[发明专利]快速响应的电容性流体水平位传感器

权利要求书

1.一种用于确定储存器内流体水平位的系统，所述系统包括：

处理器芯片；

与所述处理器芯片通信地耦合的电路板；

与所述电路板通信地耦合的第一电流转换电桥，所述第一电流转换电桥包括：

具有第一电压源对的第一差分电压源，所述第一电压源对驱动所述第一电流转换电桥；

与所述第一差分电压源通信地耦合的第一桥接无源元件对，所述第一桥接无源元件对，通过将所述第一桥接无源元件对中的一个置于第一差分电压源的一侧而将所述第一桥接无源元件对中的另一个置于第一差分电压源的相对侧，使得所述第一桥接无源元件对中的每一个带有相位相反的电压，从而产生第一差分信号，以及

第一分压器，所述第一分压器通信地耦合在所述第一桥接无源元件对之间并与所述第一差分电压源串联耦合，所述第一分压器被配置为用于将所述第一差分信号传输到所述处理器芯片；

其中，所述第一差分信号是与所述第一桥接无源元件对中的至少一个桥接无源元件相接触的流体的水平位对应的第一测量值。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述系统被集成到所述处理器芯片的电感-电容振荡器中，所述电感-电容振荡器产生射频振荡。

3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述第一桥接无源元件对中的一个桥接无源元件与电路板连通，所述电路板的至少一部分与所述流体处于流体连通。

4.根据权利要求3所述的系统，其中：

用于产生差分信号的所述第一桥接无源元件对为电容器、电感器和电阻器其中之一，

其中，电容性差分信号是与所述第一电流转换电桥接触的流体的水平位对应的差分电容性测量值，

其中，阻抗差分信号是与所述第一电流转换电桥接触的流体的水平位对应的差分阻抗测量值；以及

其中电感器差分信号差是与所述第一电流转换电桥接触的流体的水平位对应的电感测量值。

5.根据权利要求3所述的系统，还包括：

第二电流转换电桥，所述第二电流转换电桥包括：

具有第二电压源对的第二差分电压源；

第二桥接无源元件对，通过将所述第二桥接无源元件对中的一个置于第二差分电压源的一侧而将所述第二桥接无源元件对中的另一个置于第二差分电压源的相对侧，使得所述第二桥接无源元件对中的每一个带有相位相反的电压，从而产生第二差分信号，第二差分电压源驱动所述第二电流转换电桥；以及

耦合在所述第二桥接无源元件对之间的第二分压器，所述第二分压器与所述第二差分电压源串联耦合，并被配置为将所述第二差分信号传输到所述处理器芯片；

其中，所述第二差分信号是对应于参考值的第二测量值。

6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述第一差分信号和所述第二差分信号连接到除法器，所述除法器提供比率度量输出。

7.根据权利要求5所述的系统，其中，所述第二桥接无源元件对中的一个桥接无源元件与所述电路板连通，所述电路板与所述流体处于流体连通。

8.根据权利要求7所述的系统，S其中

用于产生差分信号的所述第二桥接无源元件对为电容器、电感器和电阻器其中之一，

其中，电容性差分信号是与所述第二电流转换电桥接触的流体的水平位对应的差分电容性测量值，

其中，阻抗差分信号是与所述第二电流转换电桥接触的流体的水平位对应的差分阻抗测量值，以及

其中，电感器差分信号差是与所述第二电流转换电桥接触的流体的水平位对应的电感测量值。

9.根据权利要求5所述的系统，其中，所述第一电流转换电桥和所述第二电流转换电桥各选自四分之一电桥、半桥和全桥。

10.根据权利要求6所述的系统，其中，所述比率度量输出独立于流体类型、温度、电磁干扰和共模噪声。