CN201293670Y - 水位传感器 - Google Patents

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谭健
侯斐
王太斌
邱伟平
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Abstract

本实用新型的名称为水位传感器。属于液位传感器技术领域。它主要是提供一种交流三线制的水位传感器。它的主要特征是：包括端钮总成、主体总成、O型密封圈和电路；主体总成为注塑的螺栓形体，在螺栓帽端设有腔体，与端钮总成连接，螺栓杆部内设有两个平行设置的电极，在靠近螺栓帽端的螺栓杆上设有密封圈槽和连接螺纹；电路由依次连接的由方波发生器电路构成的采样电路、由比较电路构成的方波转换电路、由RC电路构成的直流变换电路、由比较电路构成的方波转换电路和输出放大电路构成。本实用新型具有报警准确、可靠性高、使用寿命长和免维护的特点，主要用于测量汽车副水箱的防冻液液位。

Description

水位传感器
技术领域
本实用新型属于液位传感器技术领域。具体涉及一种用于测量汽车副水箱防冻液液位的水位传感器。
背景技术
水位报警或传感器主要用来测量汽车副水箱的防冻液液位。当防冻液液位降低到报警位以下时，传感器通过仪表或VECU发出报警信号。水位报警或传感器的工作介质主要为汽车防冻液，长期的工作温度范围在80℃-90℃。安装方式一般为汽车副水箱的底部安装，最近也有产品采用侧部安装。欧三排放以及(废气回收)冷却器的到来驱动了新型冷却液位传感器的需求。在过去，传感器被设计成一种低成本的持续的直流电压的形式，它通过在防冻液中的两个电极在副水箱中的阻值来区分有或者没有防冻液。这样有些实质性的问题，例如电解、电镀和离散的电流，是一直无法解决的。这些因素造成了传感器电极的结垢与生锈，尤其是对于那些长寿命设计的副水箱来说。
发明内容
本实用新型的目的就是针对上述不足之处而提供一种交流三线制的水位传感器，能够避免直流传感器一直存在的电解、电镀问题。
本实用新型的技术解决方案是：一种水位传感器，其特征是：包括端钮总成、主体总成、O型密封圈和控制电路；主体总成为注塑的螺栓形体，在螺栓帽端设有腔体，与端钮总成连接，螺栓杆部内设有两个平行设置的电极，在靠近螺栓帽端的螺栓杆上设有密封圈槽和连接螺纹；控制电路由依次连接的采样电路、比较处理电路和输出放大电路构成。
本实用新型的技术解决方案中所述的控制电路中采样电路由方波发生器电路构成，比较处理电路由方波转换电路、RC电直流变换电路、方波转换电路构成。
本实用新型的技术解决方案中所述的电极采用0Cr18Ni9Ti材料制成。
本实用新型的技术解决方案中所述的主体总成采用PA6630％GF塑料制成。
本实用新型由于采用由端钮总成、主体总成、O型密封圈和电路构成的水位传感器，其中，主体总成为注塑的螺栓形体，在螺栓帽端设有腔体，与端钮总成连接，螺栓杆部内设有两个平行设置的电极，在靠近螺栓帽端的螺栓杆上设有密封圈槽和连接螺纹，电路由依次连接的由方波发生器电路构成的采样电路、由比较电路构成的方波转换电路、由R C电路构成的直流变换电路、由比较电路构成的方波转换电路和输出放大电路构成，因而，将本实用新型水位传感器装于汽车副水箱底部后，采样电路用方波发生器将直流输入转换成方波信号，并将该方波信号作用于传感器电极，根据防冻液位的不同电极的阻值也就不同，从而导致高低电位的输出，比较处理电路将通过传感器电极后的波形进行处理，首先是比较电路，根据采样后送来高低电位与标准的电位进行比较，然后输出，再将这一输出信号经过RC回路变成直流信号，再进行一次比较后输出，输出匹配电路通过输出电路的匹配使之能够满足电路输出的要求，实现防冻液液位低于所设位置时信号的发出或报警。本实用新型克服了直流传感器一直存在的电解、电镀问题，具有报警准确、可靠性高、使用寿命长和免维护的特点。该水位传感器用于东风有限D530车型，是符合欧三发动机标准的一种新型水位传感器。本实用新型主要用于测量汽车副水箱的防冻液液位。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型控制电路的电路图。
具体实施方式
如图1所示。端钮总成9为常规的车用端钮总成，为三端式，这样便于与汽车仪表控制系统连接。主体总成5为注塑的螺栓形体，在螺栓帽端设有腔体，与端钮总成9连接，螺栓杆部内设有两个平行设置的电极6，在靠近螺栓帽端的螺栓杆上设有密封圈槽和连接螺纹4。电极6长期浸泡于防冻液中，在选择材料时要考虑抗氧化、耐腐蚀，电极6采用0Cr18Ni9Ti材料制成。传感器反向安装，需考虑密封性，传感器与水箱之间增加O型密封圈3。O型密封圈3的材料和尺寸，也同样参照Dci11水位传感器的设计。该传感器内部安装有电路板8，因此电极与塑料件之间的防水性也是重点要考虑的，主体总成采用PA6630％GF塑料注塑制成，注塑后用硅胶7灌封，同时在电极底部增加涂胶工艺。电路板8分别通过导线1、2与端钮总成9和电极6联接。控制电极间距以及高度保证电极间导电迅速，并不使电流消耗过大，同时参数要符合电路设计的要求。端钮总成9与主体总成5的装配，采用超声波焊接的方式。为了确保产品的可靠性，我们也对超声波焊接进行了试验验证。
如图2所示。控制电路由依次连接的采样电路、方波转换电路、直流变换电路、方波转换电路和输出放大电路构成。采样电路为由IM2903比较器U1、电阻R1-R7、电容C1、C2构成的方波发生器，主要功能是将输入的直流逆变成交流电路，该电流作用于传感器电极，方波发生器将直流输入转换成方波信号，将该方波信号作用于传感器电极，根据防冻液位的不同电极的阻值也就不同，从而导致高低电位的输出。如果传感器电极没入在防冻液中时，等效电阻较小，当传感器电极在空气中时，等效电阻很大。比较处理电路为由IM2903比较器U2、U3、电阻R8-R16、电容C3、二极管D1组成的方波转换电路、R C电直流变换电路、方波转换电路，将通过传感器电极后的波形进行处理，首先是比较电路，根据采样后送来高低电位与标准的电位进行比较，然后输出，再将这一输出信号经过R C回路变成直流信号，再进行一次比较后输出。输出放大电路由三极管Q1、二极管D2、D4、电阻R17-R20构成，将前面采样过来的数据进行比较放大处理，通过输出电路的匹配使之能够满足电路输出的要求，输出符合要求的信号给ECU。同时它还包括一些保护电路，如反接保护和过压保护等。

Claims (4)

1、一种水位传感器，其特征是：包括端钮总成(9)、主体总成(5)、O型密封圈(3)和控制电路；主体总成(5)为注塑的螺栓形体，在螺栓帽端设有腔体，与端钮总成(9)连接，螺栓杆部内设有两个平行设置的电极(6)，在靠近螺栓帽端的螺栓杆上设有密封圈槽和连接螺纹(4)；控制电路由依次连接的采样电路、比较处理电路和输出放大电路构成。
2、根据权利要求1所述的一种水位传感器，其特征是：所述的控制电路中采样电路由方波发生器电路构成，比较处理电路由方波转换电路、RC电直流变换电路、方波转换电路构成。
3、根据权利要求1或2所述的一种水位传感器，其特征是：所述的电极(6)采用0Cr18Ni9Ti材料制成。
4、根据权利要求1或2所述的一种水位传感器，其特征是：所述的主体总成(5)采用PA66 30％GF塑料制成。
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