Разработка устройства коррекции показаний датчика топлива

Привет. Подвернулась мне возможность для одной конторы разработать устройство, которое впоследствии пойдет в мелкую серию. Кое-что касательно этого устройства я уже . Суть устройства такова.

1. АЦП микроконтроллера снимает входящий аналоговый сигнал от 0.5 до 5 вольт.
2. Микроконтроллер снимает показания акселерометра, для определения угла наклона устройства в данный момент.
3. Далее берется скользящее среднее для оцифрованного аналогового сигнала.
4. Далее этот сигнал выводится на ЦАП, но с поправкой(!), в зависимости от показаний датчика акселерометра. Коэффициенты для поправки хранить в ЕЕПРОМ.
5. Также данные, помимо вывода на ЦАП, выводятся на частотный вывод (от 500 до 1500 герц).
6. Питание схемы должно осуществляться по выбору монтажника от 5, 10 или 24 вольт (выбор текущего питания – перемычками).
7. В зависимости от величины питания – выводить сигнал на один из трех операционных усилителей (у каждого ОУ свой коэффициент усиления). При питании от 5 вольт на выходе первого ОУ – от 0.5 до 5 вольт. При питании от 10 вольт на выходе второго ОУ от 1 до 10 вольт. Текущий ОУ так же определяется перемычкой, два других ОУ в этот момент не работают.

От меня требуется выбрать комплектующие, написать и отладить прошивку, собрать 3 опытных образца, подготовить печатную плату для производства на заводе, написать краткую инструкцию.
Также, скорее всего, мне нужно будет проводить полевые испытания: производить коррекцию таблицы коэффициентов, поиграть с методами снятия показаний с акселерометра, для получений приемлемого результата.

Суть устройства – стабилизация и коррекция показаний датчиков топлива на грузовых машинах на разрезах. Машина едет в гору, зная геометрические свойства бака, устройство компенсирует показания датчика топлива. Заказчик желает того, чтобы стоимость готового устройства была в пределах 300 рублей, получится ли это, я пока не знаю.

Ну и резонный вопрос: сколько просить денег за эту работу? Опыта практически не имею, но в своих силах уверен. Но учитывать, что дело происходит в Сибири, город Новокузнецк, зарплата учителя 8 т.р, зарплата поземного слесаря на шахте – 23 т. рублей, работы для программистов-электронщиков практически нет.

Если дело сдвинется, то в этой теме буду продолжать повествовать о ходе работы, задавать сопутствующие вопросы и делиться впечатлениями)

0

Не знаю, возможно-ли уложиться в указанную сумму. Один только акселерометр наверное стоит больше - по крайней мере у нас. Я-же покупал у микроэлектроники уже готовые платы датчиков (ADXL335+операционник, ADXL345), цены на сайте. Там-же и примеры
http://www.mykroe.som/eng/products/view ... ter-board/
http://www.mykroe.som/eng/products/view ... spi-board/

0

Может лучше измерять обьём жидкости? а не уровень?
Либо поставь два датчика уровня один в одном конце другой в другом конце бензобака и усредняй значения=)
А с акселерометром... в 300р? хмм
LIS331DL - 50-70 рублей в зависимости от партии
MMA7455LT - 80-100 рублей в зависимости от партии
хмм впринципе получается, но чисто моё ИМХО лучше измерять обьём=)
(кстате тут тоже загвоздка акселерометр - датчик ускорения.. а если ускорение равно нулю? но при этом грузовик движется по уклону?)

0

Для серии нужны другие количества, так что при оптовой закупке цены будут другими.
Непонятно, зачем три операционника. Переключай усиление или контроллером, или ключем в зависимости от напряжения питания.

0

А вместо ЦАП - ШИМ. Тогда и коммутации не нужно - все получится автоматически.

0

Если грузовик стоит - аксель наклон покажет верно. Если едет - будет прыгать.
Плюс выравнивание прибора относительно горизонта. На стоянке выставили, а дальше? Дальше машина едет по разбитой дороге. И её наклоны могут в 2 раза превышать уклон дороги :)
Подьем автодороги - например, 12% уклон, это всего 7 градусов. 20% - 11 град.

0

Дальше машина едет по разбитой дороге. И её наклоны могут в 2 раза превышать уклон дороги

И топливо в бочке бултыхается. Даже когда машина остановится, бултыхание продолжится еще некоторое время.
Так, что нужно интегрировать показания уровнемера.

0

акселерометр выдает вектор (три напряжения = 3 входа АЦПа)
на основе этих значений надо хранить 2мерную таблицу значений, т.к. бак не круглый (наклон в сторону и наклон вперед дает разные результаты)
возможно даже 3хмерную (если бак неправильной формы), третья координата текущий уровень.
дальше берешь бак такого размера, наливаешь бензин, начинаешь раскачивать. видишь что волна от борта до борта идет 3-5 секунд. значит значения АЦПа надо усреднять за 5 секунд. усреднять RC фильтрами имхо логичнее чем контроллером.

0

точно. надо найти чертежи бака и датчика топлива. от них плясать.

0

Я не думаю, что информация нужна раз в 5 секунд. Усреднять лучше за период не меньше минуты, а может быть за еще больший период. Ты ведь в машине не каждые 5 секунд смотришь на указатель топлива. Кстати, а зачем такой прибор? Отследить утечку?
P.S. Кстати, у меня на Votvо указатель топлива не болтается при езде по любой, даже самой раздолбанной дороге.

0

Знаю только одну машину, на которой стрелка топлива болтается, нива 78 года. В баке должны быть перегородки для предотвращения расплескивания топлива и его болтанки. Остальное - костыли, по-моему

0

"Усреднять лучше за период не меньше минуты"
Весело будет на бензозаправке=) ждать целую минуту пока покажет что бак полный))) А ещё веселее если при езде по грунтовке случайно пробил бак=) Вроде бензин есть, но машина не едет=) Правильнее усреднять значения раз 5 секунд, можно чаще, но не реже!

0

kot_smork, вы объем бака белаза представляете?

0

Большой БЕЛАЗ жрет 140 литров на 100 км (помню табличку на ВДНХ).
Думаю, бак литров на 500.

0

И вcе-таки, зачем нужен аппарат?
Я имею в виду не то, что написано в начале, а по существу - как составляющая системы.
Какова цель разработки?

0

woddy
я видел баки и больше и чо?
нам же надо измерять не в точном количестве литров, а примерно +-10(20) литров
(чаще всего видел систему с двумя датчиками расположенных в разных углах и их показания тупо усреднялись, проще чем эта система ещё не предумали)

0

Сообщение от kot_smork (чаще всего видел систему с двумя датчиками расположенных в разных углах и их показания тупо усреднялись, проще чем эта система ещё не предумали)

+1. Более того, если хочется, то можно показания не тупо усреднять, а с учетом геометрии бака. Тогда имеет такое пространство коэффициентов - от показания одного датчика и от разности показаний другого датчика. И по этому к-ту довольно точно можно вычислить НЕСРЕДНЕЕ.
А при трех датчиках - и по второй оси пусть наклоняется :)

0

Сообщение от drvtos ... А при трех датчиках - и по второй оси пусть наклоняется :)

Боюсь показаться назойливым, но, похоже, идем по кругу:

0

Спасибо за ответы. Вчера небыло возможности отписаться на форуме, только сейчас добрался до интернета. Вопрос с двумя датчиками уже обсуждался в прошлой ветке - заказчик этого не хочет, а если и захочет, то я лишусь заказа.
Стоимость деталей еще буду прикидывать, но допустим Атмега 4 в пределах доллара, аналоговые акселлерометр MMA7331 - нашел за 100 рублей. ЦАП DAC6311 тож недорого. Остальное там остается рассыпуха.
2kot_smork: а как измерять объем?

(кстате тут тоже загвоздка акселерометр - датчик ускорения.. а если ускорение равно нулю? но при этом грузовик движется по уклону?)

Но ускорение свободного падения всеравно действует. высчитываем угол наклона результирующего вектора ускорения к вертикальной оси.

Сообщение от mzw Непонятно, зачем три операционника. Переключай усиление или контроллером, или ключем в зависимости от напряжения питания. А вместо ЦАП - ШИМ. Тогда и коммутации не нужно - все получится автоматически.

а можете примерную схемку набросать? немного не понимаю как. Контроллером: это в зависимости от текущего напряжения выводить на ЦАП величины, уже поделенные на нужный коэффициент, а ОУ сделать с максимальным коэффициентом усиления (на выходе контроллера 5 вольт, на выходе ОУ 24 вольта) А ключами как это можно сделать? через делители напряжения?
И ШИМ все же не подойдет, нужна более менее вменяемая точность при различных температурах.

2mzw, 2ImTuTb!, 2woddy Топливо бултыхаться конечно будет, и грузовик будет скакать во все стороны, поэтому сюда нужно ввести интегрирование и для ацп и для акселлерометра. А для этого нужны полевые испытания.

точно. надо найти чертежи бака и датчика топлива. от них плясать.

думаю баки более менее правильной формы, по крайней мере заказчик не упомянул этого, когда говорил про таблицу. Но примерный разброс коэффициентов он сказал и хорошо представляет как это будет действовать, значит он уже думал по этому вопросу.

По поводу времени усреднения: думаю его можно сделать достаточно большим. Интегрирующее звено на пару минут. Ибо эти показания не нужны для водителя, они собираются только в качестве статистики.

А устройство нужно как дополнительное звено для системы сбора информации о расходе топлива, пробега, перемещения автотранспорта. Оно будет устанавливаться на разрезах на большегрузные машины. как уже заметил kot_smork, системе не нужна большая точность до одного литра. +- 10 литров будет достаточно. Впрочем эти системы и сейчас работают неплохо (с одним датчиком, без всякого компенсирования), но в показаниях датчика топлива, из за наклонов и спусков, образуются пики и провалы, и программа, обрабатывающая эту статистику, ошибочно принимает эти пики за дозаправку. Естественно эти ошибки нужно потом исправлять руками. Поэтому заказчику нужно небольшое дешевое устройство, которое сгладит эти пики и провалы. Всей проблемы, это конечно же, не решит, графики уровня топлива и дальше будут не прямыми, но это должно помочь ситуации.
Ну и самый главный вопрос - сколько денег мне просить за эту работу?

0

Сообщение от Midyk88 Ну и самый главный вопрос

...на который никто не даст тебе ответа :)
Тут ведь зависит от многого, в том числе - от твоего финансового самочувствия. И это вводит такой коэффициент на разумные расчеты, что сами расчеты становятся не слишком нужными. Практически, в подобных разовых работах речь идет о том, сколько клиент готов заплатить - а ты уж решаешь, хочеться ли тебе за это работать.

Ну, а разумные расчеты сводятся к оценке затрат времени и умножении этого на свою оценку тарифа. Ты говорил о 8 тысячах, о 23 тысячах - значит и о своих тысячах имеешь представление. А время оценить даже проще, представляя уже задачу.

Когда-то я любил срезать заказчика такой фразой: "Нет ничего хуже, чем недофинансированная работа. И мне скучно, и ты получишь полуфабрикат. Оно тебе надо?"
Высокую цену скоро забудут, а хорошее качество будут помнить всегда. Если настроение у клиента совершенно другое - я отказывался - ко всеобщей выгоде.

0