专利名称：一种燃油油面位置感应装置的制作方法
技术领域：
本申请涉及传感器技术领域，特别是涉及一种燃油油面位置感应装置。
背景技术：
燃油油面位置感应装置应用在发动机上，能够感应发动机的油箱内油面的位置并将油面位置信息转化为电信号提供给显示装置，以使工作人员无需打开油箱就能够很方便的知道油箱内的油面的位置。现有的燃油油面位置感应装置通常使用滑动电阻式的燃油位置传感器来实现，这种燃油油面位置感应装置只适合结构规则的油箱，不适合、形状不规则的油箱。
实用新型内容为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种燃油油面位置感应装置，以得到不仅适用于结构规则的油箱中，尤其可以适用于结构不规则的油箱内的燃油油面位置感应装置，技术方案如下一种燃油油面位置感应装置，包括固定在油箱内底面上的限位座；固定在所述限位座上的中空的安装外壳；套设在所述安装外壳外、与所述磁性开关相适配的磁性浮子；所述安装外壳顶部设置有将与油箱顶部的安装口相适配的安装盘，用于将该燃油油面位置感应装置固定在所述油箱上；在所述安装外壳内部的长度方向上设置有多个依次串联的磁性开关，且每个磁性开关两端均并联有电阻，多个所述磁性开关依次串联形成串联支路，其中该串联支路靠近所述安装外壳底部的一端连接至第一分压电阻和第二分压电阻的公共端，所述第一分压电阻的另一端连接至直流电源，所述第二分压电阻的另一端接地，所述串联支路靠近所述安装外壳顶部的一端连接有放大单元。优选的，所述放大单元为运算放大器，其中该运算放大器的同相输入端与所述串联支路靠近所述安装外壳顶部的一端相连， 该运算放大器的反相输入端接地，该运算放大器的正电源端连接至+12V的直流电源，负电源端接地，输出端输出与油箱内油面位置相对应的电压信号。优选的，所述磁性开关构成的串联支路通过二极管连接至所述第一分压电阻和所述第二分压电阻的公共连接端，且所述二极管的阳极与所述第一分压电阻和所述第二分压电阻的公共连接端相连，所述二极管的阴极与所述串联支路相连。优选的，所述磁性开关的个数为8个，且并联在所述磁性开关两端的电阻的个数为8个。优选的，所述燃油油面位置感应装置，还包括，与所述放大单元相连的显示单元， 用于显示油箱内燃油油面的位置信息。[0016]由以上本申请实施例提供的技术方案可见，通过设置在油箱顶部至油箱底部之间的多个串联的磁性开关，并在每个磁性开关两端并联有电阻，且多个电阻串联，磁性浮子浮于油箱内油面上，当磁性浮子随油面下降或上升时，与磁性浮子相对应的位置处的磁性开关闭合，从而短路与该磁性开关并联的电阻，导致串接在电路中的电阻总的阻值按比例线性减小或增大，使得输入至放大单元的电压信号按比例减小或增大，最终使放大单元的输出按比例下降或增加，由放大单元输出的电压反映了油箱内油面的位置信息。本申请实施例提供的燃油油面位置感应装置通过电阻上的电压信号反映油箱内油面的位置，对油箱的形状没有要求，因此，不仅适用于结构规则的油箱中，尤其可以适用于结构不规则的油箱。
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请实施例一种燃油油面位置感应装置的外形结构示意图；图2为本申请实施例一种燃油油面位置感应装置的电路原理图；图3为本申请实施例另一种燃油油面位置感应装置的电路原理图；图4为本申请实施例一种具体的燃油油面位置感应装置的电路原理图；图5为所述燃油油面位置感应装置输出的电压信号与油面位置对应的关系示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。请参见图1和图2，图1示出了本申请实施例一种燃油油面位值感应装置的外形结构示意图；图2示出了燃油油面位置感应装置的电路原理图。燃油油面位置感应装置主要包括限位座1、安装外壳2、磁性浮子3、安装盘4，输出端子5，其中限位座1固定在油箱内底面上，安装外壳2固定在限位座1上，从限位座1延伸至油箱顶部，磁性浮子3套设在安装外壳2外，且该磁性浮子3可以随油箱内油面沿安装外壳 2移动，在安装外壳的顶部设置有安装盘4，与油箱顶部的安装口相适配，用于将该燃油油面位值感应装置固定在油箱上。感应电路主要包括磁性开关6、电阻7，放大单元8，其中多个磁性开关6和多个电阻7设置在所述安装外壳2内部，多个磁性开关6依次串联设置在安装外壳的长度方向上，多个磁性开关构成串联支路，该串联支路靠近所述限位座1的一端连接至第一分压电阻R9和第二分压电阻RlO的公共连接端，其中，第一分压电阻R9的另一端连接至所述直流电源Vcc，第二分压电阻RlO的另一端接地。每个磁性开关6两端均并联有一个电阻7，且多个电阻7依次串联。所述磁性开关6的个数可以根据油箱底面至顶部的距离决定，所述电阻7的个数与磁性开关6的个数一致。所述串联支路的另一端连接放大单元8的输入端，所述放大单元8的输出端与所述输出端子5电连接，放大单元8的正电源端接直流电源Vcc，负电源端接地。直流电源Vcc、第一分压电阻R9、多个串联的电阻7以及放大单元8负电源端形成闭合回路，而且，第二分压电阻RlO与磁性开关6和电阻7，以及放大单元构成的支路与第二分压电阻RlO并联。本实施例提供的燃油油面位置感应装置，通过设置在油箱顶部至油箱底部之间的多个串联的磁性开关，并在每个磁性开关两端并联有电阻，且多个电阻串联，磁性浮子浮于油箱内油面上，当磁性浮子随油面下降或上升时，与磁性浮子相对应的位置处的磁性开关闭合，从而短路与该磁性开关并联的电阻，导致串接在电路中的电阻总的阻值按比例线性减小或增大，使得输入至放大单元的电压信号按比例减小或增大，最终使放大单元的输出按比例下降或增加，由放大单元输出的电压反映了油箱内油面的位置信息。本申请实施例提供的燃油油面位置感应装置通过电阻上的电压信号反映油箱内油面的位置，对油箱的形状没有要求，因此，不仅适用于结构规则的油箱中，尤其可以适用于结构不规则的油箱。优选的，参见图3上述实施例中的所述放大单元可以通过功率放大器ICl实现，其中，所述功率放大器ICI的同相输入端与所述磁性开关靠近安装外壳顶部的一端相连，反相输入端接地，正向电源端连接直流电源Vcc，负向电源端接地，输出端out得到与油箱内油面的位置信息相对应的电压信号。此外，功率放大器还可以输入的电压信号进行整形，即功率放大器具有放大及整形作用。此时，功率放大器的内阻I in、第一分压电阻R9、磁性开关6及并联在磁性开关两端的多个电阻7构成闭合回路，当磁性浮子3随油面下降或上升时，与磁性浮子3相对应的位置处的磁性开关6闭合，从而短路与该磁性开关并联的电阻7，导致串接在电路中的电阻总的阻值按比例线性减小或增大，使得输入至功率放大器ICl的电压信号按比例减小或增大，最终使功率放大器ICl的输出按比例下降或增加，最终在功率放大器ICl的输出端得到与油箱内的油面位置信息相对应的电压信息。优选的，参见图3，上述所有实施例中，所述磁性开关6构成的串联支路靠近安装外壳底部的一端通过二极管D连接至第一分压电阻R9和第二分压电阻RlO的公共连接端， 且二极管D的阳极与所述公共连接端相连，所述二极管D的阴极与磁性开关6构成的串联支路相连，形成电源单向回路，避免电源反接而损坏运放电路。优选的，上述所有实施例提供的燃油油面位置感应装置，还包括与放大单元的输出端相连的显示单元，用于显示油箱内燃油油面的位置信息。请参见图4，示出了一种燃油油面位置感应装置的具体的感应电路原理图，并结合图1，感应电路包括设置在安装外壳内的磁性开关，具体为依次串联的第一磁性开关Cl、第二磁性开关C2、第三磁性开关C3、第四磁性开关C4、第五磁性开关C5、第六磁性开关C6、第七磁性开关C7和第八磁性开关C8，此8个磁性开关串联构成一串联支路，8个磁性开关均勻分布在安装外壳的底部至顶部的长度方向上。而且，每个磁性开关两端均并联一个电阻，即并联在第一磁性开关Cl两端的第一电阻R1、并联在第二磁性开关C2两端的第二电阻R2、并联在第三磁性开关C3两端的R3、并联在第四磁性开关C4两端的第四电阻R4、并联在第五磁性开关C5两端的第五电阻R5、并联在第六磁性开关C6两端的第六电阻R6，并联在第六七磁性开关C7两端的第七电阻R7， 并联在第八磁性开关C8两端的第八电阻R8，且此8个电阻依次串联。所述磁性开关构成的串联支路靠近安装外壳底部的一端通过二极管D连接至第一分压电阻R9和第二分压电阻RlO的公共连接端，第一分压电阻R9连接直流电源，第二分压电阻RlO接地。其中，二极管D的阳极连接第一分压电阻R9和第二分压电阻RlO的公共端，二极管D的阴极连接磁性开关构成的串联支路靠近安装外壳底部的一端，该串联支路的另一端连接至功率放大器ICl的同相输入端。功率放大器的反相输入端接地，正电源端连接+12V的直流电源Vcc，负电源端接地，输出端输出与油箱内的油面位置信息相对应的电压信号。下面举例说明该燃油油面位置感应装置的感应原理当油箱内的油面处于最高位置时，磁性浮子位于第一磁性开关Cl的位置，此时， 第一磁性开关Cl闭合，将第一电阻Rl短路，即直流电源Vcc经过第一分压电阻R9、二极管D、第八电阻R8、第七电阻R7、第六电阻R6、第五电阻R5、第四电阻R4、第三电阻R3、第二电阻R2、第一磁性开关Cl，经过功率放大器的输入电阻Iiin接地，形成一个闭合回路，电阻 R2-R8上的压降U1，输送到功率放大器的同相输入端，经过功率放大器进行放大后从输出端输出。当油箱内的油面下降，并使磁性浮子下降至第二磁性开关C2处时，第二磁性开关 C2闭合，将第二电阻R2短路，第一电阻R1、第二磁性开关C2和电阻R3-R8串联在电路中进行分压，第一电阻Rl及电阻R3-R8上的压降U2通过功率放大器进行放大后，从输出端输出与所述油箱内的油面位置信息相对应的电压信号。当油箱内的油面下降，并使磁性浮子下降至第三磁性开关C3处时，第三磁性开关 C3闭合，将第三电阻R3短路，电阻R1-R2，第三磁性开关C3及电阻R4-R8串联在电路中进行分压，且分压得到的压降U3通过功率放大器进行放大后，输出相应的电压信号。当油箱内的油面下降，并使磁性浮子下降至第四磁性开关C4处时，第四磁性开关 C4闭合，将第四电阻R4短路，电阻R1-R3，第四磁性开关C4及电阻R5-R8串联在电路中进行分压，且分压得到的压降U4通过功率放大器进行放大后，输出相应的电压信号。当油箱内的油面下降，并使磁性浮子下降至第五磁性开关C5处时，第五磁性开关 C5闭合，将第五电阻R5短路，电阻R1-R4，第五磁性开关C5及电阻R6-R8串联在电路中进行分压，且分压得到的压降U5通过功率放大器进行放大后，输出相应的电压信号。当油箱内的油面下降，并使磁性浮子下降至第六磁性开关C6处时，第六磁性开关 C6闭合，将第六电阻R6短路，电阻R1-R5，第六磁性开关C6及电阻R7-R8串联在电路中进行分压，且分压得到的压降U6通过功率放大器进行放大后，输出相应的电压信号。当油箱内的油面下降，并使磁性浮子下降至第七磁性开关C7处时，第七磁性开关 C7闭合，将第七电阻R7短路，电阻R1-R6，第七磁性开关C7及电阻R8串联在电路中进行分压，且分压得到的压降U7通过功率放大器进行放大后，输出相应的电压信号。当油箱内的油面下降，并使磁性浮子下降至第八磁性开关C8处时，第八磁性开关 C8闭合，将第七八电阻R8短路，电阻R1-R7，第八磁性开关C8串联在电路中进行分压，且分压得到的压降U8通过功率放大器进行放大后，输出相应的电压信号。通过适当的选择电阻R1-R8，可以得到如图5所示的油箱内不同的油面位置与输出的电压信号关系图，由图可知，本申请提供的油箱油面位置感应装置输出的感应信号随油面位置呈阶梯状依次升高。当然，也可以通过改变电阻R1-R8的阻值，使得油箱油面位置感应装置输出的感应信号随油面位置呈阶梯状依次降低。以上所述仅是本申请的具体实施方式
，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
权利要求1.一种燃油油面位置感应装置，其特征在于，包括固定在油箱内底面上的限位座；固定在所述限位座上的中空的安装外壳；套设在所述安装外壳外、与所述磁性开关相适配的磁性浮子；所述安装外壳顶部设置有将与油箱顶部的安装口相适配的安装盘，用于将该燃油油面位置感应装置固定在所述油箱上；在所述安装外壳内部的长度方向上设置有多个依次串联的磁性开关，且每个磁性开关两端均并联有电阻，多个所述磁性开关依次串联形成串联支路，其中该串联支路靠近所述安装外壳底部的一端连接至第一分压电阻和第二分压电阻的公共端，所述第一分压电阻的另一端连接至直流电源，所述第二分压电阻的另一端接地，所述串联支路靠近所述安装外壳顶部的一端连接有放大单元。
2.根据权利要求1所述的燃油油面位置感应装置，其特征在于，所述放大单元为运算放大器，其中该运算放大器的同相输入端与所述串联支路靠近所述安装外壳顶部的一端相连，该运算放大器的反相输入端接地，该运算放大器的正电源端连接至+12V的直流电源，负电源端接地，输出端输出与油箱内油面位置相对应的电压信号。
3.根据权利要求2所述的燃油油面位置感应装置，其特征在于，所述磁性开关构成的串联支路通过二极管连接至所述第一分压电阻和所述第二分压电阻的公共连接端，且所述二极管的阳极与所述第一分压电阻和所述第二分压电阻的公共连接端相连，所述二极管的阴极与所述串联支路相连。
4.根据权利要求3所述的燃油油面位置感应装置，其特征在于，所述磁性开关的个数为8个，且并联在所述磁性开关两端的电阻的个数为8个。
5.根据权利要求1-4任一项所述的燃油油面位置感应装置，其特征在于，还包括，与所述放大单元相连的显示单元，用于显示油箱内燃油油面的位置信息。
专利摘要本申请公开了一种燃油油面位置感应装置，包括限位座、安装外壳、磁性浮子、安装盘，安装外壳内设置有依次串联的多个磁性开关及并联在磁性开关两端的电阻。磁性浮子浮于油箱内油面上，当磁性浮子随油面下降或上升时，与磁性浮子相对应的位置处的磁性开关闭合，从而短路与该磁性开关并联的电阻，导致串接在电路中的电阻总的阻值按比例线性减小或增大，使得输入至放大单元的电压信号按比例减小或增大，最终使放大单元的输出按比例下降或增加，放大单元输出的电压反映了油箱内油面的位置信息，通过电阻上的电压信号反映油箱内油面的位置，对油箱的形状没有要求，因此，不仅适用于结构规则的油箱中，尤其可以适用于结构不规则的油箱。
文档编号G01F23/72GK202126299SQ20112019096
公开日2012年1月25日 申请日期2011年6月8日 优先权日2011年6月8日
发明者吴继平 申请人:隆鑫通用动力股份有限公司