Измеритель уровня горючего в топливном баке

Предлагаемый измеритель может быть изготовлен из общедоступных деталей человеком, имеющим элементарные навыки в электронике.

Датчиком прибора служит сам топливный бак и изолированная от него металлическая трубка или пластинка — зонд. Емкость конденсатора, образованного зондом и стенками бака, зависит от уровня заполнения бака горючим. Этот емкостный датчик входит в состав измерительного моста PC, который питается переменным током ультразвуковой частоты. Индикатором служит миллиамперметр РА1.

Переменное напряжение частотой 20-25 кГц вырабатывает генератор на транзисторе VT1 с трансформаторной связью (обмотки I и II трансформатора Тр.1). Обмотка III трансформатора — обмотка связи генератора с PC-мостом. Конденсатор С3 и транзисторы R3 и R4 образуют три плеча моста, а четвертое — емкость датчика С_дат. Транзистор VT2 первого каскада усилителя включен по схеме эмиттерного повторителя. При отсутствии на базе переменного напряжения с PC-моста этот транзистор закрыт и через него протекает лишь незначительная часть тока коллектора. Пока закрыт VT2. транзистор VT3 тоже закрыт и стрелка миллиамперметра РА1, включенного на выход усилителя, остается на "О". Стабильность такого состояния усилителя обеспечивают дроссель Др. 1 и термистор R5 в цепях транзистора VT2.


При нарушении баланса моста (изменении емкости датчика) на базу транзистора VT2 поступает переменное напряжение, которое им выпрямляется и усиливается далее транзистором VT3. Конденсаторы С4 и С5 обеспечивают фильтрацию переменных составляющих выпрямленного сигнала и демпфирование стрелки миллиамперметра РА1.

Размеры печатной платы определяются типами применяемых деталей. Трансформатор Тр.1 и дроссель Др.1 можно намотать на ферритовых кольцах (μ=1000-2000) диаметром 20-30 мм или на отрезках ферритового стержня от магнитной антенны радиоприемника длиной по 40-60 мм. Обмотка I трансформатора Тр.1 содержит 200 витков, обмотка II — 80 витков, обмотка III — 1100 витков, а обмотка дросселя Др. 1 — 500-800 витков провода ПЭВ 0.08ч-0.12 мм. Стрелочным индикатором РА1 может быть миллиамперметр любого типа с током полного отклонения 5-25 мА.

Конструкция зонда (емкостного датчика) зависит от объема и формы бака. Желательно, чтобы площадь поверхности зонда была не менее 100 см². Для его изготовления пригодны металлическая трубка или пластинка. Зонд и проводник, от него идущий, тщательно изолируют от металлических частей корпуса мотолодки.

Прибор настраивают при пустом баке. Если при вращении ручки резистора R3 стрелка миллиамперметра РА1 отклоняется, то генератор прибора работает. При отсутствии генерации надо поменять местами выводы обмотки I и II трансформатора Тр.1.

Резистором R3 мост балансируют так, чтобы стрелка миллиамперметра установилась на "0", после чего ось резистора надежно фиксируют. Затем бак заполняют горючим и подбором сопротивления резисторов R6 и R7 устанавливают стрелку индикатора РА1 на последнее деление шкалы. Резисторы R6 и R7 можно установить подстроенными, что облегчит подбор их сопротивлений, не выпаивая из схемы. После этого отливая из бака горючее по 1-5 л, градуируют шкалу в литрах.

Прибор можно разместить на приборном щитке мотолодки, если таковой имеется, или в любом другом удобном месте. Монтажную плату надо надежно закрыть защитным кожухом, обеспечив свободный доступ к оси резистора R3 для корректирования показаний прибора.

Приборы, подобные описанному в этой статье, могут быть использованы на практике для контроля уровня самых различных жидкостей.