一种两线制电流输出型液位传感器

技术领域

本发明涉及液位传感器的技术领域，具体的说，是一种两线制电流输出型液位传感器，用于对飞行器的液压油箱进行液位检测。

背景技术

统的封闭容器容积监测一般是通过测量活塞行程，来间接测量容积，有拉线式位移传感器、LVDT、复合式传感器等，通常这些传感器只能机械指示或输出电阻或输出电压或三线制4-20mA输出且电磁防护、供电兼容性、防雷电特性较差，已不能满足现阶段飞行器发展需要。随着飞行器设计技术的不断发展，飞行器轻型化、机动性能高、远程航程等已成为飞行器研发设计的重点，其中轻型化必须贯彻到飞行器设计各个环节，包括材料、结构等方面。传统的电压、三线制4-20mA输出在信号传输过程中至少需要三根导线，这就导致飞行器因电缆增加重量，违背飞行器减重需求。同时传统传感器为开放结构，内部电路暴露于电磁环境下，电磁防护性能较差，必须通过电路封装、电路设计来保证电磁防护性能；传统传感器未考虑28V直流供电兼容性和雷电防护，在飞行器断电、电路反接、电源冲击、雷击等情况下传感器易损坏。两线制4-20mA电流输出型液位传感器通过减少信号输送导线、增加电磁防护、提高28V直流供电兼容性、增加雷电防护等措施来满足现行飞行器使用要求。

发明人在其本人申请号为202022628478 .2的在先专利基础上，作出进一步优化改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种两线制电流输出型液位传感器，实现测量液压油箱液位的功能，具有信号稳定、测量精度高的有益效果。

本发明通过下述技术方案实现：

一种两线制电流输出型液位传感器，包括壳体、角度转电流模块、传动机构、接头和插座；所述角度转电流模块和传动机构位于所述壳体内部，所述接头和插座位于所述壳体外部；

所述传动机构包括钢绳和相互连接的第一传动机构、第二传动机构；所述接头的内孔滑动设有活塞，所述钢绳一端伸入所述接头内孔中与所述活塞固定连接，所述钢绳（16）另一端伸入所述壳体内部与第一传动机构连接；

所述角度转电流模块包括依次电信号连接的第一电源特性提升模块、电源滤波器、第一电磁效应提升模块、调理IC、磁敏角度传感器、转换电路、第二电源特性提升模块、第二电源特性提升模块，所述第一电源特性提升模块电源输入端与插座电信号连接，所述第二电源特性提升模块信号输出端连接有信号线，所述信号线与所述插座的负极连接；所述磁敏角度传感器传安装在第二传动机构上，且与转换电路连接；所述转换电路采集所述磁敏角度传感器中的磁敏电阻两端的电压值。

为了更好地实现本发明，更进一步地，所述第一传动机构包括第一转轴、滚筒、第一齿轮、轴承、涡卷弹簧；

所述轴承固定安装在壳体内，在轴承上可转动地安装有第一转轴，第一齿轮和滚筒分别安装在第一转轴上，所述钢绳一端固定地缠绕在滚筒上，另一端与位于壳体外的接头连接；用于对第一转轴提供回复力的涡卷弹簧内端固定与第一转轴连接，所述壳体内固定安装有发条盒，所述涡卷弹簧位于所述发条盒内且所述涡卷弹簧外端固定在发条盒内壁；

所述磁敏角度传感器固定装在壳体内，所述第二转轴与磁敏角度传感器连接，所述第二齿轮设置在所述第二转轴上且与第一齿轮啮合。

为了更好地实现本发明，更进一步地，所述壳体具有顶部敞口，所述顶部敞口处安装有上盖板，所述上盖板具有透明窗；所述壳体内对应所述透明窗所在区域设有显示表，所述第二转轴与所述显示表中心同轴，所述显示表具有随第二转轴转动的指针。

为了更好地实现本发明，更进一步地，还包括卡口，卡口外围设置有螺纹，所述接头内孔设置相应的螺纹，卡口与接头通过螺纹可调节地连接在一起，所述接口内孔中设有隔断壳体内部与外界的密封塞，所述钢绳另一端穿过密封塞伸入壳体内部与滚筒连接。

为了更好地实现本发明，更进一步地，所述卡口和活塞之间设有弹簧。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

本发明具有测量精度高、使用寿命长、两线制输出、长距离信号输出减少产品电缆重量的有益效果。

附图说明

下面将结合附图对技术方案进行清楚、完整地描述，显然所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

图1为本发明提供的一种两线制电流输出型液位传感器的结构示意图；

图2为本发明的显示表的示意图；

图3为本发明的角度转电流模块的信号流向示意图。

其中：1、壳体；2、上盖板；3、透明窗；4、第二齿轮；5、插座；6、角度转电流模块；7、发条盒；8、涡卷弹簧；9、第一齿轮；10、第一转轴；11、滚筒；12、轴承；13、指针；14、显示表；15、密封塞；16、钢绳；17、弹簧；18、卡口；19、第二转轴；20、接头；21、活塞。

具体实施方式

以下结合实施例的具体实施方式，对本发明创造的上述内容再做进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述技术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段作出的各种替换或变更，均应包括在本发明的范围内。

实施例1：

本实施例的一种两线制电流输出型液位传感器，如图1-图3所示，包括壳体1、安装在壳体1中的角度转电流模块6、传动机构，以及安装在壳体1外的接头20和插座5；

位于壳体1内的所述角度转电流模块6包括依次电信号连接的第一电源特性提升模块、电源滤波器、第一电磁效应提升模块、调理IC、磁敏角度传感器、转换电路、第二电源特性提升模块、第二电源特性提升模块，所述第一电源特性提升模块电源输入端与插座5电信号连接，所述第二电源特性提升模块信号输出端连接有信号线，所述信号线与所述插座5的负极连接；

所述传动机构包括第一传动机构、第二传动机构、钢绳16；

位于壳体1外的所述接头20两端分别与活塞21以及位于壳体1内的钢绳16连接，所述钢绳16与第一传动机构连接，所述第一传动机构与第二传动机构连接，所述磁敏角度传感器传安装在第二传动机构上，且与转换电路连接；

所述转换电路采集所述磁敏角度传感器中的磁敏电阻两端的电压值。

本实施中，所述的第一电源特性提升模块、第二电源提升模块均是用于提供防浪涌、防反接、断电保护等功能；所述第一电磁效应特性模块、第二电磁效应提升模块均是用于提供电磁兼容、防雷电、防静电等作用，内部元件包括滤波器、防雷电tvs二极管等元件；最终的第二电源特性提升模块输出4~20mA电流信号，并采用插座5中的负极作为外部信号线，实现两线制输出，减少了线缆使用量，有利于飞行器减重。采用磁敏角度传感器时间检测转动角度位移量，其内部的磁敏电阻感受角度变换量，通过转换电路采集磁敏电阻两端电压，实现高精度、高抗温漂性检测。所述的转换电路为AD转换电路，将磁敏角度传感器输出交流电流转换为直流电流。调理IC型号为NSA2860，用于输出恒流源，磁敏角度传感器中的磁敏电阻将磁敏角度传感器接收到角位移量、调理IC输出的恒流源转换为随角位移量变化的线性电压信号。

实施例2：

本实施例是在实施例1的基础上，进一步优化得到的，如图1和图2所示，所述第一传动机构包括第一转轴10、滚筒11、第一齿轮9、轴承12、涡卷弹簧17；

所述轴承12固定安装在壳体1内，在轴承12上可转动地安装有第一转轴10，第一齿轮9和滚筒11分别安装在第一转轴10上，所述钢绳16一端固定地缠绕在滚筒11上，另一端与位于壳体1外的接头20连接；用于对第一转轴10提供回复力的涡卷弹簧17内端固定与第一转轴10连接，所述壳体1内固定安装有发条盒7，所述涡卷弹簧17位于所述发条盒7内且所述涡卷弹簧17外端固定在发条盒7内壁；

所述磁敏角度传感器固定装在壳体1内，所述第二转轴19与磁敏角度传感器连接，所述第二齿轮4设置在所述第二转轴19上且与第一齿轮9啮合。

所述壳体1具有顶部敞口，所述顶部敞口处安装有上盖板2，所述上盖板2具有透明窗3；所述壳体1内对应所述透明窗3所在区域设有显示表14，所述第二转轴19与所述显示表14中心同轴，所述显示表14具有随第二转轴19转动的指针13。

还包括卡口18，卡口18外围设置有螺纹，所述接头20内孔设置相应的螺纹，卡口18与接头20通过螺纹可调节地连接在一起，所述接头20内孔滑动设有活塞21，所述接口内孔中设有隔断壳体1内部与外界的密封塞15，所述钢绳16与活塞21固定连接，所述钢绳16另一端穿过密封塞15伸入壳体1内部与滚筒11连接。

所述卡口18和活塞21之间设有弹簧8。

本实施例的其他部分与上述实施例1相同，故不再赘述。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。