[发明专利]一种电容式油位计

说明书

本发明公开了一种电容式油位计，包括表头、过程连接件及电容传感器，电容传感器通过过程连接件与表头固定，表头包括外壳及内置于外壳的测控模块，测控模块包括电容数字转换芯片，电容传感器包括测量筒及内置于测量筒的两根测量杆，且测量杆与测量筒的相对位置固定，测量筒分别与两根测量杆构成有两路测量电容，两路测量电容分别连接于电容数字转换芯片的不同测量脚管，测量筒侧壁的底端设置有进液孔，测量筒侧壁的顶端设置有排气孔。

技术领域

本发明涉及液位测量技术领域，尤其涉及一种电容式油位计。

背景技术

现市场上的电容式油位计，一般包括表头及与表头固定的电容传感器，表头内部设置有测控模块，测控模块一般包含电源、测量电路、MCU、信号输出电路等。电源为整机提供电能量，测量电路与测量电极信号连接。测量电路中的信号发生部分产生电容测量激励信号，并通过测量电路中的电桥测量、采样保持、信号滤波等不同电子器件将电容变化转换为能被MCU识别的电平信号。MCU监测电平信号的变化，经过计算将电容值转换为油液的液位高度值，信号输出电路将液位高度值转换为标准的通讯信号输出至上位机。

现有技术的产品的功能控制需要配备测量电路和单独的MCU，且测量电路由分立器件组成，导致产品具有难以克服的局限性：一方面是电路结构复杂导致硬件级间匹配设计难度大、软件设计复杂，另一方面是器件性能容易受到外界环境影响，测量电路的抗干扰能力差，不利于提高测量精度。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种电容式油位计，其测控模块采用一体化封装的电容数字转换芯片，省去了传统测量电路的分立器件，大幅度简化了电路结构，可提高抗干扰能力并降低了硬件和软件的设计难度，有利于提高产品的测量精度。

本发明的目的采用如下技术方案实现：

一种电容式油位计，包括表头、过程连接件及电容传感器，所述电容传感器通过所述过程连接件与所述表头固定，所述表头包括外壳及内置于所述外壳的测控模块，所述测控模块包括电容数字转换芯片，所述电容传感器包括测量筒及内置于测量筒的两根测量杆，且所述测量杆与所述测量筒的相对位置固定，所述测量筒分别与两根测量杆构成有两路测量电容，所述两路测量电容分别连接于所述电容数字转换芯片的不同测量脚管，所述测量筒侧壁的底端设置有进液孔，所述测量筒侧壁的顶端设置有排气孔。

进一步地，所述测量电容通过电缆与所述电容数字转换芯片的测量脚管连接。

进一步地，所述测量筒呈圆筒状，所述测量杆包括呈圆柱状的金属内芯及套设于所述金属内芯外部的绝缘层。

进一步地，所述测控模块还包括电源电路、温度传感器、信号输出电路、按键输入电路及显示输出电路，所述电源电路分别与所述电容数字转换芯片、所述信号输出电路、所述按键输入电路及所述显示输出电路连接，所述电容数字转换芯片分别与所述温度传感器、所述信号输出电路、所述按键输入电路及所述显示输出电路连接。

进一步地，所述外壳安装有按键模块及显示模块，两者分别与所述按键输入电路和所述显示输出电路连接。

进一步地，所述电容数字转换芯片为芯片PCap02或芯片PCap04。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明所提供的一种电容式油位计，一方面，其测控模块采用一体化封装的电容数字转换芯片元，省去了传统测量电路的分立器件，大幅度简化了电路结构，可提高抗干扰能力并降低了硬件和软件的设计难度，有利于提高产品的测量精度；

另一方面，其电容传感器包括测量筒及内置于测量筒的两根测量杆，测量筒分别与两根测量杆构成有两路测量电容，这两路测量电容分别与电容数字转换芯片的不同脚管连接，通过两路测量电容进行液位测量，这两路测量电容可采取不同的测量模式，快速锁定电容变化区间以提高响应速度，并且能进行测量结果的交叉检验，提高了产品的测量精度、响应速度和可靠性。

附图说明