專利名稱：一種汽油標(biāo)號(hào)測(cè)量電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于檢測(cè)設(shè)備、尤其是涉及一種汽油標(biāo)號(hào)測(cè)量電路。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今石油制品已深入到我們的日常生活中，不論在醫(yī)學(xué)、化工和新材料開(kāi)發(fā)中它們都扮演著重要的角色，其中與我們最為密切的便是汽油了。據(jù)南方日?qǐng)?bào)報(bào)道，4月13日邱
女士開(kāi)車到高州南湖加油站加油，沒(méi)想到加的280. 04元的93號(hào)“汽油”只有60元是純汽油，其余的竟然全是水。又有報(bào)道稱，鄭州高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)的一家加油站屢次往汽油里摻水，不但令車主賠了油錢，發(fā)動(dòng)機(jī)也可能因此損壞。而近年來(lái)隨著油價(jià)的飛速上漲，那些黑心加油站為了獲取更大的利益更是變本加厲，使得此類事件的發(fā)生越來(lái)越頻繁。通過(guò)日常生活中的觀察與分析，造成此類事件的根本原因在于汽車傳統(tǒng)油箱的設(shè)計(jì)不合理，這種不合理的設(shè)計(jì)使得車主對(duì)車輛所加油量不具有明確的知情權(quán)，所加汽油的實(shí)際標(biāo)號(hào)就更不用說(shuō)了。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種汽油標(biāo)號(hào)測(cè)量電路，能夠有效測(cè)出車輛加油的油品標(biāo)號(hào)。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用如下的技術(shù)方案一種汽油標(biāo)號(hào)測(cè)量電路，包括兩個(gè)電壓比較器和一個(gè)門(mén)控緩沖器，其中一電壓比較器的輸入端與電容傳感器的高電壓輸出相連，輸出端一路連接至門(mén)控緩沖器，另一路經(jīng)一三極管連接至顯示器，另一電壓比較器的輸入端與電容傳感器的低電壓輸出相連，并且輸出端與門(mén)控緩沖器相連，門(mén)控緩沖器的輸出端也經(jīng)一三極管連接至顯示器。所述門(mén)控緩沖器采用74HC125型門(mén)控緩沖器。采用本實(shí)用新型的汽油標(biāo)號(hào)測(cè)量電路，能夠?qū)﹄娙輦鞲衅魉鶞y(cè)的不同油品的高低電壓進(jìn)行處理，從而有效分辨出不同油品的相應(yīng)標(biāo)號(hào)。
以下結(jié)合附圖
和具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明圖I是本實(shí)用新型的汽油標(biāo)號(hào)測(cè)量電路的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型的干簧管傳感器的一部分控制電路圖。圖3是本實(shí)用新型的干簧管傳感器的另一部分控制電路圖。圖4是本實(shí)用新型的主電路的液位測(cè)量電路圖。圖5是本實(shí)用新型的電容傳感器的一部分控制電路圖。圖6是本實(shí)用新型的電容傳感器的另一部分控制電路圖。圖7是本實(shí)用新型的主電路的電源電路圖。圖8是本實(shí)用新型的主電路的汽油標(biāo)號(hào)檢測(cè)電路圖。
具體實(shí)施方式
如圖I所示，本實(shí)用新型的汽油標(biāo)號(hào)測(cè)量電路主要包括儲(chǔ)油箱I、端蓋2、干簧管傳感器3、電容傳感器4和顯示器5，端蓋2上設(shè)有呈漏斗狀的進(jìn)有孔6且蓋設(shè)于儲(chǔ)油箱I內(nèi)，干簧管傳感器3和電容傳感器4的上端固設(shè)于端蓋2上，下端分別插入儲(chǔ)油箱I內(nèi)，用以分別檢測(cè)液位和電壓來(lái)反映加油量和油品標(biāo)號(hào)，并且干簧管傳感器3和電容傳感器4的輸出端通過(guò)導(dǎo)線7連接至顯示器5，用以顯示測(cè)量結(jié)果。所述干簧管傳感器3包括由多根單根干簧管串聯(lián)連接構(gòu)成的管身、及套設(shè)于管身上的浮子8，浮子8隨儲(chǔ)油箱I內(nèi)液面升降，并觸發(fā)相應(yīng)液位高度的。與一般的壓力傳感器相比，選用干簧管傳感器3具有極好的精確度，不受環(huán)境影響，即使車內(nèi)汽油的溫度會(huì)隨車輛運(yùn)行不斷升高，也不會(huì)影響其測(cè)量精度。所述端蓋2頂部還設(shè)有接線盒9，所述的干簧管傳感器3和電容傳感器4的上端及導(dǎo)線7連接部分密封于接線盒9內(nèi)。如此，能夠避免干簧管傳感器3和電容傳感器4全部浸沒(méi)在油內(nèi)，從而引入帶電的元素造成安全隱患。本實(shí)用新型的檢測(cè)裝置的電路設(shè)計(jì)分為三大部分主板電路、干簧管傳感器控制電路和電容傳感器4控制電路。主板電路又包括電源電路、液位測(cè)量電路和汽油標(biāo)號(hào)檢測(cè)電路三部分。請(qǐng)參閱圖2所示，以7根干簧管首尾相接構(gòu)成干簧管傳感器為例，由其構(gòu)成的液位檢測(cè)電路包括7個(gè)首尾相串聯(lián)的電阻R1_R6、R10，電阻間均并接有一常開(kāi)開(kāi)關(guān)S1-S7，S1-S7另一端均連接至平滑電路，該平滑電路包括平滑電阻R7和平滑電容Cl，平滑電阻R7 —端與常開(kāi)開(kāi)關(guān)S1-S7的輸出端相連，另一端與平滑電容Cl相連，平滑電容Cl另一端接地。當(dāng)浮子隨著油位升高而上升，依次閉合不同分壓電的開(kāi)關(guān)S1-S7，并把不同的分壓電的信號(hào)輸出，并通過(guò)平滑電路使電壓緩慢上升，從而可避免顯示器示數(shù)時(shí)由一個(gè)數(shù)值直接轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪粩?shù)值。請(qǐng)結(jié)合圖3所示，平滑電路將不同分壓點(diǎn)的信號(hào)分別輸入至電壓緩沖器與電壓模擬器。電壓模擬器包括放大器LVM358和電容C2構(gòu)成，是為了增強(qiáng)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)能力；電壓比較器也包括放大器LVM358，是將輸出的電壓與參考電壓進(jìn)行比較，當(dāng)加入的油量超過(guò)設(shè)定范圍，即超出干簧管所能檢測(cè)的最大范圍時(shí)，此時(shí)輸出的電壓大于參考電壓，電壓比較器導(dǎo)出高電平信號(hào)，同時(shí)觸發(fā)液位測(cè)量電路。請(qǐng)結(jié)合圖4所示，當(dāng)平滑電路將不同分壓點(diǎn)的信號(hào)輸入至電壓模擬器，電壓模擬器增強(qiáng)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)能力后將信號(hào)輸入至主板電路中的液位測(cè)量電路，構(gòu)成一個(gè)單穩(wěn)態(tài)電路。該液位測(cè)量電路包括74CH123型的單穩(wěn)態(tài)電路芯片，通過(guò)電阻R10、電容C4能夠得到一個(gè)固定的時(shí)間參數(shù)4s，當(dāng)油位超過(guò)最高點(diǎn)時(shí)單穩(wěn)態(tài)電路被觸發(fā)，蜂鳴器持續(xù)鳴叫4s，4s后停止鳴叫。若此時(shí)依舊向裝置中倒入汽油，單穩(wěn)態(tài)電路再次被觸發(fā)，蜂鳴器持續(xù)鳴叫4s請(qǐng)參閱圖5所示，電容傳感器的控制電路包括一鎖相環(huán)芯片U1、壓控振蕩器、有源晶振芯片Yi和差分放大器，鎖相環(huán)芯片Ul輸入端分別與壓控振蕩器、有源晶振芯片Yl以及電容傳感器的極板相連，輸出端與差分放大器相連。具體原理如下該鎖相環(huán)芯片Ul使用74HC4046型鎖相環(huán)芯片，它主要由壓控振蕩器(VCO)和頻率比較器構(gòu)成。C7是本振電容，設(shè)定值為100皮法；若將極板間電容記為C極板，則C=C7+C極板，其中C7與Rl、R2構(gòu)成RC震蕩，即壓控振蕩器。通過(guò)壓控振蕩器輸出的的頻率記作fRC。其中fRC與輸入電壓成正比。將有源晶振芯片Yl與鎖相環(huán)芯片Ul的14接口相連，其中有源晶振芯片Yl設(shè)定值為IOOMHz，記作fO。頻率比較器將fRC與f0進(jìn)行比較并輸出，輸出值等于I fRC-fO |，記作V0。當(dāng)兩極板間未加入任何介質(zhì)時(shí)，此時(shí)輸出電壓為IV，該值也就是空氣的介電常數(shù)，記作V空氣。若向容器內(nèi)加入汽油，fRC減小，此時(shí)fO > fRC.從而使得I fRC-fO I值變大，即VO值變大。因?yàn)閒RC與輸入電壓成正比，所以隨著VO值變大，fRC也變大并再次輸入至頻率比較器與有源晶振芯片Yl進(jìn)行比較。該電路循環(huán)運(yùn)作，直至fRC等于有源晶振芯片YllMHz，這其中電壓的變化量記為AV，因此V油=1V+AV.當(dāng)加入不同標(biāo)號(hào)的汽油時(shí)M不同，因此電路能夠分辨出不同標(biāo)號(hào)的汽油。請(qǐng)結(jié)合圖6所示，由實(shí)驗(yàn)得V93#油的平均值為2. 5V，V97#油的平均值為2. 8V。由于實(shí)驗(yàn)數(shù)值較為接近，因此在上一部分的電路中增加了一個(gè)主要由電容C9、電阻R11、兩個(gè)放大器U3A、U3B構(gòu)成的差分放大器，并設(shè)定VWl為2V，其中差分放大器的增益
m I 4.7/( , D (,,,H、=4.7計(jì)算公式為V輸出=(VO-Vffl)^G0根據(jù)該公式進(jìn)行計(jì)
(放大倍數(shù))=■。
算，V93# 汽油輸出=(2.5V-2V)*4.7=2.42V，V97# 汽油輸出=(2. 8V_2V)*4. 7=3. 76V，差別明顯。經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)獲得了規(guī)律，并由此完成了電容傳感器的后期電路輸出電壓值超過(guò)
3.5V的為97#汽油，介于2V與3. 5V之間的即為93#汽油。請(qǐng)參閱圖7所示，主板電路的電源電路主要包括電源BT1、開(kāi)關(guān)SWl和一個(gè)由78XX系列穩(wěn)壓芯片構(gòu)成的穩(wěn)壓電路，當(dāng)輸入電壓大于等于9V時(shí)，設(shè)定輸出電壓始終等于5V。請(qǐng)參閱圖8所示，電容傳感器4能夠分辨93#汽油和97#汽油，但這僅僅是一個(gè)模擬量，怎樣使該模擬量轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字量？在汽油標(biāo)號(hào)檢測(cè)電路中主要用到兩個(gè)電壓比較器U1A、UlB以及一個(gè)74HC125型門(mén)控緩沖器U2A。電容傳感器4將所得信號(hào)分別輸入至主板電路的高低電壓處，兩處的電壓比較器將輸入信號(hào)與參考信號(hào)進(jìn)行比較，其中低電壓處的參考信號(hào)為2V,高電壓處的參考信號(hào)為4V。若輸入信號(hào)大于參考信號(hào),貝U電壓比較器輸出高電平信號(hào)，即設(shè)定的電路電壓5V ;若小于參考信號(hào),則電壓比較器輸出信號(hào)為0.按此原理，若向電路中加入93#汽油時(shí)(輸入電壓為2. 42V)，低電壓處的電壓比較器輸出為5V，高點(diǎn)壓處的電壓比較器輸出為0，因此LED顯示屏顯示93#汽油；但若加入的是97#汽油，則顯示屏上會(huì)同時(shí)顯示93#汽油與97#汽油，這顯然不合理，因此在電路中又添加了門(mén)控緩沖器U2A。該門(mén)控緩沖器U2A使高低電壓處輸入的電壓值進(jìn)行比較，并將示數(shù)較大的一方輸出。輸出后信號(hào)驅(qū)動(dòng)三極管Tl或T2使得LED顯示屏顯示正確的汽油標(biāo)號(hào)。首先以93#汽油為例，當(dāng)2. 42V電壓分別輸入至高低電壓處的電壓比較器時(shí)，高電壓比較器輸出OV將門(mén)控緩沖器的門(mén)控信號(hào)打開(kāi)，使得低點(diǎn)壓比較器的輸出信號(hào)通過(guò)74HC125型門(mén)控緩沖器，輸出后驅(qū)動(dòng)三極管Tl使LED顯示屏顯示93#汽油；因?yàn)楦唠妷罕容^器的輸出為0，不能夠驅(qū)動(dòng)三極管T2，因此顯示屏無(wú)法顯示97#汽油。再以97#汽油為例，向高低電壓比較器分別輸入3. 76V時(shí)，高低電壓比較器同時(shí)輸出高電平信號(hào)，此時(shí)高點(diǎn)壓處將門(mén)控信號(hào)關(guān)閉，使得低點(diǎn)壓處無(wú)法驅(qū)動(dòng)三極管，而高點(diǎn)壓處驅(qū)動(dòng)三極管使顯示屏顯示97#汽油綜上所述，在油價(jià)飛速上漲的今天，采用本實(shí)用新型的檢測(cè)裝置能夠令車主對(duì)汽油有著明確的知情權(quán)，最大程度避免一些不法加油站為獲取更多利益而克扣汽油，甚至在油中摻水這種事件的發(fā)生。通過(guò)干簧管傳感器3和電容傳感器4到達(dá)上述目的，測(cè)量快速精準(zhǔn)，具有很高的應(yīng)用價(jià)值。另外，該裝置成本低廉、性能穩(wěn)定，并具有較高的安全性，可安裝在任何裝載汽油的地方，通過(guò)電子傳感裝置的轉(zhuǎn)換得到當(dāng)前實(shí)時(shí)油量以及所加汽油的標(biāo)號(hào)，并且測(cè)量結(jié)果在液晶顯示屏上以數(shù)字顯示，可令車主對(duì)車輛所加汽油的油品、油量具有直觀的認(rèn)識(shí)。但是，本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，以上的實(shí)施例僅是用來(lái)說(shuō)明本實(shí)用新型，而并非用作為對(duì)本實(shí)用新型的限定，只要在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)，對(duì)以上所述實(shí)施例的變化、變型都將落在本實(shí)用新型 的權(quán)利要求書(shū)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種汽油標(biāo)號(hào)測(cè)量電路，其特征在于 包括兩個(gè)電壓比較器和一個(gè)門(mén)控緩沖器，其中一電壓比較器的輸入端與電容傳感器的高電壓輸出相連，輸出端一路連接至門(mén)控緩沖器，另一路經(jīng)一三極管連接至顯示器，另一電壓比較器的輸入端與電容傳感器的低電壓輸出相連，并且輸出端與門(mén)控緩沖器相連，門(mén)控 緩沖器的輸出端也經(jīng)一三極管連接至顯示器。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的汽油標(biāo)號(hào)測(cè)量電路，其特征在于所述門(mén)控緩沖器采用74HC125型門(mén)控緩沖器。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種汽油標(biāo)號(hào)測(cè)量電路，包括兩個(gè)電壓比較器和一個(gè)門(mén)控緩沖器，其中一電壓比較器的輸入端與電容傳感器的高電壓輸出相連，輸出端一路連接至門(mén)控緩沖器，另一路經(jīng)一三極管連接至顯示器，另一電壓比較器的輸入端與電容傳感器的低電壓輸出相連，并且輸出端與門(mén)控緩沖器相連，門(mén)控緩沖器的輸出端也經(jīng)一三極管連接至顯示器。該控制電路能夠?qū)﹄娙輦鞲衅魉鶞y(cè)的不同油品的高低電壓進(jìn)行處理，從而有效分辨出不同油品的相應(yīng)標(biāo)號(hào)。
文檔編號(hào)G01N27/22GK202649159SQ201220268338
公開(kāi)日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月7日
發(fā)明者高俊, 葉驍宇, 童瑤, 牟姚子野, 張奕民 申請(qǐng)人:上海市七寶中學(xué)