[实用新型]一种汽车油位传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及液位高度传感技术，具体涉及对汽车油箱油液高度的传感技术。 

背景技术

汽车油位传感器可用于检测燃油油箱中的油量、发动机机油油量及刹车油箱油量。当发动机机油不足时，该传感器及时感测这种状况并立即发送电信号给ECU，ECU则启动警告系统，点亮警告灯或者发出警告声响，避免发动机在润滑不良的状况下继续工作，从而有效防止发动机损坏；当燃油油量不足时，提醒驾驶人员加油，避免由于燃油不足造成汽车半途抛锚；当刹车油量不足时，ECU启动警告系统，点亮警告灯或者发出警告声响，避免汽车发生刹车不灵等紧急事故。 

目前常用的油位位置传感器按照原理可以分为，：电容式油位传感器、超声波油位传感器、电阻式油位传感器、光学油位传感器以及磁致伸缩式油位传感器等类型。这些类型的传感器各自的优缺点如下： 

电容式油位传感器 

这种液位传感器结构简单，可靠性很高；探头耐高温和高压，现场适应面宽；耗电极低，适合于易燃易爆危险介质的测量。就目前的电容式液位传感器而言，进行液位测量时，必须知道所测量液体的相对介电常数。另外，当测量液体不均匀、相对介电常数发生变化或被测液体改变时，就必须重新标定，因而大大限制了其使用范围。 

超声波油位传感器 

根据超声探头发出的超声脉冲信号，在液体中传播，遇到空气与液体的界面后被反射，接收到回波信号后能得到超声波传播时间。利用其传播速度和传播时间计算出其传播距离，得到液位高度。这种传感器容易受温度影响，且价格较贵。 

电阻式油位传感器 

该方法利用电阻率高、温度系数大的材料制成的电阻，结合油位传感器浮子和在电阻两端施加电压来检测油位的变化。温度越高，电阻越高。当把电阻浸入油液中，温度下降，电阻也随着下降，检测出电阻的变化，即可获得燃油的变化。这种传感器是在金属箔上附着Fe-Ni薄膜电阻，从而制成电热式油位传感器。 

测量精度受液体污染情况的影响很大，易产生错误，且响应速度慢。另外，目前所用的碳膜电阻在汽油中容易发生腐蚀而导致失效。 

光学油位传感器 

该方法利用光的反射或透射原理，根据反射或透射光强或光通量的差别进行油位测量的。由于价格昂贵，目前尚未广泛使用。 

磁致伸缩式油位传感器 

磁致伸缩液位传感器是利用材料的磁致伸缩效应感受液面浮子的变化，从而达到非接触测量油位的目的。这种油位传感器测量精度高、环境适应性强、安全性好、安装方便，还可应用于石油、化工等液位测量领域，因价格昂贵，目前大多在飞机油位测量中应用。 

发明内容

本实用新型针对目前市场上常见的不同原理的油箱油液高度传感器各自的优缺点，提出一种内部无机械运动部件的基于平行平板电容原理的汽车油位高度位置传感器。 

本实用新型采用了平行平板电容，参见图1，其原理如下： 

两相距D、有效面积为S的两平行平板电容其容值C为： 

C=ϵS4πkD---(1)]]>

其中：ε-介电常数 

k-绝缘常数 

从式(1)可以看出，如果两极板的距离D为常数，介电常量ε固定(即两极板间的电解质材料不变)时，电容值与有效面积S成正比。 

因而，将油位的高度对应成平行平板电容有效面积S的改变，在S改变的同时，那么通过测量电容的容值与油位高度的关系就可以获得油位高度。 

基于此，本实用新型提出的油位位置传感方法如下： 

采用一个平行平板电容作为测量电容，该测量电容是一个结构固定的平板电容；测量电容的长度接近或等于油箱高度，并竖直安装于油箱内。该电容为非密封式结构，与油箱内的油液空间相通，油液可进入极板之间，油位发生变化，电容的极板之间的油液高度同时发生变化，电容的容值与油液高度呈线性关系；