液位监测电压信号传感器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种可用于油箱油位测量、汽车、游艇油位测量、油罐运输设备、轻工设备等多种场合，输出信号为电压信号式的油量传感器。
【背景技术】
[0002]油量传感器分为摆杆式油量传感器和立式油量传感器两种。输出模拟量信号都为电阻。摆杆式油量传感器在油液被颠簸震荡时很容易损坏，因此已逐步被立式油量传感器替代。立式油量传感器由磁钢浮子、舌簧管、金属膜电阻等组成。在输出模拟量的同时，还根据油位不同，输出开关信号。油量传感器的量程根据油箱内高确定。电气接线方式有三种:单线制(输出模拟量；外壳接地)；双线制(输出模拟量；外壳不接地)；四线制(输出模拟量；高位报警；低位报警；公共负极)。工作介质:汽油、柴油、液压油。油、液位传感器共分两类:一类是用滑动电位器为基本检测元件，它是由浮子带动电位器，再用欧姆表检测其阻值，从而达到显示油位的目的，但当油垢覆盖电位器后，其阻值会发生变化，造成误差太大，甚至不能使用，使此类油箱传感器成为寿命很短的易损件。另一类是用电感线圈为基本检测元件。它是用浮子带动电感线圈，改变震当电路的振荡频率，再通过频率计检测其频率来测定油(液)位。但其结构复杂，调试麻烦，成本高，价格贵，不能被广泛使用。现有技术中的电容式油量传感器相比传统的浮子式油量传感器，其显著的优点在于取消了机械传动机构，结构紧凑、体积较小、使用时间更长、精度大幅度提高。电容式传感器的原理是，液面变化引起电容变化，电容变化引导电路板输出一个与液位相对应的输出信号(电压、电流、数字)来反映容器油量。电容传感器能分辨液面Imm内的变化，所以其检查精度很高，精度在0.5%以内。电容式油量传感器的传感部分是一个同轴的容器，当油进入容器后引起传感器壳体和感应电极之间电容量的变化，这个变化量通过电路的转换并进行精确的线性和温度补偿。电容式油量传感器是目前飞行器油量测量的主要测量手段，虽然其生产技术已经十分成熟，但是随着飞行器的更新换代，电容式油量传感器输出的电容信号已渐渐的暴漏如下问题:
[0003]电容信号的数量级太小，为pF级。在信号传输过程中极易受到传输电缆、电连接器等产生的寄生电容的影响，使测量精度受很大影响；
[0004]电容信号不易采集。相比于电压、电流、周期信号，电容信号采集很难，很多生产接受电容信号设备的单位不具备采集电容信号的能力，使电容式传感器的使用范围受到限制;
[0005]电容信号抗电磁干扰能力差。电容信号在传输过程中，很容易受到电磁干扰，特别是短波干扰。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的是针对上述现有技术存在的不足之处，提供一种输出信号易于传输、抗干扰能力强、稳定性、可靠性、能够提高电容信号测量精度的电压输出的油量测量传感器。
[0007]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种液位监测电压信号传感器，包括由两根同轴装配的外管3和内管4连接法兰盘构成的电容式油量传感器，其特征在于:在位于电容式油量传感器内管4底部的自由端，轴向相隔有同轴装配的补偿中管5和补偿内管6，补偿中管5、补偿内管6与外管3构成了两个并联电容器，两个并联电容器共用电容式油量测量传感器的外管3组成介电常数补偿传感器，电容式油量传感器和介电常数传感器传输的电容信号通过装配在法兰盘2腔体中的信号转换电路1，转换为电压信号输出的信号。
[0008]本实用新型相比于现有技术具有如下有益效果:补偿了被测介质介电常数随温度变化的油量信号，
[0009]采集信号易于传输、抗干扰能力强。本实用新型传感器在传统电容式油量增加信号转换电路，将电容式油量传感器的输出信号转换为电压信号输出。通过转换电路将电容式油量传感器和介电常数补偿传感器输出的电容信号转换为电压信号输出，缩短了电容信号的传输距离，减小了信号传输电缆产生的寄生电容的影响，使电容式油量传感器输出的电压信号易于采集，克服了电容式传感器的使用范围受到限制的缺陷。同时比电容式油量传感器电容信号更强的抗干扰能力，解决了现有技术电容信号抗电磁干扰能力差，电容信号在传输过程中，很容易受到电磁干扰，特别是短波干扰的问题。本实用新型在信号转换电路中采集电容量C的电路采用减法计算，仅利用与油量有关的电容增量，减小了因传感器中导线等产生的寄生电容的影响，提高了测量数据的有效性；信号转换电路中增加介电常数补偿电路，采集介电补偿传感器输出的电容信号并计算，使油量传感器输出的信号不易受被测介质的温度变化等环境的影响，输出准确的实际被测介质量。
[0010]稳定性、可靠性。本实用新型在传统的电容式油量增加转换电路，将电容式油量传感器的输出信号转换为电压信号输出，在电容式油量传感器的底部增加电容式测量原理的介电常数补偿传感器，在电容式油量传感器顶端的法兰盘中增加信号转换电路，在油量传感器底部增加的介电常数补偿传感器，增加了介电常数补偿功能，提高了油量传感器稳定性、可靠性。
[0011]电容信号测量精度提高，本实用新型在电容式油量传感器的基础上，增加了信号转换电路，将传输过程中极易受到传输电缆、电连接器等产生的寄生电容的影响的电容信号转换为了电压信号，进一步提高了测量精度。
【附图说明】
[0012]本实用新型的具体结构由以下的实施例及其附图给出，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。
[0013]图1是本实用新型液位监测电压信号传感器的结构透视图。
[0014]图2是本实用新型的液位监测电压信号传感器的电路原理示意图。
[0015]图中:1信号转换电路，2法兰盘，3外管，4内管，5补偿中管、6补偿内管。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图和实施例进一步说明本实用新型，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。
[0017]参阅图1。在以下描述的一个最佳实施例中，液位监测电压信号传感器包括:由两根同轴装配的外管3和内管4连接法兰盘构成的电容式油量传感器、介电常数补偿传感器和信号转换电路。电容式油量测量传感器由两根同轴的外管3和内管4组成。介电常数补偿传感器由同轴外管3、补偿中管5和补偿内管6构成两个柱形同轴电容并联而成。其中，外感应管3和补偿中管5构成一个补偿电容器，补偿中管5和补偿内管6构成了另一个补偿电容器。信号转换电路I通过