KR100189191B1 - 차량 연료탱크용 유량레벨센서 - Google Patents

차량 연료탱크용 유량레벨센서 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량 연료탱크의 유량레벨을 측정하기 위한 유량레벨센서에 관한 것으로, 플로터(12)가 내장된 유량탱크(11)와, 2단계로 저항페이스트(14)를 인쇄한 접촉점(16)을 갖는 세라믹기판(15), 유량의 레벨에 따른 아날로그량을 디지털화하는 신호처리수단(17), 디지털화된 유량의 레벨을 LCD에 나타내는 LCD계기판(18) 및, 미소유량의 상태를 단계적으로 LED경고 등을 통해 알려주는 다단계 경고등(19)으로 구성되어 종래 연료탱크용 유량레벨센서가 플로터와 서미스터로 2원화되어 잇는 플로터만으로 일원화함으로써 소형화 경량화로 무게를 줄일 수 있고, 신호처리수단을 혼성집적화함으로써 규격화를 이룰 수 있는 장점뿐만 아니라 LCD계기판과 다단계경고 등의 사용으로 품질의 고급화가 가능함은 물론 아날로그신호를 디지털신호로 나타내기 때문에 저항페이스트의 고유오차 및 불량률을 줄일 수 있는 장점이 있는 차량 연료탱크용 유량레벨센서이다.

Description

차량 연료탱크용 유량레벨센서
제1도는 종래 차량 연료탱크용 유량레벨센서의 구성도.
제2도는 본 발명 차량 연료탱크용 유량레벨센서의 구성도.
제3도는 제2도에 도시한 신호처리수단(17)과 LCD계기판(18) 및 다단계경고등(19)의 상세회로도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1, 11 : 유량탱크 2, 12 : 플로터(floater)
3 : 서미스터 4, 14 : 저항페이스트
5, 15 : 세라믹기판 6, 16 : 접촉점(Pd)
7 : 전자석 8 : 계기판
9 : 엠프티(empty)상태 감지수단 10 : 경고등
17 : 신호처리수단 18 : LCD계기판
19 : 다단계경고등 IC1: A/D변환기
IC2: 디코더 IC3~IC6: 집적회로
SLD : 표시기 LED : 경고등
본 발명은 차량연료탱크의 유량 레벨을 측정하기 위한 유량레벨센서에 관한 것으로서, 특히 플로터(floater)와 서미스터로 이원화되어 있는 구조를 플로터(floater)만으로 일원화함과 더불어 세라믹기판 위에 저항 페이스트(paste)와 도체 페이스트(paste)를 함께 인쇄한 차량 연료탱크용유량레벨센서에 관한 것이다.
일반적으로 종래 차량 연료탱크용 유량레벨센서는 제1도에 도시한 바와같이 구성되어 있다. 제1도에 있어서, 도면부호 1은 유량탱크, 2는 플로터(floater), 3은 서미스터를 각각 나타내고, 4는 저항페이스트, 5는 세라믹기판, 6은 접촉점(Pb)을 각각 나타내며, 7은 전자석, 8은 계기판, 9는 엠프티(empty)상태감지수단, 10은 경고 등을 각각 나타낸다.
이러한 종래 유량센서는 유량탱크(1)내에 플로터(2)와 서미스터(3)가 동시에 설치되어 있어서 유량탱크(1)내 유량에 따라 플로터(2)의 상하이동을 세라믹기판(5)에 인쇄된 저항 페이스트(4)면에 접촉된 접촉점(Pd;6)을 통해 저항 변화로 변화하여 전자석(7)을 거쳐 계기판(8)의 지시기에 눈금으로 표시하게 된다. 또한 서미스터(3)는 연료가 일정액 이하로 줄어든 때에 연료에 잠겨져 있던 서미스터(3)가 액 위에 위치함에 따른 온도변화에 의해 경고등(10)이 켜지도록 하는 역할을 하게 된다.
그러나 상기한 종래 차량 연료탱크용 유량레벨센서는 플로터(2)와 서미스터(3)가 2원화되어 구조가 복잡할 뿐만아니라 미소액량의 검출은 불가능하다고 하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 실정을 감안하여 종래 차량 연료탱크용 유량레벨센서가 갖는 각종 문제점들을 해결하고자 발명한 것으로서, 플로터와 서미스터로 이원화되어 있는 구조를 플로터만으로 일원화하여 무게를 줄이고, 처리회로를 혼성집적화하여 규격화를 이룰 수 있도록 하며, 세라믹기판 위에 저항 페이스트와 도체페이스트를 함께 인쇄함과 더불어 LCD계기판과 다단계 경고 등의 사용으로 품질의 고급화가 가능할 뿐만아니라 아날로그신호를 디지털 신호로 나타내기 때문에 저항페이스트의 고유오차 및 불량품을 줄일 수 있는 차량 연료탱크용 유량레벨센서를 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 차량 연료탱크용 유량레벨센서는 플로터(12)가 내장된 유량탱크(11)와, 2단계로 저항페이스트(14)를 인쇄한 접촉점(16)을 갖는 세라믹기판(15), 유량의 레벨에 따른 아날로그량을 디지털화하는 신호처리수단(17), 디지털화된 유량의 레벨을 LCD에 나타내는 LCD계기판(18) 및 미소유량의 상태를 단계적으로 LED경고 등을 통해 알려주는 다단계 경고등(19)으로 구성되어 이원화되어 있는 레벨센서를 일원화 한 것을 특징으로 한다.
또한 상기 신호처리수단(17)은 다이오드, 다수의 저항과 캐패시터, A/D변환기(IC1) 및 디코더(IC2)로 구성되고, LCD계기판(18)은 공통에미터트랜지스터(common emitter TR) 형태의 집적회로(IC3~IC5)와 표시기(SLD)로 구성되며, 다단계 경고등(19)은 저항과 캐패시터, 다이오드, 경고등(LED) 및 집적호로(IC3~IC5)으로 구성된다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명 차량 연료탱크용 유량레벨센서의 작용 및 효과를 상세하게 설명한다.
제2도는 본 발명 차량 연료탱크용 유량레벨센서의 구성도, 제3도는 제2도에 도시한 신호처리수단(17)과 LCD계기판(18) 및 다단계 경고등(19)의 상세회로도로서, 본 발명은 서미스터(3)를 없애고(제1도 참조) 세라믹기판(15)에 저항페이스트(14)를 2단계로 인쇄하였으며, 상부 저항페이스트(14')는 유량탱크(11) 내 유량의 레벨을 감지하고, 감지한 아날로그신호를 신호처리수단(17)으로 출력한다.
그에 따라 신호처리수단(17)에 있는 A/D변환기(IC1)는 입력되는 아날로그 감지신호를 디지털신호로 변환하여 LCD계기판(18) 및 다단계경고등(19)으로 출력하며, 하부 저항페이스트(14'')는 미소유량을 감지하기 위한 저항페이스트로서 저항률이 높은 페이스트를 사용한다. 즉, 플로터(12)의 상하이동에 의해 접촉되는 지점을 세라믹기판에 2개 만들고 접촉점(Pd)에서 나타나는 저항값의 변화는 신호처리수단(17)을 거쳐 LCD계기판(18)과 다단계경고등(19)으로 인가되어 LCD계기판(18)에서는 남아 있는 연료의 양을 수치적으로 표시 혹은차량의 종류에 따라 현재 남아 있는 유량으로 주행할 수 있는 최소거리를 표시한다. 다단계경고등(19)에서는 미소유량의 사태에 따라 5초당 1번, 3초당 1번, 1초당 1번 및 지속적인 경고 등의 점등으로 운전자에게 미소유량의 정도를 단계적으로 알려주여 운전자가 경각심을 일으키게 해준다.
또한 거친 노면상태 또는 순간적인 변화는 신호처리수단(17)에서 일정 시간의 변화를 평균하여 나타냄으로써 진폭변화를 감쇄시킬 수 있게 된다.
제3도에 있어서, 저항(R1~R7)과 저항(R13)은 LCD와 LED 구동을 위한 전류값에 따라 저항값이 설정되고, 저항(R8), (R9)은 클럭발생에 적합한 저항값으로 설정되며, 저항(R10)은 클럭주기의 기준을 위한 저항이다. 또한 저항(R11)은 저항페이스트(14)를 나타낸 것이며, 발진주파수는 저항(R14)과 외부입력저항 값으로 조절하게 되고, 이 외부입력저항값은 하부 저항페이스트(14'')의 특정 저항값이다. 회로에서 패캐시터(C1~C3)와 캐패시터(C5)는 내부클럭주기 기준 캐패시터이며, 캐패시터(C4)는 외부 발진주파수에 관여하는 값이다. A/D변환기(IC1)에 출력되는 4비트 디지털데이타를 디코더(IC2)로 디코드시켜 7-세그먼트형 LCD계기판(18)에 숫자로 나타낸다.
또한 상기 7-세그먼트형 LCD계기판(18)의 자리수 선택을 위해 공통에 미터트랜지스터 형태의 집적회로(IC3~IC5)를 이용하였으며, 발진주파수와 듀티팩터를 적당히 조절할 수 있도록 저항(R14)과 외부입력 저항값으로 발진주파수를 조절하였다.
여기서 다단계경고등(19)에 대한 발진주파수를 계산하면,
이고, 듀티값은
이다. 이와 같이 본 발명은 저항변화값의 변화로 발진주파수를 제어하여 LED로 나타내며, 이 데이터값은 저항페이스트(14)의 접촉점(Pd) 2개중 하부 저항페이스트(14'')값을 이용한다.
상기한 바와같이 작용하는 본 발명 차량 연료탱크용 유량레벨센서는 종래 연료탱크용 유량레벨센서가 플로터와 서미스터로 2원화되어 있는 것을 플로터만으로 일원화함으로써, 소형화 경량화로 무게를 줄일 수 있고, 신호 처리수단을 혼성집적화함으로써 규격화를 이룰 수 있는 장점뿐만 아니라 LCD계기판과 다단계경고 등의 사용으로 품질의 고급화가 가능함은 물론 아날로그신호를 디지털신호로 나타내기 때문에 저항페이스트의 고유오차 및 불량률을 줄일 수 있는 장점이 있다.

Claims (4)

  1. 플로터(12)가 내장된 유량탱크(11)와, 2단계로 저항페이스트(14)를 인쇄한 접촉점(16)을 갖는 세라믹기판(15), 유량의 레벨에 따른 아날로그량을 디지털화하는 신호처리수단(17), 디지털화된 유량의 레벨을 LCD에 나타내는 LCD계기판(18) 및 미소유량의 상태를 단계적으로 LED경고 등을 통해 알려주는 다단계 경고등(19)으로 구성되어 이원화되어 있는 레벨센서를 일원화 한 것을 특징으로 하는 차량 연료탱크용 유량레벨센서.
  2. 제1항에 있어서, 상기 신호처리수단(17)은 다이오드, 다수의 저항과 캐패시터, A/D변환기(IC1) 및 디코더(IC2)로 구성됨을 특징으로 하는 차량 연료탱크용 유량레벨센서.
  3. 제1항에 있어서, 상기 LCD계기판(18)이 공통에미터트랜지스터(common emitter TR) 형태의 집적회로(IC3~IC5)와 표시기(SLD)로 구성됨을 특징으로 하는 차량 연료탱크용 유량레벨센서.
  4. 제1항에 있어서, 상기 다단계 경고등(19)은 저항과 캐패시터, 다이오드, 경고등(LED) 및 집적회로(IC6)으로 구성됨을 특징으로 하는 차량 연료탱크용 유량레벨센서.
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KR101000077B1 (ko) 2009-05-29 2010-12-09 (주)에스엠테크 압력탱크용 엘이디 수위표시장치

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