專利名稱：感應(yīng)式液位傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于測量液體的液位的傳感器。
背景技術(shù)：
液位傳感器測量容器中液體的量。一種類型的液位傳感器(燃料液位傳感器)通常用于交通應(yīng)用中。具體地，燃料液位傳感器通常測量燃料箱中的燃料量并為車輛的燃料表提供信號?，F(xiàn)有的燃料液位傳感器通常包括連接到弧刷臂的浮筒。浮筒通常位于燃料箱中的燃料的頂部，并根據(jù)燃料的液位變化而改變位置。隨著浮筒改變位置，弧刷臂的一端接觸可變電阻并形成電路，可變電阻包括電阻材料帶。隨著弧刷臂在電阻材料帶上滑動，電路的阻值根據(jù)燃料液位而變化。然而，一些現(xiàn)有的燃料液位傳感器可能受到經(jīng)常在降解汽油中存在的燃料成分的氧化降解影響。氧化降解增加了電路的阻值并可能降低燃料液位傳感器的耐久性。

發(fā)明內(nèi)容
一種用于測量液體液位的傳感器包括元件和線軸。線軸在其內(nèi)部限定了空腔并被配置為接收元件。傳感器還包括至少一個卷繞到線軸上的感應(yīng)線圈，其中，至少一個感應(yīng)線圈限定了多個對稱層，每個對稱層沿著線軸的軸向長度延伸。此外，傳感器包括浮筒，浮筒可操作地連接到元件上并浮在容器內(nèi)據(jù)具有液位的液體上。元件響應(yīng)于浮筒的位置變化而在空腔內(nèi)軸向移動，浮筒的位置根據(jù)液體的液位變化，從而至少一個感應(yīng)線圈的電感相對于元件在空腔內(nèi)的位置而變化，并由此相對于液體的液位而變化。在其他實施方式中，多個對稱層中的每一個獨立對稱層包括大體上相同數(shù)量的匝?！N測量液體液位的方法，包括為至少一個感應(yīng)線圈提供電流以產(chǎn)生電感，其中， 至少一個感應(yīng)線圈卷繞到線軸，線軸在其內(nèi)部限定了空腔。該至少一個感應(yīng)線圈限定了多個對稱層，每個對稱層沿著線軸的軸向長度延伸。此外，浮筒可操作地連接到一元件上，該元件被定位成根據(jù)液體的液位在空腔內(nèi)軸向移動。該方法還包括傳輸輸出信號，輸出信號對應(yīng)于該至少一個感應(yīng)線圈產(chǎn)生的電感，其中，電感由元件當(dāng)其在該至少一個感應(yīng)線圈內(nèi)響應(yīng)于液體的液位變化而軸向移動時產(chǎn)生，由此測量液體的液位。當(dāng)參考附圖時，本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點以及其他特征和優(yōu)點可從下文對實施本發(fā)明的最佳實施方式的詳細說明中輕易得出。


圖1是具有用于測量容器中的液體液位的傳感器的容器的示意性側(cè)視圖，其中， 該傳感器包括至少一個卷繞到線軸上的感應(yīng)線圈；圖2是圖1的卷繞到線軸上的感應(yīng)線圈示意性立體圖3是卷繞到圖1和圖2的線軸上的、限定了多個對稱層的感應(yīng)線圈的放大示意性立體圖；圖4是圖1的傳感器的示意性側(cè)視圖，該傳感器測量容器中的液體的相對較低的液位；圖5是用于測量容器中的液體液位的傳感器的示意性側(cè)視圖，其中，傳感器包括至少一個感應(yīng)線圈，該感應(yīng)線圈限定了多個對稱層，每個對稱層的匝數(shù)大體上相等；及圖6是圖5的感應(yīng)線圈的放大示意性立體圖。
具體實施例方式參考附圖，其中，相似的參考標(biāo)號表示相似的元件，圖1中，總體上以10表示傳感器。傳感器10通常用于測量液體14的液位12。舉例來說，傳感器10可用于汽車應(yīng)用。具體地，傳感器10可以是用于車輛的燃料傳感器。然而，應(yīng)該意識到傳感器10也可用于非汽車類應(yīng)用，例如但不限于航空應(yīng)用或需要遠程測量儲罐的應(yīng)用。參考圖1，傳感器10包括元件16。如下文詳細描述的那樣，元件16大體上改變傳感器10的至少一個感應(yīng)線圈18的電感。因此，元件16可以是有磁性的。具體地，元件16 可以具有鐵磁性、亞鐵磁性或其結(jié)合。例如，元件16可以由鐵磁材料(例如鐵)、亞鐵磁材料(例如磁鐵礦)或其結(jié)合。元件16可以是金屬，例如但不限于鋼。元件16也可形成為合適的形狀。例如，元件16可以是長形圓柱體或條狀物。此外，元件16可以是實心的或空心的。參考圖1，傳感器10還包括線軸20，其限定了貫通其中的空腔22。線軸20可支撐傳感器10的感應(yīng)線圈18，如下文更詳細的描述那樣。線軸20可以是無磁性的。也就是說，線軸20可以由本領(lǐng)域已知的任何合適的非磁性材料制成。例如，線軸20可由模壓塑料 (例如玻璃纖維填充熱塑性塑料)制成。線軸20還可包括一個或多個支撐感應(yīng)線圈18的凸緣(未示出)。此外，由于線軸20在其內(nèi)部限定了空腔22，線軸20是中空的。即，參考圖2，線軸 20可具有內(nèi)表面M和外表面沈。如本文所使用的，術(shù)語“內(nèi)”指位置相對更靠近線軸20的中心縱軸C的元件。相反的，術(shù)語“外”指位置相對更遠離中心縱軸C的元件。線軸20的內(nèi)表面可限定空腔22，而線軸20的外表面沈可支撐感應(yīng)線圈18。線軸20配置為接收元件16。即，線軸20和元件16可具有類似的形狀。在一個例子中，線軸20可以是長形圓柱體，其直徑相較于元件16來說更大。也就是說，線軸20可以是配置為接收實心圓柱形元件16的中空的長形圓柱體。此外，元件16的軸向長度可以比線軸20長，從而線軸20可部分地接收元件16。一般而言，可以根據(jù)元件16的尺寸確定空腔22的尺寸，從而在使用中，當(dāng)元件16沿著中心縱軸C移動時，元件16可大體上整體地收納在空腔22中。如本文所使用的，術(shù)語“大體上”用于代表可歸咎于定量比較、定量值、定量測量或其他定量表示的不確定性的內(nèi)在程度。因此，其所指的元件或特征的布置盡管理論上被期望用其來表示確切的對應(yīng)關(guān)系或性能，但實際上其所表示的情況可能與實際情況略有不同。該術(shù)語也表示定量表示可相對于給定參考變化而不導(dǎo)致所討論的對象的基本功能發(fā)生變化的程度。因此，線軸20被設(shè)計為可接收的長度略小于元件16的整個軸長。參考圖1和圖2，傳感器10包括至少一個感應(yīng)線圈18。如本文所使用的，術(shù)語“感應(yīng)”指能夠產(chǎn)生電感的線圈，電感即磁通量和電流之間的比值，或電阻與電流改變量的比值。在使用中，如下文所描述的那樣，電流可通過電源施加到感應(yīng)線圈18上以感生出磁通量，電源例如車輛的蓄電池。感應(yīng)線圈18可由本領(lǐng)域內(nèi)已知的任何能夠產(chǎn)生電感的導(dǎo)電材料。例如，感應(yīng)線圈18可由線觀形成。具體地，感應(yīng)線圈18可以是銅線。參考圖2和圖3，感應(yīng)線圈18卷繞到線軸20上并限定多個對稱層30，每個對稱層 30沿著線軸20的軸向長度L延伸。在一個實例中，多個對稱層30中的每一個可大體上沿著線軸20的整個軸向長度L延伸。S卩，感應(yīng)線圈18可以是沿著線軸20的軸向長度L具有多匝32的單個線圈，從而形成對稱層30。如本文所使用的，術(shù)語“匝”表示線觀繞線軸20 的單次完整旋轉(zhuǎn)。術(shù)語“層”指線觀繞線軸20并沿著線軸20的軸向長度L延伸的多個相鄰匝32。此外，術(shù)語“對稱”表示繞參考點的元件的位置的形狀和相對位置的對應(yīng)關(guān)系。例如，為了形成每個單獨的對稱層30，線觀可以以期望的節(jié)距繞著線軸20連續(xù)卷繞，從線軸的近端34開始并沿著線軸20的軸向長度L延伸到線軸20的遠端36。如本文所使用的，術(shù)語“節(jié)距”表示在線軸20的單位軸向長度L上的匝32的數(shù)量。感應(yīng)線圈18的相鄰的單個對稱層30隨后可通過將線觀以期望的節(jié)距34連續(xù)地繞著線軸20纏繞形成， 從線軸20的遠端36沿著線軸20的軸向長度L到線軸20的近端34?？蓴嗬m(xù)卷繞和纏繞以形成感應(yīng)線圈18的對稱層30。因此，每個單獨的對稱層30可以大體上沿著線軸20的軸向長度L是對稱的。同樣地，每個單獨的對稱層30可以大體上沿著線軸20的大體上整個軸向長度L是對稱的。參考圖2和圖3，多個對稱層30中的每一個可包括大體上相同數(shù)量的匝32。也就是說，形成每個對稱層30的匝32 (即繞線軸20的單次完整旋轉(zhuǎn))的數(shù)量對卷繞到線軸20 上的每個對稱層30來說大體上是相等的。因此，當(dāng)從中心縱軸C徑向堆疊時，對稱層30可以是不交錯的，例如，可以并不是非對稱的。更確切地說，對稱層30可以以如下方式卷繞到線軸20上感應(yīng)線圈18沿著線軸20的軸向長度L的橫截面厚度t大體上相等。對稱層30 也可以以如下方式卷繞到線軸20上感應(yīng)線圈18沿著線軸20的大體上整個軸向長度L的橫截面厚度t大體上相等。也就是說，每個對稱層30的匝32的數(shù)量在沿著感應(yīng)線圈18的對應(yīng)部分和軸向長度L的層與層之間不發(fā)生變化。此外，每個單個對稱層30的匝32的數(shù)量在沿著感應(yīng)線圈18的對應(yīng)部分和大體上整個軸向長度L在層30與層30之間不發(fā)生變化。換言之，每個對稱層30可在沿著線軸20的軸向長度L的方向上具有大體上相等的橫截面厚度t1;從而每個對稱層30大體上與其他每一個對稱層30對稱。同樣的，每個對稱層 30可在沿著線軸20的大休上整個軸向長度L的方向上具有大體上相等的橫截面厚度、。 因此，單個對稱層30可繞線軸20卷繞(例如繞線軸20堆疊)，以形成沿線軸20的軸向長度L的橫截面厚度t大體上相等的感應(yīng)線圈18。更具體的，單個對稱層30可繞線軸20卷繞(例如繞線軸20堆疊)，以形成沿線軸20的大體上整個軸向長度L的橫截面厚度t大體上相等的感應(yīng)線圈18。由于傳感器10、110包括對稱層30、130且并不需要交錯層，與現(xiàn)有的傳感器相比，傳感器30、130結(jié)構(gòu)比較簡單并符合制造的成本效益。傳感器10也可包括不止一個感應(yīng)線圈18。例如，傳感器10可包括兩個或多個感應(yīng)線圈18，從而第一感應(yīng)線圈位于第二感應(yīng)線圈內(nèi)。此外，舉例來說，感應(yīng)線圈18可具有兩個或多個對稱層30。參考圖1，傳感器10包括浮筒38，浮筒38可操作地連接到元件16并浮在容器40的液體14上，液體14具有液位12。也就是說，浮筒38可以浮在液體14的上面，位于或接近液體14的頂部，并且/或者浮在液體14中。浮筒38可以由任何合適的漂浮材料制成， 并且一般根據(jù)液體14的物理和/或化學(xué)性質(zhì)來選擇浮筒38。例如，對于汽油作為液體14 的應(yīng)用來說，浮筒38可由塑料制成。為了最大化的液體14的漂浮能力，浮筒38可以是中空的。浮筒38可操作地連接到元件16上，以響應(yīng)于浮筒38的位置變化而影響元件16 在線軸20的空腔22內(nèi)的軸向移動，浮筒38的位置根據(jù)容器40中的液體14的液位12而變化。即，隨著容器40中的液體14的液位12改變，浮筒38在容器40中升高或降低并且將元件16插入線軸20的空腔22中或從線軸20的空腔22中退出。參考圖1，浮筒38可以通過任何合適的連動件42可操作地連接到元件16。通過非限制性實例，浮筒38可以通過臂、桿、連桿-臂連接件或其組合連接到元件16。合適的連動件42也可以是彎曲的或成角度的，如L形連接件。此外，連動件42可通過任何合適的安裝裝置安裝到浮筒38和元件16上，安裝裝置例如螺栓、螺絲和/或粘合劑。參考圖1，在使用中，元件16響應(yīng)于浮筒38的位置變化而在空腔22內(nèi)移動，浮筒 38的位置根據(jù)液體14的液位12變化，從而感應(yīng)線圈18的電感相對于元件16在空腔22內(nèi)的位置44(并由此相對于液體14的液位12)變化。S卩，隨著元件16軸向移入空腔22中，電感升高。換句話說，由于感應(yīng)線圈18卷繞到線軸20上，隨著元件16軸向移入空腔22中， 電感增加。相反地，隨著元件16軸向移出空腔22，電感降低。更具體地，隨著容器40中的液體14的液位12升高，元件16軸向移入感應(yīng)線圈18 并使電感升高。類似地，隨著容器40中的液體14的液位12降低，元件16軸向移出感應(yīng)線圈18并使電感降低。因此，通過測量電感，空腔22內(nèi)的元件16的位置44可以被確定并與容器40中的液體14的液位12相關(guān)聯(lián)。參考圖1，當(dāng)容器40中的液體14的液位12相對較高時，浮筒38位于容器40的上部，這將元件16插入由感應(yīng)線圈18圍繞的空腔22中。相反地，參考圖4，當(dāng)容器40中的液體14的液位12相對較低時，浮筒38位于容器40的下部，這將元件16從空腔22中抽出。在使用中，元件16可不與感應(yīng)線圈18接觸。這是因為，元件16和感應(yīng)線圈18之間的接觸可能會破壞感應(yīng)線圈18的電感。同樣地，元件16可以不完全地軸向移出感應(yīng)線圈18。換句話說，在使用中，元件16大體上不完全從線軸20的空腔22中抽出。參考圖4，傳感器10可響應(yīng)于交流電提供對應(yīng)于電感的輸出信號46?？蛇x地，感應(yīng)線圈18可響應(yīng)于脈沖直流電提供對應(yīng)于電感的輸出信號46。輸出信號46可以是電信號、 數(shù)字信號、機械信號或其結(jié)合。例如，當(dāng)傳感器10是用于車輛的燃料液位傳感器時，輸出信號46可致動指示器48以為用戶提供容器40中液體14的液位12的指示。同樣如圖4示意性示出的，在使用中，輸出信號46可以沿著連接感應(yīng)線圈18和指示器48的物理導(dǎo)體傳輸。指示器48可以是計量器，例如車輛中的燃油表，其中，對應(yīng)于電感的輸出信號46是根據(jù)車輛油箱中的剩余燃料的液位12而致動指針的電信號?？蛇x地，指示器48可以是顯示裝置，例如車輛中的儀表板顯示裝置或儀表上的值。在運行中，傳感器10的一些元件可置于容器40的外部。例如，線軸20和感應(yīng)線圈18可位于容器40的外部，并且浮筒38可位于容器40中?？蛇x地，參考圖1至圖4，傳感器10位于容器40內(nèi)。S卩，元件16、線軸20、感應(yīng)線圈18和浮筒38可位于容器40內(nèi)，也就是被容器40所容納。舉例來說，傳感器10可通過粘接劑、螺栓、螺釘和/或焊接固定到容器40的一側(cè)或多側(cè)。此外，為了防止液體14和未涂覆的感應(yīng)線圈18接觸，感應(yīng)線圈18可以噴涂有涂層。具體地，感應(yīng)線圈18可噴涂有保護涂層，以用于需要將感應(yīng)線圈18暴露在液體14中的應(yīng)用，例如將傳感器10置于容器40內(nèi)的應(yīng)用。參考圖5和圖6，用于測量液體114的液位112的傳感器110包括元件116和線軸 120。線軸120限定貫通其中的空腔122并被配置為接收元件116。傳感器110還包括卷繞到線軸120上的感應(yīng)線圈118，其中，感應(yīng)線圈118限定了多個對稱層130，每個對稱層130 沿著線軸120的軸向長度L延伸，并且其中，多個對稱層130中的每一個單獨的對稱層130 包括大體上相等數(shù)量的匝132。傳感器110也可包括卷繞到線軸120上的感應(yīng)線圈118，其中，感應(yīng)線圈118限定了多個對稱層130，每個對稱層130大體上沿著線軸120的整個軸向長度L延伸，并且其中，多個對稱層130中的每一個單獨的對稱層130包括大體上相等數(shù)量的匝132。也就是說，形成每個獨立對稱層130的匝132(即繞線軸120的單次完整旋轉(zhuǎn)) 的數(shù)量對卷繞到線軸120上的每個獨立對稱層130來說大體上是相等的。此外，傳感器110 包括浮筒138，浮筒138可操作地連接到元件116上并且浮在容器140中的液體114上，液體114具有液位112。元件116響應(yīng)于浮筒138的位置變化而在空腔122中移動，其中，137 的位置根據(jù)液體114的液位112變化，從而感應(yīng)線圈118的電感相對于元件116在空腔122 的位置144(由此相對于液體114的液位11 而變化。參考圖6，對稱層130可以是不交錯的，例如，可以不是非對稱的。換句話說，當(dāng)從線軸120的中心縱軸C徑向堆疊時，對稱層130可以是不交錯的。更確切的，對稱層130可以以如下方式卷繞到線軸120上感應(yīng)線圈118沿著線軸120的軸向長度L的橫截面厚度 t大體上相等。對稱層130也可以以如下方式卷繞到線軸120上感應(yīng)線圈118沿著線軸 120的大體上整個軸向長度L的橫截面厚度t大體上相等。也就是說，每個對稱層130的匝132的數(shù)量在沿著感應(yīng)線圈18的對應(yīng)部分和軸向長度L的層與層之間不發(fā)生變化。此外，每個對稱層130的匝132的數(shù)量在沿著感應(yīng)線圈118的對應(yīng)部分和大體上整個軸向長度L的層與層之間不發(fā)生變化。換言之，每個對稱層130可在沿著線軸120的軸向長度L的方向上具有大體上相等的橫截面厚度^，從而每個對稱層130大體上與其他每一個對稱層 130對稱。更具體地，每個對稱層130可在沿著線軸120的大休上整個軸向長度L的方向上具有大體上相等的橫截面厚度^。因此，單個對稱層130可繞線軸120的軸向長度L卷繞 (例如繞線軸120堆疊)，以形成沿線軸120的軸向長度L的橫截面厚度t大體上相等的感應(yīng)線圈118。也就是說，單個對稱層130可繞線軸120的軸向長度L卷繞(例如繞線軸120 堆疊)，以形成沿線軸120的大體上整個軸向長度L的橫截面厚度t大體上相等的感應(yīng)線圈 118。由于本發(fā)明的傳感器10、110不包括電阻材料和弧刷臂之間的接觸，因此，傳感器 IOUlO不經(jīng)受氧化降解。因此，與現(xiàn)有傳感器相比，尤其對于需要傳感器暴露于降解汽油的應(yīng)用來說，傳感器110、10展現(xiàn)出優(yōu)異的耐久性。此外，由于傳感器10、110可不置于車輛的燃料箱之內(nèi)，傳感器可整合到現(xiàn)有的車輛內(nèi)，而不必重新設(shè)計現(xiàn)有的燃料箱。同樣地，由于傳感器10、110包括對稱層30、130且并不需要交錯層，與現(xiàn)有的傳感器相比，傳感器30、 130結(jié)構(gòu)比較簡單并符合制造的成本效益。參考圖1至圖6，測量液體14、114的液位12、112的方法包括為至少一個感應(yīng)線圈18、118提供電流以產(chǎn)生電感。所述提供可被進一步定義為為感應(yīng)線圈18、118提供交流電。可選地，所述提供可被進一步定義為為感應(yīng)線圈18、118提供脈沖直流電。感應(yīng)線圈18、118卷繞到線軸20、120上，線軸20、120在其內(nèi)部限定了空腔22、 122。同樣地，感應(yīng)線圈18、118限定了多個對稱層30、130，每個對稱層30、130沿著線軸20、 120的軸向長度L延伸。多個對稱層30、130中的每一個也可大體上沿著線軸20、120的整個軸向長度L延伸。此外，浮筒38、138可操作地連接到元件16、116上，元件16、116根據(jù)液體14、114 的液位12、112在空腔22、122內(nèi)軸向移動。例如，車輛燃料箱中的液體14、114的液位12、 112可在重新填充后或車輛運行時消耗后而改變。隨著液體14、114的液位12、112變化，浮筒38、138根據(jù)液體14、114的液位12、112改變位置。也就是說，由于浮筒38、138可操作地連接到元件16、116上，隨著浮筒38、138響應(yīng)于液體14、114的液位12、112的變化而改變位置，元件16、116在空腔22、122軸向移動。該方法還包括傳輸輸出信號16、146，輸出信號16、146對應(yīng)于感應(yīng)線圈18、118產(chǎn)生的電感，其中，電感由元件16、116當(dāng)其在感應(yīng)線圈18、118內(nèi)響應(yīng)于液體14、114的液位 12、112變化而軸向移動時產(chǎn)生，由此測量液體14、114的液位12、112。已經(jīng)詳細描述了實施本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員將認(rèn)識到在隨附權(quán)利要求書范圍內(nèi)的實施本發(fā)明的不同的可選設(shè)計和實施方式。
權(quán)利要求
1.一種用于測量液體(14，114)的液位(12，112)的傳感器(10，110)，傳感器(10,110) 包括元件(16，116)；線軸(20，120)，線軸00，120)限定貫通其中的空腔02，122)并被配置為接收所述元件(16，116)；至少一個卷繞到線軸00，120)上的感應(yīng)線圈(18，118)，其中，該至少一個感應(yīng)線圈 (18，118)限定了多個對稱層(30，130)，每個對稱層(30,130)沿著線軸(20,120)的軸向長度(L)延伸；和浮筒(38，138)，浮筒(38，138)可操作地連接到元件(16，116)上并浮在容器00，140) 的液體(14，114)上，液體(14，114)具有液位(12，112)；其中，元件(16，116)響應(yīng)于浮筒(38，138)的位置變化而在空腔02，122)內(nèi)軸向移動，浮筒(38，138)的位置根據(jù)液體(14，114)的液位(12，112)變化，從而該至少一個感應(yīng)線圈(18，118)的電感相對于元件(16，116)在空腔02，122)內(nèi)的位置04，144)而變化， 并由此相對于液體(14，114)的液位(12，112)而變化。
2.如權(quán)利要求1的傳感器(10，110)，其中，該至少一個感應(yīng)線圈(18，118)是沿線軸 (20,120)的軸向長度(L)以多匝(32，132)卷繞以形成多個對稱層(30，130)的單線08)。
3.如權(quán)利要求2傳感器(10，110)，其中，該多個對稱層(30，130)中的每一個獨立對稱層(30，130)包括大體上相同數(shù)量的匝(32，132)。
4.如權(quán)利要求2的傳感器(10，110)，其中，對稱層(30，130)是不交錯的。
5.如權(quán)利要求2的傳感器(10，110)，其中，該多個對稱層(30，130)中的每一個大體上沿著線軸00，120)的整個軸向長度(L)延伸。
6.如權(quán)利要求1的傳感器(10，110)，其中，該至少一個感應(yīng)線圈(18，118)響應(yīng)于交流電提供對應(yīng)于電感的輸出信號G6)。
7.如權(quán)利要求1的傳感器(10，110)，其中，該至少一個感應(yīng)線圈(18，118)響應(yīng)于脈沖直流電提供響應(yīng)于電感的輸出信號G6)。
8.如權(quán)利要求1的傳感器(10，110)，其中，傳感器(10,110)位于容器(40,140)內(nèi)。
9.如權(quán)利要求1的傳感器(10，110)，其中，元件(16，116)不完全軸向移出該至少一個感應(yīng)線圈(18，118)。
10.如權(quán)利要求1的傳感器(10，110)，其中，元件(16，116)不與該至少一個感應(yīng)線圈 (18，118)接觸。
11.如權(quán)利要求1的傳感器(10，110)，其中，元件(16，116)具有磁性。
12.如權(quán)利要求11的傳感器(10，110)，其中，線軸00，120)不具有磁性。
13.如權(quán)利要求1的傳感器(10，110)，其中，傳感器(10，110)是用于車輛的燃料液位傳感器。
14.一種用于測量液體(114)的液位(112)的傳感器(110)，傳感器(110)包括元件(16，116)；線軸(120)，線軸(120)限定貫通其中的空腔(122)并被配置為接收元件(116)；至少一個卷繞到線軸(120)上的感應(yīng)線圈(118)，其中，該至少一個感應(yīng)線圈(118)限定了多個對稱層(130)，每個對稱層(130)沿著線軸(120)的軸向長度(L)延伸；其中，多個對稱層(130)中的每一個獨立的對稱層(130)包括大體上相同數(shù)量的匝 (132)；及浮筒(138)，浮筒(13 可操作地連接到元件(116)上并浮在容器(140)的液體(114) 上，液體(114)具有液位(112)；其中，元件(116)響應(yīng)于浮筒(138)的位置變化而在空腔(122)內(nèi)軸向移動，浮筒 (138)的位置根據(jù)液體(114)的液位(112)變化，從而該至少一個感應(yīng)線圈(118)的電感相對于元件(116)在空腔(122)內(nèi)的位置(144)變化，并由此相對于液體(114)的液位(112) 變化。
15.如權(quán)利要求14的傳感器(110)，其中，對稱層(130)是不交錯的。
16.一種用于測量液體(14，114)的液位(12，112)的方法，該方法包括為至少一個感應(yīng)線圈(18，118)提供電流以產(chǎn)生電感；其中，該至少一個感應(yīng)線圈(18，118)卷繞到線軸(20，120)，線軸(20,120)在其內(nèi)部限定了空腔(22，122)；其中，該至少一個感應(yīng)線圈(18，118)限定了多個對稱層(30，130)，每個對稱層(30， 130)沿著線軸00，120)的軸向長度(L)延伸；其中，浮筒(38，138)可操作地連接到金屬元件(16，116)上，金屬元件(16，116)被定位成根據(jù)液體(14，114)的液位(12，112)在空腔02，122)內(nèi)軸向移動；及當(dāng)元件(16，116)響應(yīng)于液體(14，114)的液位(12，112)變化而在該至少一個感應(yīng)線圈(18，118)內(nèi)軸向移動時，傳輸輸出信號(46)，輸出信號06)對應(yīng)于由元件(16，116)在該至少一個感應(yīng)線圈(18，118)內(nèi)產(chǎn)生的電感，由此測量液體(14，114)的液位(12，112)。
17.如權(quán)利要求16的方法，其中，所述提供被進一步定義為向該至少一個感應(yīng)線圈 (18，118)提供交流電。
18.如權(quán)利要求16的方法，其中，所述提供被進一步定義為向該至少一個感應(yīng)線圈 (18，118)提供脈沖直流電。
全文摘要
本發(fā)明提供一種測量液體(14，114)的液位(12，112)的傳感器(10，110)，傳感器(10，110)包括元件(16，116)和線軸(20，120)，線軸(20，120)在其內(nèi)部限定了空腔(22，122)并被配置為接收元件(16，116)。傳感器(10，110)還包括至少一個卷繞到線軸(20，120)上的感應(yīng)線圈(18，118)，其中，至少一個感應(yīng)線圈(18，118)限定了多個對稱層(30，130)，每個對稱層(30，130)沿著線軸(20，120)的軸向長度(L)延伸；傳感器(10，110)包括浮筒(38，138)，浮筒(38，138)可操作地連接到元件(16，116)上并浮在容器(40，140)的液體(14，114)上，液體(14，114)具有液位(12，112)。元件(16，116)響應(yīng)于浮筒(38，138)的位置變化而在空腔(22，122)內(nèi)軸向移動，浮筒(38，138)的位置根據(jù)液體(14，114)的液位(12，112)變化，從而至少一個感應(yīng)線圈(18，118)的電感相對于元件(16，116)在空腔(22，122)內(nèi)的位置(44，144)而變化，并由此相對于液體(14，114)的液位(12，112)而變化。
文檔編號G01F23/62GK102326056SQ201080008911
公開日2012年1月18日 申請日期2010年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月25日
發(fā)明者G·V·V·貝納克 申請人:伊頓公司