专利名称：数字式油量表的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用数字显示车辆燃油箱中油量的计量仪表。
直到目前为止，市场上出售的机动车燃油油量表大多是电磁式油量表，它主要由油浮子、可变电阻器和电磁式表头组成。当油面随油箱中油量的多少而升高或降低时，油浮子将随油面升高或降低，并带动与油浮子联动的滑动臂上的触点在可变电阻器上滑行，使可变电阻器在电路中的电阻值增大或减小，从而使流过表头左线圈和右线圈的电流也增大或减小，表头左线圈和右线圈产生的磁场也随之增大或减小，在两线圈合磁场的作用下，表头的转子偏转，与转子固定连接的指针也偏转，并指到与油量大致相当的位置。这种油量表虽然已得到普遍的应用，但这种油量表计量不准确，它只能显示油箱中的大致油量，而且其指针会随油箱中油的晃荡不停地摆动，无法直观、精确、稳定地显示油箱中的油量，对行车特别是长徒行车无法提供准确有效的指示，给行车和加油带来诸多不便。
本实用新型的任务就是要克服上述油量表的缺点，提供一种可较直观、精确、稳定地显示油箱中油量的具体数值的油量表。
本实用新型的任务是这样完成的它包括一个安装在驾驶室中带有数码管、模/数转换器和电源变换器的数字表头和一个安装在油箱中的传感器，传感器包括与油箱连通的纵向长筒形减振腔、油浮子和沿高度变化的线性可变电阻器及触点，油浮子装在减振腔内，可变电阻器装在减振腔内或另一空腔内，可变电阻器上连接有与油浮子同步联动的触点，该触点与可变电阻器的中间接点连接，可变电阻器各接点直接或经电阻器与数字表头连接。
可变电阻器可以是用锰铜丝绕成的线绕可变电阻器，也可以是一块背面印刷或涂敷有线性碳膜电阻片的矩形环氧复铜板，复铜板正面的铜泊面被腐蚀成两条沿纵向的导电条，其中一条导电条的下端与碳膜电阻片的下端连接，一对可沿碳膜电阻片纵向滑动的电连通触点与碳膜电阻片及另一条导电条接触。
为使触点与可变电阻器接触更加良好，可在油浮子中间开一个扁方形孔，可变电阻器从扁方形孔中间穿过，一对触点安装在油浮子扁方形孔的上方两侧，两个触点分别与可变电阻器的碳膜电阻片和一条导电条接触。导电条最好制成一条粗一条细，油浮子上的触点与粗的导电条接触，细的导电条的下端与碳膜电阻片的下端连接。为使触点与可变电阻器的接触更加可靠而且更加耐用，可将可变电阻器和触点安装在一个与油箱中的油隔绝的长筒形空腔内，该空腔最好也设置在油箱内并且尽量与减振腔靠近，可变电阻器上的触点经绕过空腔顶部滑轮的软索与油浮子连接联动。
由于本实用新型的油浮子设置在与油箱连通且横向尺寸较小的纵向长筒形减振腔中，减振腔中的油面不会随油箱中油的晃荡而频繁地上下变动，于是油浮子就不会频繁地上下移动，因而与油浮子联动的触点与可变电阻器的接触位置基本上也不会改变，从而使本传感器的输出在短时间内不变，于是与本传感器连接的表头显示的数值也不变；又由于本实用新型使用的可变电阻器是具有良好的线性阻值的线绕电阻器或碳膜电阻器，而与之连接的是带有数字显示功能的数字式表头，因而本实用新型就可用具体的数值来直观、精确、稳定地显示使用本实用新型的油箱中的精确油量。使司机做到用油和加油都比较准确和有数。而且本实用新型结构简单，特别是可变电阻器用印有线性碳膜电阻片的环氧复铜板制成时，增加的成本不多，但使用性能却大大提高，容易实施及推广应用。
下面用附图及实施例进行详细说明。
图1是本实用新型的电原理图。图2是本实用新型中一个传感器的结构示意图。图3是本实用新型中一种用环氧复铜板制成的可变电阻器的铜泊面的示意图。图4是本实用新型中另一个传感器的结构示意图。
参照附图1和2，本实用新型主要由一个安装在驾驶室中、带有三位半数字显示功能的数码管1、模/数转换器2和电源变换器3的数字表头4和一个安装在油箱5中、主要由线性可变电阻器6及触点7构成的传感器8组成。数字表头4是一个常规的数字电压表头。很容易在市面上买到。传感器8是本实用新型创新的要点。为使触点7与可变电阻器6的接触位置可以随油箱5中的油量的改变而对应改变，可如图2中所示的那样，将触点7安装在浮于油面的油浮子9上，油浮子9安装在与油箱5连通的纵向长筒形减振腔10内，再将可变电阻器6的上中下三个接点11、12、13分别与(或经适宜的电阻器或电路与)数字表头4的相应接点连接即可。车载蓄电池的正12伏电压，经电源变换器3的集成三端稳压器14输出正5伏电压后，一路给表头电路，一路经取样电阻器R1、分压电阻器R2后送到线性可变电阻器6的上端接点11。可变电阻器6的下端接点13接地，可变电阻器6的中间接点12与油浮子9上的滑动触点7连接，触点7随油量的增加和减少而上下移动，从而使可变电阻器6的中间接点12的位置得到相应改变。当油量增加至满油箱时，触点7随之滑至可变电阻器6的上端接点11，相当于中问接点12的位置移到了上端接点11处，由R1、R2分压得到的电压全部加到数字表头4的输入端，数字表头4显示为最大值199.9mV，表示油箱的油满箱为199.9升。当油量减少至无油时，触点7滑至可变电阻器6的下端接点13，相当于中间接点12的位置移到了下端接点13处，数字表头4的输入端对地短路，数字表头4显示为000.0mV，表示油箱无油为000.0升。由于各种车辆的油箱的容积是不同的，为使同一种数字表头可用于不同的车辆，可在R2上并联一个可调电阻器Rw，用以调整数字表头的最大显示值，即油箱的满油量值。例如某油箱的油满箱时为160升，此时应先人为地将触点7滑至上端接点11，并调节可调电阻器Rw的阻值，使数字表头4显示为160.0。若某油箱的油满箱时为180升，此时应将触点7滑至上端接点11，并调节可调电阻器Rw，使数字表头显示为180.0即可。
为更加清楚地说明传感器的结构，再参照图2进行说明如下，减振腔10可用耐油性能好的塑料制成，也可用耐油及防锈性能好的金属材料制成。减振腔10最好是一个等截面的长圆筒、长矩筒或长六角筒。其上端装有一个上端盖15，其下端装有一个下端盖16(也可以不用下端盖)。一个垂直安装的片状可变电阻器6固定在两端盖之间(也可以只固定在上端盖15的下面)。减振腔10的下部有多个进出油的小孔17，下端盖16上也可以有几个进出油的小孔18。减振腔10中有一个可上下滑动的油浮子9，油浮子9与减振腔10内壁四周有约0.5mm的间隙，油浮子9横向摆动的幅度很小，油浮子9与减振腔10呈活塞状。可变电阻器6采用环氧复铜板制成，其背面印刷有高抗磨、抗油的线性碳膜电阻片19，其正面为复铜板的铜泊面，如图3所示，铜泊面腐蚀成两根不同粗细的导电条，粗导电条20约占铜泊面宽度的三分之二，它用作可变电阻器6的中间接点12及该接点和油浮子9上的滑动触点7连接的连线，它的宽度较大可保证触点7在作竖直方向的滑动时总与碳膜电阻片19的中心及铜泊面中心接触。细导电条21的下端可通过铜铆钉22(或用导线或涂敷的碳膜线)与背面碳膜电阻片19的下端连接。细导电条21可作为可变电阻器6的下端接点13和该接点的接地连线。上端盖15的顶部有三个接线柱23、24、25，它们分别和碳膜电阻片19的上端及两根导电条20、21的上端连接，这三个接线柱23、24、25对应可变电阻器6的三个接点。油浮子9可制成横截面与减振腔10的横截面相当的形状，并在油浮子9中部开一个纵向的扁方形孔26，可变电阻器6从扁方形孔26中间穿过，一对电连通的高耐磨的触点7安装(最好对称地安装)在扁方形孔26的上方两侧，触点7与碳膜电阻片19及粗导电条20良好接触。(油浮子也可制成横截面为马蹄形或U形的，可变电阻器从中间的开口槽穿过，触点则设置在开口槽的上方两侧)。减振腔10的上端设计成高出油箱5的顶部，其高出的高度略大于油浮子9的高度加上触点7的高度之和，其作用是当油箱5内的油满箱时，油浮子9和触点7不至于顶到上端盖15，并仍可进行测量。用螺钉27将上端盖15紧固于油箱5的传感器口顶部，即可将传感器固定在油箱中。
参照附图4，可变电阻器6和触点7也可以不安装在减振腔10内，而安装在一个和减振腔10邻接、与油箱5中的油隔绝的长筒形空腔28内，装有触点7的滑块29通过钢丝软索30或尼龙软索与减振腔10中的油浮子9连接，钢丝软索30或尼龙软索绕过长筒形空腔28顶部和减振腔10顶部的滑轮31(也可采用滑道)。触点7和滑块29的质量之和，应小于油浮子9的质量，而大于油浮子9的质量减去油对油浮子9的浮力之差。从而保证油浮子9能浮在油面上而不会被拉离油面，同时又能保证连接于油浮子9和滑块29之间的软索30总是呈拉直状态，达到触点7与油浮子9联动的效果。
对于新车的安装，只要将本实用新型已校对好的数字表头装于驾驶室中，将传感器从油箱顶部的传感器口放入，用螺钉将上端盖紧固于油箱顶部即可。对于改装的车辆，也只需将原有的油量表传感器从油箱顶部的传感器口拆除，换上本实用新型的传感器，并将驾驶室中的旧表头也换成本实用新型已校对好的数字表头即可。
权利要求1，一种数字式油量表，包括一个安装在驾驶室中带有数码管(1)、模/数转换器(2)和电源变换器(3)的数字表头(4)和一个安装在油箱(5)中的传感器(8)，其特征是传感器(8)包括与油箱(5)连通的纵向长筒形减振腔(10)、油浮子(9)和阻值沿高度变化的线性可变电阻器(6)及触点(7)，油浮子(9)安装在减振腔(10)内，可变电阻器(6)装在减振腔(10)内或装在另一个与油隔绝的空腔(24)内，可变电阻器(6)上接触连接有与油浮子(9)同步联动的触点(7)，该触点(7)与可变电阻器(6)的中间接点(12)连接，可变电阻器(6)的各接点(11、12、13)直接或经电阻器与数字表头(4)连接。
2，按权利要求1所述的数字式油量表，其特征是可变电阻器(6)是一块背面印刷有线性碳膜电阻片(19)的矩形环氧复铜板，环氧复铜板正面的铜泊面被腐蚀成一条粗一条细两条沿纵向的导电条(20、21)，细导电条(21)的下端与背面碳膜电阻片(19)的下端连接，一对电连通的触点(7)与碳膜电阻片(19)及粗的导电条(20)接触。
3，按权利要求2所述的数字式油量表，其特征是油浮子(9)中间开有一个纵向的扁方形孔(26)，可变电阻器(6)从扁方形孔(26)中间穿过，一对电连通的触点(7)安装在油浮子(9)的扁方形孔(26)上方两侧，触点(7)与可变电阻器(6)的碳膜电阻片(19)及粗导电条(20)接触。
4，按权利要求1或2所述的数字式油量表，其特征是可变电阻器(6)和触点(7)安装在一个与油隔绝的长筒形空腔(28)内，触点(7)经绕过长筒形空腔(28)顶部滑轮(31)的软索(30)与油浮子(9)连接、联动。
专利摘要本实用新型属一种油量计量表。它由一个数字表头和一个传感器组成，传感器由与油箱连通的减振腔、油浮子、线性可变电阻器及触点构成，油浮子装在减振腔内，可变电阻器装在减振腔内或另一空腔内，可变电阻器上连接有与油浮子同步联动的触点。它可用具体的数值来直观、精确、稳定地显示油箱中的油量。使司机做到用油和加油都准确、有数。它结构简单，容易实施及推广应用。
文档编号G01F22/00GK2591583SQ0320193
公开日2003年12月10日 申请日期2003年1月5日 优先权日2003年1月5日
发明者何敢敬, 容敦善, 容小雄 申请人:何敢敬