專利名稱：電容式水位檢測裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于檢測技術領域，特別是涉及一種適合水箱使用的電容式水位檢測裝置。
技術背景水箱水位的檢測通常采用電接觸式檢測裝置，該裝置由數根導線或導電環直接放置在水箱的不同水位處，利用水的導電特性，接觸形成回路電流而產生電信號，以此判斷水箱的水位，而反映水位變化是不連續的。該裝置在使用時，金屬導體上容易產生水垢和氧化，其準確性和可靠性不穩定，使用周期也較短，加之電接觸點表面與水之間會發生電解作用，其產生的有毒物質對人體健康是不利的。因此，研制一種安全可靠的水位檢測裝置是符合社會需求的。

發明內容
本實用新型解決了金屬導體不與水直接接觸便能檢測水位變化的問題，避免了金屬導體與水接觸后會產生水垢和氧化、影響檢測可靠性和使用壽命的問題。
本實用新型采用了以下技術解決方案它包括單穩可控觸發器、二階低通濾波器、電壓跟隨器和顯示電路，電源電路分別與單穩觸發器、二階低通濾波器、顯示電路和時基脈沖電路相接，其特征在于單穩可控觸發器、二階低通濾波器、電壓跟隨器和顯示電路依次相接，單穩可控觸發器分別與水位傳感器和時基脈沖電路相接。
本實用新型具有結構簡單、使用方便、穩定性好的特點，是水箱水位檢測較理想的裝置。


圖1為本實用新型的電路方框圖。
圖2為本實用新型的電路原理圖。
圖3為本實用新型的顯示電路示意圖。
圖4為本實用新型水位傳感器的結構示意圖。
具體實施方式
參照附圖本實用新型包括單穩可控觸發器2、二階低通濾波器3、電壓跟隨器4和顯示電路7，電源電路6分別與單穩可控觸發器2、二階低通濾波器3、顯示電路7和時基脈沖電路5相接，其特征在于單穩可控觸發器2、二階低通濾波器3、電壓跟隨器4和顯示電路7依次相接，單穩可控觸發器2分別與水位傳感器1和時基脈沖電路5相接。
包裹有絕緣層9的金屬導體6可以用芯塑料包裹的電線對折而成，水位傳感器1可豎直安裝在需要檢測水位的水箱內，其大部可位于水中，地線12連接于水箱，水位傳感器1與水之間形成一個能隨水位升降而變化的電容C0，通過電子電路把隨水位變化的電容量轉變成連續變化的電信號，輸入到單穩可控觸發器2。
電容C0為水位傳感器1，時基脈沖電路5由雙時基集成電路IC1，及外圍元件構成，其中一個時基電路與外圍的電阻R3、R4、和電容C1組成極尖的負向尖脈沖信號源，并由IC1第5腳輸出至IC1第6腳，另一個時基電路的腳12、13與電容C0相接；單穩可控觸發器2由IC1的第12、13、14腳、電阻R1組成，電阻R1的一端與電容C0、IC1的第12、13、腳相接，其另一端與IC1的第10、14腳、電阻R3相接，由水位變化引起的電容C0的電容量被轉換成相應的脈動方波電壓，經IC1的第9腳輸出至二階低通濾波器3；二階低通濾波器3由電阻R5、R6、電容C4、C5組成，其中電阻R5、R6和電容C5相串聯，電容C4與電阻R5、R6相并接；脈動方波電壓經二階低通濾波器3平滑后，輸入IC2組成的電壓跟隨器4，IC2的第3腳為輸入端，輸入的電信號經IC2電行電壓/電流變換后，由IC2的第1腳輸出電信號V1，該電信號V1的強弱是與水箱水位升降同步連續變化的，顯示電信號V1變化的方法在公知技術中通常有儀表顯示、發光的光柱顯示和數碼管顯示等方法，本實施例中介紹的是通過發光二極管顯示的方式。
顯示電路7包括電源電壓Vss、串聯電阻R8、R9、R10…和地極，它們相串聯，電壓跟隨器4的第1腳輸出電信號V1與電阻R7電容C7相串聯，顯示電路7中還設有多個發光支路，發光支路由運算放大器IC3、電阻R12、發光二極管LED1串聯而成，運算放大器IC3的正輸入端接在兩個電阻之間，運算放大器IC3的負輸入端接在電阻R7與電容C7之間，發光二極管LED1D的輸入端與電源電壓Vss相接。如由運算放大器IC31、電阻R121、發光二極管LED11構成的發光支路，運算放大器IC31的正輸入端接在電阻R8與電阻R9之間，運算放大器IC31的負輸入端接在電阻R7與電容C7之間，運算放大器IC31的輸出端經電阻R121與發光二極管LED11相接，當輸入到運算放大器IC31的正輸入端的電壓信號與比較電壓比較后，使運算放大器IC31的輸出低電壓時，發光二極管LED11能夠發光，反之，發光二極管LED11不發光。其它發光支路的電路結構與工作原理均相同，在此不再贅述。顯示電路7中的各個發光支路，可以按照水位高低變化的規律進行排列，以便于直觀判斷水位情況。
權利要求1.一種電容式水位檢測裝置，包括單穩可控觸發器(2)、二階低通濾波器(3)、電壓跟隨器(4)和顯示電路(7)，電源電路(6)分別與單穩可控觸發器(2)、二階低通濾波器(3)、顯示電路(7)和時基脈沖電路(5)相接，其特征在于單穩可控觸發器(2)、二階低通濾波器(3)、電壓跟隨器(4)和顯示電路(7)依次相接，單穩可控觸發器(2)分別與水位傳感器(1)和時基脈沖電路(5)相接。
2.根據權利要求1所述的電容式水位檢測裝置，其特征在于所述的水位傳感器(1)由金屬導體(8)、絕緣層(9)和地線(12)組成，金屬導體(8)位于絕緣層(9)內。
3.根據權利要求1所述的電容式水位檢測裝置，其特征在于所述的時基脈沖電路5由雙時基集成電路IC1，及外圍元件構成，其中一個時基電路與外圍的電阻R3、R4、和電容C1組成極尖的負向尖脈沖信號源，并由IC1第5腳輸出至IC1第6腳，另一個時基電路的腳12、13與電容C0相接。
專利摘要本實用新型屬于檢測技術領域,特別是涉及一種適合水箱使用的電容式水位檢測裝置。為了解決金屬導體與水直接接觸會產生水垢和氧化、影響檢測可靠性和使用壽命的問題,本實用新型采用了以下技術解決方案:它包括單穩可控觸發器、二階低通濾波器、電壓跟隨器和顯示電路,電源電路分別與單穩觸發器、二階低通濾波器、顯示電路和時基脈沖電路相接,其特征在于單穩可控觸發器、二階低通濾波器、電壓跟隨器和顯示電路依次相接,單穩可控觸發器分別與水位傳感器和時基脈沖電路相接。其具有結構簡單、使用方便、穩定性好的特點,是一種水箱水位檢測較理想的裝置。
文檔編號G01F23/26GK2493915SQ01231098
公開日2002年5月29日 申請日期2001年7月26日 優先權日2001年7月26日
發明者徐文武 申請人:杭州中成自動化控制技術有限公司