CN218628535U - 一种基于线路板的电容式液位传感器 - Google Patents
一种基于线路板的电容式液位传感器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN218628535U CN218628535U CN202223133883.2U CN202223133883U CN218628535U CN 218628535 U CN218628535 U CN 218628535U CN 202223133883 U CN202223133883 U CN 202223133883U CN 218628535 U CN218628535 U CN 218628535U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- circuit board
- liquid level
- reference electrode
- level sensor
- pcb
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种基于线路板的电容式液位传感器，包括：金属筒体，PCB线路板，PCB线路板安装在金属筒体内部，PCB线路板上设置有相互绝缘的参考电极和测量电极，参考电极位于PCB线路板的底端位置，用于与金属筒体构成参考电容，测量电极位于参考电极的上方位置，用于与金属筒体构成测量电容，参考电容对测量电容进行补偿后计算得到液位高度。该电容式液位传感器通过设置参考电极，使得计算液位高度与介质介电常数无关，从而避免介电常数变化带来的检测误差，这样传感器可适用于不同环境下、不同油品的液位检测；该液位传感器还具有材料成本低、便于增加配套功能部件、误差小等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及液位传感器技术领域，具体涉及一种基于线路板的电容式液位传感器。
背景技术
电容式液位传感技术很早以前就被采用，基于该原理的液位计产品也非常多。该类型的传感器一般都采用同轴电容器的原理，中心的探棒与外围的圆筒构成一个测量腔室，腔室空的时候由空气的介电常数决定了电容量的大小，充满被测液体后由被测液体的介电常数决定电容量的大小，而充满液体的程度不同，所表现出来的电容大小也不同，由此实现液位检测。
电容式液位传感器只有在被测液体的介电常数非常稳定时能精确测量出液面高度，然而实际情况中，无法保证被测液体的介电常数不变，例如针对不同标号的燃油，甚至同一标号燃油在混入杂质后、在不同温度下，其介电常数都是不同的，因此，这给实际测量带来了较大误差，这也是电容式液位传感器最大弊端。
另外，现有的电容式液位传感器大都采用不锈钢圆筒和中心铜棒组合形成的测量腔室结构，其材料成本大，且不利于增设其它结构，也就不利于增加其它功能，例如温度检测等。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种基于线路板的电容式液位传感器，其解决了现有电容式液位传感器受被测液体介电常数影响而存在误差的弊端，以及产品生产成本大、不利于增加其它功能结构的缺点。
本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：
一种基于线路板的电容式液位传感器，包括：
金属筒体，
PCB线路板，所述PCB线路板呈长条状且安装在金属筒体内部，PCB线路板沿长度方向设置有由铜箔制成且相互绝缘的参考电极和测量电极，其中，所述参考电极位于PCB线路板的底端位置，用于与金属筒体构成参考电容，所述测量电极位于参考电极的上方位置，用于与金属筒体构成测量电容。
进一步改进在于，所述金属筒体采用不锈钢或者铝材料制成。
进一步改进在于，所述参考电极包括在PCB线路板双面对称设置的铜箔，且双面铜箔之间通过若干贯穿PCB线路板的导体连接导通。
本实用新型的有益效果在于：
(1)该电容式液位传感器通过设置参考电极，使得计算液位高度与介质介电常数无关，从而避免介电常数变化带来的检测误差，这样传感器可适用于不同环境下、不同油品的液位检测；
(2)该电容式液位传感器采用PCB线路板和铜箔的配合结构，一方面大幅降低了材料成本，另一方面有利于在传感器内增加其它功能部件，例如在线路板上印刷设计温度传感电路；
(3)该电容式液位传感器采用双层对称设置的铜箔作为参考电极，既降低了参考电极的高度，确保其在使用时可始终被浸没，又增加了电极的面积，减小了系统误差。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为参考电极的结构示意图；
图中：1、金属筒体；2、PCB线路板；3、参考电极；31、导体；4、测量电极。
具体实施方式
下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。
如图1所示，一种基于线路板的电容式液位传感器，包括：
金属筒体1，
PCB线路板2，所述PCB线路板2呈长条状且安装在金属筒体1内部，PCB线路板2沿长度方向设置有由铜箔制成且相互绝缘的参考电极3和测量电极4，其中，所述参考电极3位于PCB线路板2的底端位置，高度较小，用于与金属筒体1构成参考电容，所述测量电极4位于参考电极3的上方位置，高度基本占据PCB线路板2整个长度，用于与金属筒体1构成测量电容。安装时，将传感器竖立安装在液体容器(如汽车油箱)内，使得金属筒体1以及PCB线路板2伸入到液体内部，而参考电极3浸没在最底处，液体会灌入金属筒体1内并与参考电极3和测量电极4接触。
在液位测量时，通过检测的参考电容值和测量电容值即可计算得到液位高度，计算公式为：
式中，hR为参考电极的高度，CRA为空气中的参考电容，CMA为空气中的测量电容，CRO为液体淹没中的参考电容，CM为部分液体淹没中的测量电容，Hy为测量电极在液体中的高度，即液位高度。可以看出，计算公式中并没有介电常数，即液位高度与介质介电常数无关，而其中的CRA和CMA是出厂时测试标定的，为常数，CRO和CM实际检测的电容值结果，hR也为常数，即最终仅通过参考电容和测量电容得到，从而避免介电常数变化带来的检测误差，这样传感器可适用于不同环境下、不同油品的液位检测。
本实用新型中，所述金属筒体1采用不锈钢或者铝材料制成，金属筒体1侧壁可以开若干通孔，确保待检测液位顺利进入筒内。
本实用新型中，再结合图2所示，所述参考电极3包括在PCB线路板2双面对称设置的铜箔，且双面铜箔之间通过若干贯穿PCB线路板2的导体31连接导通。这样设计的目的在于，一般车辆油箱都有一个安全液位，双面铜箔设计降低了参考电极3的高度，且低于安全液位，确保其在使用时可始终被浸没，这样检测结果才准确，同时又增加了电极的面积，减小了系统误差。
另外，在PCB线路板2以及参考电极3、测量电极4的表面均涂覆有保护层，所述保护层起到耐腐蚀效果；同时，保护层外表面通过刻蚀形成有疏水疏油结构，所述疏水疏油结构为微纳米乳突结构，其增大了线路板或者电极表面与水、油的接触角，从而避免水或油黏附在线路板或者电极表面，进一步提高耐沾污、耐腐蚀效果，同时保证检测的准确性。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
Claims (3)
1.一种基于线路板的电容式液位传感器，其特征在于，包括：
金属筒体，
PCB线路板，所述PCB线路板呈长条状且安装在金属筒体内部，PCB线路板沿长度方向设置有由铜箔制成且相互绝缘的参考电极和测量电极，其中，所述参考电极位于PCB线路板的底端位置，用于与金属筒体构成参考电容，所述测量电极位于参考电极的上方位置，用于与金属筒体构成测量电容。
2.根据权利要求1所述的一种基于线路板的电容式液位传感器，其特征在于，所述金属筒体采用不锈钢或者铝材料制成。
3.根据权利要求1所述的一种基于线路板的电容式液位传感器，其特征在于，所述参考电极包括在PCB线路板双面对称设置的铜箔，且双面铜箔之间通过若干贯穿PCB线路板的导体连接导通。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202223133883.2U CN218628535U (zh) | 2022-11-23 | 2022-11-23 | 一种基于线路板的电容式液位传感器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202223133883.2U CN218628535U (zh) | 2022-11-23 | 2022-11-23 | 一种基于线路板的电容式液位传感器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN218628535U true CN218628535U (zh) | 2023-03-14 |
Family
ID=85449819
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202223133883.2U Active CN218628535U (zh) | 2022-11-23 | 2022-11-23 | 一种基于线路板的电容式液位传感器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN218628535U (zh) |
-
2022
- 2022-11-23 CN CN202223133883.2U patent/CN218628535U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9354099B2 (en) | Aircraft fuel level measurement apparatus and method | |
| EP2869044B1 (en) | Capacitive liquid level sensor and method of manufacturing it | |
| US9395349B2 (en) | Electrode structure and apparatus for use in measuring oil-water constituents | |
| CN102980630B (zh) | 一种智能数字电容液位传感器 | |
| CN101738240A (zh) | 电容传感式燃油计量仪 | |
| CN101915788A (zh) | 用于多相流持液率测量的具有液体电极的电容式传感器 | |
| CN103090929A (zh) | 一种罐体液位和界位的测量方法 | |
| CN218628535U (zh) | 一种基于线路板的电容式液位传感器 | |
| CN201765027U (zh) | 电容式水位传感器 | |
| CN203298828U (zh) | 一种罐体液位和界位的测量装置 | |
| CN201382799Y (zh) | 电容传感式燃油计量仪 | |
| RU105437U1 (ru) | Емкостной уровнемер с дискретным измерением уровня светлых нефтепродуктов и подтоварной воды | |
| RU2407993C1 (ru) | Емкостный способ измерения уровня жидкостей и устройство для его осуществления | |
| CN104019798B (zh) | 同心共面三等分环-圆嵌套极板倾角测量方法与装置 | |
| US20090120180A1 (en) | Solution metering apparatus having temperature sensing function | |
| CN202994244U (zh) | 一种智能数字电容液位传感器 | |
| CN2643294Y (zh) | 电容式液位传感器 | |
| CN104034308A (zh) | 同心共面二等分环-二等分圆嵌套极板倾角测量方法与装置 | |
| CN208155402U (zh) | 一种低温液位计 | |
| CN115900884A (zh) | 一种自适应的电容式液位传感器 | |
| CN117629347B (zh) | 一种电极液位计及其使用方法 | |
| CN220708483U (zh) | 液位油品多参数传感器 | |
| RU85641U1 (ru) | Емкостной измеритель уровня жидкости | |
| CN220472747U (zh) | 一种真空纳米镀膜的电容液位传感器 | |
| CN2128002Y (zh) | 电子液位显示搪玻璃容器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |