液位監(jiān)測電壓信號傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種可用于油箱油位測量、汽車、游艇油位測量、油罐運輸設(shè)備、輕工設(shè)備等多種場合，輸出信號為電壓信號式的油量傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]油量傳感器分為擺桿式油量傳感器和立式油量傳感器兩種。輸出模擬量信號都為電阻。擺桿式油量傳感器在油液被顛簸震蕩時很容易損壞，因此已逐步被立式油量傳感器替代。立式油量傳感器由磁鋼浮子、舌簧管、金屬膜電阻等組成。在輸出模擬量的同時，還根據(jù)油位不同，輸出開關(guān)信號。油量傳感器的量程根據(jù)油箱內(nèi)高確定。電氣接線方式有三種:單線制(輸出模擬量；外殼接地)；雙線制(輸出模擬量；外殼不接地)；四線制(輸出模擬量；高位報警；低位報警；公共負極)。工作介質(zhì):汽油、柴油、液壓油。油、液位傳感器共分兩類:一類是用滑動電位器為基本檢測元件，它是由浮子帶動電位器，再用歐姆表檢測其阻值，從而達到顯示油位的目的，但當油垢覆蓋電位器后，其阻值會發(fā)生變化，造成誤差太大，甚至不能使用，使此類油箱傳感器成為壽命很短的易損件。另一類是用電感線圈為基本檢測元件。它是用浮子帶動電感線圈，改變震當電路的振蕩頻率，再通過頻率計檢測其頻率來測定油(液)位。但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，調(diào)試麻煩，成本高，價格貴，不能被廣泛使用?，F(xiàn)有技術(shù)中的電容式油量傳感器相比傳統(tǒng)的浮子式油量傳感器，其顯著的優(yōu)點在于取消了機械傳動機構(gòu)，結(jié)構(gòu)緊湊、體積較小、使用時間更長、精度大幅度提高。電容式傳感器的原理是，液面變化引起電容變化，電容變化引導(dǎo)電路板輸出一個與液位相對應(yīng)的輸出信號(電壓、電流、數(shù)字)來反映容器油量。電容傳感器能分辨液面Imm內(nèi)的變化，所以其檢查精度很高，精度在0.5%以內(nèi)。電容式油量傳感器的傳感部分是一個同軸的容器，當油進入容器后引起傳感器殼體和感應(yīng)電極之間電容量的變化，這個變化量通過電路的轉(zhuǎn)換并進行精確的線性和溫度補償。電容式油量傳感器是目前飛行器油量測量的主要測量手段，雖然其生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)十分成熟，但是隨著飛行器的更新?lián)Q代，電容式油量傳感器輸出的電容信號已漸漸的暴漏如下問題:
[0003]電容信號的數(shù)量級太小，為pF級。在信號傳輸過程中極易受到傳輸電纜、電連接器等產(chǎn)生的寄生電容的影響，使測量精度受很大影響；
[0004]電容信號不易采集。相比于電壓、電流、周期信號，電容信號采集很難，很多生產(chǎn)接受電容信號設(shè)備的單位不具備采集電容信號的能力，使電容式傳感器的使用范圍受到限制;
[0005]電容信號抗電磁干擾能力差。電容信號在傳輸過程中，很容易受到電磁干擾，特別是短波干擾。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型的目的是針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，提供一種輸出信號易于傳輸、抗干擾能力強、穩(wěn)定性、可靠性、能夠提高電容信號測量精度的電壓輸出的油量測量傳感器。
[0007]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種液位監(jiān)測電壓信號傳感器，包括由兩根同軸裝配的外管3和內(nèi)管4連接法蘭盤構(gòu)成的電容式油量傳感器，其特征在于:在位于電容式油量傳感器內(nèi)管4底部的自由端，軸向相隔有同軸裝配的補償中管5和補償內(nèi)管6，補償中管5、補償內(nèi)管6與外管3構(gòu)成了兩個并聯(lián)電容器，兩個并聯(lián)電容器共用電容式油量測量傳感器的外管3組成介電常數(shù)補償傳感器，電容式油量傳感器和介電常數(shù)傳感器傳輸?shù)碾娙菪盘柾ㄟ^裝配在法蘭盤2腔體中的信號轉(zhuǎn)換電路1，轉(zhuǎn)換為電壓信號輸出的信號。
[0008]本實用新型相比于現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益效果:補償了被測介質(zhì)介電常數(shù)隨溫度變化的油量信號，
[0009]采集信號易于傳輸、抗干擾能力強。本實用新型傳感器在傳統(tǒng)電容式油量增加信號轉(zhuǎn)換電路，將電容式油量傳感器的輸出信號轉(zhuǎn)換為電壓信號輸出。通過轉(zhuǎn)換電路將電容式油量傳感器和介電常數(shù)補償傳感器輸出的電容信號轉(zhuǎn)換為電壓信號輸出，縮短了電容信號的傳輸距離，減小了信號傳輸電纜產(chǎn)生的寄生電容的影響，使電容式油量傳感器輸出的電壓信號易于采集，克服了電容式傳感器的使用范圍受到限制的缺陷。同時比電容式油量傳感器電容信號更強的抗干擾能力，解決了現(xiàn)有技術(shù)電容信號抗電磁干擾能力差，電容信號在傳輸過程中，很容易受到電磁干擾，特別是短波干擾的問題。本實用新型在信號轉(zhuǎn)換電路中采集電容量C的電路采用減法計算，僅利用與油量有關(guān)的電容增量，減小了因傳感器中導(dǎo)線等產(chǎn)生的寄生電容的影響，提高了測量數(shù)據(jù)的有效性；信號轉(zhuǎn)換電路中增加介電常數(shù)補償電路，采集介電補償傳感器輸出的電容信號并計算，使油量傳感器輸出的信號不易受被測介質(zhì)的溫度變化等環(huán)境的影響，輸出準確的實際被測介質(zhì)量。
[0010]穩(wěn)定性、可靠性。本實用新型在傳統(tǒng)的電容式油量增加轉(zhuǎn)換電路，將電容式油量傳感器的輸出信號轉(zhuǎn)換為電壓信號輸出，在電容式油量傳感器的底部增加電容式測量原理的介電常數(shù)補償傳感器，在電容式油量傳感器頂端的法蘭盤中增加信號轉(zhuǎn)換電路，在油量傳感器底部增加的介電常數(shù)補償傳感器，增加了介電常數(shù)補償功能，提高了油量傳感器穩(wěn)定性、可靠性。
[0011]電容信號測量精度提高，本實用新型在電容式油量傳感器的基礎(chǔ)上，增加了信號轉(zhuǎn)換電路，將傳輸過程中極易受到傳輸電纜、電連接器等產(chǎn)生的寄生電容的影響的電容信號轉(zhuǎn)換為了電壓信號，進一步提高了測量精度。
【附圖說明】
[0012]本實用新型的具體結(jié)構(gòu)由以下的實施例及其附圖給出，但并不因此將本實用新型限制在所述的實施例范圍之中。
[0013]圖1是本實用新型液位監(jiān)測電壓信號傳感器的結(jié)構(gòu)透視圖。
[0014]圖2是本實用新型的液位監(jiān)測電壓信號傳感器的電路原理示意圖。
[0015]圖中:1信號轉(zhuǎn)換電路，2法蘭盤，3外管，4內(nèi)管，5補償中管、6補償內(nèi)管。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和實施例進一步說明本實用新型，但并不因此將本實用新型限制在所述的實施例范圍之中。
[0017]參閱圖1。在以下描述的一個最佳實施例中，液位監(jiān)測電壓信號傳感器包括:由兩根同軸裝配的外管3和內(nèi)管4連接法蘭盤構(gòu)成的電容式油量傳感器、介電常數(shù)補償傳感器和信號轉(zhuǎn)換電路。電容式油量測量傳感器由兩根同軸的外管3和內(nèi)管4組成。介電常數(shù)補償傳感器由同軸外管3、補償中管5和補償內(nèi)管6構(gòu)成兩個柱形同軸電容并聯(lián)而成。其中，外感應(yīng)管3和補償中管5構(gòu)成一個補償電容器，補償中管5和補償內(nèi)管6構(gòu)成了另一個補償電容器。信號轉(zhuǎn)換電路I通過