本實用新型涉及IVD醫(yī)療檢測儀器
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別涉及一種液位檢測電路及應(yīng)用該液位檢測電路的液位檢測裝置。
背景技術(shù)：
：在IVD(invitrodiagnostic，體外診斷)醫(yī)療檢測儀器中，經(jīng)常需要對容器內(nèi)的液體的液面高度進(jìn)行檢測。目前所采用的液位檢測方法分為：根據(jù)流體的連通性原理來測量液位的直讀式檢測；根據(jù)浮子高度隨液位高低而改變的原理來測量液位的浮力式檢測；根據(jù)同位素射線的核輻射透過物料時，強(qiáng)度隨物質(zhì)層的厚度變化而變化的原理來測量液位的核輻射式；根據(jù)物位變化引起聲阻抗和反射距離變化來測量液位的聲學(xué)式。但由于目前IVD醫(yī)療檢測儀器基本采用全自動工作模式，直讀式與浮力式不適合于自動化的工作模式，核輻射式與聲學(xué)式的組成電路較為復(fù)雜，且所測量參數(shù)不夠精確。技術(shù)實現(xiàn)要素：本實用新型的主要目的是提供一種液位檢測電路，旨在提供一種精確，且適用于自動化測試的液位檢測電路。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提出的液位檢測電路，包括第一電極、第二電極、第一反相器及控制器；其中，所述第一電極與所述第二電極，設(shè)置于含介質(zhì)的容器內(nèi)；所述第一電極、第二電極與該二電極之間的介質(zhì)共同形成一待測電容；所述第一反相器，控制所述待測電容交替的充電、放電，輸出電脈沖信號；所述控制器，測量所述電脈沖信號的頻率，根據(jù)所述電脈沖信號的頻率獲取容器內(nèi)的液面高度值。優(yōu)選地，所述第一電極接地，所述第二電極與所述第一反相器的輸入端連接，所述第一反相器的輸出端與所述控制器的輸入端連接，所述第一反相器的輸出端還與所述第二電極連接。優(yōu)選地，所述液位檢測電路還包括第二反相器，所述第二反相器的輸入端與所述第一反相器的輸出端連接，所述第二反相器的輸出端與所述控制器的輸入端連接；所述第二反相器，將所述第一反相器輸出的電脈沖信號中的高電平轉(zhuǎn)換為低電平，將所述第一反相器輸出的電脈沖信號中的低電平轉(zhuǎn)換為高電平。優(yōu)選地，所述液位檢測電路還包括串行計數(shù)器，所述串行計數(shù)器的輸入端與所述第二反相器的輸出端連接，所述串行計數(shù)器的輸出端與所述控制器的輸入端連接；所述串行計數(shù)器，對所述第二反相器輸出的電脈沖信號進(jìn)行分頻，以降低該電脈沖信號的頻率。優(yōu)選地，所述串行計數(shù)器通過進(jìn)位二進(jìn)制計數(shù)器來實現(xiàn)。優(yōu)選地，所述液位檢測電路還包括分壓電阻，所述分壓電阻的第一端與所述第一反相器的輸出端連接，所述分壓電阻的第二端與所述第二電極連接。優(yōu)選地，所述液位檢測電路還包括濾波電容，所述濾波電容的第一端與所述第二電極連接，所述濾波電容的第二端接地；所述濾波電容對所述待測電容輸出的信號進(jìn)行濾波。優(yōu)選地，所述控制器包括單片機(jī)，所述單片機(jī)的輸入端與所述串行計數(shù)器的輸出端連接；所述單片機(jī)，測量所述串行計數(shù)器輸入的電脈沖信號的頻率，根據(jù)該電脈沖信號的頻率與預(yù)存的數(shù)據(jù)表匹配與頻率對應(yīng)的液面高度。優(yōu)選地，所述控制器包括單片機(jī)，所述單片機(jī)的輸入端與所述串行計數(shù)器的輸出端連接；所述單片機(jī)，測量所述串行計數(shù)器輸入的電脈沖信號的頻率，根據(jù)該電脈沖信號的頻率計算待測電容的介電常數(shù)，通過所述介電常數(shù)計算液面高度。本實用新型還提出一種液位檢測裝置，包括第一電極、第二電極、第一反相器及控制器；其中，所述第一電極與所述第二電極，設(shè)置于含介質(zhì)的容器內(nèi)；所述第一電極、第二電極與該二電極之間的介質(zhì)共同形成一待測電容；所述第一反相器，控制所述待測電容交替的充電、放電，輸出電脈沖信號；所述控制器，測量所述電脈沖信號的頻率，根據(jù)所述電脈沖信號的頻率獲取容器內(nèi)的液面高度值。本實用新型技術(shù)方案通過采用第一電極、第二電極、第一反向器及控制器，實現(xiàn)了一種液位檢測電路。通過第一電極、第二電極與兩電極之間的液體及空氣形成了一個介電常數(shù)隨液面高度變化而變化的待測電容，通過第一反相器，使得待測電容交替的充電、放電，進(jìn)而獲得一電脈沖信號，通過控制器檢測該電脈沖信號的頻率，根據(jù)電脈沖信號的頻率獲取容器內(nèi)的液面高度值。本實用新型使得IVD醫(yī)療檢測儀器中的液位檢測更加精確，且滿足自動化測試的要求。附圖說明為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖示出的結(jié)構(gòu)獲得其他的附圖。圖1為本實用新型液位檢測電路一實施例的電路圖。附圖標(biāo)號說明：標(biāo)號名稱標(biāo)號名稱100待測電容110第一電極200第一反相器120第二電極300第二反相器C濾波電容400控制器R分壓電阻500串行計數(shù)器本實用新型目的的實現(xiàn)、功能特點及優(yōu)點將結(jié)合實施例，參照附圖做進(jìn)一步說明。具體實施方式下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。需要說明，本實用新型實施例中所有方向性指示(諸如上、下、左、右、前、后……)僅用于解釋在某一特定姿態(tài)(如附圖所示)下各部件之間的相對位置關(guān)系、運動情況等，如果該特定姿態(tài)發(fā)生改變時，則該方向性指示也相應(yīng)地隨之改變。另外，在本實用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示其相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。另外，各個實施例之間的技術(shù)方案可以相互結(jié)合，但是必須是以本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)為基礎(chǔ)，當(dāng)技術(shù)方案的結(jié)合出現(xiàn)相互矛盾或無法實現(xiàn)時應(yīng)當(dāng)認(rèn)為這種技術(shù)方案的結(jié)合不存在，也不在本實用新型要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。本實用新型提出一種液位檢測電路。參照圖1，該液位檢測電路包括第一電極110、第二電極120、第一反相器200及控制器400；其中，所述第一電極110與所述第二電極120，設(shè)置于含介質(zhì)的容器內(nèi)；所述第一電極110、第二電極120與該二電極之間的介質(zhì)共同形成一待測電容100；所述第一反相器200，控制所述待測電容100交替的充電、放電，輸出電脈沖信號；所述控制器400，測量所述電脈沖信號的頻率，根據(jù)所述電脈沖信號的頻率獲取容器內(nèi)的液面高度值。需要說明的是，所述第一電極110及所述第二電極120之間的介質(zhì)包括液體及液面上方的氣態(tài)水和空氣的混合物，由于液體的介電常數(shù)大于氣態(tài)水和空氣混合物的介電常數(shù)，當(dāng)液體的液面高度變化時，第一電極110與第二電極120之間的介電常數(shù)發(fā)生變化，導(dǎo)致所述待測電容100的電容值大小改變，待測電容100充電時間及放電時間發(fā)生改變，導(dǎo)致輸出電脈沖信號頻率發(fā)生改變。通過所述控制器400檢測該電脈沖信號的頻率即可查詢或計算出液體的液面高度。本實用新型實施例中通過所述液位檢測電路檢測糖化血紅蛋白分析儀的溶血池液位。測量時，溶血池上部為氣態(tài)水和空氣混合物，下部充滿液體，其中氣態(tài)水和空氣混合物的介電常數(shù)為ε0，液體的介電常數(shù)ε1，ε1>ε0。可得到電容變化值ΔC的計算值：ΔC＝X(ε1-ε0)C/H；X表示液體的實際高度，C表示初始電容值，H表示溶血池的高度；故時間常數(shù)ΔT變換的計算值：ΔT＝RΔC因為ΔT的變化，使得產(chǎn)生的電脈沖頻率不同。主控只需要檢測電脈沖的頻率就可以知道當(dāng)前溶血池的液位高低。本實用新型技術(shù)方案通過采用第一電極110、第二電極120、第一反向器200及控制器400，實現(xiàn)了一種液位檢測電路。通過第一電極110、第二電極120與兩電極之間的液體及空氣形成了一個介電常數(shù)隨液面高度變化而變化的待測電容100，通過第一反相器200，使得待測電容100交替的充電、放電，進(jìn)而獲得一電脈沖信號，通過控制器400檢測該電脈沖信號的頻率，由電脈沖信號的頻率獲得該待測電容100的介電常數(shù)，進(jìn)而獲得液面的高度值。本實用新型使得IVD醫(yī)療檢測儀器中的液位檢測更加精確，且滿足自動化測試的要求。具體地，所述第一電極110接地，所述第二電極120與所述第一反相器200的輸入端連接，所述第一反相器200的輸出端與所述控制器400的輸入端連接，所述第一反相器200的輸出端還與所述第二電極120連接。進(jìn)一步地，本實用新型中的反向器可以通過與非門或非門來實現(xiàn)。具體地，所述液位檢測電路還包括第二反相器300，所述第二反相器300的輸入端與所述第一反相器200的輸出端連接，所述第二反相器300的輸出端與所述控制器400的輸入端連接；所述第二反相器300，將所述第一反相器200輸出的電脈沖信號中的高電平轉(zhuǎn)換為低電平，將所述第一反相器200輸出的電脈沖信號中的低電平轉(zhuǎn)換為高電平。需要說明的是，通過第二反相器300將第一反相器200輸出的電脈沖信號的相位進(jìn)行改變。具體地，所述液位檢測電路還包括串行計數(shù)器500，所述串行計數(shù)器500的輸入端與所述第二反相器300的輸出端連接，所述串行計數(shù)器500的輸出端與所述控制器400的輸入端連接；所述串行計數(shù)器500，對所述第二反相器300輸出的電脈沖信號進(jìn)行分頻，以降低該電脈沖信號的頻率。需要說明的是，由于IVD醫(yī)療儀器的容器體積較小，所述待測電容100的電容值變化快，產(chǎn)生的脈沖波的頻率較高。故增加了一級串行計數(shù)器500進(jìn)行分頻，將其轉(zhuǎn)換成頻率較低的方形脈沖波，以便于控制器400的測量，提升頻率檢測的準(zhǔn)確性。具體地，所述串行計數(shù)器500通過進(jìn)位二進(jìn)制計數(shù)器來實現(xiàn)。需要說明的是，本實用新型的串行計數(shù)器500通過型為CD4020B的CMOS波進(jìn)位二進(jìn)制計數(shù)器來實現(xiàn)。所述第一反相器200及所述第二反相器300通過型號為CD4093的與非門來實現(xiàn)。具體地，所述液位檢測電路還包括分壓電阻R，所述分壓電阻R的第一端與所述第一反相器200的輸出端連接，所述分壓電阻R的第二端與所述第二電極120連接。具體地，所述液位檢測電路還包括濾波電容C，所述濾波電容C的第一端與所述第二電極120連接，所述濾波電容C的第二端接地；所述濾波電容C對所述待測電容100輸出的信號進(jìn)行濾波。具體地，所述控制器400包括單片機(jī)，所述單片機(jī)的輸入端與所述串行計數(shù)器500的輸出端連接；所述單片機(jī)，測量所述串行計數(shù)器500輸入的電脈沖信號的頻率，根據(jù)該電脈沖信號的頻率與預(yù)存的數(shù)據(jù)表匹配與頻率對應(yīng)的液面高度。本實用新型實施例中的單片機(jī)預(yù)存了頻率與液面高度相匹配的數(shù)據(jù)表。使用時，單片機(jī)通過檢測到的脈沖信號頻率匹配與之?dāng)?shù)值對應(yīng)的液面高度即可。具體地，所述控制器400包括單片機(jī)，所述單片機(jī)的輸入端與所述串行計數(shù)器500的輸出端連接；所述單片機(jī)，測量所述串行計數(shù)器500輸入的電脈沖信號的頻率，根據(jù)該電脈沖信號的頻率計算待測電容的介電常數(shù)，通過所述介電常數(shù)計算液面高度。本實用新型實施例中，單片機(jī)通過檢測到的脈沖信號頻率計算出待測電容100的介電常數(shù)，再通過待測電容100的介電常數(shù)計算出液面的高度。本實用新型的技術(shù)方案通過采用第一電極110、第二電極120、第一反向器200及控制器400，實現(xiàn)了一種液位檢測電路。通過電容式液位檢測的方法檢測IVD醫(yī)療檢測儀器中的液位高度。本實用新型技術(shù)方案的電路簡單、測量精確、且適用于自動化測試。本實用新型還提出一種液位檢測裝置，該液位檢測裝置包括如上所述的液位檢測電路，該液位檢測電路的具體結(jié)構(gòu)參照上述實施例，由于液位檢測裝置采用了上述所有實施例的全部技術(shù)方案，因此至少具有上述實施例的技術(shù)方案所帶來的所有有益效果，在此不再一一贅述。以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是在本實用新型的發(fā)明構(gòu)思下，利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換，或直接/間接運用在其他相關(guān)的
技術(shù)領(lǐng)域：
均包括在本實用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3