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技术领域:
本发明涉及液位传感器。
背景技术:
液位传感器(如用于检测汽车油箱内燃油液位的液位传感器、汽车燃油泵液位测量传感器等)是用于检测容器内液位的装置。
目前的液位传感器,如汽车燃油泵液位测量传感器,多采用电位器传感器。 电位器传感器包括浮子、电位器、浮子上的金属滑片和检测电路; 金属滑块可用于电位器。 向上滑动。 其工作原理是浮子浮在油面上。 当油位上升或下降时,浮子随着油位的上升或下降沿电位器上的轴轴向移动; 浮子上的金属滑片在电位器上滑动,改变电位器的输出电阻; 检测电路检测到电位的变化,传送给车载显示仪表,显示油量的变化。
电位器液位传感器的缺点是金属滑块与电位器电阻接触磨损,使用寿命短,同时会出现测量误差; 速率低,需要大的输入能量。
为了解决上述问题,中国专利CN2369227Y公开了“一种液位传感器”。 液位传感器为磁性开关式液位传感器。 它包括一个安装板,测量管固定在该安装板上。 测量管的上端有一个上限位器,测量管的下端有一个下限位器,两个限位器之间的测量管上装有一个浮球。 浮球内有磁铁,测量管上装有A接线板,接线板上有两排纵向排列的磁性开关数字液位传感器,磁性开关分别与接线板相连。
磁性开关式液位传感器的测量管内装有磁性开关。 浮球内的磁铁可在一个位置打开一对磁性开关,并输出到数显仪表,显示液位的位置。 由于磁性开关式液位传感器没有金属滑板和电阻板,因此无触点磨损,使用寿命长,抗冲击和振动性能好,不需要大的输入能量。 但这种液位传感器输出电压的变化是阶跃曲线,因此其线性度比较差,测量精度不理想,分辨率低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种输出变化线性度好、测量精度和分辨率高的液位传感器。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是一种液位传感器,包括浮子和磁铁,还包括支架、线性输出霍尔元件传感器、放大电路、霍尔元件传感器布置在支架的顶部。 霍尔元件传感器下方装有磁铁,磁铁与浮子相连; 霍尔元件传感器的输出端通过放大电路与显示仪表的输入端相连。
上述方案中,所述放大电路为具有线性校正功能的放大电路。
上述方案中,所述液位传感器还包括连杆,连杆一端铰接在支架上,另一端连接浮子; 磁铁固定在连杆上。
本发明的工作原理是浮子随液面上下运动,磁铁跟随浮子与支架上部的霍尔元件传感器发生相对位移变化。 霍尔元件传感器测量位移变化,通过放大电路向显示仪表输出信号,显示仪表显示液位高度。
与现有技术相比,本发明具有以下优点: 1、霍尔元件传感器为线性输出的霍尔元件传感器,因此,液位传感器输出变化的线性度好,测量精度和分辨率高。
2、放大电路为具有线性校正功能的放大电路,进一步提高了液位传感器的测量精度和分辨率。
3、浮子通过连杆铰接在支架上,磁铁固定在连杆上,可以减少磁铁的行程,有利于增加可测液位高度的范围,也可以提高稳定性的传感器。
图1为本发明实施例的结构示意图图2为本发明实施例的电路部分图3为具有线性校正功能的放大电路电路图4为放大电路的输出电压曲线图本发明的实施例
如图1所示数字液位传感器,本发明液位传感器实施例,液位传感器为汽车燃油泵液位传感器,包括浮子1、磁铁2、支架3、线性输出霍尔元件传感器4、连杆5、霍尔元件传感器4设置在支架3的上部,磁铁2设置在霍尔元件传感器4的下方。 连杆5的一端通过销轴6铰接在支架3上,另一端与浮子1相连,磁铁2固定在连杆5上。
如图所示如图2所示,霍尔元件传感器4的输出端通过放大电路与显示仪表的输入端相连。 如图3所示,放大电路为具有线性校正功能的放大电路,霍尔元件传感器4的输出端接电路的VI端,电路的VO端接输入端指针显示仪表的终端。 具有线性校正功能的放大电路是一种精密递减函数放大电路,它采用折线近似法对霍尔传感器的输出曲线进行校正,使输出电压或电流与油箱内油液液位趋于是线性的。
线性输出霍尔元件传感器4选用霍尼韦尔公司生产的SS490霍尔元件传感器。 霍尔元件传感器4由稳压电源供电。 霍尔元件传感器的电压输入引脚与燃油泵的电压输入线并联。 霍尔传感器的输入电压在规定的电压范围内,在霍尔传感器的输入端串接一个阻值为4kΩ的调压电阻7(如图1所示),用于降低燃油泵到传感器的输入电压在输入电压范围内。
本发明液位传感器实施例的工作原理是浮子漂浮在燃油液面上。 做轴向运动; 安装在支架3上的霍尔元件传感器4在变化磁场源的作用下,其磁通量将发生线性变化,从而使霍尔元件传感器4的输出电压呈现线性变化,变化后的电压通过放大电路传送到汽车中央单元的指示仪表,检测油箱内液位的变化。
本发明实施例具有灵敏度强、输出线性度好、测量精度高的特点。 具有线性校正功能的放大电路的输出特性曲线如图4所示,图中横轴为油箱中燃油的液位,纵轴为油箱输出的电压或电流本发明。
本发明实施例可以固定在普通燃油泵上,其输入输出引线与燃油泵的输入输出端子连接,与普通燃油泵的兼容性强,易于推广使用。 .
维权请求
1. 一种液位传感器,它包括浮子(1)、磁铁(2),其特征在于它还包括支架(3)、线性输出、放大电路、霍尔元件传感器(4)的霍尔元件传感器(4) )安装在支架(3)上部,磁铁(2)安装在霍尔元件传感器(4)下方,磁铁(2)与浮子(1)相连; 霍尔元件传感器(4)的输出端放大电路与显示仪表的输入端相连。
2.根据权利要求1所述的液位传感器,其特征在于,所述放大电路为具有线性校正功能的放大电路。
3.根据权利要求1所述的液位传感器,其特征在于,所述液位传感器还包括连杆(5),连杆(5)的一端铰接在支架(3)上,另一端固定在支架(3)上。与浮子相连 (1) ; 磁铁(2)固定在连杆(5)上。
抽象的
本发明涉及一种液位传感器,包括浮子(1)、磁铁(2)、支架(3)、线性输出霍尔元件传感器(4)和放大电路,霍尔元件传感器( 4)安装在支架(3)上,磁铁(2)安装在霍尔元件传感器(4)下方,磁铁(2)与浮子(1)连接; 霍尔元件传感器(4)的输出端通过放大电路输入端与显示仪表相连。 霍尔元件传感器是一种线性输出的霍尔元件传感器,因此,液位传感器输出变化的线性度好,测量精度和分辨率高。
文件编号G01F23/30GK1811350SQ20061001841
公开日 2006 年 8 月 2 日 申请日 2006 年 2 月 24 日 优先权日 2006 年 2 月 24 日
发明人陈汉勋、许大伟、赵雷刚申请人:武汉理工大学
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