[发明专利]电阻式传感器及测量系统

说明书

本发明提供一种电阻式传感器，包括：驱动源以及连接所述驱动源的测量电路，其中，所述测量电路包含第一测量点、第二测量点、第三测量点、多个热电阻与多个采样开关，第一测量点与第三测量点之间串联多个等值热电阻，所述驱动源从第一测量点流向第三测量点，按其流向每个热电阻的末端均对应连接一个采样开关一端，多个采样开关的另一端均连接第二测量点，计算第二、三测量点之间的电压差实现液位测量。本发明还提供包括上述电阻式传感器的测量系统。本发明采用电阻式传感器测量液位，使其在高温环境300～850度也能测量液位，同时，随着温度变化其对应的测量精度也不受影响，极大拓展了其在某些特殊领域的应用场景。

技术领域

本发明涉及传感器技术和热工参数测量技术领域，特别是涉及一种电阻式传感器及测量系统，专门应用于300～850℃的高温环境。

背景技术

电阻式传感器将位移、力、压力、加速度、扭矩等非电物理量转换为电阻值变化的传感器，例如，当其应用于磁浮子式液位测量，测量原理如图1所示，传感器电阻网络R1、R2至RN，其中，R1为液位最高点位置，RN为液位最低点位置，S1、S2至SN对应位置的干簧管，液位到达相应位置后对应的干簧管导通。恒流源电流从T1流向T3，T2与T3点引出差分电压，差分电压越大表示导通的干簧管位置离T点的位置越近，进而表明液位越高。

然而，正常的电阻工作环境的温度最高为180摄氏度，大于该温度电阻将会损坏，无法实现测量功能；详见图2所示，为典型军品电阻随温度变化呈降额曲线图(许用功率曲线图)，其中，当温度超过125摄氏度时电阻的许用功率随温度增加线性降低，直至180摄氏度为零，温度继续增加电阻将会损坏，无法实现正常测量功能，因此，亟需一种电阻传感器使其在800摄氏度的工况环境下工作，同时，兼顾生产成本。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种电阻式传感器及测量系统，用于解决现有技术中电阻式传感器无法在工作温度大于300摄氏度的环境下工作的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种电阻式传感器，包括：

驱动源以及连接所述驱动源的测量电路，其中，所述测量电路包含第一测量点、第二测量点、第三测量点、多个热电阻与多个采样开关，第一测量点与第三测量点之间串联多个等值热电阻，所述驱动源从第一测量点流向第三测量点，按其流向每个热电阻的末端均对应连接一个采样开关一端，多个采样开关的另一端均连接第二测量点，计算第二、三测量点之间的电压差实现液位测量。

于本发明的一实施例中，所述驱动源为恒压源。

于本发明的一实施例中，所述热电阻为铂电阻。

于本发明的一实施例中，所述电阻式传感器的工作环境为300至850摄氏度。

于本发明的一实施例中，所述采样开关为弹簧开关。

一种电阻式传感器，包括：驱动源以及连接所述驱动源的测量电路，其中，所述测量电路包含第一测量点、第二测量点、第三测量点、多个热电偶与多个采样开关，第一测量点与第三测量点之间串联多个等值热电偶，所述驱动源从第一测量点流向第三测量点，按其流向每个热电偶的末端均对应连接一个采样开关一端，多个采样开关的另一端均连接第二测量点，计算第二、三测量点之间的电压差实现液位测量。

于本发明的一实施例中，所述驱动源为恒压源。

于本发明的一实施例中，所述电阻式传感器的工作环境为300至850摄氏度。

于本发明的一实施例中，所述采样开关为弹簧开关。

本发明还一目的在于提供测量系统，包括：上述的电阻式传感器、放大器与转换电路，所述电阻式传感器输出第二、三测量点之间的电压差至放大器，所述放大器放大所述电压差驱动转换电路输出关于液位差的电流信号。