причины

1. Основная – предотвращение нецелевого использования (хищения) топлива нерадивыми водителями.
2. Выявление и устранение фактов обмана (недолива) на АЗС
3. Получение статистики, выявление повышенного расхода топлива и устранение его причин (устранение фактов агрессивного вождения, превышения рекомендуемой скорости и пр.).
4. Автоматизация процесса контроля и учета ГСМ на предприятии и принятие своевременных мер, а не в конце календарной отчётности.

Статистика показывает, что установка датчика позволяет сократить затраты на ГСМ примерно на 10-15%. Расходы на установку и введение системы окупаются за несколько месяцев ее эксплуатации.

Данные о топливе, поступающие от датчиков уровня топлива, преобразуются в терминале ГЛОНАСС и передаются по сотовой связи в систему мониторинга Данные сохраняются на сервере. Это позволяет восстановить историю изменения уровня топлива за год и более. После обработки этих данных оператор системы имеет возможность:

• получать текущие данные об уровне топлива для каждого автомобиля,
• смотреть ретроспективу изменения топлива в зависимости от времени или пробега,
• рассчитывать средний расход топлива одним автомобилем, либо группой автомобилей или по всему парку,
• определять объем, время и место заправок транспорта,
• выявлять объем, место и время несанкционированных сливов.
• Получать статистические данные по топливу в различных разрезах
• Планировать расходы предприятия на топливо, и др.

Таким образом, применение датчиков уровня топлива и системы мониторинга автомобильного транспорта позволяет повысить эффективность работы автопредприятия на 10-15 %.

Датчик уровня топлива: виды, принцип работы, устройство

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

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

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

Как устроен датчик уровня топлива:Современный датчик уровня топлива — это не что иное, как датчик-потенциометр перемещения.

Подобное устройство обладает рядом преимуществ, таких как: доступность, надежность и простота конструкции датчика; высокая точность проводимых измерений и низкая цена.

Среди недостатков стоит выделить наличие отдельных элементов, восприимчивых к окислению и частым поломкам.

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

Рычажный топливный датчик

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

ДУТ рычажного типа

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

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

Трубчатый топливный датчик

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

ДУТ трубчатого типа

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

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

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

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

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

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

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

Датчики уровня топлива, их виды и сопоставление | Дивизион — Транспортная аналитика

Каждый автолюбитель, будь она даже самым начинающим водителем, понимает, что основные расходы, связанные с автомобилем, идут на топливо. И чем больше вы ездите, чем большее расстояние покрываете, тем важнее вам знать, какой расход топлива происходит в вашей машине. Узнать это можно разными способами, но самым востребованным из них является датчик уровня топлива (более удобна его аббревиатура – ДУТ). Пользуясь им, вы можете узнать как сам расход топлива, так и некоторые другие параметры – к примеру, данные о заправке или сливе топлива.

В датчиках уровня топлива, имеющихся сейчас на рынке систем мониторинга транспорта, используются 3 вида сигнала: цифровой, аналоговый и частотный.

Однако стоит заметить, что частотный сигнал встретить можно не так часто, как первые два – по результатам исследования, ДУТы с частотным сигналом занимают лишь 11% всего рынка, тогда как цифровые и аналоговые датчики – 45 и 44 процента соответственно.

Несмотря на довольно гармоничную пропорцию, результаты сопоставления с исследованиями предыдущих лет показывают, что уровень продаж аналоговых ДУТов идёт на спад, в то время как доля цифровых датчиков растёт всё больше и больше.

Чтобы лучше понимать, о чём идёт речь, нужно объяснить строение датчика уровня топлива и принцип его работы. При работе ДУТ преобразует полученные результаты измерения уровня топлива в определённый сигнал, а затем передаёт его внешнему устройству.

Помимо этого, датчики могут измерять температуру, ускорение, а также проводить первичный анализ так называемых «сырых» данных об уровне топлива, чтобы затем преобразовать их в данные объёма.

Но не все ДУТы обладают подобными функциями, поэтому подробнее стоит остановиться только на самой основной, заложенной в название датчика функции измерении уровня топлива.

Что касается «начинки» датчика, то чаще всего в нее входит микропроцессор, который и обрабатывает первичные данные.

Важно заметить то, что как обработка, так и выдача данных в любом случае, вне зависимости от сигнала, происходит в цифровом формате! То есть если ДУТ использует аналоговый сигнал, то ему приходится сначала преобразовать полученные данные из цифровых в аналоговые, а затем, когда они будут переданы в регистратор, оцифровывать их снова. Подобный процесс и обуславливает растущую популярность цифровых датчиков, потому что при увеличении количества процессов по оцифровке данных теряется точность информации, а также происходит утрата помехозащищённости. Аналоговые ДУТы кодируют полученную информацию в значения некой физической величины; чаще всего используются величины напряжения или тока. Если ДУТ, например, кодирует информацию в вольтах (В), то на выходе значение измерений составляет от нуля до десяти вольт – проще говоря, 10 В – бак заполнен до отказа, 0 В – бак пуст. Промежуточные между 0 и 10 вольт значения означают количество топлива не так точно, как мог бы это сделать цифровой ДУТ, однако аналоговый датчик сколь прост, столь и универсален. Но в то же время специалисты сходятся на том, что его достоинства не перекрывают недостатки, а всё дело в погрешности, о которой мы сейчас и поговорим.

Самое главное – это то, что итоговая погрешность состоит из погрешностей каждого из измерителей и преобразователей, которые входят в состав датчика и участвуют в измерении уровня топлива.

В ДУТе с аналоговым сигналом используется как минимум 2 измерителя: первый датчик измеряет значение уровня топлива в миллиметрах, второй же преобразовывает полученные данные в аналоговый сигнал, информация с которого затем передаётся в приёмник.

Таким образом, получается, что общая погрешность вырастает с 1% до 3%.

Затем, нужно иметь в виду, что зачастую производители выдают неверную информацию о точности и погрешности. На каждом аналоговом ДУТе обязательно должен быть заявлен показатель точности. К примеру, встречаются подобные формулировки: «Точность – 0,1%», «относительная погрешность – не более 0,5%».

Пример корректного указания сведений о погрешностях в паспорте изделия

Иногда производителем указывается разрядность аналогово-цифрового преобразователя, без параметров точности: «АЦП – 10 бит, выходное значение – от 0 до 1023», под чем подразумевается более понятная информация: точность значений выдаётся с погрешностью 0,1%.

Правильно же писать нужно так: «Пределы допускаемой основной приведённой погрешности измерений уровня — ±1%», при этом указывая ещё и пределы допускаемой дополнительной погрешности.

Ведь точность измерения зависит не только от основной погрешности, но и от различных дополнительных, вызванных разнообразными причинами, погрешностей.

Основная же погрешность складывается из следующих возможных слагаемых (частных неточностей): погрешности измерения, промежуточных пересчётов, дискретизации преобразования данных, калибровки, погрешности, связанной со старением элементов датчика и так далее.

Например, в вышеуказанной формулировке с приведением данных о разрядности АЦП производитель зашифровывает только погрешность дискретизации преобразования. Данная погрешность составляет 0,1 процента, но о других погрешностях здесь ничего не сказано! А они могут составлять гораздо большие доли процента, следовательно, итоговая погрешность будет составлять величину в несколько раз превышающую заявленную.

Ещё одна вещь, которую необходимо принимать во внимание – это несоответствие между входным диапазоном измерителя ДУТа с аналоговым сигналом и выходным диапазоном датчика. Закономерность такая, что чем меньше диапазон измерения, тем больше основная погрешность. Такое несоответствие также сильно влияет на точность измерений.

Кроме погрешностей, на точность данных с аналогового ДУТа влияет их плохая помехозащищённость.

Несмотря на принятые российские и международные стандарты по электромагнитной совместимости, а также инновационные решения по производству электронных компонентов, большинство производителей не принимают их в расчёт, стремясь снизить стоимость производства изделия и стоимость самого датчика. Более того, производители никогда не указывают никаких характеристик и данных защищённости ДУТа от помех, поэтому остаётся лишь догадываться, насколько снижается точность измерения аналогового датчика от невыполнения норм помехозащищённости. Иногда в процессе эксплуатации ДУТа с аналоговым интерфейсом выясняется, что помехи оказывают на точность данных даже большее влияние, чем разнообразные погрешности.

Подводя итог, необходимо заметить, что чаще всего датчики уровня топлива с аналоговым сигналом используются в том случае, когда внешнее устройство (бортовой блок) не поддерживает цифровой сигнал либо не поддерживает протокол, используемый датчиком.

Помимо этого, аналоговые ДУТы дешевле относительно цифровых, что также привлекает потенциальных покупателей.

Но с ростом знаний и повышением требований к качеству контроля над расходом топлива датчики, использующие цифровой сигнал, начинают завоёвывать всё новые и новые доли на рынке систем мониторинга транспорта.

Датчики контроля расхода топлива новой серии

Сертифицированные взрывозащищенные датчики контроля расхода топлива

Что такое датчик уровня топлива и зачем он нужен?

Одна из составляющих мониторинга работы автотранспортного средства – датчик уровня топлива. Он размещается непосредственно в емкости с топливом. Устанавливается непосредственно при производстве автомобиля, а также в процессе эксплуатации – по инициативе собственника транспорта. Такой датчик может применяться и на других передвижных объектах (например, морских судах или поездах).

Зачем необходим ДУТ

Расходы на приобретение топлива – одна из самых больший статей при содержании транспорта. Использование датчика уровня топлива помогает не только фиксировать количество топлива на данный конкретный момент времени, но также:

• определить расход топлива за определенный временной промежуток;
• подсчитать усредненный расход топлива, например, на сотню километров;
• контролировать своевременность дозаправок топливом;
• выявить несанкционированные сливы топлива, факты нецелевого использования служебного автотранспорта.

Все это позволяет вести строгий контроль расхода топлива, находить способы экономии, планировать маршруты, исходя из имеющегося количества горючего. Такие меры способствуют снижению затрат на покупку топлива и содержание автопарка в целом.

Как он работает

Общий принцип работы датчика уровня топлива достаточно прост. Рабочий элемент данного прибора расположен непосредственно в баке.

Он передает сигналы на преобразователь, который преобразует их в единицы объема. Информация отображается на указателе уровня топлива, размещенном на приборной панели.

Точность показаний зависит от типа и модели прибора. Оптимальным показателем погрешности датчика считается 1–2%.

Основные типы оборудования

Самыми распространенными датчиками уровня топлива на сегодняшний день считаются такие:

• поплавковые или потенциометрические датчики;
• емкостные (в данном случае название датчиков происходит от понятия «диэлектрическая емкость»);
• ультразвуковые датчики.

Поплавковый ДУТ: особенности

Поплавковые датчики являются штатными и устанавливаются в рамках производства автотранспорта. Рабочий элемент прибора представляет собой поплавок, который погружен в топливо и соединен с потенциометром.

При снижении или повышении уровня горючего меняется сопротивление потенциометра, а соответственно – напряжение на выходе. Данные о количестве горючего передаются на указатель, размещенный на приборной панели.

Потенциометрические датчики делятся на рычажные и трубчатые. В первом случае поплавок соединяется с контактом резистора с помощью стального рычага. Такой прибор интегрируют в блок подачи топлива, поэтому он считается универсальным – может использоваться в любых топливных системах.

В конструкции трубчатого предусмотрена специальная трубка, в которой поплавок перемещается по направляющим. На нем расположены контрактные кольца, которые замыкаются на параллельно расположенных проводах сопротивлений.

Такой прибор считается более точным по сравнению с рычажным, но подходит только для баков с определенными геометрическими параметрами.

Основной минус потенциометрических датчиков уровня топлива – способность показывать только относительный уровень топлива. Погрешность достаточно высока – от 10 до 30%. Поэтому большинство автомобилистов предпочитают не ограничиваться таким прибором, а дополнительно установить современное высокотехнологичное оборудование, позволяющее вести точный контроль уровня горючего.

Емкостной ДУТ: особенности

Емкостной датчик уровня топлива устанавливается по желанию владельца автотранспортного средства. Он представляет собой электроконденсатор. Измерительным элементом такого прибора являются две трубки, вставленные друг в друга, но не соприкасающиеся.

Промежуток между ними заполняется топливом. В верхней части трубки крепятся к плате датчика, на них подается ток, горючее играет роль диэлектрика. Уровень топлива в пространстве между трубками равен уровню в баке.

Чем больше горючего – тем быстрее выполняется зарядка конденсатора.

С помощью платы подсчитывается время зарядки, на основании этих данных определяется уровень горючего в пространстве между трубками, а соответственно – в баке. Данные передаются на указатель уровня топлива.

К преимуществам емкостного датчика уровня топлива относятся:

• более высокая точность показаний по сравнению со штатным поплавковым прибором;
• возможность подключения к GPS-трекеру и интеграции в систему мониторинга транспорта. Такое решение дает возможность осуществлять дистанционный контроль расхода топлива как в режиме реального времени, так и за определенный период.

Ультразвуковой ДУТ: особенности

Ультразвуковой датчик уровня топлива представляет собой излучатель ультразвуковых волн. Он устанавливается на внешней поверхности дна емкости с горючим и создает импульсы на частоте ультразвука.

Волны проходят через металл и толщу горючего, на рубеже сред «горючее – воздух» они отражаются. Отраженная волна улавливается прибором.

Вычислительный механизм рассчитывает уровень топливного столба, исходя из времени с момента отправки волны до момента возвращения отраженного сигнала.

Как и емкостной, ультразвуковой прибор может стать элементом системы мониторинга транспорта. При установке датчика топлива следует учесть такие особенности:

• нужно обеспечить идеальный контакт прибора с внешней поверхностью емкости. При нарушении данного условия сигналы могут искажаться, а соответственно – показания уровня топлива будут неточными;
• на качество сигнала способны влиять наличие перегородок внутри бака, материал этих перегородок, наличие неровностей на внутренней поверхности дна, наличие на дне воды, льда, мусора.

Использование ультразвукового датчика уровня топлива станет оптимальным вариантом для автотранспортных средств, переведенных на газ.

Виды ДУТ по интерфейсам подключения

По выходному сигналу различают такие приборы для замера уровня топлива:

• аналоговый. Данные о количестве горючего передаются в формате величины напряжения выходного сигнала. Например, чем больше топлива – тем выше напряжения. Для перевода данной величины в единицы объема применяется тарировка. Например, напряжение 2 В соответствует 10 литрам бензина. Достоинством такого прибора является возможность использования в тандеме с самыми простыми, доступными по цене трекерами. Однако аналоговому датчику присуща достаточно высокая погрешность – около 4%, поэтому он не подходит для высокоточных измерений;
• цифровой. В конструкцию прибора интегрирована электронная плата, которая анализирует данные измерительного элемента. Данные передаются в формате условных чисел, с помощью тарировки они переводятся в единицы объема. Стоимость цифрового датчика уровня горючего выше по сравнению с аналоговым. Однако такой прибор отличается высокой точностью показаний, поэтому может стать эффективным элементом системы мониторинга. Кроме того, он использует независимое питание, благодаря чему сбои в работе по причине выхода из строя аккумулятора либо генератора исключены;
• частотный – передает данные в формате частоты импульсов. Например, чем выше показатель уровня топлива – тем выше частота импульсов. С помощью тарировки данные переводят в единицы объема. Например, частоте 2000 Герц соответствует 30 литров. Частотные датчики уровня горючего – это некое промежуточное звено между аналоговыми и цифровыми моделями. Они отличаются более высокой точностью и помехостойкостью по сравнению с аналоговыми, но уступают цифровому датчику по этим параметрам. На сегодняшний день частотные приборы измерения уровня топлива встречаются достаточно редко, однако такой сенсор может быть установлен при невозможности использования оборудования с другими интерфейсами.

Как подобрать ДУТ

При выборе датчика уровня топлива обязательно следует учитывать высоту и геометрию бака. Длина измерительного элемента должна быть немного больше высоты емкости. Если она меньше, малое количество горючего не будет фиксироваться датчиком.

Лишнюю часть измерителя уровня топлива всегда можно обрезать. Конец элемента должен находиться на расстоянии примерно 3 см от дна емкости.

Это позволит выполнять максимально точные замеры и при этом минимизировать риски короткого замыкания из-за воды или мусора.

Для большинства автотранспортных средств подходят приборы для контроля топлива с длиной измерительного элемента 70 см. Однако на рынке представлен широкий выбор измерителей разной длины, вплоть до 3 м.

Когда необходимо несколько ДУТов

Бывают случаи, когда на одно транспортное средство нужно установить сразу несколько приборов для контроля топлива:

• наличие нескольких топливных емкостей. На грузовом транспорте обычно используется по два или даже три бака. В этом случае датчики уровня топлива устанавливаются во все емкости, что позволяет получить точную и полную картину о расходе топлива;
• бак отличается вытянутой формой (обычно устанавливаются на автотрейлерах). В этом случае минимальные колебания топлива могут негативно повлиять на точность показаний. Поэтому целесообразно установить два (возможно, больше) датчика на разных участках;
• бак имеет сложную конфигурацию (устанавливаются на сельскохозяйственной технике). Установка нескольких приборов, измеряющих уровень топлива, обеспечит высокую точность показаний.

Что касается интерфейса подключения, то здесь собственник принимает решение сам, исходя из своих запросов и финансовых возможностей.

Датчик контроля уровня топлива: что это и как работает | Новости партнеров на РБК+ Екатеринбург

Датчик уровня топлива — это устройство для быстрого и точного контроля за объемом горючего, оставшегося в баке. Данные измерений выводятся на приборную панель или передаются в специальную систему мониторинга.

Датчик уровня топлива — это измерительный прибор повышенной точности, который используется для контроля за количеством ГСМ в баке ТС или иных емкостях. Он позволяет узнать, сколько было израсходовано горючего за ограниченный отрезок времени, а также выявить факт слива. Подключив датчик контроля уровня топлива, легко получить сведения через программу GPS-мониторинга.

Разновидности ДУТ и принцип работы

Независимо от типа, все датчики имеют идентичный принцип работы. Механизм с помощью поплавка, ультразвука или трубки периодически проверяет, сколько топлива осталось. Данные выводятся на приборную панель либо отправляются в систему мониторинга.

В зависимости от способа отправки информации датчики подразделяются на несколько видов:

1. Аналоговые. Отличаются невысоким ценником. Недостаток — большая погрешность в измерениях.
2. Частотные. Отправляют информацию в закодированной форме, что минимизирует количество помех.
3. Цифровые. Датчики, оснащенные микропроцессором. Считаются наиболее точным механизмом.

В зависимости от метода определения количества ГСМ в банке датчики подразделяются на 3 типа:

1. Поплавковый. Находится внутри топливного бака. Передает только примерные сведения об остатках ГСМ. Погрешность измерений — до 30%. Остаток определяется с поплавком, расположенным на поверхности ГСМ.
2. Емкостный. Внутренний датчик. Погрешность измерений максимум 2%. Такая модель ДУТ оснащена двумя трубками: снаружи и внутри. Они прикреплены к плате механизма, выполняя функции обкладок конденсатора. Трубки опущены в бак и пропускают электротоки. Если уровень ГСМ изменится, то поменяется и электрическая емкость ДУТ.
3. Ультразвуковой. Устанавливается снаружи бака. Принцип действия механизма напоминает работу эхолота. Погрешность — до 2%.

Как выбрать датчик

При покупке ДУТ нужно обратить внимание на следующие моменты:

• материал корпуса (оптимальный вариант — металл);
• защита питания (чем она выше, тем ниже зависимость от перепадов напряжения);
• вид выходного сигнала (лучший вариант — цифровые механизмы);
• дополнительные опции, например, отслеживание температуры.

Чтобы получить максимальный контроль за расходом ГСМ, рекомендуется сочетать ДУТ с разнообразными системами мониторинга. Одной из самых действенных считаются топливные карты.

С их помощью легко контролировать все операции водителей и реальный расход денег. Совместно с датчиками такие карты позволят выяснить, сколько топлива действительно тратится и какое количество ГСМ требуется для совершения одного рейса.

Все это защитит от слива топлива и поможет избежать мошеннических действий с квитанциями.