用於車輛油位檢測的傳感器的製作方法
2023-06-09 16:03:01
專利名稱：用於車輛油位檢測的傳感器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種車輛油位傳感器，特別是涉及一種用於檢測車輛油位的厚膜 電位計式傳感器。
背景技術：
現有的檢測車輛油箱油位的傳感器均採用兩線制結構。
圖1是現有的車輛油位傳 感器---兩線制厚膜電位計式傳感器等效電路原理圖。由圖1可以看出，該傳感器僅採集 輸出一路電壓信號，即VI，Vl = VCCX (Rx+Rcontact) / (Rcons+Rx+Rcontact)其中，VCC為電源電壓，Rcons為分壓電阻，Rx為可調油位傳感器分壓電阻， Rcontact為可調油位傳感器分壓電阻的滑動觸點和導帶之間的接觸電阻。結合圖2所示，所述兩線制厚膜電位計式傳感器輸出的一路電壓信號Vl經模-數 轉換器轉換後傳送給儀表或其它類型的控制器模塊。導帶(導體電極區)的材料可以為含Ag(銀)的金屬材料，滑動觸點的材料可以 為Cu(銅)、Ni(鎳)、Ag(銀)、Zn(鋅)等或其合金。滑動觸點和導帶之間機械接觸不良， 滑動觸點或導帶的表面硫化、氧化等腐蝕，滑動觸點和導帶之間存在灰塵等都容易在滑動 觸點和導帶之間的接觸區域產生接觸電阻Rcontact。由於現有的兩線制厚膜電位計式傳感器採集一路信號，無法有效消除由於腐蝕等 原因引起的接觸電阻Rcontact的影響，從而無法獲取真實的油位對應的電阻數值，使檢測 的油位信號不準確。
實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是提供一種用於車輛油位檢測的傳感器，能夠最大 限度消除滑動觸點和導帶之間接觸區域產生的接觸電阻對檢測信號的影響，提高油位檢測 信號的準確性。為解決上述技術問題，本實用新型的用於車輛油位檢測的傳感器為厚膜電位計式 傳感器，包括一可調油位傳感器分壓電阻Rx，其一端通過分壓電阻Rcons與電源Vcc的正 極相連接，所述可調油位傳感器分壓電阻Rx的滑動觸點端作為傳感器的電壓輸出端VI，所 述可調油位傳感器分壓電阻Rx的另一端作為傳感器的接地端V3與電源Vcc的負極相連接。由於採用上述三線制結構，且將可調油位傳感器分壓電阻Rx的滑動觸點端作為 傳感器的電壓輸出端VI，因此，本實用新型是一種高信號輸出性能的三線制厚膜電位計式 傳感器；能夠有效消可調油位傳感器分壓電阻Rx的滑動觸點與導帶的接觸區域之間形成 的接觸電阻Rcontact對油位傳感器檢測信號的影響，極大提高車輛油位檢測信號的準確 性，最終使車輛顯示正確的油位。以下結合附圖與具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細的說明圖1是兩線制厚膜電位計式傳感器等效電路原理圖；圖2是圖1所示傳感器輸出信號應用於儀表或其它控制器的示意圖；圖3是本實用新型的傳感器一實施例等效電路原理圖。圖4是圖3所示傳感器輸出信號應用於儀表或其它控制器的示意圖；圖5是用於車輛油位檢測的傳感器一實施例結構示意圖；圖6是圖5所示用於車輛油位檢測的傳感器中陶瓷基片正面視圖；圖7是圖6所示陶瓷基片一實施例的背面視圖。
具體實施方式
參見圖3，在一實施例中所述的用於車輛油位檢測的傳感器為三線制厚膜電位計 式傳感器，包括一可調油位傳感器分壓電阻Rx。電源Vcc為所述車輛油位傳感器提供電源電壓，其電源正極與分壓電阻Rcons的 一端相連接。所述分壓電阻Rcons的另一端與可調油位傳感器分壓電阻Rx的一端V2相連 接。可調油位傳感器分壓電阻Rx的另一端作為傳感器的接地端V3可以與電源Vcc的負極 相連接，還可以通過串接一電阻Rl與電源Vcc的負極相連接。電阻Rl的作用是能作為傳 感器的故障診斷端。所述可調油位傳感器分壓電阻Rx的滑動觸點端作為傳感器的電壓輸出端VI。如前所述，並結合圖3所示，由於接觸不良、腐蝕和灰塵等原因，所述可調油位傳 感器分壓電阻Rx的滑動觸點與導帶之間的接觸區域會形成接觸電阻Rcontact ；在圖3中 等效於接觸電阻Rcontact的一端與導帶相連接，接觸電阻Rcontact的另一端與所述可調 油位傳感器分壓電阻Rx的滑動觸點端相連接。結合圖4所示，在實際應用中，圖3所示的厚膜電位計式傳感器的輸出端Vl和接 地端V3分別與儀表或其它類型的控制器模塊的模_數轉換器的相應端子相連接，則儀表或 其它控制器採集到的電壓信號VI，就直接反映了真實油位高度對應的電阻數值。可調油位 傳感器分壓電阻Rx的一端V2，可以與儀表或其它類型的控制器模塊的模-數轉換器的相應 端子相連接，由儀表或其它類型的控制器模塊為傳感器提供電源；也可以通過分壓電阻連 接到外部電源，由外部電源供電。所述用於車輛油位檢測的傳感器的作用機理為其一、儀表和其它控制器的數據採集迴路為了數據採集準確的要求，需要確保採 樣迴路的電阻非常大，而接觸電阻Rcontact與數據採集迴路串聯，其本身的存在更有利於 實現數據採集的準確，而對採樣迴路無實質性的影響。其二、在前述的採樣迴路的電阻非常大的前提下，採樣迴路可以視為斷路，現假定 可調電阻油位傳感器Rx的最大量程為R(Rx ^ R)，則傳感器迴路電流I可以通過如下公式 求得I = Vcc/(Rcons+R+Rl) (公式 1)反映油位高度的輸出電壓VI，可由如下公式求得，Vl = IX (Rx+Rl) = VccX (Rx+Rl)/(Rcons+R+Rl)(公式 2)
4[0030]輸出電壓Vl與接觸電阻Rcontact無關，接觸電阻Rcontact被屏蔽。圖5是圖3所示車輛油位傳感器的一個具體實施例，它與現有的兩線制厚膜電位 計式傳感器結構基本相同，包括骨架2、遊絲彈簧1、簧片支撐3、導帶(導體電極區)4、滑動 觸點5、陶瓷基片6、浮子杆組件7和電阻區9。陶瓷基片6、簧片支撐3和遊絲彈簧1設置 在骨架2內，遊絲彈簧1和簧片支撐3相連接，簧片支撐3的一端設有滑動觸點5 (即所述 可調油位傳感器分壓電阻Rx的滑動觸點)。結合圖6所示，陶瓷基片6上設有電阻區(即 所述可調油位傳感器分壓電阻Rx) 9，導帶4與電阻區9電連接，滑動觸點5與導帶4相接 觸。在導帶4的一端與其引出端之間串接有一固定電阻R1。圖5所示的用於車輛油位檢測的傳感器與現有的兩線制厚膜電位計式傳感器不 同的地方是，第三根導線10與所述可調油位傳感器分壓電阻Rx的滑動觸點的引出端相連 接，作為傳感器的電壓輸出端VI。第一根導線8和第二根導線11分別與導帶4兩端的引出 端相連接，分別相當於圖3中的V2和V3。圖7是陶瓷基片6的背面示意圖，其中用方框表示的引出端為所述可調油位傳感 器分壓電阻Rx的滑動觸點的引出端。所述可調油位傳感器分壓電阻Rx兩固定端之間的標稱阻值可以根據需要選定， 所述可調油位傳感器分壓電阻Rx的滑動觸點端的輸出值在標稱阻值範圍內變化。浮子杆 組件7在燃油浮力的作用下，帶動簧片支撐3繞傳感器迴轉軸旋轉，使所述可調油位傳感器 分壓電阻Rx的滑動觸點端輸出與油位的高低變化相對應的輸出值，實現對油位的實時檢 測。其中，傳感器的厚膜電阻片由三部分構成導體電極區4、電阻區9和固定電阻R1。以上通過具體實施例對本實用新型進行了詳細的說明，但這些並非構成對本實用 新型的限制。在不脫離本實用新型原理的情況下，本領域的技術人員還可做出許多變形和 改進，這些也應視為本實用新型的保護範圍。
權利要求一種用於車輛油位檢測的傳感器，為厚膜電位計式傳感器，包括一可調油位傳感器分壓電阻Rx，其一端通過分壓電阻Rcons與電源Vcc的正極相連接，其特徵在於所述可調油位傳感器分壓電阻Rx的滑動觸點端作為傳感器的電壓輸出端V1，所述可調油位傳感器分壓電阻Rx的另一端作為傳感器的接地端V3與電源Vcc的負極相連接。
2.如權利要求1所述的傳感器，其特徵在於所述傳感器的接地端V3與電源Vcc的負 極之間串接一電阻Rl。
專利摘要本實用新型公開了一種用於車輛油位檢測的傳感器，該傳感器為厚膜電位計式傳感器，包括一可調油位傳感器分壓電阻Rx，其一端V2通過分壓電阻Rcons與電源Vcc的正極相連接，其中所述可調油位傳感器分壓電阻Rx的滑動觸點端作為傳感器的電壓輸出端V1，所述可調油位傳感器分壓電阻Rx的另一端作為傳感器的接地端V3與電源Vcc的負極相連接。本實用新型能夠最大限度消除滑動觸點和導帶之間的接觸區域產生的接觸電阻對檢測信號的影響，極大提高車輛油位檢測信號的準確性。
文檔編號G01F23/36GK201707109SQ20102018626
公開日2011年1月12日 申請日期2010年4月27日 優先權日2010年4月27日
發明者張亮, 李書龍, 譚超, 黃佳健 申請人:聯合汽車電子有限公司