Types de capteurs de niveau de carburant

Les capteurs de carburant sont des dispositifs conçus pour effectuer des mesures précises du niveau de carburant dans le réservoir d’un véhicule. Selon ces mesures, une plateforme de suivi GPS et de télématique fournit les données suivantes :

  • niveau de carburant dans le réservoir d’un véhicule

  • consommation de carburant par période de temps

  • consommation moyenne de carburant, par ex. miles per gallon (mpg)

  • remplissages ou vidanges de carburant

Les capteurs de carburant sont utilisés sur des unités fixes, telles que les réservoirs des stations-service, et sur des véhicules : voitures, locomotives, navires, etc.

Types de capteurs de carburant

Les types de capteurs de carburant les plus courants sont :

  • Capteurs installés en usine

    • Capteur de carburant à flotteur

  • Capteurs installés en supplément

    • Capteur de carburant capacitif

    • Capteur ultrasonique

Le capteur à flotteur, qui est préinstallé dans les véhicules, fournit une jauge du niveau de carburant sur le tableau de bord. Cependant, il est important de noter que ces capteurs n’offrent qu’une lecture approximative et ne sont pas très précis, avec une erreur relative allant de 10 à 20 %.

En revanche, dans les systèmes de gestion de flotte, les intégrateurs de suivi GPS et de télématique optent pour des capteurs de carburant capacitifs ou ultrasoniques. Ces capteurs sont réputés pour leur précision, affichant une erreur relative nettement plus faible d’environ 1 à 2 %.

Capteur de carburant à flotteur

Un capteur de carburant à flotteur est installé dans le réservoir d’un véhicule en usine.

Capteur de carburant à flotteur

Concept de fonctionnement : Un potentiomètre est relié à un flotteur, utilisé pour mesurer le niveau de carburant. À mesure que le niveau de carburant change, la position du flotteur change également, entraînant une variation de la résistance. Cette variation de résistance conduit finalement à un changement de la tension de sortie du capteur. Les données recueillies par le capteur à flotteur sont ensuite transmises au tableau de bord du véhicule via :

  • un fil séparé, signal analogique (dans les véhicules plus anciens)

  • CAN bus, signal numérique (dans les véhicules modernes)

Capteur de carburant capacitif

Certains propriétaires de flotte installent un capteur capacitif afin de surveiller la consommation de carburant et les vidanges.

Capteur de carburant capacitif par Omnicomm
Concept de conception du capteur de carburant capacitif

Concept de fonctionnement : Le capteur de carburant capacitif est un véritable condensateur électrique.

Le système de mesure se compose de deux tubes qui ne sont pas en contact physique. Un tube est inséré dans l’autre, servant de plaques du condensateur. Les tubes sont connectés au capteur d’un côté et laissés ouverts de l’autre, tout en étant électrifiés.

Lorsque les tubes sont placés dans le réservoir d’un véhicule, ils sont remplis de carburant, y compris l’espace entre eux. Le carburant agit comme un diélectrique pour le condensateur électrique. À mesure que le carburant remplit l’espace entre les tubes, la capacité électrique évolue en conséquence.

L’essence a une résistance électrique plus faible comparée à l’air, entraînant des temps de recharge plus rapides. Par conséquent, plus il y a de carburant présent dans les tubes, plus le condensateur se chargera rapidement.

Le capteur mesure la hauteur de la colonne de carburant à la fois dans le réservoir et dans le capteur lui-même. Cela est déterminé par le temps nécessaire pour charger le condensateur. Ces paramètres, ainsi que les données de géolocalisation, sont ensuite transmis à la plateforme de suivi GPS via le traceur GPS.

Capteur de carburant ultrasonique

Capteur de carburant ultrasonique
Capteur de carburant ultrasonique

Certains exploitants de flotte choisissent d’installer des capteurs de carburant ultrasoniques pour surveiller la consommation de carburant et les vidanges.

Concept de fonctionnement : Le capteur ultrasonique est relié par câble à un traceur GPS et fonctionne comme un émetteur ultrasonique.

Cet émetteur, fixé sur la paroi extérieure du réservoir de carburant, au fond, envoie des impulsions ultrasoniques. Le signal se propage du fond jusqu’à la surface du carburant et revient. Le signal réfléchi est reçu par le même émetteur. En fonction du temps de vol, il mesure la hauteur de la colonne de carburant dans le réservoir.

Ces paramètres sont envoyés au traceur GPS puis à la plateforme de suivi GPS, accompagnés des données de géolocalisation et d’autres informations utiles.

Cependant, cette technologie présente quelques écueils. Tout d’abord, le processus d’installation est généralement difficile et nécessite quelques éléments :

  • Une colle époxy spéciale ou une bande métallique est utilisée pour fixer le capteur au fond du réservoir. Assurez-vous que le capteur adhère parfaitement à la surface du réservoir, sinon les signaux ultrasoniques seront perturbés et les mesures inexactes.

  • Si le réservoir comporte des cloisons (pour contrôler le flux rapide de carburant et empêcher son tangage), cela peut affecter le signal et les mesures. Cela rend le choix du bon emplacement pour le capteur encore plus difficile et se fait souvent de manière hasardeuse.

  • Le signal d’écho peut être déformé ou perdu si la forme du réservoir est trop complexe. De plus, les cloques et les creux sur la surface interne du réservoir peuvent également affecter la qualité des mesures. En conséquence — une erreur plus importante.

  • La saleté et l’eau s’accumulent au fond du réservoir. Là encore, cela déforme le faisceau ultrasonique et provoque de fausses fluctuations des lectures de niveau de carburant.

En pratique, les capteurs de carburant ultrasoniques sont uniquement utilisés pour les véhicules fonctionnant au gaz, car il n’existe pas d’autres options disponibles.

Comment choisir le bon capteur de carburant

Pour choisir entre un capteur de carburant capacitif et ultrasonique, il est nécessaire de connaître :

  • les dimensions du réservoir (principalement la hauteur)

  • les sorties à connecter au traceur

Dimensions du réservoir

La hauteur et la forme du réservoir jouent un rôle crucial pour les capteurs de carburant capacitifs. Assurez-vous que le client fournisse ces données (au moins approximativement) avant l’installation.

La partie mesurante du capteur doit être légèrement plus grande que la hauteur du réservoir (pour s’assurer que le capteur atteint le carburant au fond du réservoir). Lors de l’installation, les tubes de mesure seront coupés pour s’adapter au réservoir. Cependant, il est important de laisser un espace de 1–1,5 pouce (3–4 cm) entre le capteur et le fond afin d’éviter un court-circuit dû à une éventuelle accumulation de saleté ou d’eau au fond du réservoir.

Dimensions du réservoir

Différents fabricants de capteurs de carburant peuvent proposer différentes plages de tailles, toutefois dans la plupart des voitures un capteur de 0,7 m (∼27,6 pouces) sera suffisant.

Plusieurs capteurs sur un même véhicule

Il peut être nécessaire d’envisager plusieurs capteurs de carburant pour un véhicule, s’il entre dans l’un des cas suivants :

  • Le véhicule dispose de deux réservoirs de carburant ou plus. Généralement, un véhicule lourd (un camion ou un véhicule tout-terrain) aura deux réservoirs ou plus. Installer un capteur de carburant sur chaque réservoir fournira une image complète du niveau de carburant. Dans un système de suivi GPS, cela peut être affiché séparément pour chaque capteur et comme valeur agrégée de tous les capteurs de carburant.

  • Le réservoir de carburant du véhicule a une forme complexe. Comme c’est souvent le cas avec les équipements agricoles, un réservoir de carburant peut avoir une forme personnalisée ou se composer de deux sections différentes. Dans ce cas, il nécessite deux capteurs de carburant ou plus pour fournir des mesures précises. Le système de suivi GPS et de télématique affichera une valeur moyenne de tous les capteurs de carburant.

  • Le réservoir de carburant du véhicule est extra-long. De tels réservoirs se trouvent généralement sur les camping-cars ou les trains. Dans ce cas, comme vous pouvez l’imaginer, même de faibles fluctuations dans le réservoir affecteront les lectures du capteur. L’utilisation de deux capteurs et leur installation en diagonale aux côtés opposés aidera à éliminer le problème. Le système de suivi GPS affichera une valeur moyenne des deux capteurs de carburant. Les réservoirs extra-longs (longs et seulement 10–15 cm de hauteur/4–6”) sont souvent utilisés dans les voitures. Dans ce cas, il peut être plus efficace d’envisager la surveillance du niveau de carburant via les données CAN.

Les camions-citernes ont 2 ou 3 réservoirs, chacun d’eux comportant au moins 3 sections. Pour une précision maximale, chaque réservoir et chaque section devrait être équipé d’un capteur de niveau de carburant. Assurez-vous que le capteur dispose d’une sortie RS-485. Un RS-232 ne fournira pas de données permettant de connecter plusieurs capteurs au même traceur.

Plusieurs capteurs sur un même véhicule

Sorties des capteurs de carburant

Si le véhicule de votre client est déjà équipé d’un traceur, la première tâche sera de demander la marque et le modèle du traceur. Une fois cela clarifié, allez sur Navixy Devices pour vérifier les sorties disponibles pour le traceur et sélectionner le capteur de carburant adapté. Si le traceur prend en charge à la fois les signaux analogiques et numériques (tout comme Teltonika FMB 125), un capteur de carburant avec une interface numérique (par ex. RS-485) devrait être favorisé.

Si un client a besoin à la fois d’un capteur de carburant et d’un traceur, nous recommanderions définitivement une interface numérique (par ex. RS-485) dans les deux cas.

Fabricants de capteurs de carburant de premier plan

La fabrication de capteurs de carburant (comme toute autre fabrication de capteurs télématiques) est un processus très minutieux mais rentable. Les capteurs de carburant sont produits par :

  • Fabricants de capteurs et de compteurs, par ex. Siensor, Escort, etc.

  • Fabricants de traceurs GPS – dans ce cas, un capteur de carburant est un produit secondaire. Certains fabricants de traceurs GPS achètent des capteurs auprès d’autres entreprises et les commercialisent sous leur propre marque.

Actuellement, les développeurs et fabricants de capteurs de carburant les plus populaires sont :

Omnicomm (Russia)

  • Commercialisé dans : Europe de l’Est, Amérique latine, Russie et CEI

  • Exposé dans : salons professionnels en Russie, aux ÉAU, au Mexique

  • Langues disponibles : Anglais, espagnol, russe, portugais https://www.omnicomm-world.com/

Omnicomm LLS 4 Digital fuel sensor

LLS 4

Capteur de carburant numérique Spécification : Omnicomm-sensors

Omnicomm LLS-AF 4 Frequency-analogue fuel sensor

LLS-AF 4

Capteur de carburant analogico-fréquence Spécification : Omnicomm-sensors

Omnicomm LLS 20230 Digital fuel sensor in an explosion-proof variation

LLS 20230

Capteur de carburant numérique en version antidéflagrante Spécification : Omnicomm-sensors

Technoton (Biélorussie)

  • Commercialisé dans : Russia and CIS, Eastern Europe, Latin America, Middle East.

  • Exposé dans : salons professionnels en Russie

  • Langues disponibles : Anglais, espagnol, russe https://www.jv-technoton.com

DUT-E

Capteurs de carburant numériques / analogico-fréquence / type CAN. Tout capteur de carburant peut être fourni avec l’une des sorties mentionnées Spécification : Technoton-sensors

Technoton DUT-E 2Bio Fuel sensor with automatic detection of fuel brand change

DUT-E 2Bio

Capteur de carburant avec détection automatique du changement de marque de carburant (par ex. diesel été/hiver) Spécification : Technoton-sensors

Siensor (China)

  • Commercialisé : dans le monde entier

  • Exposé dans : salons professionnels en Russie

  • Langues disponibles : Anglais, portugais, russe, chinois http://siensor.com

Siensor D10X Digital fuel sensor

D10X

Capteur de carburant numérique Spécification : Siensor-sensors

Siensor AF10X Analogue fuel sensor

AF10X

Capteur de carburant analogique Spécification : Siensor-sensors

Escort (Russia)

Escort TD-BLE Wireless fuel level sensor

TD-BLE

Capteur de niveau de carburant sans fil Spécification : Escort-sensor

Escort TD-150 Fuel sensor with multiple output signals

Escort TD-150

Capteur de carburant avec plusieurs signaux de sortie : RS-485, sortie analogique, sortie fréquence Spécification : Escort-sensor

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