[发明专利]特别用于车辆过滤器的液位传感器和相关联的控制电路

说明书

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的前序部分的感测设备，以及相关的感测方法。

特别是，本发明涉及至少一个液位传感器(level sensor)，即，适用于检测特别是在基准表面之上处于一定高度的物质(例如，优选地是导电类型的流体)的存在和/或液位(level)的设备和/或电子电路，例如在用于收集导电液体的容器中检测处于一定高度的导电液体。

本发明优选地和有利地应用于车辆过滤器，特别是燃料过滤器(fuel filter)。

背景技术

感测物质的存在或液位的几种设备在本领域是公知的，它们根据不同的物理原理工作。

这些设备中的一些设备利用电极对，并且根据跨电极的电阻的变化来检测物质的存在。

例如，专利US 4,276,161公开了一种燃料过滤器，装有能够感测收集在过滤器本身的腔室中的水的液位的液位传感器。在这种方案中，一个电极连接到比较器的输入，并且它的自由端浸泡在水收集室中。当水位达到电极时，水在过滤器主体(用作一个电极和接地端)与所述电极之间形成电连接，因此使比较器输出改变并且能够检测到流体的存在。

但是，这种方案的缺点是，当电极浸泡在水中时，由于跨电极施加的直流电压引起像腐蚀现象那样的电化学现象，电极将过早退化。

作为直流电压的替代，根据一种已知方案，向电极供应由振荡器生成的交流电压，该振荡器被供给直流电压(像车辆电池提供的直流电压)。从专利US 3,978,463中可以获知一种类似的方案，该专利公开了一种检测油箱中缺乏燃料的车辆液位指示器。

在专利US 3,978,463中，将振荡器的交流信号直接施加于由晶体管组成的开关，该开关根据燃料的存在与否来改变其状态。在这个专利中，将振荡器的交流信号直接施加于由晶体管组成的开关，该开关根据燃料的存在与否来改变其状态。此外，在这种情况下，也可能发生跨电极存在直流电压的情况，例如由于对电极有害的静电放电。在从专利US 4,276,161和US 3,978,463中获知的两种方案中，一个电极由收集导电液体并用于提供接地电连接的容器组成。这个容器通常与适用于支承和紧固它的车辆的其它部件连接。因此，对于这些方案，存在异常接地电接触的风险，例如，形成与电源电路串联的异常电阻(也叫做“寄生电阻”)；这种也称为“地偏移(ground offset)”的现象可能导致读数错误，例如，由于异常电压被加入与实际测量电平相对应的电压中。这种现象也可能在其它情况中发现，例如在包括具有氧化触点的电连接器的电线线束中。

上述类型的感测设备，特别是用于车辆过滤器的液位传感器，通常与具有非常简单结构的电气或电子电路(例如，当在燃料过滤器中检测到水时就点亮的灯)相关联(US 4,276,161)，或者，它们可能与相当复杂的电子电路相关联，例如带有能够根据传感器检测的信号来控制致动器(例如阀或泵)的微处理器或微控制器的电子电路。例如，US2006/0070956公开了一种液位传感器，该液位传感器连接到微处理器，当微处理器从传感器接收到最大液位信号时，驱动电磁泵以便排空燃料过滤器的水收集容器。

专利US6,763,713公开了可以适当编程为检测燃料液位传感器中的故障的车辆控制单元。通过交叉参考从液位传感器获得的数据以及从其它不同传感器接收的其它信息，使这种检测成为可能。

已知类型的检测器，特别是液位传感器，更特别的是用于车辆过滤器的液位传感器包括非常简单的电路，尽管相当便宜，但它们不能实现复杂的功能或与相对精密但更昂贵的电路相关联。

发明内容

本发明的目的是克服上述缺点。

特别是，本发明的一个目的是限定一种感测设备，特别是液位传感器，允许实现传感器状态控制和/或传信(signalling)功能而无需使用复杂和昂贵的系统。

特别是，本发明的一个目的是提供一种液位传感器和/或其电子电路，允许检测和传信操作故障，诸如异常电压或过低供电或锁定状况。

本发明的另一个目的是提供一种既可靠又经济的传感器，特别是液位传感器。

本发明的进一步目的是实现液位检测，同时避免或降低特别是由于跨传感器的电极施加的电流或电压引起的对电极的腐蚀或损害的任何风险。

本发明还旨在特别是通过避免或降低特别是由于异常电接触，例如异常接地电接触引起的读数错误的风险来提高检测精度。

本发明的另一个目的是限定一种无需任何复杂操作的控制液位传感器的方法，例如与来自其它传感器的信号相比较，以便检测传感器中的操作故障。