Поплавковый датчик уровня – принцип действия и применение

Автор статьи
04 июня 2014

При езде на автомобиле необходим контроль работы всех его систем, наличия необходимых жидкостей (вода в омывателе, топливо, тормозная жидкость). Для контроля всех жидкостей применяется поплавковый датчик уровня. Благодаря нему мы видим, сколько в баке бензина, например.

Поплавковый датчик уровня – наиболее распространенный, так как имеет низкую стоимость, высокую надежность и простоту конструкции. Применяются такие датчики уровня не только в автомобилях. Часто применяется в промышленности, например, где требуется контроль уровня в емкостях.

Конечно, нередко можно встретить и ультразвуковые датчики уровня, и датчики, измеряющие уровень по давлению столба жидкости. Они выдают на своем выходе цифровой или аналоговый сигнал, поэтому, для нормального функционирования датчика уровня требуется обработка этого сигнала микроконтроллером. Это лишь делает всю систему контроля уровня дороже, а применение микроконтроллеров ухудшает ремонт и обслуживание.

Устройство датчика уровня топлива

Всем известно, что в автомобиле имеется индикатор уровня топлива, который показывает уровень бензина в топливном баке. Но откуда и как он берет данные? Все достаточно просто. В бензобаке установлен поплавковый датчик уровня, который выдает сигнал на индикатор.

Конструктивно поплавковый датчик выполнен в виде подвижного рычага. На одном конце находится пластиковый цилиндр, наполненный воздухом (за счет этого он всегда на поверхности бензина). Другой конец имеет контакт, который двигается по виткам спирали из нихрома. В зависимости от уровня бензина в баке, бегунок находится в разных частях спирали.

Схема устроена таким образом, что при изменении уровня, изменяется сопротивление реостата. Если вспомнить школьный курс физики, то выяснится, что при изменении сопротивления в электрической цепи, меняется и сила тока, и напряжение. Вот этот принцип и реализован в поплавковом датчике и индикаторе. Индикатор – не что иное, как амперметр, включенный в цепь с источником питания и переменным резистором (реостатом).  

Поплавковый датчик в других системах

Другие, не менее необходимые жидкости, – тормозная и вода (незамерзающая жидкость) в бачке омывателя. Первая жидкость требуется для функционирования тормозной системы, а вторая – для очищения лобового стекла от грязи. И если контроль уровня тормозной жидкости – это безопасность, то наличие воды – это и безопасность, и комфорт.

Поплавковый датчик, используемый для контроля уровня этих жидкостей, служит для отображения двух состояний: либо есть жидкость в бачке, либо ее нет. Как следствие – значительное упрощение конструкции поплавкового датчика уровня, а соответственно, снижение конечной стоимости.

В бачке тормозной жидкости, как и в бачке омывателя, установлен датчик, состоящий из:

  1. Группы контактов.
  2. Поплавка.
  3. Оси, по которой поплавок перемещается вверх-вниз.

Основная функция поплавкового датчика в этих бачках – контролировать низкий уровень жидкости. На крышке бачка установлены два контакта, которые замыкаются проводником на подвижном поплавке. При нормальном уровне тормозной жидкости цепь разомкнута. При понижении – контакты замыкаются и на приборной панели загорается индикаторная лампа. Схема подключения предельно проста – источник питания соединен с лампой через выключатель. Роль выключателя играет поплавковый механизм.

Нередко устанавливаются датчики уровня в бак охлаждающей жидкости. По большей части они выполнены с использованием герконов. Геркон – это микровыключатель, который замыкает-размыкает свои контакты при воздействии магнитного поля. Поплавковый датчик уровня с использованием геркона представляет собой ось цилиндрической формы, внутри которой, в самом низу, находится геркон. Внутренняя часть защищена от попадания жидкости. На эту ось одет поплавок в форме бублика, оснащенный постоянным магнитом. При нормальном уровне поплавок находится вверху, на геркон не действует магнит и контакты разомкнуты. При понижении уровня поплавок опускается, магнитное поле действует на геркон и замыкает контакты.


Категории:

Статистика за месяц:

Добавлено инструкций: 25
Добавлено вопросов: 4