[發(fā)明專利]一種新型磁霍爾液位傳感器

在審

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• 申請日: 2017-04-07
• 公開（公告）號: CN107192428A
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王江林;劉長庚
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥藍(lán)海電子科技有限公司
• 主分類號: G01F23/74
• 分類號: G01F23/74
• 代理公司: 合肥鼎途知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)34122
• 代理人: 葉丹

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及液位測量領(lǐng)域，尤其是一種新型磁霍爾液位傳感器。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)中的液位傳感器大多使用干簧管作為磁感應(yīng)元件，但是干簧管觸點(diǎn)和簧片是相當(dāng)小而精致的，所以它們難以承受高壓或大電流。電流過大時(shí)，簧片會因過熱失去彈性。即開關(guān)容量小，接點(diǎn)易產(chǎn)生抖動以及接點(diǎn)接觸電阻大；而且干簧管的故障排查工序多，故障干簧管需要用專用儀器(如AT值測試器、絕緣耐壓測試器、內(nèi)阻測試器等)檢測；而且不適合誤差范圍小的產(chǎn)品設(shè)計(jì)：AT值范圍大，從成本角度考慮不能保證批量產(chǎn)品的AT值都相同，并且配套磁石也不盡相同。后來市場上出現(xiàn)了使用霍爾元件代替干簧管作為磁感應(yīng)元件，但是這種無法通用，需要根據(jù)客戶需要進(jìn)行單獨(dú)定制，同時(shí)精度較差，而且生產(chǎn)成本非常大。再后來出現(xiàn)的可批量生產(chǎn)的磁-霍爾液位傳感器，可替換現(xiàn)有常規(guī)液位傳感器的需求，通用性高，但是分辨率不高，批量生產(chǎn)速度不高。

因此現(xiàn)在市場上迫切需要一種滿足可貼片的快速生產(chǎn)速度要求同時(shí)具有高分辨率、高精度、高品質(zhì)的新型磁霍爾液位傳感器。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題在于提供一種新型磁霍爾液位傳感器。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案為：

一種新型磁霍爾液位傳感器，包括有殼體以及設(shè)于殼體內(nèi)與殼體配套的PCB板，所述殼體外殼上設(shè)有浮子，所述浮子內(nèi)設(shè)有用于產(chǎn)生磁場的磁體，還包括有控制模塊，所述控制模塊包括有用于接收采集的數(shù)據(jù)信號進(jìn)行處理并發(fā)出指令信號MCU控制器、用于將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的A/D轉(zhuǎn)換模塊、用于將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號的 D/A轉(zhuǎn)換模塊、用于檢測溫度的溫度檢測模塊、用于將MCU處理后得到的液位數(shù)據(jù)信號輸出的信號輸出接口模塊，所述A/D轉(zhuǎn)換模塊、D/A 轉(zhuǎn)換模塊、溫度檢測模塊以及信號輸出接口模塊分別與MCU控制器連接；

所述PCB板上沿長度方向依次設(shè)有若干霍爾元件，各個(gè)霍爾元件的輸出引腳均連接有電阻R，各個(gè)電阻R之間依次串聯(lián)；

所述若干霍爾元件中的首位霍爾元件Q1的輸出引腳連接有電阻 R1，所述首位霍爾元件Q1的輸出引腳通過電阻R1以及電阻R_P與工作電壓VDD連接，所述電阻R1與電阻R_P串聯(lián)；所述A/D轉(zhuǎn)換模塊連接電阻R1與電阻R_P之間的電路，所述A/D轉(zhuǎn)換模塊用于將采集到的電阻R1與電阻R_P之間的電路電壓VOUT的模擬信號轉(zhuǎn)換為相對應(yīng)的數(shù)字信號；

所述若干霍爾元件中的末位霍爾元件Q_x的接地引腳與輸出引腳通過電阻R_x連接；所述各個(gè)霍爾元件的電源引腳分別連接供電電壓VCC，所述各個(gè)霍爾元件的接地引腳均接地。

進(jìn)一步地，當(dāng)液位傳感器的分辨率為D，磁石長度為L，且D< L<1.5*D。

進(jìn)一步地，所述信號輸出接口模塊還連接有信號轉(zhuǎn)換模塊、CAN 總線模塊以及信號輸出模塊。

進(jìn)一步地，所述磁體為磁鐵。

本發(fā)明的有益效果為：

1.本發(fā)明的磁霍爾液位傳感器具有高分辨率、高精度的特點(diǎn)，完全可以滿足客戶對液位傳感器精度的需求。

2.本發(fā)明的液位傳感器輸出的液位信號呈線性變化，數(shù)據(jù)容易處理。

3.可根據(jù)不同的長度可裁剪信號數(shù)，大大提升后期數(shù)據(jù)整理效率。

4.本發(fā)明的霍爾液位傳感器上的霍爾元件完全可貼片批量生產(chǎn)，代替干簧管。

5.本發(fā)明的霍爾液位傳感器可以輸出標(biāo)準(zhǔn)信號，無需標(biāo)定。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種具體實(shí)施方式的電路連接示意圖。

圖2為本發(fā)明一種具體實(shí)施方式中液位傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1為PCB板，2為GND，3為VCC，4為Vout，51為首位霍爾元件Q1，52為霍爾元件，53位末位霍爾元件Q_x，61為電阻R1， 62為電阻R，7為電阻R_x。

圖3為本發(fā)明一種具體實(shí)施方式中液位傳感器的信號輸出圖表。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。