Polttoainemittari on autossa tai muussa ajoneuvossa oleva laite, joka mittaa ajoneuvossa vielä olevan polttoaineen määrän. Tämän tyyppistä järjestelmää voidaan käyttää bensiinin tai muun nesteen määrän mittaamiseen. Se koostuu tyypillisesti anturi- tai lähetysyksiköstä, joka mittaa todellisuudessa jäljellä olevan polttoaineen määrän, ja mittarista tai osoittimesta, joka välittää nämä tiedot polttoainesäiliön ulkopuolelle. Polttoainemittari voidaan suunnitella useilla eri tavoilla, ja monissa mittareissa on useita puutteita, jotka voivat tehdä lukemista vähemmän tarkkoja.
Polttoainemittaria, jota kutsutaan myös kaasumittariksi, käytetään tyypillisesti välittämään tietoa polttoaineen varastoinnista ajoneuvoa käyttävälle tai varastosäiliötä käyttävälle henkilölle. Autossa tämä mittari koostuu tyypillisesti kahdesta osasta, jotka yhdessä mittaavat polttoaineen määrän ja välittävät tämän mittauksen kuljettajalle. Polttoainemittarin kaksi osaa ovat anturi- tai lähetysyksikkö ja ilmaisin tai mittari.
Tunnistinyksikkö on polttoainemittarin osa, joka löytyy ajoneuvon varsinaisesta polttoainesäiliöstä tai on liitetty siihen. Esimerkiksi autossa anturiyksikkö koostuu polttoainesäiliön sisällä olevasta kellukkeesta, joka on kytketty metallitankoon, joka kulkee pieneen sähköpiiriin. Uimuri nousee tai laskee polttoainesäiliössä olevan bensiinin määrän mukaan.
Kun uimuri liikkuu, varsi, johon se on kytketty, siirtää pyyhkimen, joka on kytketty vastukseen kyseisessä sähköpiirissä. Kun säiliö on täynnä ja uimuri on ylhäällä, vastus siirretään toiselle puolelle piiriä ja suuri määrä virtaa pääsee kulkemaan läpi. Kun säiliö tyhjenee ja uimuri laskee, pyyhin liikkuu piirissä, vastus kasvaa ja virta pienenee.
Polttoainemittarin toisella puolella on osoitin tai mittari, joka näyttää tietoja polttoainetasoista auton kuljettajalle. Tämä voi koostua joko bimetallinauhasta tai mikroprosessorista, joka on kytketty anturiyksikön piiriin. Kun vastus muuttuu piirissä, virta kasvaa tai pienenee, ja bimetallinauha taipuu tai suoristuu riippuen virran muutoksista, jotka lisäävät tai laskevat nauhan lämpötilaa. Kun nauha muuttaa muotoaan, se liikuttaa fyysisesti neulaa polttoainenäytössä ja ilmoittaa, että polttoainesäiliö on tyhjä, täynnä tai jonkin verran siltä väliltä. Mikroprosessori pystyy käsittelemään virran muutokset ja lähettää sitten signaalin mekanismille, joka liikuttaa neulaa samalla tavalla.
Polttoainemittarin suunnittelu antaa kuitenkin mahdollisuuden virheisiin tarkassa polttoaineen mittauksessa. Esimerkiksi polttoainesäiliössä oleva uimuri voi saavuttaa säiliön yläosan eikä laskeudu alas ennen kuin polttoaine on mennyt uimurin pohjan alapuolelle. Tästä syystä monet polttoainemittarit näyttävät olevan täynnä, kun polttoainetta on käytetty, koska uimuri ei ole alkanut laskeutua. Kun uimuri saavuttaa pohjan, se näyttää säiliön olevan tyhjä, vaikka säiliössä olisi vielä huomattava määrä polttoainetta jäljellä. Polttoainesäiliön muoto voi myös vaikuttaa polttoainemittarin tarkkuuteen, koska epätasaisten muotojen tilavuudet eivät välttämättä ole helposti mitattavissa.