數字式油量表的製作方法

2023-06-13 19:09:41 3

專利名稱：數字式油量表的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用數字顯示車輛燃油箱中油量的計量儀表。
直到目前為止，市場上出售的機動車燃油油量表大多是電磁式油量表，它主要由油浮子、可變電阻器和電磁式表頭組成。當油麵隨油箱中油量的多少而升高或降低時，油浮子將隨油麵升高或降低，並帶動與油浮子聯動的滑動臂上的觸點在可變電阻器上滑行，使可變電阻器在電路中的電阻值增大或減小，從而使流過表頭左線圈和右線圈的電流也增大或減小，表頭左線圈和右線圈產生的磁場也隨之增大或減小，在兩線圈合磁場的作用下，表頭的轉子偏轉，與轉子固定連接的指針也偏轉，並指到與油量大致相當的位置。這種油量表雖然已得到普遍的應用，但這種油量表計量不準確，它只能顯示油箱中的大致油量，而且其指針會隨油箱中油的晃蕩不停地擺動，無法直觀、精確、穩定地顯示油箱中的油量，對行車特別是長徒行車無法提供準確有效的指示，給行車和加油帶來諸多不便。
本實用新型的任務就是要克服上述油量表的缺點，提供一種可較直觀、精確、穩定地顯示油箱中油量的具體數值的油量表。
本實用新型的任務是這樣完成的它包括一個安裝在駕駛室中帶有數碼管、模/數轉換器和電源變換器的數字表頭和一個安裝在油箱中的傳感器，傳感器包括與油箱連通的縱向長筒形減振腔、油浮子和沿高度變化的線性可變電阻器及觸點，油浮子裝在減振腔內，可變電阻器裝在減振腔內或另一空腔內，可變電阻器上連接有與油浮子同步聯動的觸點，該觸點與可變電阻器的中間接點連接，可變電阻器各接點直接或經電阻器與數字表頭連接。
可變電阻器可以是用錳銅絲繞成的線繞可變電阻器，也可以是一塊背面印刷或塗敷有線性碳膜電阻片的矩形環氧復銅板，復銅板正面的銅泊面被腐蝕成兩條沿縱向的導電條，其中一條導電條的下端與碳膜電阻片的下端連接，一對可沿碳膜電阻片縱向滑動的電連通觸點與碳膜電阻片及另一條導電條接觸。
為使觸點與可變電阻器接觸更加良好，可在油浮子中間開一個扁方形孔，可變電阻器從扁方形孔中間穿過，一對觸點安裝在油浮子扁方形孔的上方兩側，兩個觸點分別與可變電阻器的碳膜電阻片和一條導電條接觸。導電條最好製成一條粗一條細，油浮子上的觸點與粗的導電條接觸，細的導電條的下端與碳膜電阻片的下端連接。為使觸點與可變電阻器的接觸更加可靠而且更加耐用，可將可變電阻器和觸點安裝在一個與油箱中的油隔絕的長筒形空腔內，該空腔最好也設置在油箱內並且儘量與減振腔靠近，可變電阻器上的觸點經繞過空腔頂部滑輪的軟索與油浮子連接聯動。
由於本實用新型的油浮子設置在與油箱連通且橫向尺寸較小的縱向長筒形減振腔中，減振腔中的油麵不會隨油箱中油的晃蕩而頻繁地上下變動，於是油浮子就不會頻繁地上下移動，因而與油浮子聯動的觸點與可變電阻器的接觸位置基本上也不會改變，從而使本傳感器的輸出在短時間內不變，於是與本傳感器連接的表頭顯示的數值也不變；又由於本實用新型使用的可變電阻器是具有良好的線性阻值的線繞電阻器或碳膜電阻器，而與之連接的是帶有數字顯示功能的數字式表頭，因而本實用新型就可用具體的數值來直觀、精確、穩定地顯示使用本實用新型的油箱中的精確油量。使司機做到用油和加油都比較準確和有數。而且本實用新型結構簡單，特別是可變電阻器用印有線性碳膜電阻片的環氧復銅板製成時，增加的成本不多，但使用性能卻大大提高，容易實施及推廣應用。
下面用附圖及實施例進行詳細說明。


圖1是本實用新型的電原理圖。圖2是本實用新型中一個傳感器的結構示意圖。圖3是本實用新型中一種用環氧復銅板製成的可變電阻器的銅泊面的示意圖。圖4是本實用新型中另一個傳感器的結構示意圖。
參照附圖1和2，本實用新型主要由一個安裝在駕駛室中、帶有三位半數字顯示功能的數碼管1、模/數轉換器2和電源變換器3的數字表頭4和一個安裝在油箱5中、主要由線性可變電阻器6及觸點7構成的傳感器8組成。數字表頭4是一個常規的數字電壓表頭。很容易在市面上買到。傳感器8是本實用新型創新的要點。為使觸點7與可變電阻器6的接觸位置可以隨油箱5中的油量的改變而對應改變，可如圖2中所示的那樣，將觸點7安裝在浮於油麵的油浮子9上，油浮子9安裝在與油箱5連通的縱向長筒形減振腔10內，再將可變電阻器6的上中下三個接點11、12、13分別與(或經適宜的電阻器或電路與)數字表頭4的相應接點連接即可。車載蓄電池的正12伏電壓，經電源變換器3的集成三端穩壓器14輸出正5伏電壓後，一路給表頭電路，一路經取樣電阻器R1、分壓電阻器R2後送到線性可變電阻器6的上端接點11。可變電阻器6的下端接點13接地，可變電阻器6的中間接點12與油浮子9上的滑動觸點7連接，觸點7隨油量的增加和減少而上下移動，從而使可變電阻器6的中間接點12的位置得到相應改變。當油量增加至滿油箱時，觸點7隨之滑至可變電阻器6的上端接點11，相當於中問接點12的位置移到了上端接點11處，由R1、R2分壓得到的電壓全部加到數字表頭4的輸入端，數字表頭4顯示為最大值199.9mV，表示油箱的油滿箱為199.9升。當油量減少至無油時，觸點7滑至可變電阻器6的下端接點13，相當於中間接點12的位置移到了下端接點13處，數字表頭4的輸入端對地短路，數字表頭4顯示為000.0mV，表示油箱無油為000.0升。由於各種車輛的油箱的容積是不同的，為使同一種數字表頭可用於不同的車輛，可在R2上並聯一個可調電阻器Rw，用以調整數字表頭的最大顯示值，即油箱的滿油量值。例如某油箱的油滿箱時為160升，此時應先人為地將觸點7滑至上端接點11，並調節可調電阻器Rw的阻值，使數字表頭4顯示為160.0。若某油箱的油滿箱時為180升，此時應將觸點7滑至上端接點11，並調節可調電阻器Rw，使數字表頭顯示為180.0即可。
為更加清楚地說明傳感器的結構，再參照圖2進行說明如下，減振腔10可用耐油性能好的塑料製成，也可用耐油及防鏽性能好的金屬材料製成。減振腔10最好是一個等截面的長圓筒、長矩筒或長六角筒。其上端裝有一個上端蓋15，其下端裝有一個下端蓋16(也可以不用下端蓋)。一個垂直安裝的片狀可變電阻器6固定在兩端蓋之間(也可以只固定在上端蓋15的下面)。減振腔10的下部有多個進出油的小孔17，下端蓋16上也可以有幾個進出油的小孔18。減振腔10中有一個可上下滑動的油浮子9，油浮子9與減振腔10內壁四周有約0.5mm的間隙，油浮子9橫向擺動的幅度很小，油浮子9與減振腔10呈活塞狀。可變電阻器6採用環氧復銅板製成，其背面印刷有高抗磨、抗油的線性碳膜電阻片19，其正面為復銅板的銅泊面，如圖3所示，銅泊面腐蝕成兩根不同粗細的導電條，粗導電條20約佔銅泊面寬度的三分之二，它用作可變電阻器6的中間接點12及該接點和油浮子9上的滑動觸點7連接的連線，它的寬度較大可保證觸點7在作豎直方向的滑動時總與碳膜電阻片19的中心及銅泊面中心接觸。細導電條21的下端可通過銅鉚釘22(或用導線或塗敷的碳膜線)與背面碳膜電阻片19的下端連接。細導電條21可作為可變電阻器6的下端接點13和該接點的接地連線。上端蓋15的頂部有三個接線柱23、24、25，它們分別和碳膜電阻片19的上端及兩根導電條20、21的上端連接，這三個接線柱23、24、25對應可變電阻器6的三個接點。油浮子9可製成橫截面與減振腔10的橫截面相當的形狀，並在油浮子9中部開一個縱向的扁方形孔26，可變電阻器6從扁方形孔26中間穿過，一對電連通的高耐磨的觸點7安裝(最好對稱地安裝)在扁方形孔26的上方兩側，觸點7與碳膜電阻片19及粗導電條20良好接觸。(油浮子也可製成橫截面為馬蹄形或U形的，可變電阻器從中間的開口槽穿過，觸點則設置在開口槽的上方兩側)。減振腔10的上端設計成高出油箱5的頂部，其高出的高度略大於油浮子9的高度加上觸點7的高度之和，其作用是當油箱5內的油滿箱時，油浮子9和觸點7不至於頂到上端蓋15，並仍可進行測量。用螺釘27將上端蓋15緊固於油箱5的傳感器口頂部，即可將傳感器固定在油箱中。
參照附圖4，可變電阻器6和觸點7也可以不安裝在減振腔10內，而安裝在一個和減振腔10鄰接、與油箱5中的油隔絕的長筒形空腔28內，裝有觸點7的滑塊29通過鋼絲軟索30或尼龍軟索與減振腔10中的油浮子9連接，鋼絲軟索30或尼龍軟索繞過長筒形空腔28頂部和減振腔10頂部的滑輪31(也可採用滑道)。觸點7和滑塊29的質量之和，應小於油浮子9的質量，而大於油浮子9的質量減去油對油浮子9的浮力之差。從而保證油浮子9能浮在油麵上而不會被拉離油麵，同時又能保證連接於油浮子9和滑塊29之間的軟索30總是呈拉直狀態，達到觸點7與油浮子9聯動的效果。
對於新車的安裝，只要將本實用新型已校對好的數字表頭裝於駕駛室中，將傳感器從油箱頂部的傳感器口放入，用螺釘將上端蓋緊固於油箱頂部即可。對於改裝的車輛，也只需將原有的油量表傳感器從油箱頂部的傳感器口拆除，換上本實用新型的傳感器，並將駕駛室中的舊錶頭也換成本實用新型已校對好的數字表頭即可。
權利要求1，一種數字式油量表，包括一個安裝在駕駛室中帶有數碼管(1)、模/數轉換器(2)和電源變換器(3)的數字表頭(4)和一個安裝在油箱(5)中的傳感器(8)，其特徵是傳感器(8)包括與油箱(5)連通的縱向長筒形減振腔(10)、油浮子(9)和阻值沿高度變化的線性可變電阻器(6)及觸點(7)，油浮子(9)安裝在減振腔(10)內，可變電阻器(6)裝在減振腔(10)內或裝在另一個與油隔絕的空腔(24)內，可變電阻器(6)上接觸連接有與油浮子(9)同步聯動的觸點(7)，該觸點(7)與可變電阻器(6)的中間接點(12)連接，可變電阻器(6)的各接點(11、12、13)直接或經電阻器與數字表頭(4)連接。
2，按權利要求1所述的數字式油量表，其特徵是可變電阻器(6)是一塊背面印刷有線性碳膜電阻片(19)的矩形環氧復銅板，環氧復銅板正面的銅泊面被腐蝕成一條粗一條細兩條沿縱向的導電條(20、21)，細導電條(21)的下端與背面碳膜電阻片(19)的下端連接，一對電連通的觸點(7)與碳膜電阻片(19)及粗的導電條(20)接觸。
3，按權利要求2所述的數字式油量表，其特徵是油浮子(9)中間開有一個縱向的扁方形孔(26)，可變電阻器(6)從扁方形孔(26)中間穿過，一對電連通的觸點(7)安裝在油浮子(9)的扁方形孔(26)上方兩側，觸點(7)與可變電阻器(6)的碳膜電阻片(19)及粗導電條(20)接觸。
4，按權利要求1或2所述的數字式油量表，其特徵是可變電阻器(6)和觸點(7)安裝在一個與油隔絕的長筒形空腔(28)內，觸點(7)經繞過長筒形空腔(28)頂部滑輪(31)的軟索(30)與油浮子(9)連接、聯動。
專利摘要本實用新型屬一種油量計量表。它由一個數字表頭和一個傳感器組成，傳感器由與油箱連通的減振腔、油浮子、線性可變電阻器及觸點構成，油浮子裝在減振腔內，可變電阻器裝在減振腔內或另一空腔內，可變電阻器上連接有與油浮子同步聯動的觸點。它可用具體的數值來直觀、精確、穩定地顯示油箱中的油量。使司機做到用油和加油都準確、有數。它結構簡單，容易實施及推廣應用。
文檔編號G01F22/00GK2591583SQ0320193
公開日2003年12月10日 申請日期2003年1月5日 優先權日2003年1月5日
發明者何敢敬, 容敦善, 容小雄 申請人:何敢敬