親愛なる読者への挨拶！ 数年にわたって、私は車両監視サービスのトピックについて、私たちが生産する機器について書いて、生産と作業全般の内部的側面を明らかにしました。 この記事では、GPS監視および制御システムの燃料レベルセンサー（検索エンジンは燃料レベルセンサーとして知られている）の非常に重要な要素の完全な生産サイクルについてお話したいと思います。 理論、この製品の組み立てのためのすべての図面と図があります。 誰が気にします-読んでください。
0.はじめに
将来的には、3つの記事があると言います。この記事では、ディーゼル燃料のレベルを決定する最も単純なバージョンについて説明します（爆発性があるため、ガソリン機器での使用は絶対に禁止されています）。 次の記事では、読者がもちろん興味を持っている場合、デジタル燃料レベルセンサーを検討します。最後に、 この記事で説明した監視デバイスの回路とファームウェアをレイアウトする予定です。
1.ちょっとした理論
最も一般的な燃料レベル測定センサーは、互いに配置された2本のチューブで構成される電気コンデンサーです;燃料タンクが設置され、そのレベルが測定されます。 ディーゼルエンジンはチューブ間の空間に自由に入り、タンク内の燃料レベルの変化の信号はセンサーの電気容量の変化です。
燃料と空気の誘電率は一般的に異なるため、タンク内の燃料レベルが変化すると、コンデンサプレート間の空間の相対誘電率が変化します。 また、静電容量は絶縁体の誘電率に正比例するため、結果としてセンサーの静電容量も変化します。 ほとんどのセンサーは、攻撃的な環境による影響が最も少ないため、アルミニウムまたは銅でできています。 コンデンサの静電容量の値を測定し、その静電容量を出力のDC電圧の比例変化に変換するための多くの方法のうち、パルス幅法は、非常にシンプルで信頼性の高いものとして選択されましたが、同時に必要なレベルの測定精度を提供します すぐに予約が必要です。これは、財政面で最も簡単で、ディーゼル燃料のレベルを決定するための燃料油レベルの方法を組み立てるという点で非常に簡単です。
2.燃料レベルセンサーの電気回路の説明
図2.燃料レベルセンサー（FLS）の概略図 （ 大きな図はこちら ）
表示の安定性と精度を高めるために、回路のすべての要素が最小温度係数で使用されます。 抵抗器は1％の許容誤差で使用され、NE555Nの代わりにSE555N、LM258Dの代わりにLM358Dのような家庭用アナログとは対照的に、改善されたパラメーターでマイクロ回路が選択されます。
U1チップSE555NおよびエレメントR1、R2、C1には、マスターオシレーターが組み込まれています。 読み取り値の安定性はそれに大きく依存するため、C1コンデンサとして高精度ポリスチレンコンデンサーK71-7 1％が使用され、通常、ソビエトのカラーテレビの水平発振器に取り付けられました。 それを最新のものに置き換えることができますが、これらのコンデンサの入手可能性と価格は非常に魅力的であり、ソ連が製造された要素の品質の監視に非常に優れていた遠い年に生まれました。
3番目の超小型回路U1の出力から、矩形パルスがU2 SE555N超小型回路に組み立てられたシングルショットをトリガーします。 ワンショットコンデンサとして、燃料に配置されたセンサーが使用されるため、その容量は燃料レベルに依存し、したがって、U2チップの出力3でのパルス幅も燃料レベルで変化します。
燃料で満たされたセンサーのレベルに対するパルス幅の線形依存性を確保するために、U3.2マイクロ回路とQ1 BC856BTトランジスターに実装された電流安定器から充電センサーに燃料電流が供給されます。 また、充電電流を変更することにより、回路はさまざまなサイズのセンサー用に構成されます。 回路は、抵抗R6とR7を選択して調整し、「ドライ」センサーを使用して、回路の出力で1.8〜1.9ボルトを取得します。
U2チップの出力3から、パルスはエレメントR8およびC6に組み込まれた積分器に供給されます。
次に、コンデンサC6に形成された積分電圧は、R10とC10で作成されたローパスフィルタに供給されます。
次に、U3.1チップ上に作られたDCアンプに定電圧が供給されます。
第１の超小型回路Ｕ３．２の出力から、要素Ｒ１７、Ｃ１２、Ｃ１４およびＣ１５で作られたフィルタを通る信号が出力される。
抵抗R16は、容量性負荷で動作するときにアンプの自己励起を防ぐために使用されます。
分圧器は抵抗R9とR11で作成され、線形モードでのDCアンプの動作に必要な一定のバイアスを提供します。
電子回路に電力を供給するための電圧レギュレータは、U4 LM317MDTマイクロ回路上の古典的な回路に従って配置されます。
その結果、出力では、アナログ信号が空の1.8Vタンクフル6.0Vになります（FLSの高さに依存します）。これは線形で、タンク\タンク\ストレージの燃料レベルに正比例します。 次に、カルマンフィルターを適用することにより、燃料サージを除去したり、平均消費量の計算を導き出すことができます。
実際には、次のようになります。
燃料レベル+速度のグラフ。
3.燃料レベルセンサー、材料の図面
図3.燃料レベルセンサーの図面 （ 大きな図面へのリンク ）
図面からわかるように、アルミニウムが主に使用されていることはすでに述べましたが、外管は任意の便利な方法でFLSの「ヘッド」にはんだ付けされています。 センサーの製造では、溶接を使用しています。 最も美しいオプションではありませんが、私たちはそれにアクセスできますが、信頼性と実績があります。 内部には、上部にネジが切られている固定用のアルミニウム棒が使用されています。 ブッシングは、ディーゼル燃料に対して最大限の耐性を持つ特別なフッ素樹脂から使用されます。
4.まとめ
CISおよび世界のGPS市場で提示されている燃料レベルセンサーの大半は、このソリューションに基づいています。 各メーカーは、加速度計、温度センサー、デジタル信号処理など、燃料レベルの測定精度を高めるために独自の変更を行います。 私が提示したスキームは、彼らが言うように、何の問題もなく分野で最も簡単ですぐに使えるものです。 まっすぐな腕を持つ親愛なる読者、それはあなた自身の目的と商業的ニーズの両方に使用できる改善を行うことは全く可能です。
PS。 設備にそのような良いものがどのようにインストールされるかについての少しのエロティシズムは、 ここで見つけることができます 。