[实用新型]用于测量液位的传感器和组件

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于测量液位的传感器。 

背景技术

液位计用于测量存储容器中的液体量。例如，在汽车应用领域中，一液位计、例如一燃料液位计通常测量燃料箱中的燃料量并向车辆的燃料表提供一信号。 

现有的油位传感器包括一浮动的磁体，该浮动的磁体停留在油底壳中的油的顶部并基于油底壳中油位的变化而改变位置。随着浮子改变位置，其操纵一簧片开关。但是，该簧片开关仅给出高油位或低油位的指示。 

某些现有的燃料液位传感器由于燃料成分而经受氧化退化。特别地，退化的汽油会加速(传感器的)氧化退化。某些燃料液位传感器具有一连接到浮子的滑臂。当浮子随着燃料液位上升时，所述滑臂与一通常包括电阻材料带的可变电阻相接触并构成一电路。氧化降解增加了电路的电阻并引起滑臂与电阻材料之间的接触故障。 

实用新型内容

因此，需要一种高精度、耐用/稳健的液位计。(本实用新型)提出一种用于测量液位的传感器，其包括一浮子，该浮子可以由钢或其他影响磁通的材料制成。该传感器还包括一壳体，该壳体限定一构造成接纳浮子的空腔。该壳体可以、而非必须为管状，该空腔可以为柱形。至少一个磁线圈沿空腔卷绕在所述壳体上。该线圈可以围绕壳体卷绕。浮子能被放置在流体中以在所述空腔内与液位相关地移动。线圈的电感与浮子在空腔内的 位置相关地、进而与液位相关地变化。相应地，传感器响应于一如交变电流或脉冲数字电流的输入信号，提供一指示电感、从而指示液位的输出信号。 

根据本实用新型，用于测量液位的传感器，包括：至少部分为金属的浮子；一壳体，该壳体限定一构造成接纳所述浮子的空腔；至少一个磁线圈，该至少一个磁线圈沿所述空腔卷绕在所述壳体上；其中所述浮子能被放置在流体中以在所述空腔内与液位相关地移动；其中，所述至少一个线圈的电感与所述浮子在所述空腔内的位置相关地、进而与液位相关地变化。 

根据本实用新型，用于测量液位的传感器包括：一钢质浮子；一管状壳体，该壳体限定一构造成接纳所述浮子的柱形空腔；至少一个磁线圈，该至少一个磁线圈沿所述空腔围绕所述壳体螺旋卷绕；其中所述浮子能被放置在流体中以在所述空腔内与液位相关地移动；其中，所述至少一个线圈的电感与所述浮子在所述空腔内的位置相关地、进而与液位相关地变化。 

根据本实用新型，一种组件包括：一构造成容纳流体的容器；一能浮在所述流体中的浮子；一壳体，该壳体至少部分在所述容器内并限定一空腔，该空腔构造成接纳所述浮子，使得所述浮子在所述空腔内与所述容器中的液位相关地移动；至少一个磁线圈，所述至少一个磁线圈沿所述空腔围绕所述壳体卷绕；其中，所述至少一个线圈的电感与所述浮子在所述空腔内的位置相关地变化，使得所述线圈的电输出与所述容器内的液位相对应。 

在若干实施例中，线圈被构造成提供沿空腔的轴向长度变化的电感。相应地，浮子无需延伸超出壳体，也无需超出线圈，因为对于浮子在空腔内的具体位置存在唯一的输出信号水平，即使浮子的长度小于空腔的长度也是如此。由此实现了对容器中液位的完整测量范围，同时使传感器的整体高度以及相应的封装空间最小化。 

在至少一个实施例中使用多个线圈，每个线圈围绕空腔的相应轴向部段卷绕。可使用一复式(多路复用)部件，通过扫描各线圈的输出值(例如电流消耗/实际电流)来判定浮子接近哪个线圈，从而判定液位。接近浮 子的线圈是很明显的，因为其输出信号会由于浮子对线圈电感的影响而变化。 

根据本实用新型的一种实施方式，所述至少一个线圈是一沿所述空腔的轴向长度卷绕成多个线匝的单体线圈。 

根据本实用新型的一种实施方式，所述线匝的节距是变化的。 

根据本实用新型的一种实施方式，所述线匝形成堆叠层，其中各相邻的层沿着壳体的轴向长度减小。 

根据本实用新型的一种实施方式，所述至少一个线圈包括多个线圈，其中所述多个线圈各自沿所述空腔的轴向相邻的相应部段卷绕。 

根据本实用新型的一种实施方式，每个线圈都连接到一复式电子装置，该复式电子装置配置成处理从所述线圈接收的电子输出信号。 

根据本实用新型的一种实施方式，所述至少一个线圈响应于交变电流提供一与可变化的所述电感相对应的电子输出信号。 

根据本实用新型的一种实施方式，所述至少一个线圈响应于脉冲式直流电提供一与可变化的所述电感相对应的电子输出。 

根据本实用新型的一种实施方式，在所述空腔内，所述浮子不会沿轴向延伸超出所述至少一个线圈。