專利名稱：機(jī)油傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
機(jī)油傳感器技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及傳感器技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，是一種用于檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油油位的傳感器。
背景技術(shù)：
[0002]在通用的汽油機(jī)上，為了防止因?yàn)槿鄙贆C(jī)油導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)損壞，行業(yè)上普遍采用機(jī)械式的機(jī)油傳感器。傳統(tǒng)的機(jī)械式機(jī)油傳感器設(shè)置有機(jī)油傳感器工作腔，在工作腔內(nèi)的機(jī)油上浮有浮子，通過(guò)在浮子上安裝檢測(cè)部件，利用機(jī)油浮力托升浮子來(lái)實(shí)現(xiàn)油位檢測(cè)，從而控制發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火。[0003]現(xiàn)有機(jī)械式的機(jī)油傳感器存在的缺陷是機(jī)械式的檢測(cè)機(jī)構(gòu)，往往容易因?yàn)闄C(jī)械設(shè)備故障而導(dǎo)致錯(cuò)誤檢測(cè)，特別是對(duì)于汽車上面的發(fā)動(dòng)機(jī)，在汽車運(yùn)動(dòng)的情況下，機(jī)油箱內(nèi)的機(jī)油容易晃動(dòng)，漂浮的浮子也跟著機(jī)油一起晃動(dòng)，浮子上連接的機(jī)械設(shè)備容易發(fā)生碰撞甚至損壞，不但檢測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)確，還容易出現(xiàn)安全隱患。實(shí)用新型內(nèi)容[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的電子式的機(jī)油傳感器，克服了機(jī)械式機(jī)油傳感器精度低、穩(wěn)定性差、容易損壞等缺陷，其技術(shù)方案如下[0005]一種機(jī)油傳感器，在印刷電路板上安裝第一熱敏電阻、第二熱敏電阻和發(fā)熱電阻， 其中第一熱敏電阻到所述發(fā)熱電阻的空間距離大于第二熱敏電阻到發(fā)熱電阻的空間距離， 且第二熱敏電阻和發(fā)熱電阻之間連接有導(dǎo)熱介質(zhì)。[0006]利用發(fā)熱電阻的電流熱效應(yīng)以及熱敏電阻的熱感應(yīng)特性，將安裝有第一熱敏電阻、第二熱敏電阻以及發(fā)熱電阻的印刷電路板安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的外殼上，如果機(jī)油箱內(nèi)存在機(jī)油并淹沒了第二熱敏電阻和發(fā)熱電阻，發(fā)熱電阻發(fā)散的熱量將被機(jī)油盒中的機(jī)油吸收， 第二熱敏電阻感應(yīng)到的熱量不多，電阻的阻值變化較小，如果機(jī)油盒內(nèi)的機(jī)油較少，當(dāng)?shù)诙崦綦娮韬桶l(fā)熱電阻沒有被機(jī)油淹沒，發(fā)熱電阻散發(fā)的熱量將通過(guò)導(dǎo)熱介質(zhì)傳遞到第二熱敏電阻上，隨著溫度的升高，第二熱敏電阻的阻值會(huì)增大。[0007]所述第一熱敏電阻串接在第一電流電路與接地端GND之間，第二熱敏電阻串接在第二電流電路與接地端GND之間，發(fā)熱電阻串接在第三電流電路與接地端GND之間，當(dāng)?shù)诙崦綦娮璧氖軣岷笞柚翟黾訒r(shí)，第二熱敏電阻上所分得的電壓也將增加，通過(guò)檢測(cè)第一熱敏電阻和第二熱敏電阻兩端的電壓差即可判定機(jī)油盒內(nèi)機(jī)油的油位是否低于某一固定高度，從而提醒增加機(jī)油，防止機(jī)油被燒干而引起的發(fā)動(dòng)機(jī)損壞。[0008]所述印刷電路板采用厚膜電路，所述印刷電路板為厚膜基板，在所述印刷電路板上燒結(jié)所述第一熱敏電阻、第二熱敏電阻以及發(fā)熱電阻。采用厚膜電路的顯著優(yōu)點(diǎn)是耐高溫，并且沒有焊接元件，不會(huì)在電路板和元件之間殘留油液。[0009]為了增強(qiáng)熱傳遞效果，所述第二熱敏電阻采用貼片元件，與傳統(tǒng)技術(shù)的區(qū)別還在于，使熱敏電阻的敏感面緊貼所述印刷電路板。[0010]直接采用印刷電路板上的金屬導(dǎo)熱線作為導(dǎo)熱介質(zhì)，該金屬導(dǎo)熱線布置在第二熱敏電阻和發(fā)熱電阻的接地端之間或電源端之間，該金屬導(dǎo)熱線即可作為電連接，又可作為熱傳遞帶，其傳遞效果比采用其它附加的導(dǎo)熱體更優(yōu)良，結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單。[0011]為了簡(jiǎn)化電路設(shè)計(jì)的難度并提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性，所述第一電流電路由第四電阻和第五電阻組成，其中第五電阻的一端連接在電源正極VCC上，第五電阻另一端串所述第四電阻后接所述第一熱敏電阻；[0012]所述第二電流電路為第六電阻(R6)，該第六電阻(R6)串接在電源正極VCC與所述第二熱敏電阻之間；[0013]所述第三電流電路是將發(fā)熱電阻連接到電源正極VCC。[0014]所述發(fā)熱電阻和第二熱敏電阻設(shè)置在同一水平面上。[0015]信號(hào)提取時(shí)，將第一熱敏電阻和第四電阻串聯(lián)后的分壓點(diǎn)作為第一電壓檢測(cè)點(diǎn)， 將第二熱敏電阻的分壓點(diǎn)作為第二電壓檢測(cè)點(diǎn)。通常情況下，所述第一熱敏電阻和第二熱敏電阻的性能參數(shù)相同，采用的熱敏電阻標(biāo)稱阻值為1000歐姆、100歐姆或50歐姆，在同一電源電壓下，如果將第五電阻和第六電阻設(shè)為相同的阻值，由于第一熱敏電阻和第二熱敏電阻的性能參數(shù)相同，如果機(jī)油箱中存在機(jī)油將第二熱敏電阻淹沒，發(fā)熱電阻發(fā)散的熱量將大部分被機(jī)油吸收，第二熱敏電阻受熱較少，電阻阻值變化較少，第四電阻阻值偏小，通常為熱敏電阻標(biāo)稱阻值的5%至15%，第一熱敏電阻和第四電阻串聯(lián)后的分壓值肯定比第二熱敏電阻單獨(dú)分壓所得的值高，即在有機(jī)油淹沒第二熱敏電阻的情況下，第一電壓檢測(cè)點(diǎn)所檢測(cè)的值大于第二電壓檢測(cè)點(diǎn)所檢查的值。[0016]如果機(jī)油箱內(nèi)的機(jī)油即將耗盡，第二熱敏電阻和發(fā)熱電阻沒有被機(jī)油淹沒，發(fā)熱電阻發(fā)散的熱量大部分將通過(guò)金屬導(dǎo)熱線傳遞到第二熱敏電阻上，第二熱敏電阻感應(yīng)到周圍環(huán)境溫度的變化，使得電阻值不斷升高，最終第二熱敏電阻的阻值大于第一熱敏電阻和第四電阻串聯(lián)所得的值，最終使得第二電壓檢測(cè)點(diǎn)所檢查的電壓值高于第一電壓檢測(cè)點(diǎn)所檢查的電壓值。[0017]所述印刷電路板設(shè)置有豎直向下的延伸段L，所述第二熱敏電阻與發(fā)熱電阻的水平位置高于所述延伸段L。[0018]所述延伸段L的延伸長(zhǎng)度大于3mm。[0019]機(jī)油在某些情況下，可能在印刷電路板的最低處形成油滴，如果油滴靠近第二熱敏電阻與發(fā)熱電阻，則會(huì)產(chǎn)生浸潤(rùn)，使檢測(cè)失準(zhǔn)。在印刷電路板上設(shè)計(jì)一個(gè)延伸段L，并且優(yōu)選地，該延伸段L的延伸長(zhǎng)度至少為3mm，可以使油滴下移，并且使印刷電路板上的油膜變薄，不影響第二熱敏電阻與發(fā)熱電阻。[0020]所述印刷電路板設(shè)置成A、B兩塊，所述第二熱敏電阻與發(fā)熱電阻設(shè)置在A塊上，所述第一熱敏電阻設(shè)置在B塊上。[0021]本實(shí)用新型的顯著效果是利用發(fā)熱電阻的電流熱效應(yīng)以及熱敏電阻的熱感應(yīng)特性來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)油油位的檢測(cè)，構(gòu)思巧妙；相對(duì)于復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)而言，采用電學(xué)檢測(cè)，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，避免了因?yàn)闄C(jī)械運(yùn)動(dòng)而造成的設(shè)備故障和安全隱患，檢測(cè)的準(zhǔn)確性較尚ο
[0022]圖1是本實(shí)用新型的電路原理圖；[0023]圖2是本實(shí)用新型的安裝結(jié)構(gòu)示意圖；[0024]圖3是圖1中印刷電路板1設(shè)置有延伸段L的左視圖；[0025]圖4是圖1中印刷電路板1未設(shè)置延伸段L的左視圖。
具體實(shí)施方式
[0026]
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。[0027]如圖1所示一種機(jī)油傳感器，在印刷電路板1上安裝第一熱敏電阻R1、第二熱敏電阻R2和發(fā)熱電阻R3，其中第一熱敏電阻Rl到所述發(fā)熱電阻R3的空間距離大于第二熱敏電阻R2到發(fā)熱電阻R3的空間距離，且發(fā)熱電阻R3和第二熱敏電阻R2處于同一水平面上， 在所述第二熱敏電阻R2和發(fā)熱電阻R3之間還連接有金屬導(dǎo)熱線，該金屬導(dǎo)熱線為導(dǎo)熱介質(zhì)11。[0028]所述第一熱敏電阻Rl串接在第一電流電路與接地端GND之間，所述第二熱敏電阻 R2串接在第二電流電路與接地端GND之間，所述發(fā)熱電阻R3串接在第三電流電路與接地端 GND之間。[0029]所述第一電流電路由第四電阻R4和第五電阻R5組成，其中第五電阻R5的一端連接在電源正極VCC上，第五電阻R5另一端串所述第四電阻R4后接所述第一熱敏電阻Rl ；[0030]所述第二電流電路為第六電阻R6，該第六電阻R6串接在電源正極VCC與所述第二熱敏電阻R2之間；[0031]所述第三電流電路是將發(fā)熱電阻R3連接到電源正極VCC。[0032]所述印刷電路板1采用厚膜電路，使得該印刷電路最高可以忍受200°C的高溫環(huán)境。所述印刷電路板1為厚膜基板，所述第一熱敏電阻R1、第二熱敏電阻R2以及發(fā)熱電阻 R3通過(guò)印刷燒結(jié)在所述印刷電路板1上，且第二熱敏電阻R2的敏感面緊貼所述印刷電路板1，在印刷電路板1的第二熱敏電阻R2和發(fā)熱電阻R3的接地端之間印刷金屬導(dǎo)熱線，該金屬導(dǎo)熱線即作為接地端的電連接，又作為發(fā)熱電阻R3與第二熱敏電阻R2之間的熱傳遞帶。所述第一熱敏電阻Rl和第二熱敏電阻R2性能參數(shù)相同，均采用PtlOOO型的熱敏電阻，在25°C的常溫環(huán)境下，熱敏電阻的阻值約1100 Ω，如果環(huán)境溫度變?yōu)?0°C時(shí)，熱敏電阻的阻值將上升至1300Ω以上，將第四電阻R4和第五電阻R5的取值定為50Ω，將第六電阻 R6的阻值定為100 Ω，為了使發(fā)熱電阻R3發(fā)熱更高，一般取50 Ω。在系統(tǒng)工作在情況下，如果機(jī)油干涸，只需要發(fā)熱電阻R3發(fā)射的熱量使第二熱敏電阻R2阻值變化50毆即可檢測(cè)出正確結(jié)果。[0033]如圖2所示，在具體實(shí)施過(guò)程中，印刷有第一熱敏電阻R1、第二熱敏電阻R2以及發(fā)熱電阻R3的印刷電路板1作為機(jī)油傳感器的探頭安裝在機(jī)油箱2的底殼處，探頭經(jīng)支撐管與信號(hào)處理箱3連接，在信號(hào)處理箱3內(nèi)設(shè)置有PCB電路板，所述第四電阻R4第五電阻 R5以及第六電阻R均布置在PCB電路板上，機(jī)油傳感器的探頭上只有4個(gè)引線端子，分別為所述第一電流電路連接端II、第二電流電路連接端12、第三電流電路連接端13以及接地端 GND，探頭上的引線端子分別經(jīng)過(guò)補(bǔ)償導(dǎo)線與PCB板上對(duì)應(yīng)的接口端連接，在PCB板上還可以設(shè)置相應(yīng)的電壓比較電路，將第一熱敏電阻Rl和第四電阻R4串聯(lián)后的分壓點(diǎn)作為第一電壓檢測(cè)點(diǎn)VI，將第二熱敏電阻R2的分壓點(diǎn)作為第二電壓檢測(cè)點(diǎn)V2，通過(guò)判定第一電壓檢測(cè)點(diǎn)Vl和第二電壓檢測(cè)點(diǎn)V2的變化關(guān)系，即可判定出機(jī)油箱內(nèi)油位的高低，從而輸出相應(yīng)的控制信號(hào)或報(bào)警信號(hào)Sin。[0034]如圖4所示，所述印刷電路板設(shè)置有豎直向下的延伸段L，所述第二熱敏電阻R2與發(fā)熱電阻R3的水平位置高于所述延伸段L，其延伸長(zhǎng)度大于3mm。[0035]如圖5所示，機(jī)油在某些情況下，可能在印刷電路板的最低處形成油滴，如果油滴靠近第二熱敏電阻R2與發(fā)熱電阻R3，則會(huì)產(chǎn)生浸潤(rùn)，使檢測(cè)失準(zhǔn)。如果在印刷電路板上設(shè)計(jì)一個(gè)延伸段L，其延伸長(zhǎng)度至少為3mm，可以使油滴下移，并且使印刷電路板上的油膜變薄，不影響第二熱敏電阻R2與發(fā)熱電阻R3。[0036]在不同的應(yīng)用場(chǎng)所，所述印刷電路板1還可以設(shè)置成A、B兩塊，第二熱敏電阻R2 與發(fā)熱電阻R3設(shè)置在A塊上，第一熱敏電阻Rl設(shè)置在B塊上。[0037]本實(shí)用新型的工作原理是[0038]利用發(fā)熱電阻R3的電流熱效應(yīng)以及熱敏電阻的熱感應(yīng)特性，如果機(jī)油箱中存在機(jī)油將第二熱敏電阻R2淹沒，發(fā)熱電阻R3發(fā)散的熱量將大部分被機(jī)油吸收，第二熱敏電阻 R2受熱較少，電阻阻值變化較少，第四電阻R4阻值偏小，第一熱敏電阻Rl和第四電阻R4串聯(lián)后的分壓值肯定比第二熱敏電阻R2單獨(dú)分壓所得的值高，即在有機(jī)油淹沒第二熱敏電阻R2的情況下，第一電壓檢測(cè)點(diǎn)Vl所檢測(cè)的值大于第二電壓檢測(cè)點(diǎn)V2所檢查的值。[0039]如果機(jī)油箱內(nèi)的機(jī)油即將耗盡，第二熱敏電阻R2和發(fā)熱電阻R3沒有被機(jī)油淹沒， 因?yàn)榈谝粺崦綦娮鑂l到所述發(fā)熱電阻R3的空間距離大于第二熱敏電阻R2到發(fā)熱電阻R3 的空間距離，第二熱敏電阻R2與所述發(fā)熱電阻R3之間連接有金屬導(dǎo)熱線11，第二熱敏電阻R2將吸收發(fā)熱電阻R3發(fā)散的熱量，使得電阻值不斷升高，最終第二熱敏電阻R2的阻值大于第一熱敏電阻Rl和第四電阻R4串聯(lián)所得的值，即使得第二電壓檢測(cè)點(diǎn)V2所檢查的電壓值高于第一電壓檢測(cè)點(diǎn)Vl所檢查的電壓值。[0040]通過(guò)設(shè)置電壓判別比較電路，很容易即可識(shí)別出第一電壓檢測(cè)點(diǎn)Vl和第二電壓檢測(cè)點(diǎn)V2的電壓變化情況，從而判定出機(jī)油箱內(nèi)機(jī)油油位的高低，如果機(jī)油干涸，可以提醒增加機(jī)油，防止機(jī)油被燒干而引起的發(fā)動(dòng)機(jī)損壞。
權(quán)利要求1.一種機(jī)油傳感器，其特征在于在印刷電路板(1)上安裝第一熱敏電阻(Rl)、第二熱敏電阻(R2)和發(fā)熱電阻(R3)，其中第一熱敏電阻(Rl)到所述發(fā)熱電阻(R3)的空間距離大于第二熱敏電阻(R2)到發(fā)熱電阻(R3)的空間距離，且第二熱敏電阻(R2)和發(fā)熱電阻(R3) 之間還連接有導(dǎo)熱介質(zhì)(11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)油傳感器，其特征在于所述第一熱敏電阻(Rl)串接在第一電流電路與接地端GND之間，所述第二熱敏電阻(似)串接在第二電流電路與接地端GND 之間，所述發(fā)熱電阻(R3)串接在第三電流電路與接地端GND之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)油傳感器，其特征在于所述第一電流電路由第四電阻 (R4)和第五電阻(R5)組成，其中第五電阻(R5)的一端連接在電源正極VCC上，第五電阻 (R5)另一端串所述第四電阻(R4)后接所述第一熱敏電阻(Rl)；所述第二電流電路為第六電阻(R6)，該第六電阻(R6)串接在電源正極VCC與所述第二熱敏電阻(R2)之間；所述第三電流電路是將發(fā)熱電阻(R3)連接到電源正極VCC。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)油傳感器，其特征在于所述印刷電路板(1)采用厚膜電路，所述印刷電路板⑴為厚膜基板，在所述印刷電路板⑴上燒結(jié)所述第一熱敏電阻 (Rl)、第二熱敏電阻(R2)、發(fā)熱電阻(R3)、導(dǎo)熱介質(zhì)(11)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)油傳感器，其特征在于所述第一熱敏電阻(Rl)和第二熱敏電阻(R2)的性能參數(shù)相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)油傳感器，其特征在于所述第二熱敏電阻(R2)采用貼片元件，其敏感面緊貼所述印刷電路板(1)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)油傳感器，其特征在于所述發(fā)熱電阻(R3)和第二熱敏電阻(R2)處于同一水平面上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)油傳感器，其特征在于所述導(dǎo)熱介質(zhì)(11)為印刷電路板 (1)上的金屬導(dǎo)熱線，該金屬導(dǎo)熱線布置在第二熱敏電阻(R2)和發(fā)熱電阻(R3)的接地端之間或電源端之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)油傳感器，其特征在于所述印刷電路板(1)設(shè)置有豎直向下的延伸段L，所述第二熱敏電阻(R2)與發(fā)熱電阻(R3)的水平位置高于所述延伸段L。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的機(jī)油傳感器，其特征在于所述延伸段L的延伸長(zhǎng)度大于3mm ο
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)油傳感器，其特征在于所述印刷電路板(1)設(shè)置成A、B 兩塊，所述第二熱敏電阻(R2)與發(fā)熱電阻(R3)設(shè)置在A塊上，所述第一熱敏電阻(Rl)設(shè)置在B塊上。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種機(jī)油傳感器，其特征在于在印刷電路板上燒結(jié)有第一熱敏電阻、第二熱敏電阻和發(fā)熱電阻，其中第一熱敏電阻到所述發(fā)熱電阻的空間距離大于第二熱敏電阻到發(fā)熱電阻的空間距離，且第二熱敏電阻和發(fā)熱電阻之間連接有導(dǎo)熱介質(zhì)，第一熱敏電阻串接在第一電流電路與接地端之間，第二熱敏電阻串接在第二電流電路與接地端之間，發(fā)熱電阻串接在第三電流電路與接地端之間，其顯著效果是利用發(fā)熱電阻的電流熱效應(yīng)以及熱敏電阻的熱感應(yīng)特性來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)油油位的檢測(cè)，構(gòu)思巧妙；相對(duì)于復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)而言，采用電學(xué)檢測(cè)，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，避免了因?yàn)闄C(jī)械運(yùn)動(dòng)而造成的設(shè)備故障和安全隱患，檢測(cè)的準(zhǔn)確性較高。
文檔編號(hào)F01M11/12GK202273727SQ201120356219
公開日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月22日
發(fā)明者蔣勤舟 申請(qǐng)人:蔣勤舟