具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1是本发明实施例一中提供的一种机油液位检测装置的结构框图。参考图1，该机油液位检测装置包括：控制模块10、恒流源模块20和热敏电阻R0；其中，控制模块10分别与恒流源模块20和热敏电阻R0的第一端电连接，热敏电阻R0的第一端还与恒流源模块20电连接，热敏电阻R0的第二端接地；控制模块10用于控制恒流源模块20以预设时长持续向热敏电阻R0的第一端注入恒定电流，并采集热敏电阻R0在注入恒定电流前后的电压变化量；

控制模块10还用于根据热敏电阻R0在注入恒定电流前后的电压变化量，以及热敏电阻R0的电压变化量与机油液位高度之间的对应关系，计算出机油液位的高度。

其中，控制模块10可以为单片机、微控制单元(MCU)、ARM芯片(高效能RISC(reduced instruction set computing，精简指令集计算)微处理器，Advanced RISCMachine)等。恒流源模块20用于向热敏电阻R0输入恒定的电流。

其中，恒流源模块20以预设时长持续向热敏电阻R0注入恒定电流，以确保热敏电阻R0在一定程度上能够发热，避免因注入恒定电流的时长太短，导致热敏电阻R0阻值变化不明显，进而导致电压变化不明显，导致机油液位高度无法测量的情况。其中，预设时长可根据实际情况进行设置，具体的数值在此不作具体地限定。

其中，热敏电阻的电压变化量与机油液位高度之间存在对应关系是指，只要给出一个电压变化量，然后根据二者之间的对应关系即可计算出机油液位高度。

在本实施例的技术方案中，该机油液位检测装置的实现过程为：参考图1，首先，控制模块10在控制恒流源模块20向热敏电阻R0注入恒定电流之前，先采集热敏电阻R0的电压，然后控制恒流源模块20以预设时长持续向热敏电阻R0的第一端注入恒定电流，并在预设时长结束时采集热敏电阻R0的电压，并根据注入恒定电流前后两次采集的电压计算注入恒定电流前后的电压变化量，然后根据电压变化量，以及热敏电阻的电压变化量与机油液位高度之间的对应关系，计算出机油液位的高度。由此可知，由于热敏电阻R0注入恒定电流后会发热，热敏电阻R0发热导致其阻值发生变化，根据欧姆定律，由于电流是恒定的，则热敏电阻R0上的电压也发生变化，热敏电阻R0的阻值对热量的变化比较敏感，随着恒定电流的持续注入，相应地热敏电阻R0的电压也随之变化，而热敏电阻R0的电压变化量与机油液位之间存在对应的关系，因而计算注入恒定电流前后的电压变化量，可以间接提高机油液位的计算精度，且由于电压变化量与机油液位高度之间存在对应关系，所以测得电压变化量后，即可根据电压变化量与机油液位高度之间对应关系很方便的计算出机油液位的高度，计算过程简单，且无需考虑机油介电常数及其变化对液位计算精度的影响。

本实施例的技术方案，通过提供一种机油液位检测装置，该机油液位检测装置包括控制模块、恒流源模块和热敏电阻；其中，控制模块分别与恒流源模块和热敏电阻的第一端电连接，热敏电阻的第一端还与恒流源模块电连接，热敏电阻的第二端接地；控制模块用于控制恒流源模块以预设时长持续向热敏电阻的第一端注入恒定电流，并采集热敏电阻在注入恒定电流前后的电压变化量；控制模块还用于根据热敏电阻在注入恒定电流前后的电压变化量，以及热敏电阻的电压变化量与机油液位高度之间的对应关系，计算出机油液位的高度。由此可知，通过设置控制模块、恒流源模块和热敏电阻，控制模块控制恒流源模块以预设时长持续向热敏电阻注入恒定电流，分别采集热敏电阻在注入恒定电流前后的电压，并计算热敏电阻注入恒定电流前后的电压变化量，然后根据电压变化量与机油液位高度之间的对应关系，计算出机油液位的高度，由于热敏电阻注入恒定电流后发热，导致热敏电阻阻值发生变化，根据欧姆定律，热敏电阻上的电压也发生变化，热敏电阻的阻值对热量的变化比较敏感，相应地热敏电阻的电压变化也比较敏感，而热敏电阻的电压变化量与机油液位之间存在对应的关系，因而计算注入恒定电流前后的电压变化量，可以间接提高机油液位的计算精度，且由于电压变化量与机油液位高度之间存在对应关系，所以测得电压变化量后，即可根据电压变化量与机油液位高度之间对应关系很方便的计算出机油液位的高度，计算过程简单，且无需考虑机油介电常数及其变化对液位计算精度的影响。

实施例二

图2是本发明实施例二中提供的一种机油液位检测电路的结构示意图。在上述实施例一的基础上，可选地，参考图2，恒流源模块20包括运算放大器B0、电压调整单元21和第一电阻R1，运算放大器B0的同相输入端分别与控制模块10和热敏电阻R0的第一端电连接，运算放大器B0的输出端与电压调整单元21电连接，电压调整单元21与第一电阻R1的第一端电连接，第一电阻R1的第二端与热敏电阻R0的第一端电连接，运算放大器B0的反相输入端与第一电阻R1的第一端电连接。

此外，参考图2，恒流源模块20还包括第二电阻R2，第二电阻R2的第一端接入电源电压，第二电阻R2的第二端与运算放大器B0的同相输入端电连接，第二电阻R2用于限流。

其中，恒流源模块20由运算放大器B0、电压调整单元21以及第一电阻R1构成，其工作在电流串联负反馈模式。运算放大器B0的同相输入端输入的电压包含5V的电源电压和热敏电阻R0的电压，运算放大器B0的反相输入端输入的电压包含第一电阻R1的电压和热敏电阻R0的电压，通过运放负反馈的作用，可以排除热敏电阻R0的电压变化量对恒流源模块控制的影响，从而使热敏电阻R0上的电流能够保持恒定，使得热敏电阻R0的阻值变化与其电压变化成正相关，进而间接确保液位高度的计算精度。

可选地，电压调整单元21为三极管或MOS管。

其中，优选地，三极管或MOS管为NPN型管。示例性的，以电压调整单元21为三极管M0为例，三极管M0的基极与运算放大器B0的输出端电连接，三极管M0的集电极接入电源Vbat，三极管M0的发射极与第一电阻R1的第一端电连接，通过三极管M0可以控制向热敏电阻输入电流。

可选地，热敏电阻的电压变化量与机油液位高度之间的对应关系为线性关系。

其中，考虑到热敏电阻的阻值参数存在离散性，为保证测量的准确性，需要通过标定口A0进行标定。具体的，基于图2所示的机油液位检测电路，首先，给定机油量程，即最高液位高度-最低液位高度，其中，分别记最低液位高度为h1，最高液位高度为h2，然后，控制模块10分别采集并记录给定的机油最低液位高度时对应的热敏电阻的电压和最高液位高度时对应的热敏电阻的电压，分别记为V1和V2，最后根据最低液位高度h1和机油最低液位高度时对应的热敏电阻的电压V1，以及最高液位高度h2和最高液位高度时对应的热敏电阻的电压V2这两组数据，得出V2与V1之间的差值与机油量程构成的线性方程的斜率和截距，并保存在控制模块内部存储器中，实现对热敏电阻参数的标定。然后，每次需要检测机油液位时，便可根据热敏电阻的电压变化量与机油液位高度之间的线性方程，以及实际采集的热敏电阻的电压变化量，即可计算出对应的机油液位高度值。

可选地，预设时长为2-3秒。

其中，优选地，恒流源模块向热敏电阻持续注入恒定电流的时长为2-3秒，还可以为其他时长，具体的数值可根据实际情况进行设置，在此不做具体的限定。

可选地，控制模块采集热敏电阻在注入恒定电流前后的电压变化量，包括：

控制模块用于在控制恒流源模块向热敏电阻注入恒定电流之前采集热敏电阻的电压，得到第一电压；

在控制恒流源模块以预设时长持续向热敏电阻的第一端注入恒定电流后采集所述热敏电阻的电压，得到第二电压；

并根据第一电压和第二电压之差得到热敏电阻在注入恒定电流前后的电压变化量。

示例性，假设控制模块控制恒流源模块输出200毫安的恒定电流注入到热敏电阻，在注入电流前，控制模块采集热敏电阻第一端的电压，作为第一电压；采集第一电压后，控制模块控制恒流源模块持续2秒向热敏电阻的第一端注入200毫安的恒定电流，当2秒注入结束时，控制模块采集热敏电阻第一端的电压，作为第二电压，并根据第二电压和第一电压的差值得到热敏电阻在注入恒定电流前后的电压变化量，然后再根据热敏电阻的电压变化量与机油液位高度之间的线性关系，将热敏电阻在注入恒定电流前后的电压变化量代入线性关系，可以计算出此时机油的液位高度。由此可知，计算机油液位高度的过程简单方便，且无需考虑现有技术中机油介电常数及其变化对液位计算精度的影响。

可选地，参考图2，该机油液位检测装置还包括数模转换模块30，数模转换模块30与控制模块10电连接，用于将控制模块10计算出的机油液位高度转换为模拟量输出。

由于控制模块10计算出的机油液位高度是数字量，为了便于用户观察使用等，需要将数字量转换为模拟量后在输出。其中，数模转换模块30可以为DAC(数模转换器，Digital Analog Converter)芯片。

图3是本发明实施例二中提供的一种机油液位检测装置应用场景示意图。示例性地，参考图3，机油2存储在机油容器1中，当需要检测机油的液位高度时，将机油液位检测装置100如图3所示置于机油中，将机油液位检测装置100包含热敏电阻部分的结构浸入机油中。结合图2和图3，具体的检测过程为：控制模块10在控制恒流源模块20向热敏电阻注入恒定电流之前，控制模块10先采集热敏电阻R0第一端的电压，得到第一电压；采集完第一电压后，控制模块10控制恒流源模块20以预设时长(例如2秒)持续向热敏电阻R0的第一端注入恒定的电流(例如200毫安的电流)，当2秒注入结束时，控制模块10再次采集热敏电阻R0第一端的电压，得到第二电压，根据第二电压与第一电压的差值可以得到热敏电阻R0在注入恒定电流前后的电压变化量，然后控制模块10再根据热敏电阻R0的电压变化量与机油液位高度之间的线性关系，将热敏电阻R0在注入恒定电流前后的电压变化量代入线性关系，可以计算出此时机油的液位高度。由此可实现对机油液位高度的检测，且计算过程简单方便，无需考虑现有技术中机油介电常数及其变化对液位计算精度的影响。

实施例三

图4为本发明实施例三中提供的一种机油液位检测方法的流程图，本实施例可适用于机油液位检测方法的实现过程，该方法可以由本发明实施例所提供的机油液位检测装置来执行，参考图4，具体包括如下步骤：

步骤110、控制恒流源模块以预设时长持续向热敏电阻的第一端注入恒定电流，并采集热敏电阻在注入恒定电流前后的电压变化量。

其中，以预设时长持续向热敏电阻注入恒定电流，可以确保热敏电阻在一定程度上可以发热，使阻值和电压产生变化，进而便于检测机油液位的高度，由此可避免因注入恒定电流的时长过短，导致热敏电阻R0阻值变化不明显，进而导致电压变化不明显，导致机油液位高度无法测量的情况。其中，预设时长可以为2-3秒，具体的数值可根据实际情况进行设置，在此不作具体地限定。

采集热敏电阻在注入恒定电流前后的电压变化量的好处在于：由于热敏电阻注入恒定电流后会发热，热敏电阻发热导致其阻值发生变化，根据欧姆定律，由于电流是恒定的，则热敏电阻上的电压也发生变化，热敏电阻的阻值对热量的变化比较敏感，随着恒定电流的持续注入，相应地热敏电阻的电压也随之变化，而热敏电阻的电压变化量与机油液位之间存在对应的关系，因而计算注入恒定电流前后的电压变化量，可以间接提高机油液位的计算精度。

步骤120、根据热敏电阻在注入恒定电流前后的电压变化量，以及热敏电阻的电压变化量与机油液位高度之间的对应关系，计算出机油液位的高度。

由于电压变化量与机油液位高度之间存在对应关系，所以先测得热敏电阻注入恒定电流前后的电压变化量后，即可根据电压变化量与机油液位高度之间对应关系很方便的计算出机油液位的高度，其计算过程简单，且无需考虑机油介电常数及其变化对液位计算精度的影响。

该机油液位检测方法的工作原理为：首先，在控制恒流源模块向热敏电阻的第一端注入恒定电流之前，先采集热敏电阻第一端的电压，采集完注入前的电压后，控制恒流源模块以预设时长持续向热敏电阻的第一端注入恒定电流，在预设时长结束时，再次采集热敏电阻第一端的电压，然后根据热敏电阻注入恒定电流前后的电压计算出注入恒定电流前后的电压变化量，再根据热敏电阻的电压变化量与机油液位高度之间的对应关系，计算出机油液位的高度。由此，可实现对机油液位高度的检测，且计算过程简单方便，无需考虑现有技术中存在机油介电常数及其变化对液位计算精度的影响。

本实施例的技术方案，通过提供一种机油液位检测方法，该机油液位检测方法由机油液位检测装置执行，机油液位检测装置包括：控制模块、恒流源模块和热敏电阻；其中，控制模块分别与恒流源模块和热敏电阻的第一端电连接，热敏电阻的第一端还与恒流源模块电连接，热敏电阻的第二端接地；检测方法包括：控制恒流源模块以预设时长持续向热敏电阻的第一端注入恒定电流，并采集热敏电阻在注入恒定电流前后的电压变化量；根据热敏电阻在注入恒定电流前后的电压变化量，以及热敏电阻的电压变化量与机油液位高度之间的对应关系，计算出机油液位的高度。由此可知，通过设置控制模块、恒流源模块和热敏电阻，控制模块控制恒流源模块以预设时长持续向热敏电阻注入恒定电流，分别采集热敏电阻在注入恒定电流前后的电压，并计算热敏电阻注入恒定电流前后的电压变化量，然后根据电压变化量与机油液位高度之间的对应关系，计算出机油液位的高度，由于热敏电阻注入恒定电流后发热，导致热敏电阻阻值发生变化，根据欧姆定律，热敏电阻上的电压也发生变化，热敏电阻的阻值对热量的变化比较敏感，相应地热敏电阻的电压变化也比较敏感，而热敏电阻的电压变化量与机油液位之间存在对应的关系，因而计算注入恒定电流前后的电压变化量，可以间接提高机油液位的计算精度，且由于电压变化量与机油液位高度之间存在对应关系，所以测得电压变化量后，即可根据电压变化量与机油液位高度之间对应关系很方便的计算出机油液位的高度，计算过程简单，且无需考虑机油介电常数及其变化对液位计算精度的影响。

可选地，热敏电阻的电压变化量与机油液位高度之间的对应关系为线性关系。

可选地，采集热敏电阻在注入恒定电流前后的电压变化量，包括：

在控制恒流源模块向热敏电阻注入恒定电流之前采集热敏电阻的电压，得到第一电压；

在控制恒流源模块以预设时长持续向热敏电阻的第一端注入恒定电流后采集热敏电阻的电压，得到第二电压；

并根据第一电压和第二电压之差得到热敏电阻在注入恒定电流前后的电压变化量。

可选地，恒流源模块包括运算放大器、电压调整单元和第一电阻，运算放大器的同相输入端分别与控制模块和热敏电阻的第一端电连接，运算放大器的输出端与电压调整单元电连接，电压调整单元与第一电阻的第一端电连接，第一电阻的第二端与热敏电阻的第一端电连接，运算放大器的反相输入端与第一电阻的第一端电连接。

可选地，电压调整单元为三极管或MOS管。

可选地，热敏电阻的电压变化量与机油液位高度之间的对应关系为线性关系。

可选地，控制模块采集热敏电阻在注入恒定电流前后的电压变化量，包括：

控制模块用于在控制恒流源模块向热敏电阻注入恒定电流之前采集热敏电阻的电压，得到第一电压；

在控制恒流源模块以预设时长持续向热敏电阻的第一端注入恒定电流后采集热敏电阻的电压，得到第二电压；

并根据第一电压和第二电压之差得到热敏电阻在注入恒定电流前后的电压变化量。

可选地，预设时长为2-3秒。

可选地，该机油液位检测装置还包括数模转换模块，数模转换模块与控制模块电连接，用于将控制模块计算出的机油液位高度转换为传感器的模拟量输出。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。