CN104697605A - 一种液面智能感应电路及其装置 - Google Patents

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魏红帅
杨晓勇
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Abstract

本发明涉及液位监测技术领域，具体涉及一种液面智能感应电路及其装置。本发明提供的一种液面智能感应电路包括按顺序连接的振荡电路、单片机和输出接口，所述振荡电路包括与第五电阻并联的触发器和与所述触发器串联的第七电容。本发明还提供了一种液面智能感应装置，包括所述的液面智能感应电路，所述装置包括与所述振荡电路的接口连接的导电探针。本发明解决了现有电容方式液面探测电路及调试过于复杂的问题，能减少环境发生变化产生的干扰引起的误判断。

Description

一种液面智能感应电路及其装置
技术领域
本发明涉及液位监测技术领域，具体涉及一种液面智能感应电路及其装置。
背景技术
现有技术中，中国专利CN 203672451公开了一种酒缸液位监测系统，包括用于测量酒缸液位的液位传感器，还包括密封盖、单片机、无线传输设备和计算机，所述液位传感器为通过螺纹安装在密封盖上的超声波液位传感器，所述超声波液位传感器的感应端朝向酒缸内部；所述密封盖为下部设有凹槽的圆柱形塑料件并通过所述凹槽扣合在酒缸口上，在所述密封盖敞口端的外圆柱面上粘接有一用于与酒缸外壁贴紧配合的圆环形的橡胶圈；在所述密封盖上设有一通过导线与超声波液位传感器电连接用于收集液位信号并将液位信号转换为容积信号的单片机，所述单片机通过导线与无线传输设备电连接，所述无线传输设备与计算机无线通讯，所述计算机中具有用于显示酒缸中容积信息的显示屏模块。
目前全自动生化，化学发光仪器行业，探针检测液体液面普遍采用电容变化方式检测，但一般多采用幅度法、相移法、谐振法、扫频法，一般都是使用运算放大器、锁相环、比较器多种器件构成电路，相对复杂，基本都是纯模拟电路，参见《AU5400生化仪液面探测原理分析》。
现有液面探测通常电路为模拟电路，较为复杂，存在生产加工调试相对麻烦、成本高等缺点。电容方式检测液面本身存在易受干扰的问题，即当探针所处周围环境发生改变或有干扰时容易发生误判断。
发明内容
为了克服现有技术中的缺陷，本发明提供的液面智能感应电路解决了现有电容方式液面探测电路及调试过于复杂，减少了因环境发生变化而产生干扰引起的误判断。
本发明是通过如下技术方案实现的：一种液面智能感应电路，包括按顺序连接的振荡电路、单片机和输出接口，所述振荡电路包括与第五电阻并联的触发器和与所述触发器串联的第七电容。
进一步地，所述触发器为74Lvc1G14施密特触发器。
进一步地，所述单片机为C8051F330型单片机。
进一步地，所述单片机和振荡电路之间串联有第六电阻。
进一步地，所述输出接口为CL586-0537-O型接口。
进一步地，所述单片机的输出端和输出接口的输入端之间串联有第一电阻。
进一步地，所述单片机的接地端与供电电压之间连接有第八电容。
进一步地，所述单片机的第一管脚和第二十管脚分别与振荡电路的输出端连接。
本发明还提供了一种液面智能感应装置，包括所述的液面智能感应电路，所述装置包括与所述振荡电路的接口连接的导电探针。
进一步地，所述导电探针为金属材料或石墨制成。
本发明所述液面智能感应电路及其装置与现有技术相比，优越效果在于：本发明应用性能良好，通过导电探针能有效检测接触液面发生的变化，电路稳定可靠不需要调试，直接进行电路焊接、烧录程序完成即可使用。
在探针连接管路充满液体或空管都可以有效检测接触液面，测试使用现成产品时这两种情况改变需要重新断电学习，才能正常工作，本发明能有效解决使用环境变化需重新学习或调整的问题。使本发明实现了智能化且具有电路元器件较少、利于生产、体积小巧、便于安装和有利于结构设计的优点。
附图说明
图1为本发明所述液面智能感应装置结构示意图；
图2为本发明所述液面智能感应电路图。
附图标记如下：
Ⅰ-振荡电路，Ⅱ-单片机，Ⅲ-输出接口，Ⅳ-导电探针，U1-触发器，R1-第一电阻，R5-第五电阻，R6-第六电阻，C7-第七电容，C8-第八电容，J1-接口。
具体实施方式
下面结合附图对本发明具体实施方式作进一步详细说明。
如图2所示，本发明提供的一种液面智能感应电路，包括按顺序连接的振荡电路Ⅰ、单片机Ⅱ和输出接口Ⅲ，所述振荡电路Ⅰ包括与第五电阻R5并联的触发器U1和与所述触发器U1串联的第七电容C7。所述触发器U1为74Lvc1G14施密特触发器，所述单片机Ⅱ为C8051F330型单片机，所述输出接口Ⅲ为CL586-0537-O型接口，根据具体需要还能选取其它适配接口。所述单片机Ⅱ和振荡电路Ⅰ之间串联有第六电阻R6，所述单片机Ⅱ的输出端和输出接口Ⅲ的输入端之间串联有第一电阻R1，第一电阻R1用于接口应用部分的限流电阻，所述单片机Ⅱ的接地端与供电电压之间连接有第八电容C8，用于电源的滤波。所述单片机Ⅱ的第一管脚1和第二十管脚20分别与振荡电路Ⅰ的输出端连接。
如图1所示，本发明还提供了一种液面智能感应装置，所述装置包括液面智能感应电路，所述装置还包括与所述振荡电路Ⅰ的接口J1连接的导电探针Ⅳ，所述导电探针Ⅳ为金属材料或石墨制成。接口J1的1脚与导电探针Ⅳ连接，当导电探针IV接触到液体上叠加第七电容C7会发生改变，引起整个电路震荡频率改变。震荡电路产生的频率电压直接接入单片机Ⅱ的管脚，单片机直接对震荡电路频率进行分析，当频率突然发生改变，即判断导电探针Ⅳ接触到液面发生，通过单片机Ⅱ的管脚输出变化电平。单片机Ⅱ并且通过滤波算法消除干扰信号，实时更新系统稳定状态频率值，以实现环境变化自动学习的智能化。输出接口Ⅲ通过FFC排线接入上级系统。单片机Ⅱ选用C8051F330QFN204X4mm封装，封装体积小，有内置系统时钟，有利于电路设计的小型化。
本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种液面智能感应电路，包括按顺序连接的振荡电路(Ⅰ)、单片机(Ⅱ)和输出接口(Ⅲ)，其特征在于，所述振荡电路(Ⅰ)包括与第五电阻(R5)并联的触发器(U1)和与所述触发器(U1)串联的第七电容(C7)。
2.根据权利要求1所述液面智能感应电路，其特征在于，所述触发器(U1)为74Lvc1G14施密特触发器。
3.根据权利要求1所述液面智能感应电路，其特征在于，所述单片机(Ⅱ)为C8051F330型单片机。
4.根据权利要求1所述液面智能感应电路，其特征在于，所述单片机(Ⅱ)和振荡电路(Ⅰ)之间串联有第六电阻(R6)。
5.根据权利要求1所述液面智能感应电路，其特征在于，所述输出接口(Ⅲ)为CL586-0537-O型接口。
6.根据权利要求1所述液面智能感应电路，其特征在于，所述单片机(Ⅱ)的输出端和输出接口(Ⅲ)的输入端之间串联有第一电阻(R1)。
7.根据权利要求4所述液面智能感应电路，其特征在于，所述单片机(Ⅱ)的接地端与供电电压之间连接有第八电容(C8)。
8.根据权利要求7所述液面智能感应电路，其特征在于，所述单片机(Ⅱ)的第一管脚(1)和第二十管脚(20)分别与振荡电路(Ⅰ)的输出端连接。
9.一种液面智能感应装置，包括权利要求1至8任一所述的液面智能感应电路，其特征在于，所述装置包括与所述振荡电路(Ⅰ)的接口(J1)连接的导电探针(Ⅳ)。
10.根据权利要求9所述液面智能感应装置，其特征在于，所述导电探针(Ⅳ)为金属材料或石墨制成。
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