[发明专利]液位传感器及其测量方法

权利要求书

1.一种液位传感器，其特征是，包括：

——壳体，其内部围出一个密闭腔体，在该密闭腔体内固定有光电传感器，该光电传感器由光发射器和光接收器两部分所组成；

——控制器，位于所述密闭腔体内，驱动步进电机的输出轴产生角位移，并计算液位；

——步进电机，位于所述密闭腔体内，具有一根输出轴；每收到控制器的输出脉冲，电机输出轴就转动固定角度；

——检测盘，位于所述密闭腔体内，固定在电机输出轴上，且跟随电机输出轴一起转动；在检测盘上固定有挡片和检测元件，检测元件是两个同规格的霍尔传感器，固定在相互靠近并与检测盘的圆心具有相同距离的位置；

——轴架，固定在壳体外部，轴架上可转动地固定有浮子轴，在浮子轴上不可转动地固定有第一齿轮；

——浮子，漂浮在被测液体的表面；浮子由浮子杆固定在浮子轴上；

——回转盘，可转动地固定在壳体外部，回转盘与电机输出轴具有相同的轴心线；在回转盘设置有与第一齿轮相啮合的第二齿轮，还固定有定位磁铁；定位磁铁中心与回转盘的圆心的距离等于检测元件中心与检测盘的圆心的距离。

2.根据权利要求1所述的液位传感器，其特征是，当检测元件为两个同规格的线型霍尔传感器，则其检测到相同的磁感应强度的位置就是与定位磁铁对准的位置；

当检测元件为两个同规格的开关型霍尔传感器，则其电平状态均发生改变的位置就是与定位磁铁对准的位置。

3.根据权利要求1所述的液位传感器，其特征是，当检测盘转动到特定角度时，挡片在光发射器和光接收器之间。

4.根据权利要求1所述的液位传感器，其特征是，在回转盘上还设有弹簧，弹簧设置在回转盘与壳体之间，将回转盘另一侧的第二齿轮与第一齿轮压紧并相互啮合。

5.一种液位传感器的测量方法，其特征是，包括如下步骤：

第1步，控制器驱动步进电机工作，电机输出轴带动检测盘一起转动，直至检测盘上的挡片阻隔了光电传感器的光发射器与光接收器，这被称为校准步骤；

第2步，控制器驱动步进电机工作，电机输出轴带动检测盘一起转动，直至检测盘上的检测元件对准回转盘上的定位磁铁，这被称为测量步骤；

第3步，控制器根据校准步骤与测量步骤之间、或者两次测量步骤之间的电机输出轴或检测盘的角位移量、或者根据控制器向步进电机输出的脉冲数量，计算出被测液体的液位高低。

6.根据权利要求5所述的液位传感器的测量方法，其特征是，所述方法第2步中，当组成检测元件的两个同规格的霍尔传感器具有相同的输出值、或均变更为相同的电平状态，才认为对准了定位磁铁。

7.根据权利要求6所述的液位传感器的测量方法，其特征是，所述方法第1步和第2步中，控制器向步进电机发出的脉冲信号分为正转、反转两种，分别对应于电机输出轴的两种旋转方向；所述方法第3步中，控制器根据脉冲类型和脉冲数量，计算出被测液体的液位高低。