Hola. Ando un tiempo trabajando en un medidor de nivel de combustible de tipo capacitivo y de momento lo que llevo hecho me está funcionando bastante bien. Por ello paso a compartir y a detallar como lo he hecho y si alguien quiere aportar alguna idea mejor o como mejorarlo.
El principio de funcionamiento es sencillo, un sensor capacitivo consiste en un tubo, en mi caso he usado un tubo de cobre hueco de 5mm de diámetro. En su interior he pasado un hilo de cobre aislado extraido de un viejo transformador. es hilo de 3mm. Esto hace como si fuese un condensador cuyo dieléctrico en principio sería aire. el tubo es tan largo como el deposito que se quiere medir. La gasolina entra por la parte inferior del tubo y lo va llenando manteniendose siempre lleno al mismo nivel que el tanque. La gasolina no es conductiva pero hace de dieléctrico y ello afecta a la capacitancia que presenta el conjunto tubo/filamento en su conexión por la parte superior.
Esto es lo básico. Al margen de que el filamento no está a lo loco dentro del tubo, sino que está acomodado con pequeños trozos de funda de cable de una vieja bomba de gasolina sumergida (soportan la gasolina sin deteriorarse) y mantienen el filamento centrado a lo largo de todo el tubo de medición.
Pasando a la parte electrónica, el circuito es el siguiente:
Usando un microcontrolador, uso 3 entradas analógicas. Dos de ellas son Vref+ y Vref- ( Mediante los potenciómetros que son multivueltas ajusto el techo y el suelo del modulo analogico del micro) y la tercera salida medirá el voltaje obtenido de la salida del circuito de sonda que funciona de la siguiente manera:
5V atraviesan R12 de 1K, pasan por un diodo de tipo rectificador y cargan el condensador C12 que es electrolítico de 22 uF (condensador de consigna o hold, ya que es este voltaje el que será leido por el adc). Este voltaje es aplicado al pin de entrada analogico a medir del microcontrolador a traves de la resistencia R19 de 10K. La resistencia R19 garantizará la descarga del condensador y que la lectura del adc sea cero en ese caso polarizandola a gnd.
Por otro lado, el transistor mosfet recibe en su base un PWM permanente al 50% dutty a 500 Khz ( Esta frecuencia se elige por que es en la que mejor respuesta del sensor de nivel tengo), es donde mas se acusa la variación con el nivel. Si por ejemplo el tubo fuese mayor de diámetro, esta frecuencia ya no valdría, habría que buscarle otra donde el sensor reaccione lo mejor posible. Esto lo hice a prueba/error.
La sonda está conectada en el colector del transistor donde recibe también los 5V a traves de la R12. Cuando la sonda se conecta, al comportarse como un condensador descargado hace que el voltaje caiga mientras se carga. Gracias al transistor, la sonda se carga y descarga 500.000 veces por segundo, por lo que según su capacidad (segun el nivel) la caida de tensión que provoca en el punto del colector es mayor o menos, afectando al voltaje que finalmente se ingresa en el capacitor C12.
Una vez se tiene todo conectado, se somete la sonda a nivel minimo y se lee el valor que arroja el ADC (10 bits). Con el potenciómetro Vref- se trata de dejar este valor lo mas cerca posible del cero.
Luego se llena a tope la sonda y a nivel maximo se lee el voltaje que da el adc y se ajusta VREF+ hasta dejarlo lo mas cerca posible de 1024.
Y ya está. Ahora el ADC responde entre 0 y 1024 segun la sonda está a minimo o a máximo.
Si se tienen zonas muertas donde la sonda no quiere responder hay que jugar con la frecuencia del PWM.
Y eso es todo.
Me funciona de lujo. Si alguien lo sabe hacer de otra forma no obstante soy todo oidos..
Un saludo.