今天為大家介紹一項(xiàng)國家發(fā)明授權(quán)專利——基于壓力檢測的液位傳感器。該專利由武漢飛恩微電子有限公司申請(qǐng)，并于2017年9月26日獲得授權(quán)公告。

內(nèi)容說明

本發(fā)明涉及傳感器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于壓力檢測的液位傳感器。

發(fā)明背景

目前工程車、商用車上燃油位置傳感器類型大多為干簧管式或厚膜電阻式液位計(jì)，干簧管式液位計(jì)原理是利用鐵氧體磁鐵產(chǎn)生的磁場可控制干簧管觸電的通斷來控制接入電路的電阻，將被測液位的變化與電阻電壓信號(hào)對(duì)應(yīng)起來，這種檢測原理決定了輸出信號(hào)的不連續(xù)性并且測量精度也不高，同時(shí)結(jié)構(gòu)存在相對(duì)滑動(dòng)部件，長期可靠性存在問題。而厚膜電阻式液位計(jì)，包括電阻和滑動(dòng)系統(tǒng)，通過滑動(dòng)系統(tǒng)改變觸點(diǎn)在電阻體上的位置，從而與液位對(duì)應(yīng)起來，一方面工作過程中存在接觸摩擦，使用壽命大幅減少；另一方面在復(fù)雜油品下容易因腐蝕引起短路，產(chǎn)生安全隱患，再者輸出信號(hào)不能為后續(xù)儀表直接使用。

目前也有基于壓力檢測的液位傳感器，如投入式靜壓液位傳感器，這種投入式靜壓液位傳感器都是基于單個(gè)壓力芯片，通過檢測液體底部的壓力換算得到液體高度。芯片均為表壓形式，參考?jí)毫σ话阃ㄟ^傳感器尾部粗信號(hào)線內(nèi)部的空隙自然的導(dǎo)入大氣。然而這種結(jié)構(gòu)形式的封裝體不適用于動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)中的液位測量，并且由于參考?jí)毫榇髿鈮海荒苡糜跈z測封閉腔體內(nèi)的液體位置。如車用油箱，由于汽油的高揮發(fā)性，油箱均采用了一定的密封措施，這使得在使用過程中，油箱內(nèi)油液上腔的壓力與大氣壓存在±2Kpa的差異。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明公開一種基于壓力檢測的液位傳感器，解決了現(xiàn)有傳感器存在的弊端，不僅檢測精度高穩(wěn)定性好，同時(shí)克服了密封容器內(nèi)液位檢測的問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：基于壓力檢測的液位傳感器，包括壓力檢測模塊、外殼以及處理電路，其特點(diǎn)在于，所述壓力檢測模塊可采用單芯片或雙芯片模式，所述單芯片模式是將壓力檢測模塊置于豎向信息管的一端，檢測被測液體底部壓力，同時(shí)將液面上腔作為參考?jí)毫Α?/p>

所述雙芯片模式是將兩個(gè)壓力檢測模塊分別置于豎向信息管的兩端，分別檢測液體底部和液面上腔的氣壓。所述壓力檢測模塊包括具有引壓孔的基板、擴(kuò)散硅芯片以及電路，所述外殼包括安裝法蘭，豎向信息管以及貼片基座，所述豎向信息管為中空結(jié)構(gòu)保證參考?jí)毫σ龑?dǎo)。

進(jìn)一步的，所述單芯片模式是將壓力檢測模塊通過耐水、耐油以及耐高溫的膠水固定在所述貼片基座上；所述雙芯片模式是將壓力檢測模分別固定在所述貼片基座和所述安裝法蘭內(nèi)部。所述雙芯片方案的參考?jí)毫Ρ３忠恢拢瑓⒖记贿B通后形成密封腔或是均參考大氣壓力。所述壓力檢測模塊中的具有引壓孔基板材質(zhì)是金屬、塑料或陶瓷材料。

本發(fā)明的有益效果是，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是提出的基于壓力檢測方案的液位計(jì)克服了干簧管式和厚膜電阻式液位計(jì)精度低、可靠性不高等缺陷，同時(shí)輸出信號(hào)可直接為后續(xù)儀表使用。提出的單、雙芯片方案均能運(yùn)用與密閉腔內(nèi)的液位檢測，對(duì)于具有揮發(fā)性的液體，選用雙芯片的方案可靠性更高。