專利名稱：一種用于水位傳感器的電路結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種水位傳感器，具體涉及一種用于水位傳感器的電路 結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在日常的生活中，人們經(jīng)常需要使用洗衣機(jī)、熱水器等家電，在這些家 電中，水位傳感器是一個(gè)非常重要的器件，被安裝在水箱內(nèi)，可以準(zhǔn)確的對(duì) 水位進(jìn)行監(jiān)控。
目前普遍使用的水位傳感器為浮球式水位傳感器，這是一種最簡(jiǎn)單的水 位傳感器，它由一根不銹鋼管和一個(gè)不銹鋼空心球組成。不銹鋼管內(nèi)裝有四 個(gè)干簧繼電器，空心球內(nèi)裝有一塊永久磁鐵，當(dāng)空心球隨著水位上下運(yùn)動(dòng)時(shí)， 永久磁鐵作用于繼電器。整個(gè)浮球式水位傳感器相當(dāng)于四個(gè)定點(diǎn)水位開關(guān)， 用這四個(gè)水位開關(guān)對(duì)水位動(dòng)力裝置進(jìn)行控制。這種浮球式水位傳感器安裝使 用方便，并且生產(chǎn)成本不髙，適合使用。但是它不能連續(xù)測(cè)量水位，而且它 依靠穿在鋼管上的浮球作上下機(jī)械運(yùn)動(dòng)，容易出現(xiàn)被雜物堵塞卡殼，影響整 體工作。
針對(duì)浮球式水位傳感器的不足，出現(xiàn)了一種膜片感應(yīng)式液位傳感器。它 是利用液位的壓力作用在感應(yīng)膜片上，液位的變化引起感應(yīng)膜片上的壓力變 化，在壓力和彈簧力的作用下，感應(yīng)膜片帶動(dòng)直滑式電位器的指針移動(dòng)，感 應(yīng)膜片隨著液位的變化而上下移動(dòng)，帶動(dòng)直滑式電位器的指針移動(dòng)，從而將 液位信號(hào)變成電信號(hào)。這種膜片感應(yīng)式液位傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通用性強(qiáng)。但 是長(zhǎng)時(shí)間使用后，水垢容易進(jìn)入傳感器內(nèi)，影響膜片的移動(dòng)，使得液位傳感 器出現(xiàn)較大的誤差。
電容式傳感器一般包括線路板、不銹鋼套管、熱縮管和不銹鋼外套管， 不銹鋼套管間隔套在線路板外部并與線路板上的水位感應(yīng)電路相連通，熱縮 管與不銹鋼套管間隔分布并密閉相連構(gòu)成內(nèi)管，將線路板封閉起來，再將其
置于不銹鋼外套管內(nèi)；由內(nèi)管和不銹鋼外套管作為電容的兩個(gè)極板，以水為
3介質(zhì)，形成隨水位變化的電容，通過對(duì)電容的測(cè)量檢測(cè)水位。但是，由于水 中的雜質(zhì)含量情況變化較大，特別是如洗衣機(jī)中的水的雜質(zhì)變化更為明顯， 采用電容法難以獲得較為準(zhǔn)確的水位值。
由上述可知，目前普遍使用的水位傳感器內(nèi)的測(cè)試方式均存在較大的缺 陷，無法準(zhǔn)確的對(duì)水位進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型目的是提供一種用于水位傳感器的電路結(jié)構(gòu)，使用該電路結(jié) 構(gòu)，提商了水位傳感器的監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是 一種用于水位傳感器 的電路結(jié)構(gòu)，包括電源輸入電路、檢測(cè)電路和信號(hào)輸出模塊，所述檢測(cè)電路 包括至少5個(gè)檢測(cè)電極、方波發(fā)生器、電阻網(wǎng)絡(luò)、二極管，所述檢測(cè)電極自 上而下分布于待測(cè)水位的容器中，每一電極與串聯(lián)的電阻網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)電 連接，與檢測(cè)電極對(duì)應(yīng)設(shè)有一長(zhǎng)電極，長(zhǎng)電極與各檢測(cè)電極的間距一致，所 述間距在5毫米至10亳米之間，方波發(fā)生器的輸出端連接至串聯(lián)電阻網(wǎng)絡(luò)， 長(zhǎng)電極經(jīng)一分壓電阻接地，長(zhǎng)電極與分壓電阻間的連接點(diǎn)為輸出端，連接至 信號(hào)輸出模塊。
上文中，所述方波發(fā)生器是信號(hào)發(fā)生器中的一種，用于產(chǎn)生特定的周期 性的時(shí)間函數(shù)波形信號(hào)，本方案中為矩形波。方波發(fā)生器可以采用555電路 搭建構(gòu)成也可以采用單片機(jī)中內(nèi)置的信號(hào)發(fā)生電路實(shí)現(xiàn)。
上述技術(shù)方案中，所述方波發(fā)生器頻率為10KHz 30KHz,占空比為 20% 45%，方波發(fā)生器的輸出端經(jīng)隔直電容與串聯(lián)電阻網(wǎng)絡(luò)連接。
上述技術(shù)方案中，所述檢測(cè)電極的個(gè)數(shù)比電阻網(wǎng)絡(luò)中串聯(lián)的電阻的個(gè)數(shù) 多一個(gè)，上、下兩個(gè)檢測(cè)電極分別連接串聯(lián)電阻的兩個(gè)端點(diǎn)，其余檢測(cè)電極 分別與對(duì)應(yīng)的相鄰兩個(gè)電阻間的節(jié)點(diǎn)電連接。
使用時(shí)，方波發(fā)生器產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)，所述信號(hào)經(jīng)電阻網(wǎng)絡(luò)傳輸，由檢測(cè) 電極與長(zhǎng)電極之間的電容傳遞，通過二極管，在分壓電阻上形成一定的電壓， 被信號(hào)輸出模塊接收，可以計(jì)算出此時(shí)接入的電阻網(wǎng)絡(luò)的阻值的大小。當(dāng)開 始放水后，桶內(nèi)的水位上升，檢測(cè)電極與長(zhǎng)電極之間的空氣逐漸被水取代， 電容值發(fā)生變化，相應(yīng)的電阻被短路，此時(shí)整個(gè)電路中的阻值變小，分壓電
4阻上的電壓增大，通常檢測(cè)分壓電阻上的電壓值，即可獲知當(dāng)前的水位。 由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的優(yōu)點(diǎn)是
1、 由于本實(shí)用新型通過方波發(fā)生器產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)，通過檢測(cè)電極和長(zhǎng) 電極間形成的電容來改變電阻網(wǎng)絡(luò)的接入情況，繼而改變分壓電阻上獲得的 電壓值，因而可以通過檢測(cè)分壓電阻上的電壓來確定水位。由此，只需調(diào)節(jié) 方波的頻率和占空比，就可以減小水中的雜質(zhì)含量對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，提髙 水位測(cè)量的準(zhǔn)確度。
2、 由于本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且成本低廉，適合推廣使用。


附圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一的電路原理圖； 附圖2為555發(fā)生器的電路原理圖。
其中1、方波發(fā)生器；2、 二極管；3、信號(hào)輸出模塊；4、檢測(cè)電極； 5、長(zhǎng)電極；6、分壓電阻；7、隔直電容。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述
實(shí)施例一參見附圖l所示， 一種用于水位傳感器的電路結(jié)構(gòu)，包括電 源輸入電路、檢測(cè)電路和信號(hào)輸出模塊3，所述檢測(cè)電路包括至少5個(gè)檢測(cè) 電極、方波發(fā)生器1、電阻網(wǎng)絡(luò)、二極管2,所述檢測(cè)電極4自上而下分布 于待測(cè)水位的容器中，每一電極與串聯(lián)的電阻網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)電連接，與檢 測(cè)電極對(duì)應(yīng)設(shè)有一長(zhǎng)電極5,長(zhǎng)電極與各檢測(cè)電極的間距一致，所述間距在 5毫米至10亳米之間，方波發(fā)生器的輸出端連接至串聯(lián)電阻網(wǎng)絡(luò)，長(zhǎng)電極 經(jīng)一分壓電阻6接地，長(zhǎng)電極與分壓電阻間的連接點(diǎn)為輸出端，連接至信號(hào) 輸出模塊。
本實(shí)施例中，方波發(fā)生器采用555電路構(gòu)成，頻率為10KHz 30KHz， 占空比為20% 45%，方波發(fā)生器的輸出端經(jīng)隔直電容7與串聯(lián)電阻網(wǎng)絡(luò)連 接。
555電路產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)，所述信號(hào)經(jīng)電阻網(wǎng)絡(luò)傳輸，由檢測(cè)電極與長(zhǎng)電 極之間的電容傳遞，通過二極管，在分壓電阻上形成一定的電壓，被信號(hào)輸出模塊接收，可以計(jì)算出此時(shí)接入的電阻網(wǎng)絡(luò)的阻值的大小。當(dāng)開始放水后， 水位上升，檢測(cè)電極與長(zhǎng)電極之間的空氣逐漸被水取代，電容值發(fā)生變化， 相應(yīng)的電阻被短路，此時(shí)整個(gè)電路中的阻值變小，分壓電阻上的電壓增大， 通常檢測(cè)分壓電阻上的電壓值，即可獲知當(dāng)前的水位。
權(quán)利要求1. 一種用于水位傳感器的電路結(jié)構(gòu)，包括電源輸入電路、檢測(cè)電路和信號(hào)輸出模塊(3)，其特征在于所述檢測(cè)電路包括至少5個(gè)檢測(cè)電極、方波發(fā)生器(1)、電阻網(wǎng)絡(luò)、二極管(2)，所述檢測(cè)電極(4)自上而下分布于待測(cè)水位的容器中，每一電極與串聯(lián)的電阻網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)電連接，與檢測(cè)電極對(duì)應(yīng)設(shè)有一長(zhǎng)電極(5)，長(zhǎng)電極與各檢測(cè)電極的間距一致，所述間距在5毫米至10毫米之間，方波發(fā)生器的輸出端連接至串聯(lián)電阻網(wǎng)絡(luò)，長(zhǎng)電極經(jīng)一分壓電阻(6)接地，長(zhǎng)電極與分壓電阻間的連接點(diǎn)為輸出端，連接至信號(hào)輸出模塊。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于水位傳感器的電路結(jié)構(gòu)，其特征在于 所述方波發(fā)生器頻率為10KHz 30KHz,占空比為20% 45%，方波發(fā)生器 的輸出端經(jīng)隔直電容(7)與串聯(lián)電阻網(wǎng)絡(luò)連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于水位傳感器的電路結(jié)構(gòu)，其特征在于 所述檢測(cè)電極的個(gè)數(shù)比電阻網(wǎng)絡(luò)中串聯(lián)的電阻的個(gè)數(shù)多一個(gè)，上、下兩個(gè)檢 測(cè)電極分別連接串聯(lián)電阻的兩個(gè)端點(diǎn)，其余檢測(cè)電極分別與對(duì)應(yīng)的相鄰兩個(gè) 電阻間的節(jié)點(diǎn)電連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于水位傳感器的電路結(jié)構(gòu)，其特征在 于所述方波發(fā)生器采用555電路構(gòu)成。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于水位傳感器的電路結(jié)構(gòu)，包括電源輸入電路、檢測(cè)電路和信號(hào)輸出模塊，其特征在于所述檢測(cè)電路包括至少5個(gè)檢測(cè)電極、方波發(fā)生器、電阻網(wǎng)絡(luò)、二極管，所述檢測(cè)電極自上而下分布于待測(cè)水位的容器中，每一電極與串聯(lián)的電阻網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)電連接，與檢測(cè)電極對(duì)應(yīng)設(shè)有一長(zhǎng)電極，長(zhǎng)電極與各檢測(cè)電極的間距一致，所述間距在5毫米至10毫米之間，方波發(fā)生器的輸出端連接至串聯(lián)電阻網(wǎng)絡(luò)，長(zhǎng)電極經(jīng)一分壓電阻接地，長(zhǎng)電極與分壓電阻間的連接點(diǎn)為輸出端，連接至信號(hào)輸出模塊。本實(shí)用新型通過方波發(fā)生器產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)，通過檢測(cè)電極和長(zhǎng)電極間形成的電容來改變電阻網(wǎng)絡(luò)的接入情況，繼而改變分壓電阻上獲得的電壓值，因而可以通過檢測(cè)分壓電阻上的電壓來確定水位，提高了水位監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性。
文檔編號(hào)G01F23/26GK201285310SQ20082018603
公開日2009年8月5日 申請(qǐng)日期2008年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月13日
發(fā)明者凌 李 申請(qǐng)人:凌 李