CN101813507A - 用于车辆油位检测的传感器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于车辆油位检测的传感器，该传感器为厚膜电位计式传感器，包括：一可调油位传感器分压电阻Rx，其一端V2通过分压电阻Rcons与电源Vcc的正极相连接，其中：所述可调油位传感器分压电阻Rx的滑动触点端作为传感器的电压输出端V1，所述可调油位传感器分压电阻Rx的另一端作为传感器的接地端V3与电源Vcc的负极相连接。本发明能够最大限度消除滑动触点和导带之间的接触区域产生的接触电阻对检测信号的影响，极大提高车辆油位检测信号的准确性。

Description

用于车辆油位检测的传感器

技术领域

本发明涉及一种车辆油位传感器，特别是涉及一种用于检测车辆油位的厚膜电位计式传感器。

背景技术

现有的检测车辆油箱油位的传感器均采用两线制结构。图1是现有的车辆油位传感器---两线制厚膜电位计式传感器等效电路原理图。由图1可以看出，该传感器仅采集输出一路电压信号，即V1，

V1＝VCC×(Rx+Rcontact)/(Rcons+Rx+Rcontact)

其中，VCC为电源电压，Rcons为分压电阻，Rx为可调油位传感器分压电阻，Rcontact为可调油位传感器分压电阻的滑动触点和导带之间的接触电阻。

结合图2所示，所述两线制厚膜电位计式传感器输出的一路电压信号V1经模-数转换器转换后传送给仪表或其它类型的控制器模块。

导带(导体电极区)的材料可以为含Ag(银)的金属材料，滑动触点的材料可以为Cu(铜)、Ni(镍)、Ag(银)、Zn(锌)等或其合金。滑动触点和导带之间机械接触不良，滑动触点或导带的表面硫化、氧化等腐蚀，滑动触点和导带之间存在灰尘等都容易在滑动触点和导带之间的接触区域产生接触电阻Rcontact。

由于现有的两线制厚膜电位计式传感器采集一路信号，无法有效消除由于腐蚀等原因引起的接触电阻Rcontact的影响，从而无法获取真实的油位对应的电阻数值，使检测的油位信号不准确。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于车辆油位检测的传感器，能够最大限度消除滑动触点和导带之间接触区域产生的接触电阻对检测信号的影响，提高油位检测信号的准确性。

为解决上述技术问题，本发明的用于车辆油位检测的传感器为厚膜电位计式传感器，包括：一可调油位传感器分压电阻Rx，其一端通过分压电阻Rcons与电源Vcc的正极相连接，所述可调油位传感器分压电阻Rx的滑动触点端作为传感器的电压输出端V1，所述可调油位传感器分压电阻Rx的另一端作为传感器的接地端V3与电源Vcc的负极相连接。

由于采用上述三线制结构，且将可调油位传感器分压电阻Rx的滑动触点端作为传感器的电压输出端V1，因此，本发明是一种高信号输出性能的三线制厚膜电位计式传感器；能够有效消可调油位传感器分压电阻Rx的滑动触点与导带的接触区域之间形成的接触电阻Rcontact对油位传感器检测信号的影响，极大提高车辆油位检测信号的准确性，最终使车辆显示正确的油位。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是两线制厚膜电位计式传感器等效电路原理图；

图2是图1所示传感器输出信号应用于仪表或其它控制器的示意图；

图3是本发明的传感器一实施例等效电路原理图。

图4是图3所示传感器输出信号应用于仪表或其它控制器的示意图；

图5是用于车辆油位检测的传感器一实施例结构示意图；

图6是图5所示用于车辆油位检测的传感器中陶瓷基片正面视图；

图7是图6所示陶瓷基片一实施例的背面视图。

具体实施方式

参见图3，在一实施例中所述的用于车辆油位检测的传感器为三线制厚膜电位计式传感器，包括一可调油位传感器分压电阻Rx。

电源Vcc为所述车辆油位传感器提供电源电压，其电源正极与分压电阻Rcons的一端相连接。所述分压电阻Rcons的另一端与可调油位传感器分压电阻Rx的一端V2相连接。可调油位传感器分压电阻Rx的另一端作为传感器的接地端V3可以与电源Vcc的负极相连接，还可以通过串接一电阻R1与电源Vcc的负极相连接。电阻R1的作用是能作为传感器的故障诊断端。

所述可调油位传感器分压电阻Rx的滑动触点端作为传感器的电压输出端V1。

如前所述，并结合图3所示，由于接触不良、腐蚀和灰尘等原因，所述可调油位传感器分压电阻Rx的滑动触点与导带之间的接触区域会形成接触电阻Rcontact；在图3中等效于接触电阻Rcontact的一端与导带相连接，接触电阻Rcontact的另一端与所述可调油位传感器分压电阻Rx的滑动触点端相连接。

结合图4所示，在实际应用中，图3所示的厚膜电位计式传感器的输出端V1和接地端V3分别与仪表或其它类型的控制器模块的模-数转换器的相应端子相连接，则仪表或其它控制器采集到的电压信号V1，就直接反映了真实油位高度对应的电阻数值。可调油位传感器分压电阻Rx的一端V2，可以与仪表或其它类型的控制器模块的模-数转换器的相应端子相连接，由仪表或其它类型的控制器模块为传感器提供电源；也可以通过分压电阻连接到外部电源，由外部电源供电。

所述用于车辆油位检测的传感器的作用机理为：

其一、仪表和其它控制器的数据采集回路为了数据采集准确的要求，需要确保采样回路的电阻非常大，而接触电阻Rcontact与数据采集回路串联，其本身的存在更有利于实现数据采集的准确，而对采样回路无实质性的影响。

其二、在前述的采样回路的电阻非常大的前提下，采样回路可以视为断路，现假定可调电阻油位传感器Rx的最大量程为R(Rx≤R)，则传感器回路电流I可以通过如下公式求得：

I＝Vcc/(Rcons+R+R1)    (公式1)

反映油位高度的输出电压V1，可由如下公式求得，

V1＝I×(Rx+R1)＝Vcc×(Rx+R1)/(Rcons+R+R1)(公式2)

输出电压V1与接触电阻Rcontact无关，接触电阻Rcontact被屏蔽。

图5是图3所示车辆油位传感器的一个具体实施例，它与现有的两线制厚膜电位计式传感器结构基本相同，包括骨架2、游丝弹簧1、簧片支撑3、导带(导体电极区)4、滑动触点5、陶瓷基片6、浮子杆组件7和电阻区9。陶瓷基片6、簧片支撑3和游丝弹簧1设置在骨架2内，游丝弹簧1和簧片支撑3相连接，簧片支撑3的一端设有滑动触点5(即所述可调油位传感器分压电阻Rx的滑动触点)。结合图6所示，陶瓷基片6上设有电阻区(即所述可调油位传感器分压电阻Rx)9，导带4与电阻区9电连接，滑动触点5与导带4相接触。在导带4的一端与其引出端之间串接有一固定电阻R1。

图5所示的用于车辆油位检测的传感器与现有的两线制厚膜电位计式传感器不同的地方是，第三根导线10与所述可调油位传感器分压电阻Rx的滑动触点的引出端相连接，作为传感器的电压输出端V1。第一根导线8和第二根导线11分别与导带4两端的引出端相连接，分别相当于图3中的V2和V3。

图7是陶瓷基片6的背面示意图，其中用方框表示的引出端为所述可调油位传感器分压电阻Rx的滑动触点的引出端。

所述可调油位传感器分压电阻Rx两固定端之间的标称阻值可以根据需要选定，所述可调油位传感器分压电阻Rx的滑动触点端的输出值在标称阻值范围内变化。浮子杆组件7在燃油浮力的作用下，带动簧片支撑3绕传感器回转轴旋转，使所述可调油位传感器分压电阻Rx的滑动触点端输出与油位的高低变化相对应的输出值，实现对油位的实时检测。其中，传感器的厚膜电阻片由三部分构成：导体电极区4、电阻区9和固定电阻R1。

以上通过具体实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种用于车辆油位检测的传感器，为厚膜电位计式传感器，包括：

一可调油位传感器分压电阻Rx，其一端通过分压电阻Rcons与电源Vcc的正极相连接，其特征在于：所述可调油位传感器分压电阻Rx的滑动触点端作为传感器的电压输出端V1，所述可调油位传感器分压电阻Rx的另一端作为传感器的接地端V3与电源Vcc的负极相连接。

2.如权利要求1所述的传感器，其特征在于：所述传感器的接地端V3与电源Vcc的负极之间串接一电阻R1。

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