Ёмкостной измеритель уровня топлива

[Alex593]

Проблема такого рода. В автомобиле сломался указатель уровня топлива.Хочу поставить емкостной датчик.Идею позаимствовал с какого-то журнала.Понял,что в баке стоит емкостной датчик(емкость с воздушным диэлектриком)А в блоке стоит емкость такого же номинала .Включены они в т.н. мост Вина. При заполнении бака топливом изменяется емкость датчика и разность регистрируется прибором.Вопрос в схемном решении.Может кто видел нечто подобное или знает как это сделать ,помогите со схемой.Заранее благодарен за совет.

[I.Cherry]

Может кто видел нечто подобное или знает как это сделать ,помогите со схемой..

пороюсь в своих архивах - были публикации в журналах - преобразователь емкость-напряжение. А для начала посмотрите вот эту статью (см. вложение)

[Мышонок]

Идея-фикс.

Аргументы против:
1. Диэлектрическая проницаемость бензина весьма сильно зависит от многих факторов. Говоря по-нормальному: после каждой заправки датчик нужно будет перекалибровывать.
2. Малые размеры датчика не позволят измерять малые изменения ёмкости с достаточной точностью. Для примера, посчитайте ёмкость коаксиального конденсатора с учетом диэлектрической проницаемости воздуха и бензина. Реальные ёмкостные датчики имеют весьма внушительную длину: более 2 м.
3. Реально сделать индикатор крайних уровней, но смысл?

Кстати, для бензина не надо забывать о требованиях взрывозащиты, дабы не погореть синим пламенем.

У нас ещё где-то старая темка была по этому поводу, поискать надо.

[Сэр Мурр]

Мышонок абсолютно прав. Самое простое и надёжное- поплавковый уровнемер. И, вспоминаю, было обсуждение вопроса, как сделать непрерывную индикацию расхода топлива

[ARV]

Увы, мышонок в данном случае далеко не абсолютно прав. Есть примеры успешного решения этой задачи. Есть специальные АЦП именно для измерения малых емкостей - 24 бита разрешающая способность.
Вот пример более простого решения:

[I.Cherry]

ARV, но снова же, какое это простое решение - ведь на микроконтроллерах.. разве это простое?... как для меня , то это вообще труд немеряный.. ну незнаю я , например, как к этим микроконтролерам подойти.. , конешно изучаем потихоньку.. но все же - НЕТ.. надо проще.. ... ну не все ЭТО знают. .. и я в том числе.. и возраст уже.. учим , конешно, но делаем все то из чего ПОЛУЧАЕТСЯ.. я думаю, вы меня поняли..

[Сэр Мурр]

Граждане флудераторы, я УВЕРЕН, что в данной ситуации Ёмкостный датчик неуместен. Кроме уже указанных причин, он будет реагировать на волны в бензобаке, возникающие в процессе движения.
Для АРВ. Ну и что из того, что есть 24-разрядные АЦП? Для уменьшения флуктуаций придётся искуственно понижать его разрядность до 18 разрядов. И вообще, понесло меня не в ту сторону, извините..

[Мышонок]

Есть специальные АЦП именно для измерения малых емкостей - 24 бита разрешающая способность.

как измерить 0,2-2 пФ с точностью 0,01 пФ? Или по-другому, изменение ёмкости порядка сотых долей пФ? От температуры уплывает всё гораздо больше! Интерес у представленных устройств - только исследовательский, для изучения работы МК по принципу "спаял-выкинул".

И опять же, необходимость калибровки или "привязка" к определённой заправке.

[ARV]

Не вынуждайте меня... китайские штангенциркули с цифровым отсчетом работают на принципе измерения емкости - т.е. примерно то, о чем мы говорим. И в приличном диапазоне температур обеспечивают неплохую точность, причем ни руки, ни измеряемый предмет не мешают. Порядок емкостей прикиньте сами - длина штока не более 150 мм, ширина рабочей обкладки где-то 3 мм... изменяется емкость от сотни до единицы примерно пикофарад... на глазок
далее, все колебания волны в баке, температурные дрейфы и прочее можно компенсировать программно. не хочу продолжать пустой спор - я утверждаю только, что задача, поставленная автором первого поста может быть решена. не комментирую сложность решения, затраты и т.п. я сам этой темой немного занимался... извините, не хотел разводить флуд, но после моего сообщения ни одного по делу не было - вот и я высказался...
кстати, кому интересно: поглядите на AD7745/AD7746 - то, о чем я говорил, реальная точность 19-21 бит, встроенный датчик температуры, специальные меры для "дифференциального" измерения емкости, чтобы мерить именно малые значения... порядок измеряемой емкости около 4 пФ - поделите на 2^24 и поглядите, какая разрешающая способность у этой микросхемы... можете не делить - точность полюс-минус 4 фептофарады (могу неверно приставку озвучить)... вот так-то... предназначена именно для измерения уровня жидкостей (в том числе)

[Мышонок]

ARV, про китайские ЦШЦ в соседней теме прочитать можно.
Микросхемы может быть и хорошие, а теперь прикинь на линию связи с датчиком и изменение её параметров - раз, сотни пФ - лажа, там единицы - пересчитай, параметры самого бензина жутко изменяются, так что практической ценности, кроме учебной - ноль.

Про магию цифр, т.е. разрядность я говорил. Программно вам не удасться скомпенсировать или учесть целую кучу факторов, самый простой из них: заправка на разных бензоколонках.

[ARV]

раз модераторы продолжают флуд, продолжу и я...
как раз емкостные датчики и ставят для того, чтобы на разных заправках видеть фактическое кол-во топлива... и при желании можно устроить скандал.
линия связи нулевая, т.к. датчик с упомянутой микросхемой ставится прямо на баке.
разумеется, с точностью до грамма в 40-литровом баке не получится мерить... так, плюс-минус грамм 100... не уверен, но примерно... этого мало? поплавковый датчик покажет либо пусто, либо половину - т.е. его точность не более 10 л
почитайте известную литературу про емкостные датчики топлива, и вы поймете, что многие "страшные" факторы не так и страшны...
было бы желание - сделать можно, и практическая ценность будет ненулевая.

[Сэр Мурр]

Упс! Не слыхал о ёмкостном измерении в штангенциркуле.. и таких датчиках на бензозаправках... Вынужден умолкнуть до выяснения..

[Мышонок]

1. Ёмкости на заправках контролируются по предельным уровням, топливо с бензовозов контролируется по расходомерам-счётчикам, аналогично и расход топлива из ёмкостей. Остаток топлива в ёмкостях, грубо говоря, длинной палкой до сих пор измеряют!

Примечание: ARV, этого вы, конечно, не заметили:

Реальные ёмкостные датчики имеют весьма внушительную длину: более 2 м.

2. ARV, устраивайте скандал на заправке - вам никто не мешает. Только учтите температурный коэффициент объёмного расширения бензина.

3. И почему с объёма (литров) мы перешли на массу (кг)?

4. Для чего требуется контролировать плотность нефтепродуктов?

----------
ARV, доказательства вашей точки зрения в студию: реально работающий прибор с сертификацией соответствия утверждённому типу средств измерений!

Пока я говорю - это не более чем учебное пособие для изучения работы МК

[Aheir]

В принципе, поиском находится очень много всяческих емкостных измерителей уровня..
Например, вот, не знаю, как у них с сертификацией, но ужель для автомобиля так необходимо именно средство измерения?
Добавлю, что емкостные измерители уровня топлива распространены в авиации - применение, сами понимаете, более ответственное. Хотя, может у них там датчики двухметровые? Этого я не знаю.

[ARV]

ARV, доказательства вашей точки зрения в студию: реально работающий прибор с сертификацией соответствия утверждённому типу средств измерений!

Поступим проще - опровержение моей точки зрения в студию :)!

[Мышонок]

По ссылке, указанной Aheiroм, очень интересные технические характеристики приведены:
Высокая чувствитель-ность 0.5 pF;
Пределы диапазона измерений в относительных единицах уровня 0 ... 100 %;
Пределы допускаемой основной погрешности
± 2.5 %

Вот в принципе и весь прибор! Причём эти уровнемеры явно промышленного применения, т.е. для автомобильных бензобаков никак не подходят - слишком громоздки.

ARV, вас устраивают данные аргументы?

P.S. Ещё один маленький нюансик: в соответствии с ГОСТ Р 51330.0-99 (МЭК 60079-0-98 ) для керосина, дизельного топлива, бензина необходимо обеспечивать уровень взрывозащиты электрооборудования не ниже IIA.

[I.Cherry]

пороюсь в своих архивах - были публикации ..

порылся - вот еще нашел статейку (см. вложение)

[tych]

можно устроить скандал.

Ты мастак ! Я помню !

[tych]

Уровень топлива (и жидклстей разных) ИМХО удобно датчиком давления измерять.

Еще книжка есть: автор Витглеб - датчики разные.

А еще поплавком - как на современных ауди мерседесах лексусах всяких и на старых тоже. Компьютер достаточно точно показывает сколько топлива в баке.

[Мышонок]

I.Cherry, вы привели преобразователь ёмкость/напряжение, но не сам датчик уровня.

Чтобы окончательно прекратить флуд, предлагаю:

Тому, кто найдёт и укажет серийный ёмкостной измеритель уровня топлива, конкретно для автомобиля, а ещё конретнее - для его топливного бака, тому банка сгущёнки и тарелка печёнки из запасов Сэра Мурра!

P.S. Датчик/индикатор уровня отличается от измерителя уровня тем, что индикатор указывает достижение каких-то контрольных точек, а измеритель измеряет уровень в любой точке.