Wskaźnik ilości płynu do spryskiwaczy szyb samochodowych.

Wskaźnik ilości płynu do spryskiwaczy szyb samochodowych


Płyn do spryskiwaczy szyb podlega ciągłemu zużyciu, można powiedzieć, że tak samo jak paliwo. W większości samochodów brak jest kontroli zużycia tego płynu, a jeżeli taka kontrola jest, to tylko w postaci kontrolki sygnalizującej prawie pusty zbiornik. W obu przypadkach trzeba często zaglądać pod maskę, aby dowiedzieć się o zawartości zbiornika.
Opisywane urządzenie pozwala monitorować na bieżąco napełnienie zbiornika z wystarczającą dokładnością. Jest to szczególnie ważne, gdy samochód jest wyposażony w spryskiwacze reflektorów. Następuje wtedy dużo większe zużycie płynu i często może się zdarzyć, że go zabraknie.
Urządzenie jest bardzo proste i współpracuje z łatwym do zrobienia czujnikiem poziomów płynu, oraz z wyświetlaczem w postaci linijki diodowej, również łatwym do wykonania. Jest także przewidziana regulacja jasności wyświetlacza w zależności od oświetlenia zewnętrznego. Schemat ideowy urządzenia jest pokazany na rys.1, płytka drukowana na rys.2.
Gdy zbiornik jest pełny, wszystkie pręty czujnika są zanurzone i stosunkowo mała rezystancja płynu (ok. 20÷30kΏ) w stosunku do pręta nr 5 (masa) zapewnia niskie stany na wejściach przerzutników Szmitta B1, B2, B3, B4. Na wyjściach przerzutników są stany wysokie i świecą zielone diody D1, D2, D3, D4. Układ działa poprawnie także wtedy, gdy w zbiorniku jest czysta woda.
W miarę ubywania płynu, wynurzają się kolejne pręty i gasną kolejne diody. Gdy wynurzy się ostatni pręt 4, gaśnie zielona dioda D4 i w to miejsce zapala się czerwona dioda D5, sygnalizując konieczność uzupełnienia płynu. Diody D6÷D10 (pomarańczowe) są ułożone w kształcie zbiornika, i tworzą jednocześnie skalę odniesienia dla diod D1÷D5, symbolizujących napełnienie zbiornika.
W czasie jazdy, na przykład przy przyspieszaniu lub hamowaniu następuje kołysanie lustra płynu, i gdy poszczególne pręty są na granicy wynurzenia, efekt kołysania jest bardzo dobrze widoczny na wyświetlaczu, dając dodatkowo dokładniejsze rozeznanie o ilości płynu. Układ z przerzutnikiem B6, oraz tranzystor T1 służą do regulacji jasności wyświetlacza w zależności od oświetlenia zewnętrznego.
Elementy B6, R13, C1 tworzą generator impulsów prostokątnych o częstotliwości około 1kHz (przy odłączonych elementach R12 i R15). Dzielnik R12 i fotorezystor R15 wpływa w dość szerokich granicach na zmianę częstotliwości powtarzania impulsów impulsów mniej więcej jednakowej szerokości, w rezultacie powstaje przebieg prostokątny o zmiennym współczynniku wypełnienia, który za pomocą tranzystora T1 reguluje jasnośc świecenia wyświetlacza. Automatycznej regulacji jasności wyświetlacza nie można zrealizować w bardziej prosty sposób, na przykład za pomocą szeregowo włączonego fotorezystora, gdyż zmienia się ilość świecących diod i jasność wyświetlacza zależałaby od poziomów płynu.
Aby wyregulować układ, zamiast rezystora R12 należy zamontować rezystor nastawny i wyregulować optymalną jasność wyświetlacza w ciemności, na przykład w porównaniu do jasności innych wskaźników. W modelowym układzie wypadła wartość R12 = 94k (2x47k). Układ zachowuje dobrą regulację jasności w okresach przejściowych, tzn. o świcie, o zmierzchu, w tunelach. W ciągu dnia rezystancja fotorezystora jest na tyle mała, że na wejściu B6 jest stan niski i generator jest zablokowany a wyświetlacz świeci maksymalną jasnością. Rezystor R11 jest zamontowany zamiast zwory i służy jednocześnie jako zabezpieczenie na wypadek zwarcia w układzie scalonym. Rezystor R16 służy jako zabezpieczenie przed zniszczeniem wyświetlacza, na wypadek gdyby do diod dostało się napięcie zasilania (zdarzyło się!). Wymiana spalonej diody jest równoznaczna ze zrobieniem nowego wyświetlacza.
Kształt płytki drukowanej, obudowa urządzenia oraz umieszczenie wyświetlacza i fotorezystora zostały zaprojektowane z myślą o zabudowie całości w otwartym schowku pod odbiornikiem radiowym w samochodzie Skoda Octavia. W innym przypadku wskazane jest zamontowanie wyświetlacza oddzielnie w dogodnym miejscu. Konieczne jest wtedy fotorezystora wewnątrz wyświetlacza. W obudowie wyświetlacza jest na to wystarczająca ilość miejsca.


Czujnik poziomów płynu

Konstrukcja czujnika jest pokazana na rys.3. Jako pręty czujników jest wykorzystany miedziany drut o średnicy 1, 4 mm w izolacji winylowej. Jest to typowy, izolowany przewód o przekroju 1,5mm2 stosowany w energetyce. W podstawie 2 czujnika, wykonanej z plastikowej płytki o grubości 4 mm należy wywiercić na obwodzie koła o średnicy ok.11mm, 5 otworów do włożenia drutów. Otwory powinny mieć taką średnicę (ok. 2,8mm) aby można było z trudem przepchnąć drut w izolacji. Dla ułatwienia można izolację rozgrzać w gorącej wodzie. Następnie odizolować końcówki i tak je uformować, aby można było włożyć magnetofonowe gniazdo 5 typu DIN. Trzeba też wtopić lutownicą dwie kotwiczki 3, wykonane z tego samego drutu. Następnie przestrzeń pod gniazdem wypełnić starannie ugniecioną „Poxiliną”. Przekładka papierowa 4 zapobiega przyklejeniu gniazda. Po około 10 minutach, po stwardnieniu Poxiliny konstrukcja nabiera sztywności. Esowate wygięcie drutów usztywnia konstrukcję i zapobiega obróceniu się drutów, a kotwiczki zapobiegają ewentualnemu odklejeniu Poxiliny od podłoża 2. Pozostawienie izolacji na całej długości drutów usztywnia i uszczelnia konstrukcję, oraz zapobiega zwarciom pomiędzy drutami.
W następnej kolejności należy przyciąć druty do odpowiedniej długości, w zależnośći od kontrolowanych poziomów płynu. Końce drutów powinny być zagięte poziomo na długości ok. 15mm i odizolowane na łączna długość ok. 25mm.
Zbiorniki płynu w celu maksymalnego wykorzystania miejsca pod maską samochodu mogą mieć nieregularny kształt, i w takich zbiornikach objętość płynu nie jest proporcjonalna do wysokości. W takim przypadku długość prętów pomiarowych należy wyznaczyć nalewając do zbiornika odmierzone ilości wody. Pręt nr5 (masa) powinien sięgać na głębokość 3 do 4mm od dna zbiornika. Należy pamiętać o pozostawieniu zapasu na zagięcie końców. Przed rozpoczęciem budowy czujnika trzeba też sprawdzić jak jest ilość wolnej przestrzeni nad planowanym miejscem zamontowania czujnika, gdyż może się okazać, że trzeba będzie zastosować płaskie gniazdo i zagiąć styki do poziomu. Pręty pomiarowe nie muszą być ustawione pionowo, ważna jest wysokość na jakiej znajdują się jej końce. W górnej ściance zbiornika jest wycięty otwór o średnicy ok. 15mm, i czujnik jest przykręcony do ścianki za pośrednictwem gumowej uszczelki czterema mosiężnymi wkrętami do drzewa.

Wyświetlacz

Wyświetlacz może być wykonany w dowolny sposób, w zależności od inwencji i potrzeb.

Konstrukcja w modelowym wykonaniu jest pokazana na rys.4. Jako obudowa wyświetlacza został wykorzystany korpus wyłącznika typu „Rocker” montowany w standardowym prostokątnym otworze o wymiarach 13x19mm i symbolu katalogowym AE-T8550VBAAA. Należy zwrócić uwagę, aby klawisz i boki otworu wewnętrznego były prostokątne, gdyż są odmiany podobnych wyłączników owalizowanymi bokami i w takim korpusie zespół diod nie mieści się. Z wyłącznika należy usunąć klawisz i obciąć dno ze stykami. W ten sposób uzyskuje się wygodną do montażu obudowę 3. W otwór obudowy należy wkleić klejem „Kropelka” ciemną plastikową szybkę 4. Diody należy skleić ze sobą w sposób pokazany na rysunku (podzespół 1) stosując przekładki z czarnego papieru pomiędzy diodami. Nie należy stosować przekładek pomiędzy wąskimi bokami diod 6, 7, 8, 9, 10. Następnie na zespół diod należy nałożyć osłonę 2, ustalającą grubość ścianek świecącego zbiornika na około 0,4- 0,5mm. Całość wraz z rezystorem R16 i ewentualnie fotorezystorem R15, umieścić w obudowie 3 i zamocować Poxilina lub klejem silikonowym.
Dla ułatwienia sklejania, diody należy nakleić jedną stroną na pasek czarnego papieru, i po wyschnięciu kleju wyciąć z tego paska za pomocą żyletki. Diody 6, 7 oraz 9, 10 należy nakleić parami, tak, aby stykały się ze sobą. Należy używać minimalnych ilości kleju, aby klej nie wypłynął na powierzchnie czołowe diod. Należy dokładnie zaplanować stronę diody, którą przykleja się do papieru, aby później można było w sposób najprostszy dokonać połączeń końcówek.
Osłona 2 jest zlutowana z pasków cienkiej folii miedzianej. Należy wykonać ją bardzo starannie, gdyż najmniejsza niedokładnośc jest natychmiast zauważalna. Jest to najtrudniejszy element do wykonania w całym urządzeniu.
W przypadku montowania fotorezystora wewnątrz obudowy należy przewidzieć odpowiednią przesłonę uniemożliwiajacą podświetlenie diodami.
Wskazania miernika poziomu płynu spryskiwaczy nie są na tyle ważne, aby wyświetlacz montować w bezpośrednim polu widzenia. W każdym samochodzie z pewnością znajdzie się miejsce, gdzie nie będzie żal wycinać otworu, a starannie wykonany wyświetlacz może posłużyć nawet jako ozdoba.


Wykaz elementów:

US1- CD4584 lubMC14106…………………………………...................-1szt.
T1 – BC548 …………………………………………………….......................-1szt.
R1-R4 – 1M/0,1W……………………………………………......................-4szt.
R5 - R10 1k/0,1W……………………………………………......................-6szt.
R11 – 1/0,1W………………………………………………….......................-1szt.
R12*-dobierany ok. 94k
R13 – 51k/0,1W………………………………………………......................-1szt.
R14 – 3,3k/0,1W………………………………………………......................-1szt.
R15 – fotorezystor MPY7P……………………………………..................-1szt.
R16 – 47/0,1W……………………………………………….........................-1szt.
C1 – 22nF……………………………………………………..........................-1szt.
D1-D3 – diody LED zielone 2x5mm L-113GDT……………..........-3szt.
D4, D5 – dioda LED czerwono/zielona 2x5mm L-119EGW…..-1szt.
D6-D10 – diody LED pomarańczowe 2x5mm L-153EDT …....-5szt.
Gniazdo 5stykowe magnetofonowe DIN……………………...........-1szt.
Wyłącznik „Rocker” AE-T8550VBAAA……………………...............-1szt.
Izolowany przewód 1,5mm2…………………………………................-ok.1,5m
Przewód do podłączenia czujnika…………………………….............-ok.10-15m
Złącze 6stykowe……………………………………………….....................-1szt.