CN102168668A - 一种智能水泵的电路系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种智能水泵的电路系统，此电路系统包括，一个变压器电路、一个继电器开关电路、一个MCU电路、一个高水位探测电路、一个低水位探测电路和一个功率检测电路；继电器开关电路作为电机开关的电路，地探针接地；变压器电路对MCU电路和功率检测电路供电；MCU电路对高水位探测电路和低水位探测电路发送脉冲，高水位探测电路和低水位探测电路将探测的水位信息反馈给MCU电路来控制抽水装置的工作，MCU电路将低水位探测电路的信息传送给功率检测电路。利用现在单片机的低价，可以方便灵活设计的优点，降低取出交流电的成本，通过功率检测电路检测到功率变小的信号关闭水泵。
Description
技术领域
本发明涉及一种电路系统，尤其是涉及一种控制智能水泵的电路系统。
背景技术
目前在工业传感器里面有各种开关，非接触式的有电容式，电感式，霍尔感应，光电开关等，它们都是在不接触被测物的情况下检测物体的存在。在许多自动化的地方都可以看到这些开关，它们与传统的位置开关相比，有许多优势，并且很多地方是不能直接使用传统式的开关的，电阻式开关也是工业传感器里面简单的一种，一般测试导电液体。开始时很多厂家都用直流电来检测液体，但是他们发现用过一段时间后电极就电解腐蚀了。后来就改用交流电来检测，实验表明改用交流电后寿命确实可以大大延长，但是他们在设计时大多遇到一个如何取出交流电信号的问题，要保证正负半周取出差不多一样多的电流，做起来比较繁琐，而且会多一些成本，有的时候探针由于种种原因不能脱离水面，会导致水泵一直转动，浪费的资源。这时功率检测部分就可以将负载的功率传递给MCU，MCU通过负载功率的变化判断水是否抽干。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能够降低取出交流电成本并且在水位不能脱离探针时关闭水泵的电路系统。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种智能水泵的电路系统，其特征是：此电路系统包括，一个变压器电路、一个继电器开关电路、一个MCU电路、一个高水位探测电路、一个低水位探测电路和一个功率检测电路；
继电器开关电路作为电机开关的电路，地探针接地；变压器电路对MCU电路和功率检测电路供电；MCU电路对高水位探测电路和低水位探测电路发送脉冲，高水位探测电路和低水位探测电路将探测的水位信息反馈给MCU电路来控制抽水装置的工作，功率检测电路把负载变化传送给MCU电路。
所述的高水位探测电路和低水位探测电路中连接探针的支路上设有通脉冲电流隔绝直流电的电容。
所述的继电器开关电路采用瞬变二极管保护继电器触点。
本发明的有益效果是：直接利用现在单片机的低价，可以方便灵活设计的优点，实验和经验都说明这种方式电极寿命可以大大延长，而且制作方便，成本较低；降低取出交流电的成本，瞬变二极管替代压敏电阻，瞬变二极管具有反应速度更快，寿命更长的特点，通过功率检测电路检测到水泵抽水功率和MCU单元对水泵抽水特性曲线与模型的比较来判断水泵是否空载。
附图说明
图1是本发明的电路连接示意图；
图2是本发明的电路图。
图中：1、继电器开关电路 2、MCU电路 3、地探针 4、变压器电路
5、功率检测电路 6、高水位探测电路 7、高水位探针
8、低水位探针 9、低水位探测电路
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明。
如图1所示一种智能水泵的电路系统，其特征是：此电路系统包括，一个变压器电路4、一个继电器开关电路1、一个MCU电路2、一个高水位探测电路6、一个低水位探测电路9和一个功率检测电路5；
继电器开关电路1作为电机开关的电路，地探针3接地；变压器电路4对MCU电路2和功率检测电路5供电；MCU电路2对高水位探测电路6和低水位探测电路9发送脉冲，高水位探测电路6和低水位探测电路9将探测的水位信息反馈给MCU电路2来控制抽水装置的工作，功率检测电路5把负载变化传送给MCU电路2。
如图2所示高水位探测电路6和低水位探测电路9中连接探针的支路上设有通脉冲电流隔绝直流电的电容；所述的继电器开关电路1采用瞬变二极管保护继电器触点。
探针上的电压由探测电路产生，两路探测电路是对称的，探测电路完成对探针端是否接触到水的判断，把结果输送给MCU电路2。MCU电路2产生探测脉冲送到探测电路。脉冲是宽度512us的时间，占空比是1/250。探针只在相应的行程上有脉冲。探测到水位到高水位探针7时，继电器开关电路1就接通，水泵抽水。水位低于低水位探针8时，水泵停止工作。
C11，C14是通脉冲电流，隔绝直流电的，平时Q1，Q2都是饱和的，当要检测液体时，它们就截止，这样就会有脉冲电压产生。如果探针接触到水，U5运算放大器的正输入端电压就低于负输入的，输出低电平。如果没有接触到水，则相反，输出高电平。这样一来利用高低电平就可以判断有没有水接触到探针上。
U2电路是功率检测电路5，它输出脉冲信号，频率正比于有功功率。R6是采样电阻，用的是锰铜材料，各项性能较好。U3是光耦，用于高低压隔离，从成本上考虑，测功率的芯片是处于高压部分，为了让单片机计测功芯片的脉冲输出频率，用光耦隔离是常用的方式。
D7是瞬变二极管，直接保护着继电器的触点。它的反应速度极快，瞬间可以承受几千瓦的功率而不会损坏。R23，C16象征性的提高一点功率因数。象征性的减少一点冲击。
T1是变压器，环氧灌封的，绝缘性能优异。2.0VA，115V-15V。它在安全性上起着重要作用，不合格的变压器会导致危险的产生。
Claims (3)
1.一种智能水泵的电路系统，其特征是：此电路系统包括，一个变压器电路(4)、一个继电器开关电路(1)、一个MCU电路(2)、一个高水位探测电路(6)、一个低水位探测电路(9)和一个功率检测电路(5)；
继电器开关电路(1)作为电机开关的电路，地探针(3)接地；变压器电路(4)对MCU电路(2)和功率检测电路(5)供电；MCU电路(2)对高水位探测电路(6)和低水位探测电路(9)发送脉冲，高水位探测电路(6)和低水位探测电路(9)将探测的水位信息反馈给MCU电路(2)来控制抽水装置的工作，功率检测电路(5)把负载变化传送给MCU电路(2)。
2.根据权利要求1所述的智能水泵的电路系统，其特征是：所述的高水位探测电路(6)和低水位探测电路(9)中连接探针的支路上设有通脉冲电流隔绝直流电的电容。
3.根据权利要求1所述的智能水泵的电路系统，其特征是：所述的继电器开关电路(1)采用瞬变二极管保护继电器触点。
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