本發明屬于汽車儀器儀表技術領域，具體涉及一種防爆的光纖汽車油表。
背景技術：
對于汽車油表而言，設計過程中對起火和爆炸隱患的預防是優先于靈敏度和使用壽命所考慮的問題。
光纖傳感器超越半導體傳感器的先進之處就在于其優異的安全性能，對電磁干擾完全免疫，同時要比機械類的傳感器更為小巧，對設備的損傷可以忽略不計。但是，光纖傳感器件加工重復性差，定制器件十分昂貴。
技術實現要素：
針對現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種防爆的光纖汽車油表，將光纖穿入陶瓷套管伸入油箱，利用燃油的流體靜壓強將液位高低轉化為反射鏡與光纖端面之間距離的變化，通過解調光強度獲得準確的燃油容量，傳感部件小巧而且完全絕緣，成本低廉，不受油箱形狀和容積的限制。
本發明通過以下技術方案實現：一種防爆的光纖汽車油表，其特征在于：由激光二極管(1)，單模光纖(2)，環行器(3)，陶瓷套管(4)，腈聚合物彈性膜(5)，反射鏡(6)，光電二極管(7)，差分放大器(8)和嵌入式控制器(9)組成；激光二極管(1)經單模光纖(2)接入環行器(3)的a端口；環行器(3)的b端口與單模光纖(2)左端相連，單模光纖(2)右端插入陶瓷套管(4)后固定在汽車油箱內；腈聚合物彈性膜(5)包裹在陶瓷套管(4)的末端，中心固定反射鏡(6)；環行器(3)的c端口，光電二極管(7)，差分放大器(8)和嵌入式控制器(9)依次相連用于解調信號。
所述的激光二極管(1)產生激光的中心波長為630nm，激光功率為10mw。
所述的腈聚合物彈性膜(5)的厚度為0.1mm～0.2mm，膜中心沉積厚度為0.15mm～0.25mm的鋁金屬作為反射鏡(6)。
本發明的工作原理是：激光二極管(1)產生低強度的激光經單模光纖(2)傳輸至環行器(3)的a端口，進而沿環行器(3)的b端口出射進入油箱。激光從單模光纖(2)末端的端面按一定發散角出射，部分光能量經腈聚合物彈性膜(5)上反射鏡(6)的反射返回單模光纖(2)中，經環行器(3)的c端口被光電二極管(7)接收。
由于燃油的流體靜壓強，同一深度處的壓強隨著液位的高低而變化。不同的壓強下腈聚合物彈性膜(5)發生形變的程度不一樣，這導致反射鏡(6)與光纖端面的距離受到實際液位的控制，反射光的能量也就隨著液面位置發生改變。當液位上升，反射鏡(6)與光纖端面的距離減小，反射光的能量增強；反之，反射鏡(6)與光纖端面的距離增大，反射光的能量減小。
光電二極管(7)將反射光的強度轉換為電壓信號，經差分放大器(8)將信號放大，利用嵌入式控制器(9)的片內adc外設將模擬信號(電壓)轉化為數字信號，并根據油箱橫截面面積換算為燃油體積。
本發明的有益效果是：首先，本發明采用光纖為載體，傳感部件絕緣，與機械傳動液位測量相比體積大幅減小；其次，該設計結構簡單，部件都是光通訊領域廣泛使用的材料，故障率低，易于維護。因此，本發明具有本質防爆，結構緊湊，成本低廉的優點，具有一定的實際推廣價值。
附圖說明
圖1是一種防爆的光纖汽車油表的系統組成示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖與具體實施方式對本發明作進一步詳細描述。
參見附圖1，一種防爆的光纖汽車油表由激光二極管(1)，單模光纖(2)，環行器(3)，陶瓷套管(4)，腈聚合物彈性膜(5)，反射鏡(6)，光電二極管(7)，差分放大器(8)和嵌入式控制器(9)組成；激光二極管(1)經單模光纖(2)接入環行器(3)的a端口；環行器(3)的b端口與單模光纖(2)左端相連，單模光纖(2)右端插入陶瓷套管(4)后固定在汽車油箱內；腈聚合物彈性膜(5)包裹在陶瓷套管(4)的末端，中心固定反射鏡(6)；環行器(3)的c端口，光電二極管(7)，差分放大器(8)和嵌入式控制器(9)依次相連用于解調信號。進一步的，激光二極管(1)產生激光的中心波長為630nm，激光功率為10mw；腈聚合物彈性膜(5)的厚度為0.1mm～0.2mm，膜中心沉積厚度為0.15mm～0.25mm的鋁金屬作為反射鏡(6)。
流體靜壓強的特性在于，壓強的方向必然是沿著作用面的內法線方向，且任一點的壓強大小與作用面的方向無關，只與該點的位置有關。因此，將單模光纖(2)插入陶瓷套管(4)后不能到接觸汽車油箱的底部，腈聚合物彈性膜(5)彈性形變的大小只有液面的位置有關，同時根據壓強公式，反射鏡(6)與單模光纖(2)端面的距離與液面位置成線性關系。