Tipos de sensores de nível de combustível

Sensores de combustível são dispositivos projetados para fazer medições precisas do nível de combustível no tanque de um veículo. De acordo com essas medições, uma plataforma de rastreamento GPS e telemetria apresenta os seguintes dados:

  • nível de combustível no tanque do veículo

  • consumo de combustível por período de tempo

  • consumo médio de combustível. ex.: milhas por galão (mpg)

  • abastecimentos ou drenagens de combustível

Sensores de combustível são usados em unidades estacionárias, como tanques de combustível em postos de gasolina, e em veículos: carros, locomotivas, navios, etc.

Tipos de sensores de combustível

Os tipos mais comuns de sensores de combustível são:

  • Sensores instalados de fábrica

    • Sensor de combustível por boia

  • Sensores instalados adicionalmente

    • Sensor de combustível capacitivo

    • Sensor ultrassônico

O sensor de combustível por boia, que vem pré-instalado nos veículos, fornece uma indicação do nível de combustível no painel. Entretanto, é importante notar que esses sensores oferecem apenas uma leitura aproximada e não são altamente precisos, com erro relativo variando entre 10–20%.

Por outro lado, em sistemas de gerenciamento de frotas, integradores de rastreamento GPS e telemetria optam por sensores de combustível capacitivos ou ultrassônicos. Esses sensores são conhecidos por sua precisão, apresentando um erro relativo significativamente menor, de apenas 1–2%.

Sensor de combustível por boia

Um sensor de combustível por boia é instalado no tanque de um veículo na fábrica.

Sensor de combustível por boia

Conceito de funcionamento: Um potenciômetro está conectado a uma boia, que é usada para medir o nível de combustível. À medida que o nível de combustível muda, a posição da boia também muda, resultando em uma alteração correspondente na resistência. Essa mudança de resistência acaba levando a uma variação na tensão de saída do sensor. Os dados coletados pelo sensor de boia são então transmitidos ao painel do veículo via:

  • um fio separado, sinal analógico (em veículos mais antigos)

  • CAN bus, sinal digital (em veículos modernos)

Sensor de combustível capacitivo

Alguns proprietários de frotas instalam um Sensor Capacitivo para monitorar consumo de combustível e drenagens de combustível.

Sensor de combustível capacitivo da Omnicomm
Conceito de projeto do sensor de combustível capacitivo

Conceito de funcionamento: O Sensor de Combustível Capacitivo é, na verdade, um capacitor elétrico.

O sistema de medição consiste em dois tubos que não fazem contato físico. Um tubo é inserido no outro, servindo como placas do capacitor. Os tubos são conectados ao sensor em uma extremidade e deixados abertos na outra, além de serem eletrificados.

Quando os tubos são colocados no tanque do veículo, eles são preenchidos com combustível, incluindo o espaço entre eles. O combustível atua como dielétrico para o capacitor elétrico. À medida que o combustível preenche o espaço entre os tubos, a capacitância elétrica muda de acordo.

A gasolina tem menor resistência elétrica em comparação com o ar, resultando em tempos de recarga mais rápidos. Portanto, quanto mais combustível presente nos tubos, mais rapidamente o capacitor será carregado.

O sensor mede a altura da coluna de combustível tanto no tanque quanto no próprio sensor de combustível. Isso é determinado pelo tempo necessário para carregar o capacitor. Esses parâmetros, juntamente com dados de geolocalização, são então transmitidos para a plataforma de rastreamento GPS através do rastreador GPS.

Sensor de combustível ultrassônico

Sensor de Combustível Ultrassônico
Sensor de Combustível Ultrassônico

Alguns operadores de frotas optam por instalar sensores de combustível ultrassônicos para monitorar consumo e drenagens de combustível.

Conceito de funcionamento: O sensor ultrassônico possui conexão por fio com um rastreador GPS e funciona como um transmissor ultrassônico.

Esse transmissor, que é fixado na parede externa do tanque de combustível, na parte inferior, envia impulsos ultrassônicos. O sinal viaja de baixo para cima até a superfície do combustível e retorna. O sinal refletido será recebido pelo mesmo transmissor. Com base no tempo de voo, ele mede a altura da coluna de combustível no tanque.

Esses parâmetros são enviados ao rastreador GPS e, posteriormente, à plataforma de rastreamento GPS juntamente com geolocalização e outros dados relevantes.

No entanto, essa tecnologia apresenta algumas armadilhas. Primeiramente, o processo de instalação é tipicamente difícil e requer alguns itens:

  • Uma cola epóxi especial ou uma banda metálica é usada para conectar o sensor ao fundo do tanque. Certifique-se de que o sensor adira perfeitamente à superfície do tanque, caso contrário os sinais ultrassônicos serão distorcidos e as medições ficarão imprecisas.

  • Caso o tanque possua anteparas (para controlar o fluxo rápido de combustível e evitar seu bamboleio), isso pode afetar o sinal e as medições. Isso torna a escolha do local correto para o sensor ainda mais difícil e frequentemente é feita de forma tentativa e erro.

  • O sinal de eco pode ser distorcido ou perdido se o formato do tanque for muito complexo. Além disso, bolhas e depressões na superfície interna do tanque também podem afetar a qualidade das medições. Como resultado — um erro maior.

  • Sujeira e água se acumulam no fundo do tanque. Novamente, isso distorce o feixe ultrassônico e causa flutuações falsas nas leituras do nível de combustível.

Na prática, sensores de combustível ultrassônicos são usados apenas em veículos movidos a gás, pois não existem outras opções disponíveis.

Como escolher o sensor de combustível certo

Para escolher entre sensor de combustível capacitivo e ultrassônico é necessário saber:

  • dimensões do tanque (principalmente a altura)

  • saídas para conectar ao rastreador

Dimensões do tanque

A altura e a forma do tanque desempenham um papel crucial para sensores de combustível capacitivos. Certifique-se de que o cliente forneça esses dados (ao menos aproximadamente) antes da instalação.

A parte de medição do sensor deve ser ligeiramente maior que a altura do tanque (para garantir que o sensor alcance o combustível no fundo do tanque). Durante a instalação, os tubos de medição serão cortados para se ajustarem ao tanque. No entanto, é importante deixar uma folga de 1–1,5 polegadas (3–4 cm) entre o sensor e o fundo para evitar curto-circuito devido ao possível acúmulo de sujeira ou água no fundo do tanque.

Dimensões do tanque

Diferentes fabricantes de sensores de combustível podem oferecer faixas de tamanho distintas, entretanto na maioria dos carros um sensor de 0,7 m (∼27,6 polegadas) será suficiente.

Múltiplos sensores em um único veículo

Pode ser necessário considerar vários sensores de combustível para um veículo, se ele se enquadrar em um dos seguintes casos:

  • O veículo possui dois ou mais tanques de combustível. Geralmente, um veículo pesado (um caminhão ou um veículo off-road) terá dois ou mais tanques de combustível. Instalar um sensor de combustível em cada tanque fornecerá uma visão completa do nível de combustível. Em um sistema de rastreamento GPS isso pode ser exibido separadamente para cada sensor e como um valor agregado de todos os sensores de combustível.

  • O tanque de combustível do veículo possui forma complexa. Como frequentemente ocorre em equipamentos agrícolas, um tanque de combustível pode ter uma forma personalizada ou consistir de duas seções diferentes. Nesse caso, são necessários dois ou mais sensores de combustível para fornecer medições precisas. O sistema de rastreamento GPS e telemetria mostrará um valor médio de todos os sensores de combustível.

  • O tanque de combustível do veículo é extra longo. Tais tanques podem ser normalmente encontrados em trailers ou trens. Nesse caso, como se pode imaginar, até mesmo pequenas flutuações no tanque afetarão as leituras do sensor. Usar dois sensores e instalá‑los diagonalmente nos lados opostos ajudará a eliminar o problema. O sistema de rastreamento GPS mostrará um valor médio de ambos os sensores de combustível. Tanques extra longos (compridos e com apenas 4–6”/10–15 cm de altura) são frequentemente usados em carros. Nesse caso, pode ser mais eficiente considerar o monitoramento do nível de combustível via dados CAN.

Carretas-tanque têm 2 ou 3 tanques, cada um deles com pelo menos 3 seções. Para máxima precisão, cada tanque e cada seção deve ser equipado com um sensor de nível de combustível. Certifique-se de que o sensor possua saída RS-485. Uma RS-232 não fornecerá dados para múltiplos sensores conectados ao mesmo rastreador.

Múltiplos sensores em um único veículo

Saídas do sensor de combustível

Se o veículo do seu cliente já estiver equipado com um rastreador, a primeira tarefa será pedir a marca e o modelo do rastreador. Uma vez esclarecido isso, acesse o Navixy Dispositivos para verificar as saídas disponíveis para o rastreador e selecionar o sensor de combustível adequado. Se o rastreador suportar sinais tanto analógicos quanto digitais (assim como Teltonika FMB 125), um sensor de combustível com interface digital (por exemplo RS-485) deve ser preferido.

Se um cliente precisar tanto de um sensor de combustível quanto de um rastreador, definitivamente recomendamos uma interface digital (por exemplo RS-485) em ambos os casos.

Principais fabricantes de sensores de combustível

A fabricação de sensores de combustível (como qualquer outra fabricação de sensores telemáticos) é um processo muito meticuloso, porém lucrativo. Sensores de combustível são produzidos por:

  • Fabricantes de sensores e medidores, ex.: Siensor, Escort, etc.

  • Fabricantes de rastreadores GPS – nesse caso um sensor de combustível é um produto secundário. Alguns fabricantes de rastreadores GPS compram sensores de outras empresas e os colocam sob sua própria marca.

Atualmente os desenvolvedores e fabricantes de sensores de combustível mais populares são:

Omnicomm (Russia)

Omnicomm LLS 4 Digital fuel sensor

LLS 4

Sensor de combustível digital Especificação: Sensores Omnicomm

Omnicomm LLS-AF 4 Frequency-analogue fuel sensor

LLS-AF 4

Sensor de combustível analógico por frequência Especificação: Sensores Omnicomm

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

LLS 20230

Sensor de combustível digital em variação à prova de explosão Especificação: Sensores Omnicomm

Technoton (Bielorrússia)

  • Comercializado em: Rússia e CIS, Europa Oriental, América Latina, Oriente Médio.

  • Exposto em: feiras comerciais na Rússia

  • Idiomas disponíveis: Inglês, Espanhol, Russo https://www.jv-technoton.com

DUT-E

Sensores de combustível Digitais / Analógico por frequência / tipo CAN. Qualquer sensor de combustível pode vir com uma das saídas mencionadas Especificação: Sensores Technoton

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

DUT-E 2Bio

Sensor de combustível com detecção automática de mudança de marca de combustível (ex.: diesel de verão/inverno) Especificação: Sensores Technoton

Siensor (China)

  • Comercializado: em todo o mundo

  • Exposto em: feiras comerciais na Rússia

  • Idiomas disponíveis: Inglês, Português, Russo, Chinês http://siensor.com

Siensor D10X Digital fuel sensor

D10X

Sensor de combustível digital Especificação: Sensores Siensor

Siensor AF10X Analogue fuel sensor

AF10X

Sensor de combustível analógico Especificação: Sensores Siensor

Escort (Russia)

Escort TD-BLE Wireless fuel level sensor

TD-BLE

Sensor de nível de combustível sem fio Especificação: Sensor Escort

Escort TD-150 Fuel sensor with multiple output signals

Escort TD-150

Sensor de combustível com múltiplos sinais de saída: RS-485, saída analógica, saída por frequência Especificação: Sensor Escort

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