步进电机驱动的液位表制造技术

本实用新型专利技术公开了一种步进电机驱动的液位表，包括与液位传感器电连接的基准电压模块，为液位传感器提供稳定可靠的工作电压；电连接于电控模块与液位传感器之间的信号放大整形模块，将液位传感器输出的信号经放大整形以符合电控模块采样要求；与电控模块输出端电连接的电机驱动模块，用于将电控模块输出的电信号放大后输出到与液位表指针连接的步进电机；一用于将电控模块输出的电压信号作远程传输的信号转换模块，信号转换模块与电控模块的ＳＰＩ输出接口电连接；电控模块的１１脚及１２脚经导线引出分别与电路板上设置的两个用于满度调整或零点调整接口焊接。本实用新型专利技术整体线性度以及稳定性好，分段线性调整方法简单，具有数据远程传输能力。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种检测汽车发动机油箱油量的液位表，具体涉及一种步 进电才几驱动的液^f立表。技术背景目前，汽车发动机的油箱油量的液位指示一般采用十字线圈驱动指针的液位表，或者LED显示的仪表。这些仪表主要有以下确定l.LED显示的仪表不符 合使用者已经形成的习惯，很多发动机厂商不采用LED显示的仪表。2.十字线 圏采用游丝作为阻尼和回零，由于游丝具有典型的非线性，使所指示液位值在 刻度盘上为非线性，该非线性修正困难，导致液位表整体线性度差。并由于十 字线圈驱动指针的液位表的刻度线采用非线性刻度来适应其非线性特性，不适 合人们的线性思维方式；且液位表通过十字线圏的游丝驱动指针复位，由于游 丝作往复运动，会降低其弹性和使用寿命，最终导致整个仪表使用寿命短，在 恶劣的发动机环境下其寿命更短。此外，以上两种液位表的液位传感器需进行 分段线性调整(即零点、半满度和满度调整)对液位表进行校正，调整时一般 采用电位器手动进行调试，这种方式需要反复调试才能达到相应的精度要求， 调试过程非常麻烦，调试精度和重复性也较差；而且调试时间一般大于30分钟 /台，随着时间的推移参数发生变化，容易导致零点和满度飘移，以及线性度发 生变化。
技术实现思路
本技术的目的在于，提供一种步进电机驱动的液位表，它整体线性度 以及稳定性好，分^:线性调整方法简单，并且具有数据远程传输能力。本技术的目的是这样来实现的 一种步进电机驱动的液位表，包括电 控模块、以及用于检测发动机油箱油量的液位变化并将该变化转换为电信号发 出的液位传感器，还包括与液位传感器电连接的基准电压模块，该基准电压模块为液位传感器提供稳定可靠的工作电压；以及电连接于电控模块与液位传感 器之间的信号放大整形模块，将液位传感器输出的信号经放大整形以符合电控 模块采样要求；以及与电控模块输出端电连接的电机驱动模块，用于将电控模 块输出的电信号放大后输出到与液位表指针连接的步进电机；以及一用于将电 控模块输出的电压信号作远程传输的信号转换模块，信号转换模块与电控模块 的SPI输出接口电连接；电控模块的11脚及12脚经导线引出分别与电路板上 设置的两个用于满度调整或零点调整接口焊接。采用了上述方案，与液位传感器电连接的基准电压才莫块中包含一个三端可 调分流基准源，该三端可调分流基准源具有良好的热稳定性能以及去耦性能， 可为液位传感器提供稳定可靠的工作电压，加强电路稳定性。电连接于电控模 块与液位传感器之间的信号放大整形模块，信号放大整形模块中一级运算放大 器信号输出引脚通过反馈电阻与其电阻一端连接，通过该电阻能够对传感器输 出信号自动进行线性修正，以减小传感器输出电压在工作范围内相对于理想拟 合直线的偏差，使液位表的线性度可以提高到0. 2%以内。电控模块的11脚及12脚经导线引出分别与电路板上设置的两个用于满度 调整或零点调整接口焊接，由于液位传感器表现为电阻变化，采用标准电阻箱 代替电位器，将输入端与标准电阻箱(精度为0. Ol欧姆)连接，由电控模块对 当前零点或满度对应的电压采样，通过电控模块内部预置的程序自动修正，实 现零点、半满度和满度的分段线性调整。本新用新型分段线性调整简单，零点 或半满度或满度调整时间均小于2分钟，并还可以减少人工操作时间和元件的 参数不一致带来的误差，能够确保调整精度。信号转换模块与电控模块的SPI输出接口电连接，可将电控模块输出的信 号放大，该输出电压信号作为远程传输到发动机其它单元的输入信号。以下结合附图及具体实施方式对本技术作进一步说明。附图说明图1为本技术步进电机驱动的液位表的电路框图；图2为本技术优选实施例的电源模块的具体电路结构图；图3为本技术优选实施例的表盘背光指示模块的具体电路结构图； 图4为本技术优选实施例的基准电压模块的具体电路结构图； 图5为本技术优选实施例的液位传感器与信号放大整形模块连接的具 体电路结构图；图6为本技术优选实施例的电机驱动模块与电控模块连接的具体电路 结构图；图7为本技术优选实施例的信号转换模块的具体电路结构图。具体实施方式参照图l至图7，本技术的步进电机驱动的液位表，包括电控模块、以 及用于检测发动机油箱油量的液位变化并将该变化转换为电信号发出的液位传 感器，与液位传感器电连接的基准电压模块，该基准电压模块为液位传感器提 供稳定可靠的工作电压；以及电连接于电控模块与液位传感器之间的信号放大 整形模块，将液位传感器输出的信号经放大整形以符合电控模块采样要求；以 及与电控模块输出端电连接的电机驱动模块，用于将电控模块输出的电信号放 大后输出到与液位表指针连接的步进电机；以及一用于将电控模块输出的电压 信号作远程传输的信号转换模块，信号转换模块与电控模块的SPI输出接口电 连接；电控模块的11脚及12脚经导线引出分别与电路板上设置的两个用于满 度调整或零点调整接口焊接。参照图1及图2，汽车蓄电池的输出电压VBAT直接与电源模块连接，VBAT 的电压值为12V。电源模块为一个三端式可调集成稳压器IC5, IC5采用 MC78M05BDT型芯片。VBAT通过二极管Dl与IC5的输入引脚1连接，通过二极 管Dl的单向电性，可防止电源接反后烧毁仪表。二极管Dl的阴极引出一 12V 的电压V1。滤波电容C3、 C4并联在IC5的引脚1与地之间，以保证电路在受到 脉冲干扰仍时能使IC5输出稳定电压。IC5的引脚4与地连接。汽车蓄电池的输 出电压VBAT经IC5处理后，从IC5的引脚3输出一个5V的稳定电压VCC。电解 电容Cl及C2连接在三端式可调集成稳压器IC5的引脚3与地之间，电解电容 C1及C2用于储能，当电源断电后，可以保证电控模块保存相应数据和步进电机复位时所需要的能量，使得停电后有足够的能量使步进电机驱动压力表指针回 到零刻度。电源模块通过输出支路分别与电控模块、信号放大整形模块、表盘 背光指示模块、电机驱动模块以及信号转换模块连接，分别向各电路单元提供 所需电源。参照图l及图3，液位表的表盘背光指示电路由并联的三条并联的支路组成， 支路一由电阻R1串联发光二极管D2、 D3构成，支路二由电阻R2串联发光二极 管D5、 D6构成，支路三由电阻R3串联发光二极管D7、 D8构成。各发光二极管 以均布形式安装在表盘上，电阻R1、 R2、 R3为各自所在支路起限流作用。表盘 背光指示电路一端通过二极管D4与地连接，另一端与VBAT连接。参照图1、图4，与液位传感器电连接的基准电压模块，该基准电压模块为 液位传感器提供稳定可靠的工作电压。基准电压模块中包含一个三端可调分流 基准源IC3,其采用TL431ALCP型芯片，该种芯片内部含有一个Vref ( 2. 5V ) 的基准电压。三端可调分流基准源的引脚2通过限流电阻R16与电源VI连接， 电阻R16起限制电流的作用，最大电流为(12V-5V) /0. 82K=9mA; IC3的引脚3 与地连接，引脚2通过串联的两个电阻R21、 R29与引脚3连接，其反馈输入引 脚1通过电阻R29与地连接。由于三端可调分流基准源IC3从其引脚1引入输 出反馈，其可以通过从阴极到阳极很宽范围的分流，控制输出电压，其输出电 压V本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种步进电机驱动的液位表，包括电控模块、以及用于检测发动机油箱油量的液位变化并将该变化转换为电信号发出的液位传感器，其特征在于：还包括与液位传感器电连接的基准电压模块，该基准电压模块为液位传感器提供稳定可靠的工作电压；以及电连接于电控模块与液位传感器之间的信号放大整形模块，将液位传感器输出的信号经放大整形以符合电控模块采样要求；以及与电控模块输出端电连接的电机驱动模块，用于将电控模块输出的电信号放大后输出到与液位表指针连接的步进电机；以及一用于将电控模块输出的电压信号作远程传输的信号转换模块，信号转换模块与电控模块的ＳＰＩ输出接口电连接；电控模块的１１脚及１２脚经导线引出分别与电路板上设置的两个用于满度调整或零点调整接口焊接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：袁强，刘进，邓定春，
申请(专利权)人：重庆川仪总厂有限公司，
类型：实用新型
国别省市：85[中国|重庆]