CN207908005U - Tmr液位传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种TMR液位传感器。TMR液位传感器包括N个位置感应单元，N个所述位置感应单元阵列设置，其中，N为大于或等于2的正整数；所述位置感应单元包括TMR开关、MOS管和电阻；其中，相邻所述位置感应单元中的所述电阻串联，所述MOS管的栅极电连接所述TMR开关的输出端，所述MOS管的第一极电连接所述电阻的第二端，所有所述位置感应单元中的所述MOS管的第二极电连接在一起。该TMR液位传感器具有体积小、精度高、可靠性高和使用寿命长。

Description

TMR液位传感器

技术领域

本实用新型涉及精密测量技术领域，具体涉及一种TMR液位传感器。

背景技术

干簧管是一种磁敏开关，又称舌簧管或磁簧开关，其是将两片用软磁性材料做成的簧片端点处重叠，并密封于充有惰性气体(如氮、氦等)或真空的一玻璃管中，两簧片分隔的距离仅约几个微米。在无磁场作用时，两片簧片的端点断开。当外加的磁场时，两片簧片端点位置附近产生不同的极性，两片不同极性的簧片将互相吸引并闭合。

干簧管相对于机械开关具有结构简单、体积小、速度高等优点；相对于电子开关具有抗负载冲击能力强等特点，工作可靠性高等优点。因此，干簧管被广泛地应用于液位测量仪、煤气表和水表等技术领域。

其中，干簧管液位计是利用干簧管通断来指示液体位置的液位计。该干簧管液位计应用时与浮子配合工作，浮子内设置有一永磁体，漂浮在液面上的浮子随液面升高或降低，液面对应的干簧管受浮子内永磁体的作用而接通，并由检测电路检测，从而实现液位的测量。

然而，干簧管液位计存在以下缺陷：

其一，干簧管液位计的尺寸较大，难以满足高精度液位测量场合；

其二，干簧管液位计中设有可动部件，可动部件在使用过程中触点易产生抖动而产生共振，影响了测量精度；

其三，干簧管液位计采用玻璃管封装，在运送、加工以及使用时容易受到振动和冲击而破碎，影响了开关特性及降低了使用寿命；

其四，干簧管液位计受机械结构的寿命限制，长时间使用的可靠性较差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种TMR液位传感器，用以解决现有干簧管液位计存在的体积大、精度差、可靠性差和使用寿命短的问题。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为提供一种TMR液位传感器，其包括N个位置感应单元，N个所述位置感应单元阵列设置，其中，N为大于或等于2的正整数；

所述位置感应单元包括TMR开关、MOS管和电阻；其中，相邻所述位置感应单元中的所述电阻串联，所述MOS管的栅极电连接所述TMR开关的输出端，所述MOS管的第一极电连接所述电阻的第二端，所有所述位置感应单元中的所述MOS管的第二极电连接在一起。

优选地，所述TMR液位传感器还包括电压源，所述MOS管为P型MOS管，所述MOS管的源极为所述MOS管的第一极，所述MOS管的漏极为所述MOS的第二极，所述MOS的第二极为所述TMR液位传感器的信号输出端，位于首端的所述位置感应单元中所述电阻的第一端接地，位于尾端的所述位置感应单元中的所述MOS管的第一极电连接所述电压源。

优选地，所述TMR液位传感器还包括附加电阻，所述附加电阻串接在位于尾端的所述位置感应单元中的所述MOS管的第一极与所述电压源之间。

优选地，所述MOS管为P型MOS管，所述MOS管的漏极为所述MOS管的第一极，所述MOS管的源极为所述MOS的第二极，位于首端的所述位置感应单元中所述电阻的第一端与位于尾端的所述位置感应单元中所述电阻的第二端为所述TMR液位传感器的两个信号输出端。

优选地，所述MOS管为P型MOS管，所述MOS管的漏极为所述MOS管的第一极，所述MOS管的源极为所述MOS的第二极，位于尾端的所述位置感应单元的第一极为所述TMR液位传感器的信号输出端；

所述TMR液位传感器还包括电流源，位于首端的所述位置感应单元中的所述MOS管的源极电连接所述电流源的负极，位于首端的所述位置感应单元中的所述电阻的第一端接地。

优选地，所述MOS管为P型MOS管，所述MOS管的源极为所述MOS管的第一极，所述MOS管的漏极为所述MOS的第二极，位于尾端的所述位置感应单元的第一极为所述TMR液位传感器的信号输出端；

所述TMR液位传感器还包括电流源，位于尾端的所述位置感应单元中的所述MOS管的第二极电连接所述电流源的正极。

优选地，N个所述位置感应单元在竖直方向上阵列设置。

优选地，所述TMR开关和所述MOS管集成在同一芯片内。

其中，所述TMR开关和所述MOS管分别独立设置。

本实用新型具有如下优点：

本实用新型提供的TMR液位传感器是将N个位置感应单元，每个位置感应单元包括TMR开关、MOS管和电阻；其中，所述MOS管的栅极电连接所述TMR开关的输出端，所述MOS管的源极电连接所述电流源，所述MOS管的漏极电连接所述电阻的第二端；所述电阻的第一端电连接前一所述位置感应单元中的所述电阻的第二端，TMR开关为芯片式开关，其精度高，体积小，可紧密排列，进一步提高液位传感器的测量精度，而且适于各种场合使用；运输过程中不易损坏，环境对开关特性的影响小，使用寿命长，可靠性高。

附图说明

图1为本实用新型实施例1提供的液位测量仪的结构框图；

图2a为本实用新型实施例2提供的TMR液位传感器的结构示意图；

图2b为本实用新型实施例2的一个优选实施例提供的TMR液位传感器的结构示意图；

图3为本实用新型实施例3提供的TMR液位传感器的结构示意图；

图4为本实用新型实施例4提供的TMR液位传感器的结构示意图；

图5为本实用新型实施例5提供的TMR液位传感器的结构示意图；

图6为本实用新型实施例6提供的TMR液位传感器的结构示意图；

图7为本实用新型实施例7提供的TMR液位传感器的结构示意图；

图8为本实用新型实施例8提供的TMR液位传感器的结构示意图。

附图标号：

1-液位传感器，2-放大电路，3-滤波电路，4-A/D转换电路，5-微处理器，7-通讯单元，8-显示单元。

具体实施方式

以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

实施例1

本实施例提供一种液位测量仪。如图1所示，液位测量仪包括液位传感器1、放大电路2、滤波电路3、A/D转换电路4、微处理器5和电源(图中未示出)。

其中，液位传感器1的信号输出端电连接放大电路2的信号输入端，其用于对液位传感器1获得的检测信号进行放大，液位传感器1采用TMR液位传感器。

滤波电路3的信号输入端与放大电路2的信号输出端电连接，其用于对放大电路2放大的检测信号进行滤波。

A/D转换电路4的信号输入端与滤波电路3的信号输出端电连接，其用于将滤波电路3过滤后的检测信号转换为数字信号。

微处理器5的信号输入端电连接A/D转换电路4的信号输出端，其用于根据A/D转换电路4获得的数字信号获得液面位置。

电源为液位测量仪提供电能。

在本实施例的一个变型实施例中，液位测量仪还包括通讯单元7和/或显示单元8，通讯单元7和显示单元8均与微处理器5信号连接，通讯单元7用于液位测量仪与总控台之间的通信，显示单元8用于显示微处理器5得到的液面位置。

实施例2

TMR液位传感器包括N个位置感应单元，N个位置感应单元在竖直方向上阵列设置，如在竖直方向上间隔排列设置，其中，N为大于或等于2的正整数。位置感应单元均包括TMR开关、MOS管和电阻；其中，相邻位置感应单元中的电阻串联，MOS管的栅极电连接TMR开关的输出端，MOS管的第一极电连接电阻的第二极，所有位置感应单元中的MOS管的第二极电连接在一起。TMR开关用于感应浮子(漂浮在液面上)的磁性，并输出电压信号，电压信号控制MOS管的通断，从而控制电阻的连接关系。

本实施例以P型MOS管为例详细说明TMR液位传感器的结构。在本实施例中，MOS管的源极为MOS管的第一极，MOS管的漏极为MOS的第二极，MOS的第二极为所述TMR液位传感器的信号输出端。

如图2a所示，TMR液位传感器包括N个位置感应单元，第一位置感应单元包括一个TMR开关TRM₁，一个MOS管Q₁和一个电阻R₁，第二位置感应单元包括一个TMR开关TRM₂、一个MOS管Q₂和一个电阻R₂，依此类推，第N位置感应单元包括一个TMR开关TRM_N，一个MOS管Q_N和一个电阻R_N。需要说明的是，本实施例将第一位置感应单元定义为首端位置感应单元，第N位置感应单元定义为尾端位置感应单元。

MOS管Q₁的栅极电连接TMR开关TRM₁的信号输出端，MOS管Q₁的源极电连接电阻R₁的第二端，电阻R₁的第一端接地，MOS管Q₁的漏极电连接节点(节点为所有MOS管的漏极共同连接的电连接点)。

MOS管Q₂的栅极电连接TMR开关TRM₂的信号输出端，MOS管Q₂的源极电连接电阻R₂的第二端，电阻R₂的第一端电连接电阻R₁的第二端，MOS管Q₂的漏极电连接节点。不难理解，电阻R₂的第一端同时电连接MOS管Q₁的源极。

MOS管Q_N的栅极电连接TMR开关TRM_N的信号输出端，MOS管Q_N的源极电连接电阻R_N的第二端，同时MOS管Q_N的源极电连接电压源，电阻R_N的第一端电连接前一位置感应单元中的电阻R_N-1的第二端，MOS管Q_N的漏极电连接节点。不难理解，电阻R_N的第一端同时电连接前一位置感应单元中的MOS管Q_N-1的源极。

MOS管Q₁、Q₂…Q_N的漏极共同连接的节点为TMR液位传感器的信号输出端。

在实施例中，在液位处，TMR开关输出低电平，其它处的TMR开关输出高电平，电阻R₁、R₂…R_N的阻值相同，电压源V_CC提供稳定的直流电压。

液位信号对应输出电压为：V＝n/N×V_CC；

对应液位的电压颗粒度为：V_CC/N，其为一常数；

液位位置为：n＝N×V/V_CC。

作为本实施例的一个优选实施例，如图2b所示，在MOS管Q_N的源极与电压源V_CC之间串联附加电阻R₀，且附加电阻R₀的阻值与R₁、R₂…R_N的阻值相同。在供电电压相同的情况下，附加电阻R₀可以确保MOS管Q_N的集电极电压略小于TMR开关的输出电压，从而保证MOS管正常工作。

液位信号对应输出电压为：V＝n/(N+1)×V_CC；

对应液位的电压颗粒度为：V_CC/(N+1)，其为一常数；

液位位置为：n＝(N+1)×V/V_CC。

需要说明的是，位置感应单元中的MOS管并不限于使用P型MOS管，同样可以采用N型MOS管，只需要将源极和漏极对调。而且，在液位处，TMR开关输出高电平，其它处的TMR开关输出低电平。

实施例3

TMR液位传感器包括位置感应单元和电流源，在位置感应单元中，MOS管为P型MOS管，而且MOS管的漏极为MOS管的第一极，MOS管的源极为MOS的第二极，位于尾端的位置感应单元的第一极为TMR液位传感器的信号输出端；位于首端的位置感应单元中的MOS管的源极电连接电流源的负极，位于首端的位置感应单元中的电阻的第一端接地。

具体地，如图3所示，TMR液位传感器包括N个位置感应单元，第一位置感应单元包括一个TMR开关TRM₁，一个MOS管Q₁和一个电阻R₁，第二位置感应单元包括一个TMR开关TRM₂、一个MOS管Q₂和一个电阻R₂，依此类推，第N位置感应单元包括一个TMR开关TRM_N，一个MOS管Q_N和一个电阻R_N。需要说明的是，本实施例将第一位置感应单元定义为首端位置感应单元，第N位置感应单元定义为尾端位置感应单元。

MOS管Q₁的栅极电连接TMR开关TRM₁的信号输出端，MOS管Q₁的漏极电连接电阻R₁的第二端，同时电连接电流源I的负极，MOS管Q₁的源极电连接节点(节点为所有MOS管的源极共同连接的电连接点)，电流源I的负极电连接节点，电阻R₁的第一端接地。

MOS管Q₂的栅极电连接TMR开关TRM₂的信号输出端，MOS管Q₂的漏极电连接电阻R₂的第二端，电阻R₂的第一端电连接电阻R₁的第二端，MOS管Q₂的源极电连接节点，电流源I的正极。不难理解，电阻R₂的第一端同时电连接MOS管Q₁的漏极。

MOS管Q_N的栅极电连接TMR开关TRM_N的信号输出端，MOS管Q_N的漏极电连接电阻R_N的第二端，同时作为TMR液位传感器的信号输出端V，电阻R_N的第一端电连接前一位置感应单元中的电阻R_N-1的第二端，MOS管Q_N的源极电连接节点及电流源I的负极。不难理解，电阻R_N的第一端同时电连接MOS管Q_N-1的漏极。

在液位处，TMR开关输出高电平，其它处的TMR开关输出低电平，电阻R₁、R₂…R_N的阻值相同，电压源V_CC为稳定直流电压，I为电流源。

液位信号对应输出电压为：V＝I×(n×R)；

相邻位置的电压信号为：▽V_n＝I×R，▽V_n为常数；

对应位置为：n＝V/(I×R)；

通过AD采样液位传感器输出的电压信号V，可以推算出n值，故相应可知液面位置。

需要说明的是，位置感应单元中的MOS管并不限于使用P型MOS管，同样可以采用N型MOS管，只需要将源极和漏极对调。而且，在液位处，TMR开关输出高电平，其它处的TMR开关输出低电平。

实施例4

TMR液位传感器包括位置感应单元和电流源，在位置感应单元中，MOS管为P型MOS管，而且MOS管的源极为MOS管的第一极，MOS管的漏极为MOS的第二极，位于尾端的位置感应单元的第一极为TMR液位传感器的信号输出端，位于尾端的位置感应单元中的MOS管的第二极电连接电流源的正极，电流源的负极接地。

具体地，如图4所示，TMR液位传感器包括N个位置感应单元和电压源V_CC，第一位置感应单元包括一个TMR开关TRM₁，一个MOS管Q₁和一个电阻R₁，第二位置感应单元包括一个TMR开关TRM₂、一个MOS管Q₂和一个电阻R₂，依此类推，第N位置感应单元包括一个TMR开关TRM_N，一个MOS管Q_N和一个电阻R_N。需要说明的是，本实施例将第一位置感应单元定义为首端位置感应单元，第N位置感应单元定义为尾端位置感应单元。

MOS管Q₁的栅极电连接TMR开关TRM₁的信号输出端，MOS管Q₁的源极电连接电阻R₁的第二端，MOS管Q₁的漏极电连接节点(节点为所有MOS管的源极共同连接的电连接点)及电流源I的正极。第一位置感应单元中的电阻R₁的第一端电连接电压源V_CC。

MOS管Q₂的栅极电连接TMR开关TRM₂的信号输出端，MOS管Q₂的源极电连接电阻R₂的第二端，电阻R₂的第一端电连接电阻R₁的第二端，MOS管Q₂的漏极电连接节点及电流源I的正极。不难理解，电阻R₂的第一端同时电连接MOS管Q₁的源极。

MOS管Q_N的栅极电连接TMR开关TRM_N的信号输出端，MOS管Q_N的源极电连接电阻R_N的第二端，同时作为TMR液位传感器的信号输出端V，电阻R_N的第一端电连接前一位置感应单元中的电阻R_N-1的第二端，MOS管Q_N的漏极电连接节点及电流源I的正极。不难理解，电阻R_N的第一端同时电连接MOS管Q_N-1的源极。

在实施例4中，在液位处，TMR开关输出低电平，其它处的TMR开关输出高电平，电阻R₁、R₂…R_N的阻值相同，电压源V_CC为稳定直流电压。

液位信号对应输出电压为：V＝V_CC-I×(N×R)；

相邻位置的电压信号为：▽V_n＝I×R，▽V_n为常数；

对应位置为：n＝(V_CC-V)/(I×R)

本实施例由电流源为位置感应单元供电，电阻取压。通过AD采样液位传感器输出的电压信号V，可以推算出n值，故相应可知液面位置。

需要说明的是，在本实施例中，位置感应单元中的MOS管并不限于使用P型MOS管，同样可以采用N型MOS管，只需要将源极和漏极对调。而且，在液位处，TMR开关输出高电平，其它处的TMR开关输出低电平。

另外，实施例1至实施例4提供的TMR液位传感器设置N个位置感应单元，每个位置感应单元包括TMR开关、MOS管和电阻，TMR开关驱动MOS管导通，TMR开关为芯片式开关，由电流源或电压源为位置感应单元供电，电阻取压。因此，该TMR液位传感器具有以下优点：

第一，结构简单，成本低，精度高，可靠性高；

第二，位置感应单元阵列消耗的电流不变，功耗低；

第三，电阻R的组织相同，选配简单，PCB构图和走线简单，故障率低；

第四，位置感应单元阵列无可动部件，运输和使用过程中不易损坏，寿命长；

第五，当液位传感器重新上电时，无须重新标定，可迅速定位，快速跟踪液位；

第六，抗干扰能力强，容易消除干扰，适于多种场合使用。

第七，当环境中存在较大电磁干扰时，可采取调制电流消除干扰的影响。

作为实施例1-4的一个优选实施例，TMR开关采用集成式芯片TMR开关，也可以采用分离式芯片TMR开关。另外，TMR开关和MOS管可以分别独立设置，即分离设置，但优选将TMR开关和MOS管集成在同一芯片内，以进一步缩小位置感应单元的体积，从而缩小TMR液位传感器的体积。

作为实施例1-4的另一个优选实施例，N个位置感应单元的阵列设置，而且在竖直方向上间隔阵列设置。更优选地，N个位置感应单元中的TMR开关在同一直线上间隔阵列设置。这样可以使TMR开关的排列更紧密，从而提高TMR液位传感器的测量精度。

实施例5

本实施例提供一种分压电阻式液位传感器。如图5所示，分压电阻是液位传感器包括N个位置感应单元和总电阻R₀，N个位置感应单元阵列设置，其中，N为大于或等于2的正整数。

位置感应单元包括TMR开关、N型MOS管和电阻；其中，MOS管的栅极电连接TMR开关的输出端，MOS管的源极接地，MOS管的漏极电连接电阻的第二端；电阻的第一端作为位置感应单元的信号输出端V。

具体地，MOS管Q₁的栅极电连接TMR开关TMR₁的输出端，MOS管Q₁的源极接地，MOS管Q₁的漏极电连接电阻R₁的第二端，电阻R₁的第一端作为位置感应单元的信号输出端V，电阻R₁的第一端同时与总电阻R₀的第二端电连接，总电阻R₀的第一端电连接电压源V_CC。

MOS管Q₂的栅极电连接TMR开关TMR₂的输出端，MOS管Q₂的源极接地，MOS管Q₂的漏极电连接电阻R₂的第二端，电阻R₂的第一端作为位置感应单元的信号输出端V，电阻R₂的第一端同时与总电阻R₀的第二端电连接。

MOS管Q_N的栅极电连接TMR开关TMR_N的输出端，MOS管Q_N的源极接地，MOS管Q_N的漏极电连接电阻R_N的第二端极，电阻R_N的第一端作为位置感应单元的信号输出端V，电阻R_N的第一端同时与总电阻R₀的第二端电连接。

位于MOS管Q₂与MOS管Q_N之间的其它MOS管与MOS管Q₂的连接方式相同，在此不再赘述。

在本实施例中，各位置感应单元的电阻值可以各不相同，由分压比确定，液位处TMR开关输出高电平1，其它位置处的TMR开关输出低电平0。

液位信号对应输出电压为：V＝R_N/(R_N+R₀)×V_CC；

对应位置为：R_N/R₀＝V_CC/(V_CC-V)；

本实施例通过AD采样液位传感器输出的电压信号V，可以推算出n值，故相应可知液面位置。

实施例6

本实施例提供一种分压电阻式液位传感器。如图6所示，分压电阻是液位传感器包括N个位置感应单元和总电阻R₀，N个位置感应单元阵列设置，其中，N为大于或等于2的正整数。

位置感应单元包括TMR开关、P型MOS管和电阻；其中，MOS管的栅极电连接TMR开关的输出端，MOS管的源极电连接V_CC，MOS管的漏极电连接电阻的第二端；电阻的第一端作为位置感应单元的信号输出端V。

具体地，MOS管Q₁的栅极电连接TMR开关TMR₁的输出端，MOS管Q₁的源极电连接V_CC，MOS管Q₁的漏极电连接电阻R₁的第二端，电阻R₁的第一端作为位置感应单元的信号输出端V，电阻R₁的第一端同时与总电阻R₀的第二端电连接，总电阻R₀的第一端接地。

MOS管Q₂的栅极电连接TMR开关TMR₂的输出端，MOS管Q₂的源极电连接V_CC，MOS管Q₂的漏极电连接电阻R₂的第二端，电阻R₂的第一端作为位置感应单元的信号输出端V，电阻R₂的第一端同时与总电阻R₀的第二端电连接，总电阻R₀的第一端接地。

MOS管Q_N的栅极电连接TMR开关TMR_N的输出端，MOS管Q_N的源极电连接V_CC，MOS管Q_N的漏极电连接电阻R_N的第二端，电阻R_N的第一端作为位置感应单元的信号输出端V，电阻R_N的第一端同时与总电阻R₀的第二端电连接，总电阻R₀的第一端接地。

位于MOS管Q₂与MOS管Q_N之间的其它MOS管与MOS管Q₂的连接方式相同，在此不再赘述。

在本实施例中，各位置感应单元的电阻值可以各不相同，由分压比确定，液位处TMR开关输出低电平0，其它位置处的TMR开关输出高电平1。

液位信号对应输出电压为：V＝R₀/(R_N+R₀)×V_CC；

对应位置为：R_N/R₀＝(V_CC-V)/V；

本实施例通过AD采样液位传感器输出的电压信号V，可以推算出n值，故相应可知液面位置。

实施例5和实施例6提供的TMR液位传感器的分辨率受电阻精度、MOS管噪声、电源噪声以及外部电磁干扰限制，很难做到千位以上，且千位以上时AD器件成本较高。另外，由于电阻R₁、R₂…R_N各不相同，增加了电路的复杂性，同时增加了备件成本；各传感器产生的电信号大小很难保证分辨率一致，增加了信号处理的复杂性。因此，实施例5和实施例6提供的TMR液位传感器只适用于分辨率较低的情形。

实施例7

本实施例提供一种移动电阻串模式液位传感器。该模式的特征是，电阻串类似于电位器，取压位置不动，抽头改变电位器总阻值。如图7所示，分压电阻是液位传感器包括N个位置感应单元，N个位置感应单元阵列设置，其中，N为大于或等于2的正整数。

位置感应单元包括TMR开关、N型MOS管和电阻；其中，MOS管的栅极电连接TMR开关的输出端，MOS管的源极接地，MOS管的漏极电连接电阻的第二端；电阻的第一端电连接电压源V_CC。

具体地，MOS管Q₁的栅极电连接TMR开关TMR₁的输出端，MOS管Q₁的源极接地，MOS管Q₁的漏极电连接电阻R₁的第二端，并作为位置感应单元的信号输出端V，电阻R₁的第一端电连接电压源V_CC。

MOS管Q₂的栅极电连接TMR开关TMR₂的输出端，MOS管Q₂的源极接地，MOS管Q₂的漏极电连接电阻R₂的第二端，电阻R₂的第一端电连接前一位置感应单元中电阻的第二端，即电阻R₂的第一端电连接电阻R1的第二端。

MOS管Q_N的栅极电连接TMR开关TMR_N的输出端，MOS管Q_N的源极接地，MOS管Q_N的漏极电连接电阻R_N的第二端，电阻R_N的第一端电连接前一位置感应单元中电阻R_N-1的第二端。

位于MOS管Q₂与MOS管Q_N之间的其它MOS管与MOS管Q₂的连接方式相同，在此不再赘述。

在本实施例中，液位处TMR开关输出高电平1，其它位置处的TMR开关输出低电平0。电阻R₁、R₂…R_N的阻值相同，V_CC提供稳定直流电压，

液位信号对应输出电压为：V＝(1-1/n)×V_CC；

相邻位置电压差为：▽V_N＝1/(n-1)-1/n＝1/(n-1)

对应位置为：n＝(V_CC-V)/V；

本实施例通过AD采样液位传感器输出的电压信号V，可以推算出n值，故相应可知液面位置。

实施例8

本实施例提供一种移动电阻串模式液位传感器。该模式的特征是，电阻串类似于电位器，取压位置不动，抽头改变电位器总阻值。如图8所示，分压电阻是液位传感器包括N个位置感应单元，N个位置感应单元阵列设置，其中，N为大于或等于2的正整数。

位置感应单元包括TMR开关、P型MOS管和电阻；其中，MOS管的栅极电连接TMR开关的输出端，MOS管的源极电连接电压源V_CC，MOS管的漏极电连接电阻的第二端；电阻的第一端接地。

具体地，MOS管Q₁的栅极电连接TMR开关TMR₁的输出端，MOS管Q₁的源极电连接电压源V_CC，MOS管Q₁的漏极电连接电阻R₁的第二端，并作为位置感应单元的信号输出端V，电阻R₁的第一端接地。

MOS管Q₂的栅极电连接TMR开关TMR₂的输出端，MOS管Q₂的源极电连接电压源V_CC，MOS管Q₂的漏极电连接电阻R₂的第二端，电阻R₂的第一端电连接前一位置感应单元中的电阻的第二端，即电连接电阻R₂的第二端。

MOS管Q_N的栅极电连接TMR开关TMR_N的输出端，MOS管Q_N的源极电连接电压源V_CC，MOS管Q_N的漏极电连接电阻R_N的第二端，电阻R_N的第一端电连接前一位置感应单元中的电阻R_N-1的第二端。

位于MOS管Q₂与MOS管Q_N之间的其它MOS管与MOS管Q₂的连接方式相同，在此不再赘述。

在本实施例中，液位处TMR开关输出低电平0，其它位置处的TMR开关输出高电平1。电阻R₁、R₂…R_N的阻值相同，V_CC提供稳定直流电压，

液位信号对应输出电压为：V＝V_CC/n；

相邻位置电压差为：▽V_N＝1/(n-1)-1/n＝1/(n×(n-1)

对应位置为：n＝V_CC/V；

本实施例通过AD采样液位传感器输出的电压信号V，可以推算出n值，故相应可知液面位置。

实施例5和实施例8提供的TMR液位传感器低成本、低功耗、结构简单；电阻阻值相同，选配简单，PCB构图简单；走线简单，故障率低；阵列无可动部件，长寿命；新上电无须重新标定，可迅速定位；可快速跟踪液位。然而，该TMR液位传感器存在如下缺点：

分辨率受电阻精度、NMOS管噪声、电源噪声以及外部电磁干扰限制，很难做到千位以上，且千位以上时AD器件成本较高；

因为对应位置的电信号的颗粒度和实际位置相关，不同位置的颗粒度不同，与位置的平方分之一对应，实际应用时做到百位即需要AD 14位精度，成本过高，易受干扰，实际应用价值不高。

因总电阻在变动，故在某处位置时的功耗可能较高，低功耗较难保证。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种TMR液位传感器，其特征在于，所述TMR液位传感器包括N个位置感应单元，N个所述位置感应单元阵列设置，其中，N为大于或等于2的正整数；

所述位置感应单元包括TMR开关、MOS管和电阻；其中，相邻所述位置感应单元中的所述电阻串联，所述MOS管的栅极电连接所述TMR开关的输出端，所述MOS管的第一极电连接所述电阻的第二端，所有所述位置感应单元中的所述MOS管的第二极电连接在一起。

2.根据权利要求1所述的TMR液位传感器，其特征在于，所述TMR液位传感器还包括电压源，所述MOS管为P型MOS管，所述MOS管的源极为所述MOS管的第一极，所述MOS管的漏极为所述MOS的第二极，所述MOS的第二极为所述TMR液位传感器的信号输出端，位于首端的所述位置感应单元中所述电阻的第一端接地，位于尾端的所述位置感应单元中的所述MOS管的第一极电连接所述电压源。

3.根据权利要求2所述的TMR液位传感器，其特征在于，所述TMR液位传感器还包括附加电阻，所述附加电阻串接在位于尾端的所述位置感应单元中的所述MOS管的第一极与所述电压源之间。

4.根据权利要求1所述的TMR液位传感器，其特征在于，所述MOS管为P型MOS管，所述MOS管的漏极为所述MOS管的第一极，所述MOS管的源极为所述MOS的第二极，位于首端的所述位置感应单元中所述电阻的第一端与位于尾端的所述位置感应单元中所述电阻的第二端为所述TMR液位传感器的两个信号输出端。

5.根据权利要求1所述的TMR液位传感器，其特征在于，所述MOS管为P型MOS管，所述MOS管的漏极为所述MOS管的第一极，所述MOS管的源极为所述MOS的第二极，位于尾端的所述位置感应单元的第一极为所述TMR液位传感器的信号输出端；

所述TMR液位传感器还包括电流源，位于首端的所述位置感应单元中的所述MOS管的源极电连接所述电流源的负极，位于首端的所述位置感应单元中的所述电阻的第一端接地。

6.根据权利要求1所述的TMR液位传感器，其特征在于，所述MOS管为P型MOS管，所述MOS管的源极为所述MOS管的第一极，所述MOS管的漏极为所述MOS的第二极，位于尾端的所述位置感应单元的第一极为所述TMR液位传感器的信号输出端；

所述TMR液位传感器还包括电流源，位于尾端的所述位置感应单元中的所述MOS管的第二极电连接所述电流源的正极。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的TMR液位传感器，其特征在于，N个所述位置感应单元在竖直方向上阵列设置。

8.根据权利要求1-6任意一项所述的TMR液位传感器，其特征在于，所述TMR开关和所述MOS管集成在同一芯片内。

9.根据权利要求1-6任意一项所述的TMR液位传感器，其特征在于，所述TMR开关和所述MOS管分别独立设置。