Ενδειξη στάθμης καυσίμου σε LED

Εφαρμογές και όργανα ενδείξεων για οχήματα.
Άβαταρ μέλους
GeorgeVita
Διαχειριστής
Δημοσιεύσεις: 501
Εγγραφή: 04 Σεπ 2013, 21:51
Ονομα: Γιώργος
Επικοινωνία:

Ενδειξη στάθμης καυσίμου σε LED

Δημοσίευσηαπό GeorgeVita » 22 Σεπ 2013, 22:21

Ενδειξη στάθμης καυσίμου σε LED

Σημείωση θεμάτων ασφαλείας:
Παρακάτω βρίσκεται μια ιδέα για υλοποίηση δείκτη στάθμης υγρών (λ.χ. καυσίμου) με χρήση φλοτέρ και ένδειξη σε LED. Βασικός σκοπός της παρουσίασης είναι η σχεδίαση και η ρύθμιση του κυκλώματος με το LM3914. Αν και έχει προβλεφθεί χαμηλή τάση και ρεύμα λειτουργίας στην αντίσταση του φλοτέρ, πρέπει να ελέγξετε την καλή κατάστασή του και να γειωθεί σωστά. Για να πάρουμε ένδειξη της θέσης του φλοτέρ κυκλοφορεί μικρό ρεύμα (3.2mA) μέσα από το ποτενσιόμετρο και δημιουργείται μικρή τάση (έως 5V) στους ακροδέκτες σε σχέση με την γείωση. Με παρόμοιο τρόπο λειτουργούν οι δείκτες καυσίμου στα οχήματα αλλά δεν βρήκα προδιαγραφές ασφαλείας και τεχνικές αναφορές για το συγκεκριμένο θέμα (λέξεις κλειδιά για ανεύρεση βιβλιογραφίας: fuel gauge sender)


Σήμα από το φλοτέρ:
Μερικά φλοτέρ έχουν χαμηλή αντίσταση όταν είναι άδειο το ρεζερβουάρ και άλλα όταν είναι γεμάτο. Μας βολεύει η 1η περίπτωση. Αν έχουμε φλοτέρ με 3 ακροδέκτες θα χρησιμοποιήσουμε την πλευρά "χαμηλή αντίσταση=άδειο". Σε περίπτωση που κοπεί το καλώδιο από το αισθητήριο η ένδειξη θα είναι "γεμάτο"! Το ποτενσιόμετρο που χρησιμοποιούν ποικίλει σε τιμές αντιστάσεων και αρκετές φορές δεν φτάνει στα μηχανικά άκρα, δηλαδή δεν "μηδενίζει".

Στο παράδειγμά μας θα χρησιμοποιήσουμε φλοτέρ με ποτενσιόμετρο 1ΚΩ που δίνει έξοδο από 35Ω (άδειο) στα 125Ω (ρεζέρβα) και φτάνει τα 568 (γεμάτο). Θεωρούμε ότι η γραμμικότητα του ποτενσιομέτρου αντιστοιχεί σε ίσο όγκο υγρού. Για να έχουμε "γραμμική έξοδο" θα τροφοδοτήσουμε το αισθητήριο με σταθερό ρεύμα από μια πηγή ρεύματος με το LM317L.

Εικόνα


Το LM317L μπορεί να σταθεροποιήσει σωστά με ελάχιστο ρεύμα 2.5mA για τάση Vin-Vout έως 15V.
Επιλέγουμε ρεύμα Iout=1.25V/390Ω=3.2mA και τάση εισόδου στο LM317L από regulator 5V για να έχουμε "ασφάλεια με κομμένο ή βραχυκυκλωμένο αισθητήριο", δηλαδή μέγιστο ρεύμα 3.25mA και μέγιστη τάση 5V.

Η αναμενόμενη έξοδος από το αισθητήριο με ρεύμα οδήγησης 3.2mA θα είναι:

Κώδικας: Επιλογή όλων

Rsense   Vout     (Isense=3.2mA)
------   ----
 35 Ω   0.112 V (άδειο)
 80 Ω   0.256 V
125 Ω   0.400 V (ρεζέρβα)
170 Ω   0.544 V
213 Ω   0.682 V
258 Ω   0.826 V
300 Ω   0.960 V
345 Ω   1.104 V
389 Ω   1.245 V
435 Ω   1.392 V
471 Ω   1.507 V
524 Ω   1.677 V (γεμάτο)
568 Ω   1.818 V (γεμάτο)


Ενδειξη σε μπάρα LED:
Για ένδειξη σε LED χρησιμοποιούμε το "κλασικό" κύκλωμα του LM3914 ρυθμισμένο κατάλληλα για γραμμική ένδειξη. Η τάση από το αισθητήριο θα μπει στο SIGin και είναι από 0.112 V (άδειο) έως 1.818 V (γεμάτο):

Εικόνα

Σημειώσεις:
- Το ρεύμα των LED είναι ρυθμισμένο λίγο κάτω από 10mA έτσι ώστε να μειωθεί η συνολική κατανάλωση. Πρέπει να χρησιμοποιηθούν "καλά" LED μεγάλης φωτεινότητας ή μικρού ρεύματος.
- Για πραγματική αναλογική ογκομετρική ένδειξη πρέπει να κάνουμε δοκιμές και να μειώσουμε το πλήθος των LED επιλέγοντας τα πιο "αντιπροσωπευτικά" (λ.χ. τα 1-2-4-7-10).
- Ο πυκνωτής 100μF προσθέτει υστέρηση στην είσοδο και σταθεροποιεί την ένδειξη όταν κινείται το όχημα.
- Περισσότερα για τη ρύθμιση κλίμακας στο datasheet του LM3914.

Επιστροφή σε “Οχήματα”

Μέλη σε σύνδεση

Μέλη σε αυτήν τη Δ. Συζήτηση: Δεν υπάρχουν εγγεγραμμένα μέλη και 1 επισκέπτης