PZM – Motoryzacja

Pomiar poziomu oleju

Wobec oczywistych niedogodności związanych z pomiarem poziomu oleju w misce olejowej za pomocą pręta pomiarowego kilka firm opracowało proste czujniki minimalnego poziomu oleju. Umieszczony na pływaku 1 pierścień stykowy 2 zwiera styki 3, gdy poziom oleju opadnie do minimum. Czujnik ten nadaje się tylko do cieczy nie przewodzących. Rysunek 11.49b przedstawia uniwersalny czujnik kontaktronowy. Składa się on z dwóch części: – magnesu ferrytowego 5 umieszczonego na odpowiednio prowadzonym pływaku, – . kontaktronu 4 umieszczonego w miejscu odpowiadającym minimalnemu poziomowi. W chwili gdy magnes znajduje się obok środka kontaktronu, nastąpi zamknięcie lub rozwarcie obwodu prądu (zależy to od typu kontaktronu) i włączenie urządzenia sygnalizującego ubytek cieczy. Czujnik termistorowy połączony szeregowo z lampką kontrolną nadaje się również tylko do cieczy nie przewodzących. Termistor jest umieszczony w rurce mosiężnej 6 z otworkami. Oznacza to, że poziom oleju jest zbyt niski i rezystor pomiarowy nie jest chłodzony przez olej.

Termistor

Ciecz otaczająca termistor chłodzi go i tym samym jego rezystancja jest w przybliżeniu stała. Gdy poziom cieczy opadnie poniżej termistora, to pod wpływem nagrzewania spowodowanego przepływem prądu, jego rezystancja zmaleje – prąd wzrośnie jeszcze bardziej i zaświeci się lampka sygnalizacyjna. Opisane powyżej czujniki wymagają wprowadzenia określonych zmian w konstrukcji zbiornika. Jako wyposażenie dodatkowe firma VDO opracowała czujnik elektrotermiczny montowany w otworze prętowego wskaźnika poziomu oleju. Drucik pomiarowy zamocowano na izolatorach wewnątrz rurki, w zakresie minimalnego poziomu oleju. W momencie włączenia zapłonu układ czasowy przepuszcza przez rezystor pomiarowy Rm impuls prądu o stałym natężeniu trwającym 1,5 s. Przepływ prądu powoduje wzrost temperatury, a tym samym zwiększenie rezystancji Rm. Układ pomiarowy mierzy i zapamiętuje spadek napięcia na rezystancji Rm w chwili t = 0 i po zakończeniu impulsu prądowego – t = 1,5 s. Układ progowy porównuje różnicę zmierzonych wartości i zapala lampkę kontrolną przy wzroście różnicy AU powyżej wartości progowej.

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.