Działanie
Napięcie mierzone Um i kompensujące Uk są odejmowane we wzmacniaczu operacyjnym. Drut pomiarowy powinien być osłonięty przed bryzgami paliwa. Korekcję liniowości wskaźnika wykonuje się zmieniając długość drutu oporowego zanurzonego w poszczególnych strefach zbiornika. Cienkowarstwowe foliowe czujniki elektrotermiczne produkowane są na automatycznych liniach produkcyjnych. Wynikająca z zasady działania duża swoboda w doborze ilości wartości rezystorów umożliwia łatwą linearyzację wskazań nawet dla bardzo skomplikowanych kształtów zbiornika paliwa oraz współpracę z układami cyfrowymi. Dokładność pomiaru zwłaszcza w zakresie małych ilości paliwa jest znacznie większa niż w przypadku innych typów czujników – ważne przy współpracy z kalkulatorem pokładowym obliczającym przewidywany zasięg do wyczerpania zapasu paliwa. Czujniki elektrotermiczne nadają się również do pomiaru poziomu innych cieczy eksploatacyjnych. Temperatura otoczenia nie wpływa na wynik pomiaru. Po włączeniu stacyjki lampka kontrolna świeci przez 1,5 s, po czym gaśnie, gdy poziom oleju jest wyższy od minimalnego.
Tagi: , ciecze ekspoatacyjne, olej, paliwo, samochód, silnik
Czujniki wieloelektrodowe
Kondensator ma około dwukrotnie większą pojemność po całkowitym zanurzeniu w benzynie; wynika to z różnych przenikalności dielektrycznych paliwa i powietrza. Czujnik ma charakterystykę liniową, dostosowaną do zbiorników o kształtach prostopadłościennych. W celu otrzymania liniowej podziałki układu mierzącego poziom paliwa w zbiorniku o nieliniowej zależności między poziomem a objętością paliwa stosuje się czujniki nieliniowe. Inny sposób linearyzacji charakterystyki polega na odpowiedniej zmianie długości poszczególnych pasków przewodzących czujnika. Czujniki wieloelektrodowe mają stosunkowo dużą pojemność. Zmiana pojemności czujnika powoduje przestrojenie oscylatora na inną częstotliwość. W przypadku czujników prętowych częstotliwość oscylacji powinna wynosić 200…500 kHz, natomiast stosując czujniki wieloelektrodowe można ograniczyć częstotliwość do 5 kHz, co znacznie ułatwia konstrukcję układu pomiarowego. Zmiana pojemności Cx spowodowana zmianą pozioma paliwa powoduje rozstrojenie mostka Cu Cx, Ph.
Równowaga
Mostek jest w stanie równowagi, gdy Ci = Cx i suwak potencjometru Pj jest ustawiony w położeniu środkowym. Proporcjonalne do zmiany pojemności Cx napięcie po przekątnej suwak jest mierzone przez miliwoltomierz zbudowany na układzie scalonym MAA245. W celu uzyskania dobrej liniowości wskazań miernik włączono w gałąź sprzężenia zwrotnego. Potencjometr Pj służy do nastawienia punktu zerowego przy pustym zbiorniku, a P2 – przy pełnym. W opisanym układzie czujnik wykonano z rury mosiężnej o średnicy 15 mm i długości 250 mm (okładzina masowa). Wewnątrz rury na izolatorach zamocowano pręt o 0 1,5 mm tworzący drugą okładzinę kondensatora CX. Dołączając do wyjścia miernika układ progowy można uzyskać zapalenie lampki kontrolnej minimalnego poziomu paliwa. Zasilany stałym prądem drut oporowy jest chłodzony przez paliwo, toteż jego rezystancja jest tym mniejsza, im bardziej napełniony jest zbiornik. W celu wyeliminowania wpływu temperatury paliwa na wynik pomiaru na dnie zbiornika umieszczono rezystor kompensacyjny.
Tagi: , czujnik wieloelektrodowy, kondensator, paliwo, pojemność silnika, rezystor, samochód, silnik
Pomiar poziomu cieczy eksploatacyjnych
We współczesnych samochodach jest to miernik poziomu paliwa (który zawsze tak martwi kierowców gdy jego wskazówka zbliża się do dolnej krawędzi). Poziom innych cieczy eksploatacyjnych: cieczy chłodzącej, płynu hamulcowego, elektrolitu w akumulatorze, wody w zbiorniczku wtryskiwacza oraz olejów smarujących kontroluje się wizualnie, np. za pomocą marki prętowej (olej silnikowy) lub otworów pomocniczych (skrzynia przekładniowa i mechanizm różnicowy). Kontrola poziomu tych cieczy jest kłopotliwa (zły dostęp, brak oświetlenia, konieczność zabrudzenia rąk), toteż kierowcy wykonują ją niechętnie lub wcale. Wyciek płynu może zdarzyć się w czasie jazdy, co może być przyczyną zatarcia silnika (wyciek oleju silnikowego) lub nawet wypadku (wyciek płynu hamulcowego). Wszystkie wymienione pomiary można w prosty sposób wykonać metodami elektrycznymi, przy czym stopień skomplikowania układu zależy w dużej mierze od typu czujnika (czujniki pomiarowe i sygnalizacyjne) oraz od rodzaju cieczy (przewodzące lub nieprzewodzące).
Pomiar ilości paliwa
W klasycznych układach do pomiaru poziomu paliwa stosuje się najczęściej czujnik potencjometryczny, którego rezystancja wyjściowa zależy od położenia suwaka sprzężonego z pływakiem umieszczonym w zbiorniku paliwa. Wadą tego typu czujnika jest wrażliwość na przypadkowe zmiany poziomu spowodowane ruchami paliwa w zbiorniku. Wady tej są pozbawione czujniki rezystancyjne. Czujnik rezystancyjny, który, podobnie jak czujnik potencjometryczny, nadaje się tylko do cieczy nieprzewodzących. W wersji opracowanej przez VDO składa się z zanurzonej w benzynie rury, w której na prowadnicy porusza się pływak. Czujniki typu pływakowego można stosować tylko w zbiornikach paliwa o prostych formach geometrycznych. Kształty współczesnych bezpiecznych zbiorników montowanych w strefie najmniejszych odkształceń pojazdu mogą być bardzo skomplikowane. Stosuje się wtedy czujniki pojemnościowe w wykonaniu elastycznym lub elektrotermiczne. Wielkością sterującą układ elektroniczny jest zmiana pojemności czujnika spowodowana zmianą poziomu paliwa.
