CN102954821A - 一种水位报警电路 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于加水控制电路领域,尤其涉及一种水位报警电路。在本发明实施例中,通过在容器需要水位到达的位置放置水位检测装置,当水位上升,水通过通孔进入水位检测装置,当浮漂球随着水位的上升接近或接触到两个不锈钢金属片时,两个不锈钢金属片之间的电阻变小,使得运算放大器的输入端电压发生变化,输出高电平驱动开关管导通,蜂鸣器得电发出报警提醒工作人员,使得工作人员不用时刻警惕水是否加过量,降低了工作人员的紧张强度,提高了工作效率。
Description
技术领域
本发明属于加水控制电路领域,尤其涉及一种水位报警电路。
背景技术
在平时的工作中,有时会向一些空的容器里面加水,然而在加水的过程中,工作人员不知道水是否已经加到了需要的位置,特别是那些不透明的仪器,这样会给加水工作带来极大的不方便,并且造成工作效率低下。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水位报警电路,旨在解决现在的加水工作存在不方便以及工作效率低下的问题。
本发明是这样实现的,一种水位报警电路,所述水位报警电路包括:
电源、开关SW2、下拉电位电阻R5、分压限流电阻R6、分压限流电阻R7、分压限流电阻R8、运算放大器U1、二极管D1、蜂鸣器SP1、开关管和水位检测装置;
所述水位检测装置为一个内空的圆柱形盒子,所述圆柱形盒子的上表面和下表面都设置有通孔,所述圆柱形盒子里面还设置一个能浮在水面上、表面镀铝的浮漂球,所述浮漂球的直径大于所述盒子的通孔直径,所述浮漂球的上面还设置有两个互呈八字形的不锈钢金属片,所述浮漂球接近所述两个不锈钢金属片时,会使所述两个不锈钢金属片之间的阻值变小,所述浮漂球一旦夹在所述两个不锈钢金属片间,会使所述两个不锈钢金属片电导通,所述一个不锈钢金属片通过所述通孔接所述开关SW2的第二端,所述开关SW2的第一端接所述电源正极,所述另一个不锈钢金属片通过所述分压限流电阻R8接地,所述分压限流电阻R6和所述分压限流电阻R7串联在所述开关SW2的第二端与地之间,所述运算放大器U1的反相输入端接所述分压限流电阻R6和所述分压限流电阻R7的公共连接端,所述运算放大器U1的同相输入端接所述不锈钢金属片和所述分压限流电阻R8的公共连接端,所述运算放大器U1的输出端通过所述二极管D1接所述开关管的控制端,所述下拉电位电阻R5连接在所述开关管的控制端与地之间,所述蜂鸣器SP1的第一端接所述开关SW2的第二端,所述蜂鸣器SP1的第二端接所述开关管的高电位端,所述开关管的低电位端接地。
在本发明中,通过在容器需要水位到达的位置放置水位检测装置,当水位上升,水通过通孔进入水位检测装置,当浮漂球随着水位的上升接近或接触到两个不锈钢金属片时,两个不锈钢金属片之间的电阻变小,使得运算放大器的输入端电压发生变化,输出高电平驱动开关管导通,蜂鸣器得电发出报警提醒工作人员,使得工作人员不用时刻警惕水是否加过量,降低了工作人员的紧张强度,提高了工作效率。
附图说明
图1是本发明第一实施例提供的水位报警电路的电路结构图;
图2是本发明第二实施例提供的水位报警电路的电路结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
图1示出了本发明第一实施例提供的水位报警电路的电路结构,为了便于说明,仅示出了与本发明实施例相关的部分,详述如下。
水位报警电路包括:
电源100、开关SW2、下拉电位电阻R5、分压限流电阻R6、分压限流电阻R7、分压限流电阻R8、运算放大器U1、二极管D1、蜂鸣器SP1、开关管200和水位检测装置300;
水位检测装置300为一个内空的圆柱形盒子,圆柱形盒子的上表面和下表面都设置有通孔,圆柱形盒子里面还设置一个能浮在水面上、表面镀铝的浮漂球301,浮漂球301的直径大于盒子的通孔直径,浮漂球301的上面还设置有两个互呈八字形的不锈钢金属片302,浮漂球301接近两个不锈钢金属片302时,会使两个不锈钢金属片302之间的阻值变小,浮漂球301一旦夹在两个不锈钢金属片302间,会使两个不锈钢金属片302电导通,一个不锈钢金属片302通过通孔接开关SW2的第二端,开关SW2的第一端接电源100正极,另一个不锈钢金属片302通过分压限流电阻R8接地,分压限流电阻R6和分压限流电阻R7串联在开关SW2的第二端与地之间,运算放大器U1的反相输入端接分压限流电阻R6和分压限流电阻R7的公共连接端,运算放大器U1的同相输入端接不锈钢金属片302和分压限流电阻R8的公共连接端,运算放大器U1的输出端通过二极管D1接开关管200的控制端,下拉电位电阻R5连接在开关管200的控制端与地之间,蜂鸣器SP1的第一端接开关SW2的第二端,蜂鸣器SP1的第二端接开关管200的高电位端,开关管200的低电位端接地。
作为本发明一实施例,电源100为充电电池V1,充电电池V1的两端设置有充电口SW1,水位报警电路还包括充电提醒单元400,充电提醒单元400包括:
分压限流电阻R1、分压限流电阻R2、分压限流电阻R3、分压限流电阻R4、稳压二极管Z1、运算放大器U2和发光二极管LED1;
分压限流电阻R1和稳压二极管Z1串联在开关SW2的第二端与地之间,分压限流电阻R2和分压限流电阻R3串联在开关SW2的第二端与地之间,运算放大器U2的同相输入端接分压限流电阻R1和稳压二极管Z1的公共连接端,运算放大器U2的反相输入端接分压限流电阻R2和分压限流电阻R3的公共连接端,运算放大器U2的输出端接发光二极管LED1的阳极,发光二极管LED1的阴极通过分压限流电阻R4接地。
作为本发明一实施例,开关管200采用NPN型三极管Q1,NPN型三极管Q1的基极为开关管200的控制端,NPN型三极管Q1的集电极为开关管200的高电位端,NPN型三极管Q1的发射极为开关管200的低电位端。
图2示出了本发明第二实施例提供的水位报警电路的电路结构,为了便于说明,仅示出了与本发明实施例相关的部分,详述如下。
作为本发明一实施例,开关管200采用N型MOS管Q2,N型MOS管Q2的栅极为开关管200的控制端,N型MOS管Q2的漏极为开关管200的高电位端,N型MOS管Q2的源极为开关管200的低电位端。
下面以开关管200采用N型MOS管Q2为例,对水位报警电路的工作原理进行说明:
在容器需要水位到达的位置放置水位检测装置300,将开关SW2接通,水位报警电路通电,此时整个电路开始工作,当容器里的水位上升时,水通过通孔进入水位检测装置300,当浮漂球301随着水位的上升夹在两个不锈钢金属片302间时,会使两个不锈钢金属片302电导通,分压限流电阻R8上的电平为高电平,分压限流电阻R8接运算放大器U1的同相输入端,而此时运算放大器U1的反相输入端有一定的电位(由分压限流电阻R6和分压限流电阻R7分压所得),此时同相输入端电压高于反相输入端电压,运算放大器U1输出高电平,二极管D1导通,N型MOS管Q2的栅极为高电位,N型MOS管Q2导通,扬声器SP1发出报警声音,通知工作人员,即使在概率极低的情况下,浮漂球301上升夹在两个不锈钢金属片302间而没有使不锈钢金属片302电导通,但由于随着水位的上升,两个不锈钢金属片302之间的电阻越来越小,那么分压限流电阻R8上分得的电压越来越高,当与分压限流电阻R8连接的运算放大器U1的同相输入端电压高于反相输入端电压时,扬声器SP1会发出报警声音。
水位报警电路的工作由充电电池V1供电,当电池电压慢慢下降时,如果分压限流电阻R3分得的电压低于稳压二极管Z1上的电压,运算放大器U2输出高电平,发光二极管LED1亮,提醒工作人员给电池充电。
相对于现有技术,通过在容器需要水位到达的位置放置水位检测装置,当水位上升,水通过通孔进入水位检测装置,当浮漂球随着水位的上升接近或接触到两个不锈钢金属片时,两个不锈钢金属片之间的电阻变小,使得运算放大器的输入端电压发生变化,输出高电平驱动开关管导通,蜂鸣器得电发出报警提醒工作人员,使得工作人员不用时刻警惕水是否加过量,降低了工作人员的紧张强度,提高了工作效率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种水位报警电路,其特征在于,所述水位报警电路包括:
电源、开关SW2、下拉电位电阻R5、分压限流电阻R6、分压限流电阻R7、分压限流电阻R8、运算放大器U1、二极管D1、蜂鸣器SP1、开关管和水位检测装置;
所述水位检测装置为一个内空的圆柱形盒子,所述圆柱形盒子的上表面和下表面都设置有通孔,所述圆柱形盒子里面还设置一个能浮在水面上、表面镀铝的浮漂球,所述浮漂球的直径大于所述盒子的通孔直径,所述浮漂球的上面还设置有两个互呈八字形的不锈钢金属片,所述浮漂球接近所述两个不锈钢金属片时,会使所述两个不锈钢金属片之间的阻值变小,所述浮漂球一旦夹在所述两个不锈钢金属片间,会使所述两个不锈钢金属片电导通,所述一个不锈钢金属片通过所述通孔接所述开关SW2的第二端,所述开关SW2的第一端接所述电源正极,所述另一个不锈钢金属片通过所述分压限流电阻R8接地,所述分压限流电阻R6和所述分压限流电阻R7串联在所述开关SW2的第二端与地之间,所述运算放大器U1的反相输入端接所述分压限流电阻R6和所述分压限流电阻R7的公共连接端,所述运算放大器U1的同相输入端接所述不锈钢金属片和所述分压限流电阻R8的公共连接端,所述运算放大器U1的输出端通过所述二极管D1接所述开关管的控制端,所述下拉电位电阻R5连接在所述开关管的控制端与地之间,所述蜂鸣器SP1的第一端接所述开关SW2的第二端,所述蜂鸣器SP1的第二端接所述开关管的高电位端,所述开关管的低电位端接地。
2.如权利要求1所述的水位报警电路,其特征在于,所述电源为充电电池V1,所述充电电池V1的两端设置有充电口SW1,所述水位报警电路还包括充电提醒单元,所述充电提醒单元包括:
分压限流电阻R1、分压限流电阻R2、分压限流电阻R3、分压限流电阻R4、稳压二极管Z1、运算放大器U2和发光二极管LED1;
所述分压限流电阻R1和所述稳压二极管Z1串联在所述开关SW2的第二端与地之间,所述分压限流电阻R2和所述分压限流电阻R3串联在所述开关SW2的第二端与地之间,所述运算放大器U2的同相输入端接所述分压限流电阻R1和所述稳压二极管Z1的公共连接端,所述运算放大器U2的反相输入端接所述分压限流电阻R2和所述分压限流电阻R3的公共连接端,所述运算放大器U2的输出端接所述发光二极管LED1的阳极,所述发光二极管LED1的阴极通过所述分压限流电阻R4接地。
3.如权利要求1所述的水位报警电路,其特征在于,所述开关管采用NPN型三极管Q1,所述NPN型三极管Q1的基极为所述开关管的控制端,所述NPN型三极管Q1的集电极为所述开关管的高电位端,所述NPN型三极管Q1的发射极为所述开关管的低电位端。
4.如权利要求1所述的水位报警电路,其特征在于,所述开关管采用N型MOS管Q2,所述N型MOS管Q2的栅极为所述开关管的控制端,所述N型MOS管Q2的漏极为所述开关管的高电位端,所述N型MOS管Q2的源极为所述开关管的低电位端。
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