CN207688964U - 一种汽车及工程机械用压阻式高精度油量传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种汽车及工程机械用压阻式高精度油量传感器，包括信号引出线、放大电路、信号采集芯体，其特征在于：所述放大电路的一端为信号引出线，所述信号引出线可与车载仪表、多功能终端相连接，所述放大电路的另一端通过铜线与信号采集芯体相连接，所述信号采集芯体为半导体压力热敏电阻。本实用新型根据半导体材料的压阻效应，在半导体材料的基片上经扩散电阻而制成的器件作为信号采集芯体，利用测量芯体的受压变化作为激励信号，避免油品对信号采集芯体的冲击，测量精度比浮子测量的方式提高5～10倍。同时，可根据车载设备的不同，将被测信号输出到不同类型的设备上，并可通过GPRS进行远程无线通讯。

Description

一种汽车及工程机械用压阻式高精度油量传感器

技术领域

本实用新型涉及油量传感器技术领域，尤其涉及一种汽车及工程机械用压阻式高精度油量传感器。

背景技术

现有的油量传感器主要分为两类。一类是无源测量，应用液体的浮力原理，通过机械结构的变动改变电阻值从而测量液位的变动，大多采用浮子测量(如：摆臂浮子式和垂直浮子式)，通过油浮子上下浮动，控制干簧管的通断，或滑动变阻器，达到改变电路阻值的目的。由于受结构空间以及测量器件(如干簧管)的精度和结构尺寸影响，其测量结果往往是非连续的，从原理上讲很难做到真正高精度的测量，其测量精度一般都在 5％～10％左右；其次，由于此类测量都有运动部件参与其中，其可靠性受其加工、装配质量影响较大，同时也会受到车辆油品品质及使用环境影响，因而其产品可靠性及寿命都有待进一步提高。另一类是有源测量，通过液体液位变动改变采集器件的激励信号，从而得到不同的电信号输出值。包含电容式、超声波式，其工作原理大多是利用液位变动改变采集器件的激励信号，从而得到不同的电信号输出值，再通过电信号与液位的对应关系换算出液位高度。此类测量一般没有运动部件，可靠性相对较高，工艺流程简单，测量精度高，一般测量精度在0.1％～1％之间，但此类测量一般都含有复杂的电路，所以造价相对较高。然而随着科技的进步，以及物联网应用的日益广泛，专业的车队用户对精细管理的需求日益提升，使得高精度油量传感器的需求量也在大幅增长。

实用新型内容

为克服上述不足，本实用新型的目的在于提供一种汽车及工程机械用压阻式高精度油量传感器，主要解决目前油量传感器测量精度低、结构可靠性差的问题。

本实用新型的方案如下：

一种汽车及工程机械用压阻式高精度油量传感器，包括信号引出线、放大电路、信号采集芯体，其特征在于：所述放大电路的一端为信号引出线，所述信号引出线可与车载仪表、多功能终端相连接，所述放大电路的另一端通过铜线与信号采集芯体相连接，所述信号采集芯体为半导体压力热敏电阻。

优选的，所述高精度油量传感器还包含引流螺栓，所述引流螺栓设置有引流孔、中心通孔和底部通孔，所述引流孔和底部通孔相平行，分别位于引流螺栓的上下两侧，所述引流孔、底部通孔分别与中心通孔相垂直。

优选的，所述高精度油量传感器还包含导流环，所述导流环包括球体及与球体连接为一体的轴，所述球体的中部设置有内部通孔，所述内部通孔与轴相垂直，所述引流螺栓通过导流环的内部通孔与引流螺栓相连接，所述导流环的内部设置有内部环槽和内部通道，所述内部通道与内部通孔相连接。

优选的，所述高精度油量传感器还包含芯体壳和锁紧螺母，所述芯体壳为空腔结构，所述放大电路和信号采集芯体置于芯体壳的空腔内，所述芯体壳及其芯体壳空腔内的放大电路和信号采集芯体通过锁紧螺母固定于导流环的轴上。

本实用新型的有益效果：

本实用新型通过对采集到的微压信号进行放大、运算，计算出被测液体的高度，并可将被测信号根据车载设备的不同需求进行输出。其结构设计是在不改变现有车辆原有油箱结构的前提下，通过替换原有油箱底部的放油螺栓方式，利用本实用新型特有的结构，既能避免油品对信号采集芯体的冲击，又可以采集油箱底部压强的变化，通过压强和高度的对应关系采集、精确测量油位的高度变动，测量精度可比浮子测量的方式提高 5～10倍。同时，可根据需求输出不同类型的信号或通过GPRS进行远程无线通讯。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的引流螺栓结构示意图。

图3为本实用新型的导流环结构示意图。

图4为本实用新型的芯体壳结构示意图。

图5为本实用新型的锁紧螺母结构示意图。

图中：1、引流螺栓；2、导流环；3、芯体壳；4、锁紧螺母；5、信号引出线；6、放大电路；7、信号采集芯体；11、引流孔；13、中心通孔；12、底部通孔、21、内部环槽；22、内部通道。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

如附图1-5所示：本实用新型所述的一种汽车及工程机械用压阻式高精度油量传感器，主要包括：引流螺栓、导流环、芯体壳、锁紧螺母、信号引出线、放大电路和信号采集芯体，其中：

引流螺栓：引流螺栓主要起缓冲及引流作用，其设置有引流孔、中心通孔和底部通孔，引流孔和底部通孔相平行，分别位于引流螺栓的上下两侧，所述引流孔、底部通孔分别与中心通孔相垂直，通过引流螺栓顶部的引流孔将油箱中的汽、柴油通过中心通孔和底部通孔将汽、柴油导向导流环，同时由于引流螺栓顶部的引流孔是与油面平行的，因而可以缓冲油箱中轴向的冲击力；

导流环：导流环的主要功能是通过内部环槽和内部通道将油箱中的汽、柴油引向测量芯体。导流环包括球体及与球体连接为一体的轴，所述球体的中部设置有内部通孔，所述内部通孔与轴相垂直，所述引流螺栓通过导流环的内部通孔与引流螺栓相连接，所述导流环的内部设置有内部环槽和内部通道，所述内部通道与内部通孔相连接；由于导流环内部的通道方向与引流螺栓中的引流孔相平行，而与中心通孔相互垂直，因而可有效的降低油品在X/Y/Z三个方向上的冲击。

芯体壳和锁紧螺母：所述芯体壳为空腔结构，放大电路和信号采集芯体置于芯体壳的空腔内，锁紧螺母将芯体壳及其芯体壳空腔内的放大电路和信号采集芯体固定于导流环的轴上。

本实用新型的测量过程包括燃油箱中的油品通过引流螺栓导向导流环，油品压力作用于测量芯体之上，测量芯体的微变形导致阻抗变化，从而引起放大电路的电流输出发生变化，从而导致信号引出线两端的电流信号发生改变，最终通过外接单片机的运算比对将信号传入对接设备，其车辆外接设备包括车载仪表、车载终端或信号发射终端等。

本实用新型所采用的技术方案是根据半导体材料的压阻效应在半导体材料的基片上经扩散电阻而制成的器件作为信号采集芯体，利用测量芯体的受压变化作为激励信号，通过对采集到的微压信号进行放大、运算，计算出被测液体的高度，并可将被测信号根据车载设备的不同需求进行输出。其结构设计是在不改变现有车辆原有油箱结构的前提下，通过替换原有油箱底部的放油螺栓方式，利用本实用新型特有的结构，既能避免油品对测量芯体的冲击，又可以采集油箱底部压强的变化，通过压强和高度的对应关系采集、精确测量油位的高度变动，测量精度可比浮子测量的方式提高5～10倍。

同时本实用新型还可以应用于后装市场，即对现有燃油传感器进行更换，其主要包括三个步骤，即首先将原有放油螺栓取出，再更换本实用新型部件，最后连接电源电路，将信号线与现有车辆外接设备进行对接。根据车载设备的不同，如车载仪表、车载终端或信号发射终端等，可将被测信号输出到不同类型的设备上，并可通过GPRS进行远程无线通讯。

尽管上文对本实用新型的具体实施方式给予了详细描述和说明，但是应该指明的是，我们可以依据本实用新型的构想对上述实施方式进行各种等效改变和修改，其所产生的功能作用仍未超出说明书附图所涵盖的精神时，均应在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种汽车及工程机械用压阻式高精度油量传感器，包括信号引出线（5）、放大电路（6）、信号采集芯体（7），其特征在于：所述放大电路（6）的一端为信号引出线（5），所述信号引出线（5）可与车载仪表、多功能终端相连接，所述放大电路（6）的另一端通过铜线与信号采集芯体相连接，所述信号采集芯体（7）为半导体压力热敏电阻。

2.根据权利要求1所述的一种汽车及工程机械用压阻式高精度油量传感器，其特征在于：所述高精度油量传感器还包含引流螺栓（1），所述引流螺栓（1）设置有引流孔、中心通孔和底部通孔，所述引流孔和底部通孔相平行，分别位于引流螺栓（1）的上下两侧，所述引流孔、底部通孔分别与中心通孔相垂直。

3.根据权利要求2所述的一种汽车及工程机械用压阻式高精度油量传感器，其特征在于：所述高精度油量传感器还包含导流环（2），所述导流环（2）包括球体及与球体连接为一体的轴，所述球体的中部设置有内部通孔，所述内部通孔与轴相垂直，所述引流螺栓（1）通过导流环（2）的内部通孔与引流螺栓（1）相连接，所述导流环（2）的内部设置有内部环槽和内部通道，所述内部通道与内部通孔相连接。

4.根据权利要求3所述的一种汽车及工程机械用压阻式高精度油量传感器，其特征在于：所述高精度油量传感器还包含芯体壳（3）和锁紧螺母（4），所述芯体壳（3）为空腔结构，所述放大电路（6）和信号采集芯体（7）置于芯体壳（3）的空腔内，所述芯体壳（3）及其芯体壳（3）空腔内的放大电路（6）和信号采集芯体（7）通过锁紧螺母（4）固定于导流环（2）的轴上。