CN202002706U - 霍尔开关型直通式油位计 - Google Patents

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李云方
崔义炜
郑主惠
朱云
凌超
刘玉林
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AICHI ELECTRONIC TECH Co Ltd NANJING
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Abstract

本实用新型公开了一种霍尔开关型直通式油位计，包括金属管，在金属管外设有随着液位变化而上下移动的浮子，在浮子内设有磁环；所述金属管内设有霍尔电路，霍尔电路的接地端接地，电源端接工作电压；霍尔电路的信号输出端通过上拉电阻连接电源；信号输出线连接在霍尔电路的输出端与上拉电阻之间。本实用新型的各个部件没有任何机械触点，不会产生电火花，抗震能力强，耐汽油腐蚀，工作安全可靠；机械结构和电子线路简单，输出信号线可直接与油量表相连，可直接替换现有油量计。

Description

霍尔开关型直通式油位计
技术领域
本实用新型涉及一种油位计，具体说是一种用于检测机动车油箱内油量的霍尔开关型直筒式油位计。
背景技术
随着汽车对油位计质量要求的提高，传统的浮子式(滑动变阻式)油位计和基于干簧管的直通式油位计日益不能满足要求。浮子式油位计在油箱体积过大时，连接杆易断裂，且滑动电阻易磨损，触点易受汽油腐蚀，使用寿命短；干簧管分压式直通式油位计有触点，玻管封装受到震动易损坏。近来虽然出现用线性霍尔元件作为传感器的油位计，但由于电子线路复杂，成本高，精度底，量程范围小，所以不易推广应用。因此迫切需要一种结构简单的无触点的直通式油位计取代现有的油位计。
发明内容
发明目的：本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种无触点的霍尔开关型直通式油位计。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：
一种霍尔开关型直通式油位计，包括金属管，在金属管外设有随着液位变化而上下移动的浮子，在浮子内设有磁环；所述金属管内设有霍尔电路，霍尔电路的接地端接地，电源端接工作电压；霍尔电路的信号输出端通过上拉电阻连接电源；信号输出线连接在霍尔电路的输出端与上拉电阻之间。
其中，所述的霍尔电路为单磁极开关型霍尔集成电路或全磁极开关型霍尔集成电路。
其中，所述的霍尔电路和上拉电阻至少分别设有三个：分别为一号霍尔电路、一号上拉电阻，二号霍尔电路、二号上拉电阻，三号霍尔电路、三号上拉电阻；所述的三号霍尔电路的接地端接地，电源端接工作电压，三号霍尔电路的输出端与三号上拉电阻的一端相连；二号霍尔电路的接地端接地，电源端接工作电压，二号霍尔电路的输出端、三号上拉电阻的另一端均与二号上拉电阻的一端相连；一号霍尔电路的接地端接地，电源端接工作电压，一号霍尔电路的输出端、二号上拉电阻的另一端均与一号上拉电阻的一端相连，一号上拉电阻的另一端接电源；信号输出线连接在一号霍尔电路的输出端和一号上拉电阻的一端之间。
其中，所述的霍尔电路和电阻设置在印刷线路板上，印刷线路板固定在金属管内。
本实用新型利用开关型霍尔电路的磁电转换特性，可将其等效为开关使用，由霍尔电路和电阻组成的分压电路可以等效为开关和电阻组成的分压电路。当磁环随油位变化上下浮动时，分压电路中对应高度的一只霍尔电路由于受到磁场的作用而处于导通状态，分压电路便输出相应的电压信号，电压信号值的大小直接反映了油位的高低。
本实用新型采用的分压电路与以往干簧管采用的分压电路是不同的。干簧管采用的分压电路信号输出点是随着干簧管闭合点的变化而变化的，输出电位是取干簧管闭合点的电位；而本实用新型所采用的分压电路信号输出点是不变的，输出点电位的变化直接是由于处于不同高度位置的霍尔电路导通，改变了分压电路中的电阻阻值而引起的。为了使信号电压值与油位高度成线性关系，设计中可以通过调节几个上拉电阻阻值来实现。
本实用新型的各个部件没有任何机械触点，不会产生电火花，抗震能力强，耐汽油腐蚀，工作安全可靠；机械结构和电子线路简单，输出信号线可直接与油量表相连，可直接替换现有油量计。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型的霍尔电路、上拉电阻的连接示意图。
具体实施方式：
下面结合附图对本实用新型做更进一步的解释。
如图1所示，本实用新型包括上端带有螺纹的直通式的金属管1，使用时通过螺母进行固定。在金属管1外设有随着液位变化而上下移动的浮子2，浮子2内设有由磁钢制成的磁环3。在金属管1内设有与金属管1适配的长条形印刷电路板，印刷电路板上设有霍尔电路5和上拉电阻，印刷电路板固定在金属管1内。霍尔电路5和上拉电阻在金属管1内沿着其长度方向布置。
所述霍尔电路为单磁极开关型霍尔电路，可以在规定的磁极(N或S极)磁场触发下输出数字信号。或者为全磁极开关型霍尔电路，在任意磁极(不分N或S极)磁场触发下输出数字信号。若干对霍尔电路5和上拉电阻互相连接成分压电路。
如图2所示，本实施例中设置了六对霍尔电路5和上拉电阻。分别为一号霍尔电路51、一号上拉电阻R1，二号霍尔电路52、二号上拉电阻R2，三号霍尔电路53、三号上拉电阻R3，四号霍尔电路54、四号上拉电阻R4，五号霍尔电路55、五号上拉电阻R5，六号霍尔电路56、六号上拉电阻R6。六对霍尔电路5和上拉电阻连接成分压电路，具体连接如下：
六号霍尔电路56的接地端接地，电源端接工作电压VDD，输出端和六号上拉电阻R6的一端相连。
五号霍尔电路55的接地端接地，电源端接工作电压VDD，输出端和六号上拉电阻R6的另一端均与五号上拉电阻R5的一端相连。
四号霍尔电路54的接地端接地，电源端接工作电压VDD，输出端和五号上拉电阻R5的另一端均与四号上拉电阻R4的一端相连。
三号霍尔电路53的接地端接地，电源端接工作电压VDD，输出端和四号上拉电阻R4的另一端均与三号上拉电阻R3的一端相连。
二号霍尔电路52的接地端接地，电源端接工作电压VDD，输出端和三号上拉电阻3的另一端均与二号上拉电阻R2的一端相连。
一号霍尔电路51的接地端接地，电源端接工作电压VDD，输出端和二号上拉电阻R2的另一端均与一号上拉电阻R1的一端相连。
信号输出线6连接在一号霍尔电路51的输出端和一号上拉电阻R1的一端之间；一号上拉电阻R1的另一端接电源VCC。
当油箱中液体位置增加或者减少时，浮子2沿金属管1上下运动，这时会有连续变化的电压信号从信号输出线6输出。
假定所有上拉电阻阻值均相等，即R1＝R2＝R3＝R4＝R5＝R6。当磁环3接近一号霍尔电路51时，一号霍尔电路51对地导通，其余霍尔电路截止，信号输出线6输出值为0；当磁环3接近二号霍尔电路52时，二号霍尔电路52对地导通，其余霍尔电路截止，信号输出线6输出值为VCC/2；当磁环3接近三号霍尔电路53时，三号霍尔电路53对地导通，其余霍尔电路截止，信号输出线6输出值为2VCC/3；以此类推，当磁环3分别位于接近四号霍尔电路54、五号霍尔电路5和六号霍尔电路56时，分别可得到3VCC/4，4VCC/5，5VCC/6。这样就实现了该点电压输出值的不断变化，每个电压值分别对应了液体不同的高度，由此可以得到油箱内的油量。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种霍尔开关型直通式油位计，包括金属管(1)，在金属管(1)外设有随着液位变化而上下移动的浮子(2)，在浮子(2)内设有磁环(3)；其特征在于：所述金属管(1)内设有霍尔电路(5)，霍尔电路(5)的接地端接地，电源端接工作电压；霍尔电路(5)的信号输出端通过上拉电阻连接电源；信号输出线(6)连接在霍尔电路(5)的输出端与上拉电阻之间。
2.根据权利要求1所述的霍尔开关型直通式油位计，其特征在于：所述的霍尔电路(5)为单磁极开关型霍尔集成电路或全磁极开关型霍尔集成电路。
3.根据权利要求1或2所述的霍尔开关型直通式油位计，其特征在于：所述的霍尔电路(5)和上拉电阻至少分别设有三个：分别为一号霍尔电路(51)、一号上拉电阻(R1)，二号霍尔电路(52)、二号上拉电阻(R2)，三号霍尔电路(53)、三号上拉电阻(R3)；所述的三号霍尔电路(53)的接地端接地，电源端接工作电压VDD，三号霍尔电路(53)的输出端与三号上拉电阻(R3)的一端相连；二号霍尔电路(52)的接地端接地，电源端接工作电压VDD，二号霍尔电路(52)的输出端、三号上拉电阻(R3)的另一端均与二号上拉电阻(R2)的一端相连；一号霍尔电路(51)的接地端接地，电源端接工作电压VDD，一号霍尔电路(51)的输出端、二号上拉电阻(R2)的另一端均与一号上拉电阻(R1)的一端相连，一号上拉电阻(R1)的另一端接电源VCC；信号输出线(6)连接在一号霍尔电路(51)的输出端和一号上拉电阻(R1)的一端之间。
4.根据权利要求3所述的霍尔开关型直通式油位计，其特征在于：所述的霍尔电路(5)和电阻设置在印刷线路板上，印刷线路板固定在金属管(1)内。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102386903A (zh) * 2011-11-16 2012-03-21 南京艾驰电子科技有限公司 一种实现多路电子开关单线模拟输出的方法及电路
CN104568073A (zh) * 2014-09-29 2015-04-29 江苏凯龙宝顿动力科技有限公司 霍尔液位检测装置
CN107192428A (zh) * 2017-04-07 2017-09-22 合肥蓝海电子科技有限公司 一种新型磁霍尔液位传感器
WO2018085987A1 (en) * 2016-11-08 2018-05-17 Hamlin Electronics (Suzhou) Co. Ltd. Unipolar resistive ladder sensor

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