Точность показаний датчика уровня топлива

На главную страницу \ Материалы \ Статьи \ Мониторинг транспорта \ Точность показаний датчика уровня топлива
Точность показаний датчика уровня топлива
Мониторинг транспорта

Многих пользователей систем мониторинга автотранспорта волнует вопрос точности показаний датчика уровня топлива. Какова реальная погрешность измерения уровня топлива в баке транспортного средства при использовании емкостного ДУТа? Многие слышали цифру 1%, о которой говорят все производители датчиков. Но что это за 1% представляют далеко не все. Попробуем помочь разобраться с этим вопросом.

Прежде всего, надо отметить, что в самом процессе измерения уровня топлива и определении заправок, сливов и расхода участвует не только ДУТ, но и вся система мониторинга. Можно выделить 3 составляющих, которые влияют на итоговую точность измерений:

  • Точность датчика уровня топлива
  • Погрешности методики измерения
  • Прочие погрешности

Точность датчика уровня топлива (ДУТ)

Перед тем, как начать разговор о точности показаний емкостного датчика уровня топлива, необходимо вспомнить то, о чем говорилось в предыдущей статье – емкостной ДУТ непосредственно измеряет не объем топлива в баке, а его уровень. Измерительная часть датчика является конденсатором переменной емкости. Принцип измерения в большинстве датчиков состоит в измерении частоты, которая напрямую зависит от емкости данного конденсатора. Однако на значение и стабильность данной частоты влияют радиокомпоненты электронной схемы ДУТ. Все резисторы и конденсаторы, полупроводниковые компоненты и микросхемы имеют номиналы и характеристики, которые так или иначе зависят от температуры. Отсюда основной источник погрешности самого ДУТа – температурная нестабильность. Большинство производителей датчиков уровня топлива пытаются минимизировать данную погрешность путем разработки механизмов термокомпенсации.

Большинство датчиков уровня топлива используют цифровой метод измерения частоты, и, как и любой другой метод аналогово-цифрового преобразования, он вносит определенную погрешность, однако довольно несущественную. Кроме того, у ДУТов, имеющих цифровой интерфейс выдачи данных, существует ошибка дискретизации. Ее влияние на датчики стандартной длины 1000 мм крайне мало (стандартный диапазон значений ДУТа – 0..1023 единицы, разрешающая способность около 1 мм/ед), однако, для более длинных ДУТов ошибка будет больше. Но стоит отметить, что практически все производители датчиков уровня топлива позволяют использовать расширенный диапазон значений – 0..4095 ед. Это позволяет и на длинных ДУТах сделать ошибку дискретизации пренебрежимо малой.

У датчиков, выдающих результат измерений не в цифровом, а в аналоговом виде (напряжение, частота и пр.) присутствует ошибка, связанная с цифро-аналоговой обработкой и формированием выходного сигнала. В зависимости от используемой схемы и типа выходного сигнала эта погрешность может быть довольно значительной.

Итак, мы перечислили основные источники погрешностей в емкостных ДУТах. Практически все производители заявляют, что суммарно погрешности эти не превышают 1%. Однако, практика показывает, что далеко не у всех датчиков уровня топлива это соответствует действительности. 

Погрешности методики измерения

До этого речь шла о погрешностях ДУТа, однако на определение расхода, заправок и сливов влияют не только они. Заправка, определенная ДУТом (строго говоря, заправку определяет, не ДУТ, а программное обеспечение системы мониторинга) – есть результат косвенных измерений. Фактически для расчета заправки сначала определяется уровень топлива в баке до заправки, и уровень топлива после заправки. Разница между этими уровнями – и есть заправка. Соответственно, надо понимать, что оба этих уровня определяются с некоторой погрешностью, следовательно, суммарная погрешность рассчитанной заправки будет уже большей. В идеальных условиях ДУТ определит уровень до начала заправки с погрешностью 1%, определит уровень по окончанию заправки с погрешностью 1%. Очевидно, что сама заправка будет рассчитана в этом случае с погрешностью 2%. Аналогичная ситуация происходит и при расчете  сливов и расхода.

Погрешность датчика уровня топлива

Прочие источники погрешности

Помимо погрешности самого датчика топлива и погрешности, которые вносятся косвенными измерениями, на конечный результат большое влияние оказывают дополнительные источники погрешности в системе мониторинга в целом:

Тарировка

Тарировка проводится оборудованием, которое в свою очередь имеет определенную точность. Обычно используемые счетчики имеют погрешность 0,5-1%. Для уменьшения этой составляющий необходимо использовать точное качественное оборудование и регулярно проводить его калибровку, используя поверенные емкости. Не допускать попадание грязи и воздуха в топливо в процессе тарировки.

Аппроксимация

Тарировка снимается дискретно, между значениями, снятыми при тарировке производится аппроксимация (обычно линейной моделью). Эта аппроксимация тоже вносит некоторую погрешность (как правило, небольшую). Для ее уменьшения рекомендуется более подробно тарировать нижнюю и верхнюю части бака, а также места, в которых геометрия бака сильно отличается от прямоугольной.

Температурные изменения геометрических размеров бака и объема топлива

Суточные колебания температуры могут вызывать существенные изменения уровня топлива в баке. Ночью топливо охлаждается и его объем уменьшается, днем на солнце объем топлива увеличивается. В качественных современных ДУТах используются механизмы термокомпенсации, которые призваны стабилизировать сигнал на выходе ДУТа, в рабочем диапазоне температур с учетом всех температурных эффектов как внутри самого ДУТа, так и снаружи.

Химический состав топлива 

Показания ДУТа напрямую зависят от диэлектрической проницаемости топлива. А этот показатель может меняться в очень широких пределах в зависимости от наличия в топливе присадок. При одинаковом объеме летнего/зимнего дизтоплива или топлива залитого на разных заправках  ДУТ на выходе будет давать разные показания. Это является основным недостатком емкостных ДУТов, их особенностью, с которой ничего нельзя сделать. Чтобы иметь более стабильные показания можно рекомендовать заправляться всегда на одних и тех же заправках одним и тем же топливом, и, что немаловажно, этим же топливом необходимо проводить тарировку топливного бака при монтаже. Кроме того, желательно при переходе зимнее/летнее топливо проводить перетарировку бака – процесс, конечно, трудоемкий, но если вопрос точности показаний крайне критичен – можно пойти и на такую меру. Кроме того, в процессе эксплуатации на внутренних стенках измерительной части ДУТ могут образовываться отложения (особенно при использовании не очень качественного топлива). В конечном итоге это приводит к тому, что диапазон показания ДУТа постепенно смещается. В итоге спустя некоторое время может потребоваться перетарировка ДУТ (или как минимум переустановка уровней пустого-полного).

Условия эксплуатации 

Стоит отметить также, что измерения уровня топлива на транспортных средствах, как правило происходят в динамике, техника перемещается – топливо в баке плескается. Конечно, и в большинстве современных ДУТов, и в ПО есть возможность применять фильтрацию, однако надо понимать, что она тоже вносит некоторую погрешность. На стационарных объектах точность определения заправок и сливов априори будет немного выше.

Напоследок стоит упомянуть, что для аналоговых ДУТов существует еще один источник погрешности – при обработке аналогового сигнала от ДУТа в терминале мониторинга. Кроме того, аналоговые линии передачи данных (в данном случае речь о кабеле соединяющем ДУТ и терминал) больше подвержены влиянию помех.

Резюмируя все вышеизложенное, следует понимать, что система мониторинга с емкостным ДУТом никак не сможет на выходе обеспечить точность измерения заправок, сливов и расхода в 0,5-1%. Хорошим результатом для стационарных емкостей следует ожидать погрешность в 2-3%, для мобильных объектов 3-4%.

  • Рекомендованные компании в вашем регионе:
  • и другие 97 компаний
  • Много факторов влияет на погрешность. 1% для красоты ) С какой максимальной погрешностью вы встречались?
  • Судя по логике, после каждой заправки/слива добавляется по 1% погрешности? Была погрешность 1% до заправки, после заправки она также должна быть 1%, но уже от нового значения согласно тарировочной таблицы, писаки!!!

Возврат к списку

О проекте

Профессиональный интернет-портал RNSINFO – современный источник актуальной информации о системах мониторинга и контроля автотранспорта. Информационный портал RNSINFO ориентирован на широкую аудиторию интернет-пользователей различных регионов России. Свежие новости из достоверных источников, актуальная аналитика и мнения ведущих экспертов позволяют быть в курсе настоящего и будущего отрасли. Портал RNSINFO является информационным партнером и постоянным участником российских и международных выставок, государственных форумов и конференций. 

Современные сервисы нашего портала создают максимально удобные условия для встречи поставщиков и пользователей услуг и оборудования. 

Целью интернет-портала RNSINFO – является, объединение профессионалов транспортной отрасли на базе интерактивной коммуникационной площадки.

Возможности
Портал RNSINFO обеспечивает пользователей справочной и аналитической информацией:
  • уникальные материалы;
  • подробные ответы экспертов отрасли;
  • тематическая инфографика;
  • анализ рынка;
  • актуальные новости;
  • современные сервисы.

Актуальные новости рынка, статистика продаж оборудования в регионах и другая полезная информация поможет оставаться в курсе событий в рамках одной интерактивной площадки. Сервис «Тендеры» позволяет заказчикам приобрести услугу или товар эффективно, быстро и по самой выгодной цене. Он создан для того, чтобы облегчить и максимально упростить процедуру поиска исполнителей на поставку и установку систем мониторинга, тахографов и другого оборудования. Размещая тендер на нашем портале, в короткий срок вы получаете заявки и предложения от проверенных и сертифицированных дилеров и производителей.

Контакты

Портал RNSINFO – крупнейший в России интернет-ресурс, который объединяет пользователей, производителей и интеграторов систем контроля транспорта. 


Адрес: 
г. Санкт-Петербург, пр. Шаумяна д.69
Телефон:
+7 (812)988-33-62
E-mail:
info@rnsinfo.ru

Генеральный директор
Павел Новинский
Директор по развитию
Николай Паньшин
Редактор отдела новостей
Лилия Кирсанова


   
   
Зарегистрируйтесь!
Этот раздел сайта доступен только для зарегистрированных пользователей.
Зарегистрироваться Вернуться
Для корректной работы данного функционала сайта вам необходимо зарегистрировать компанию. Это можно сделать в личном кабинете в разделе Моя Компания.
Вернуться
Данный сервис доступен только пользователям с типом аккаунта PRO. Прочитайте про PRO-аккаунт подробнее.
Перейдите на PRO Вернуться