CN205373827U - 一种微型高精度液位传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种微型高精度液位传感器，包括管体，所述管体内设有长度与所述管体长度相适配的PCB线路板，所述PCB线路板上纵向均匀分布有若干全极磁开关，相邻两个全极磁开关的间隔为3?10mm，每两个相邻的全极磁开关之间均对应设有电阻，所述所有电阻串联；所述管体外套接有与所述管体相适配的磁性浮球，所述磁性浮球内设有永磁体。本实用新型中的液位传感器，体积小，安装方便，精度高，可通过一个磁性浮球连续输出液位信号，应用范围更加广泛。

Description

一种微型高精度液位传感器

技术领域

本实用新型涉及液位传感器领域，尤其涉及一种微型高精度液位传感器。

背景技术

液位传感器广泛应用于汽车、工业、民用等领域，监控液位的变化情况。市场上面主流的液位传感器基本都是浮球式的传感器，传感单元主要有干簧管和霍尔开关。干簧管液位传感器原理为通过串联的电阻中间并联干簧管实现，当外部磁性浮球上下浮动时，驱动不同位置的干簧管闭合或者断开，短路掉大阻值部分的电阻，使输出的电阻发生相应的变化，通过检测电阻值的变化，从而判断液位的相对应的位置。但是干簧管的外形结构较大，很多结构有限制的地方不能安装，干簧管的计量排布间隔只能做到6mm以上，满足不了对于高精度的需求，同时，浮球经过每个干簧管的时候有三个动作区域，相邻区域之间会形成干扰，出现回跳和断路现象。

另外一种用霍尔开关方式实现的液位传感器，实现的原理基本等同于干簧管，霍尔元件体积小，可以压缩空间，不过由于霍尔元件自身有一定的内阻，导致输出信号很难分辨，需要特别调配电阻值，给研发工作增加了很大的难度，长度长了之后调配更加复杂，需要管理的物料非常多，加工的成本很高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种微型高精度液位传感器，体型微小，精度更高，生产加工相对方便，成本低廉，解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种微型高精度液位传感器，包括管体，所述管体的内径为5-7mm，所述管体的外径为7-9mm;所述管体内设有长度与所述管体长度相适配的PCB线路板，所述PCB线路板上纵向均匀分布有若干全极磁开关，相邻两个全极磁开关的间隔为3-10mm，每两个相邻的全极磁开关之间均对应设有电阻，所述所有电阻串联；所述管体外套接有与所述管体相适配的磁性浮球，所述磁性浮球内设有永磁体。

作为优选，所述若干全极磁开关均位于所述PCB线路板的一面，所述电阻均对应分布于所述PCB线路板的另一面。

作为优选，所述管体的一端为密封端，另一端为螺纹安装头，所述密封端上设有卡环；所述PCB线路板的接线端伸出所述螺纹安装头。

作为优选，所述PCB线路板外套接有热缩管。

作为优选，所述热缩管与管体之间灌注有环氧树脂。

作为优选，所述磁性浮球内的永磁体为环型磁铁，所述环型磁铁的轴截面与所述管体相垂直。

作为优选，所述管体和磁性浮球的材质均为不锈钢。

本实用新型中的液位传感器，采用全极磁开关代替原来的干簧管，全极磁开关比干簧管小很多，安装间距可缩减至3mm，因此可大大提高检测精度，本实用新型的全极磁开关在带有永磁体的磁性浮球经过的时候只有一个通断区域，不会出现相邻全极磁开关之间相互干扰的情况；管体的外径可小至7mm，外接磁性浮球，整个传感器的结构简单，小巧，生产方便，成本低廉，可以在很多空间受限的地方使用。

全极磁开关敏感方向的磁场强度超过工作点门限时，全极磁开关输出低电平。当全极磁开关敏感方向的磁场强度低于释放点时，全极磁开关输出高电平，位于全极磁开关之间的电阻是一个分压电阻，随着每个磁阻开关电平的变化输出不同的电压值，不同电压代表不同的液位。相邻的全极磁开关之间的间隔小，能通过一个磁性浮球驱动实现多个点连续液位的输出。

附图说明

图1为本实用新型实施例的剖面图。

图2为本实用新型实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合图1和图2，对本实用新型的技术方案做进一步说明，但不限于本说明。

一种微型高精度液位传感器，包括不锈钢材质的管体1，管体1的内径为6mm，管体1的外径为8mm;管体1内设有长度与管体1的长度相适配的PCB线路板2，PCB线路板2的一面上纵向均匀分布有若干全极磁开关3，相邻两个全极磁开关3的间隔为5mm，PCB线路板2的另一面上均匀分布有若干电阻4，每两个相邻的全极磁开关3之间对应分布有电阻4，所有电阻4串联。全极磁开关3和电阻4分别安装在PCB线路板2的两面，能进一步缩减安装空间，缩小装置结构。

PCB线路板2外套接有热缩管，热缩管与管体1之间灌注有环氧树脂。管体1外套接有与管体1相适配的磁性浮球5，磁性浮球5的材质为不锈钢，使用寿命更长，磁性浮球5能在管体1上自由滑动，磁性浮球5内设有环型磁铁6，环型磁铁6的轴截面与管体1相垂直。热缩管和环形树脂一方面保护了PCB线路板2，使PCB线路板2稳固在管体1内，同时也使PCB线路板2与周围环境绝缘，避免干扰，环型磁铁6的轴截面与管体1相垂直，使磁场方向更规则，全极磁开关3感应的磁场更加均匀。管体1的一端为密封端，另一端为螺纹安装头7，密封端上设有卡环8，卡环8能够防止磁性浮球5脱出管体1，螺纹安装头7可改装为其他连接结构，以适应安装需要。

本实施例中，采用优质的磁阻元件TMR1306作为全极磁开关3，TMR1306 采用 TMR 磁传感器和 CMOS 集成电路，包括电压发生器、比较器、施密特触发器和 CMOS 输出电路，能将变化的磁场信号转化为数字电压信号输出。

TMR传感器敏感方向的磁场强度超过工作点门限时，TMR1306 输出低电平；当TMR传感器敏感方向的磁场强度低于释放点时，TMR1306 输出高电平。TMR传感器沿纵向分布在PCB线路板2上，磁性浮球5在上下浮动的过程中，经过一个TMR传感器时，该TMR传感器感受到的磁场强度发生变化，进而输出电平，电阻4是一个分压电阻，由于相邻两个TMR传感器之间都设有一个电阻4，故而每个TMR传感器输出的电平会被不同数目的电阻4分压，进而输出不同的电压值（越靠近接线段，输出电压越高），不同电压值代表不同的液位，供使用人员观测。

本实用新型中的液位传感器，体积小，安装方便，精度高，可通过一个磁性浮球5连续输出液位信号，应用范围更加广泛。

Claims (7)

1.一种微型高精度液位传感器，其特征在于，包括管体（1），所述管体（1）的内径为5-7mm，所述管体（1）的外径为7-9mm;所述管体（1）内设有长度与所述管体（1）长度相适配的PCB线路板（2），所述PCB线路板（2）上纵向均匀分布有若干全极磁开关（3），相邻两个全极磁开关（3）的间隔为3-10mm，每两个相邻的全极磁开关（3）之间均对应设有电阻（4），所述所有电阻（4）串联；所述管体（1）外套接有与所述管体（1）相适配的磁性浮球（5），所述磁性浮球（5）内设有永磁体。

2.如权利要求1所述的一种微型高精度液位传感器，其特征在于，所述若干全极磁开关（3）均位于所述PCB线路板（2）的一面，所述电阻（4）均对应分布于所述PCB线路板（2）的另一面。

3.如权利要求1或2所述的一种微型高精度液位传感器，其特征在于，所述管体（1）的一端为密封端，另一端为螺纹安装头（7），所述密封端上设有卡环（8），所述PCB线路板（2）的接线端伸出所述螺纹安装头（7）。

4.如权利要求3所述的一种微型高精度液位传感器，其特征在于，所述PCB线路板（2）外套接有热缩管。

5.如权利要求4所述的一种微型高精度液位传感器，其特征在于，所述热缩管与管体（1）之间灌注有环氧树脂。

6.如权利要求1所述的一种微型高精度液位传感器，其特征在于，所述磁性浮球（5）内的永磁体为环型磁铁（6），所述环型磁铁（6）的轴截面与所述管体（1）相垂直。

7.如权利要求1所述的一种微型高精度液位传感器，其特征在于，所述管体（1）和磁性浮球（5）的材质均为不锈钢。