專利名稱：一種電容傳感水平傳感器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電容傳感水平傳感器，特別是指一種小型寬量程液體介質電容傳感水平傳感器。
根據上述目的設計了一種電容傳感水平傳感器，包括傳感電容、控制電路，該傳感電容發出的信號輸入到控制電路中的差動脈沖寬度調制電路，差動脈沖寬度調制電路輸出的信號經放大電路后由低通電路輸出。所述的傳感電容包括密封的扁盒狀殼體，殼體內兩底面上貼有石英基片，基片表面貼有相互對稱且對應的電極。而扁盒狀殼體為金屬圓柱殼體或對稱的多棱柱殼體。每個基片的表面對稱地貼有兩個電極，兩電極相互絕緣，并均勻地布滿基片表面。兩個基片上的電極相互嚴格對稱且對應，基片電極之間的空間灌注的液體介質是低粘度硅油。而所述的與傳感電容相連接的控制電路中的各單元電路，均為傳統的成熟電路。
本實用新型結構小巧簡單，測試范圍達到±90°，線性度偏差小于0.6％，產品體積小于φ50×30，實現了小型化、寬量程、高線性度的目的。具體測試數據見后表。


附圖1(1)是本實用新型傳感電容器的全剖結構示意圖，圖(2)是圖(1)的左視全剖示意圖，圖(3)是圖(1)的右視全剖示意圖；附圖2(1)、(2)分別是附圖1內注入工作介質后的形態示意圖和工作狀態下傳感電容出現傾斜時的位置示意圖；附圖3是本實用新型的裝配結構全剖示意圖；附圖4是本實用新型的電路原理示意圖。
附圖3是本實用新型的裝配結構圖，包括傳感器底座6、底座上有機殼7及機殼蓋11，機殼蓋上有引出線12，機殼內托板13上安裝有傳感電容8及其支架10、控制電路板9并用硅凝膠14填充空間和固定。
附圖4給出了控制電路原理圖。圖中電容器C1、C2在水平位置時電容值是相等的，但當本實用新型發生傾斜時，C1、C2的電容值發生變化，計算公式為C=Sd(ϵ1+ϵ2)+r2d(ϵ1+ϵ2)θ]]>式中，S是電極板面積，d是電容器電極間距離，ΔS是變化的面積，r為電極圓半徑，ε1、ε2為液體介質的介電常數，θ為傾斜的角度。可見當傾斜角度θ變化時，C1、C2的電容值將隨之發生變化。C1、C2是差動脈沖寬度調制電路15的傳感電容，當C1、C2相等時，該電路輸出的V01、V02的波形及脈沖寬度相同，但相位相反；經放大電路16處理后輸出的V03波形正負各半周且脈沖寬度相等。當本實用新型傾斜時，由于C1、C2的電容量值不相等，V01、V02的脈沖寬度不相等，導致了經放大電路處理后輸出的V03波形正、負半周脈沖寬度不再相等。V03輸入到低通電路17，并由該電路處理后最終輸出信號Vout。為了防止供電電源的波動影響本實用新型的性能穩定，還設置了配套的穩壓電路18。
本實用新型技術數據表
權利要求1.一種電容傳感水平傳感器，包括傳感電容(8)、控制電路，其特征是傳感電容發出的信號輸入到控制電路中的差動脈沖寬度調制電路(15)，差動脈沖寬度調制電路輸出的信號經放大電路(16)后由低通電路(17)輸出。
2.根據權利要求1所述的傳感器，其特征是所述的傳感電容包括密封的扁盒狀殼體(1)，殼體內兩底面上貼有石英基片(4)，基片表面制作有相互對稱且對應的電極。
3.根據權利要求2所述的傳感器，其特征是所述的扁盒狀殼體為金屬圓柱殼體或對稱的多棱柱殼體。
4.根據權利要求2或3所述的傳感器，其特征是每個基片的表面對稱地制作有兩個電極，兩電極相互絕緣，并均勻地布滿基片表面。
5.根據權利要求4所述的傳感器，其特征是兩個基片上的電極相互嚴格對稱、對應和形狀相同，基片電極之間的空間灌注的液體介質是低粘度硅油。
6.根據權利要求5所述的傳感器，其特征是基片上隔液體介質相對的兩片電極構成一個電容。
7.根據權利要求1所述的傳感器，其特征是所述的控制電路還包括有穩壓電路(18)。
專利摘要一種小型寬量程液體介質電容傳感水平傳感器，包括傳感電容及由差動脈沖寬度調制電路、放大電路、低通電路等單元電路組成的控制電路。傳感電容包括密封的金屬圓柱殼體或對稱的多棱柱扁盒狀殼體，殼體內兩底面上貼有石英基片，基片表面貼有相互對稱且對應的電極。每個基片的表面對稱地貼有兩個電極，兩電極相互絕緣，并均勻地布滿基片表面，同時兩個基片上的電極相互嚴格對稱且對應，且隔液體介質相對的兩片電極構成一個電容。本實用新型結構小巧簡單，測試范圍達到±90°，線性度偏差小于0.6％，產品體積小于φ50×30，實現了小型化、寬量程、高線性度的目的。
文檔編號G01C9/18GK2541818SQ0222765
公開日2003年3月26日 申請日期2002年5月16日 優先權日2002年5月16日
發明者王福殿, 呂良, 楊冠 申請人:惠州惠臺仙通智能儀表有限公司