CN109637095A - 一种水位检测报警控制电路 - Google Patents

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CN109637095A CN201811625879.3A CN201811625879A CN109637095A CN 109637095 A CN109637095 A CN 109637095A CN 201811625879 A CN201811625879 A CN 201811625879A CN 109637095 A CN109637095 A CN 109637095A
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谭巍
方明
黎佳
王琦思
马思源
雷创
徐海明
黄少侃
匡文娟
方卫
李耀敏
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Wuhan Institute Of Ship Communication (china Shipbuilding Industry Corp No 722 Institute)
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Abstract

本发明公开了一种水位检测报警控制电路，属于通信技术领域。该水位检测报警控制电路中的水位检测电路用于将水冷箱内的水位高度变成电压信号；信号调整电路用于将水位检测电路提供的电压信号进行放大、滤波处理；模数转换电路用于将信号调整电路提供的电压信号转换成数字信号；电机控制电路用于将模数转换电路提供的数字信号进行分析处理，判断水冷箱内的水位，并根据水冷箱内的水位，控制电机的工作状态；报警保护电路和保护电路用于在水冷箱内的水位低于超低水位或高于高水位时，发出声光警示或控制高压电源停止供电。该电路可以自动检测水冷箱内水位高度，并在水位过低时自动执行报警、补水等操作，提高了水冷系统的可靠性。

Description

一种水位检测报警控制电路
技术领域
本发明涉及自动控制技术领域，特别涉及一种水位检测报警控制电路。
背景技术
发射机的主要任务是完成有用的低频信号对高频载波的调制，将高频载波变为在某一中心频率上具有一定带宽、适合通过天线发射的电磁波。
发射机在工作及调试过程中常通过水冷系统来降温，以防止发射机内温度过高，影响发射机的正常工作。在使用水冷系统对发射机进行降温的过程中，操作人员需要时刻目视观察水冷箱内的水位高度，并根据水冷箱内的水位高度进行人工补水，以防止水冷箱内的水位过低，起不到降温效果。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：
发射机通常工作在高电压、大电流、大功率的环境下，操作人员在此环境中工作会存在的安全隐患。且检测水位高度和补水等操作均是由操作人员人为完成，可能会出现在某些时刻水冷箱内的水位高度过低，而操作人员未及时补水的情况，降低了水冷系统的可靠性。
发明内容
本发明实施例提供了一种水位检测报警控制电路，可以自动检测水位高度，并在水位过低时进行报警、自动补水等操作，提高了水冷系统的可靠性。所述技术方案如下：
本发明提供了一种水位检测报警控制电路，适用于发射机，所述发射机采用高压电源供电，所述发射机的水冷系统包括水冷箱水泵和电机M，所述电机M用于驱动所述水泵为所述水冷箱补水，所述水位检测报警控制电路包括依次串联在所述水冷箱和所述电机M之间的水位检测电路、信号调整电路、模数转换电路、电机控制电路和报警保护电路，所述报警保护电路还与所述高压电源的控制端连接，所述电路还包括保护电路，所述保护电路的输入端与所述信号调整电路的输出端连接，所述保护电路的输出端与所述高压电源的控制端连接；
所述水位检测电路，用于检测所述水冷箱内的水位，并将所述水冷箱内的水位变成电压信号；
所述信号调整电路，用于对所述水位检测电路输出的所述电压信号进行放大和滤波处理；
所述模数转换电路，用于将所述信号调整电路输出的所述电压信号转换成数字信号；
所述电机控制电路，用于对所述模数转换电路输出的所述数字信号进行分析处理，以判断所述水冷箱内的水位，并根据所述水冷箱内的水位，控制所述电机M的工作状态，当所述电机M的工作状态为工作时，所述电机M驱动水泵为所述水冷箱补水；
所述报警保护电路，用于在所述水冷箱内的水位低于超低水位或高于高水位时，发出声光警示，并控制所述高压电源停止供电；
所述电压保护电路，用于获取所述信号调整电路输出的所述电压信号，将所述电压信号与电压门限值进行比较，当所述电压信号低于超低水位电压门限值、或高于高水位电压门限值时，控制所述高压电源停止供电。
进一步地，所述电机控制电路还用于，
当所述水冷箱内的水位低于超低水位时，控制所述电机M停机；
当所述水冷箱内的水位位于超低水位和低水位之间时，控制所述电机M工作；
当所述水冷箱内的水位位于低水位和高水位之间时，保持所述电机M的工作状态不变；
当所述水冷箱内的水位达到高水位时，控制所述电机M停机。
进一步地，所述水位检测电路包括用于检测所述水冷箱内的压力的压力传感器、可调电阻R1和电池组E1；
所述压力传感器的第一端与所述电池组E1的正极连接，所述压力传感器的第二端与所述可调电阻R1的一端连接，所述可调电阻R1的另一端与所述电池组E1的负极连接，所述压力传感器的第三端为所述水位检测电路的输出端，且所述压力传感器的第三端与所述信号调整电路连接，所述压力传感器的第四端接地。
进一步地，所述压力传感器是由第一压敏电阻R1a、第一定值电阻R1b、第二定值电阻R1c和第二压敏电阻R1d组成的惠斯通电桥；
所述第一压敏电阻R1d和第一定值电阻R1c连接的一端为所述压力传感器的第一端，所述第一压敏电阻R1a和第一定值电阻R1b连接的一端为所述压力传感器的第二端，所述第一压敏电阻R1d和第一定值电阻R1a连接的一端为所述压力传感器的第三端，所述第一压敏电阻R1b和第一定值电阻R1c连接的一端为所述压力传感器的第四端。
进一步地，所述信号调整电路包括第一输入电阻R21、第二输入电阻R22、反馈电阻R23、第一滤波电容C21、第二滤波电容C22、第三滤波电容C23和运算放大器U2；
所述第一输入电阻R21的一端与所述水位检测电路的输出端连接，所述第一输入电阻R21的另一端与所述运算放大器U2的同相输入端连接，所述第二输入电阻R22的一端接地，所述第二输入电阻R22的另一端与所述运算放大器U2的反相输入端连接，所述反馈电阻R23的一端与所述运算放大器U2的反相输入端连接，所述反馈电阻R23的另一端与所述运算放大器U2的输出端连接；
所述第一滤波电容C21的一端与所述运算放大器U2的负电源端连接，所述第一滤波电容C21的另一端接地，所述第二滤波电容C22的一端与所述运算放大器U2的正电源端连接，所述第二滤波电容C22的另一端接地，所述第三滤波电容C23的一端与所述运算放大器U2的输出端连接，所述第三滤波电容C23的另一端接地。
进一步地，所述运算放大器U2为OPA2277运算放大器。
进一步地，所述模数转换电路包括模数转换芯片U31、双D触发器U32、六非门U3A、第一二输入四或非门U3B和第二二输入四或非门U3C；
所述模数转换芯片U31为8位ADC0809芯片，所述双D触发器U32为74LS74触发器；
所述模数转换芯片U31的IN0口与所述信号调整电路的输出端连接，所述模数转换芯片U31的CLK口与所述双D触发器U32的D口和口连接，所述模数转换芯片U31的EOC口与所述六非门U3A的输入端连接，所述模数转换芯片U31的ST口和ALE口与所述第一二输入四或非门U3B的输出端连接，所述模数转换芯片U31的OE口与所述第二二输入四或非门U3C的输出端连接；
所述模数转换芯片U31的D0口～D7口与所述电机控制电路连接，所述模数转换芯片U31的Vcc口和VREF+口均连接+5V电源，所述模数转换芯片U31的A口、B口、C口、GND口和VREF-口均接地；
所述双D触发器U32的SD口和CD口均连接+5V电源。
进一步地，所述电机控制电路包括单片机U4、晶振X4、第一滤波电容C41、第二滤波电容C42和第三滤波电容C43；
所述单片机U4为AT89C51单片机，所述单片机U4的P0.0口～P0.7口分别与所述模数转换芯片U31的D0口～D7口连接，所述单片机U4的P2.7口与所述第二二输入四或非门U3C的一个输入端连接，所述单片机U4的P2.7口还与所述所述第一二输入四或非门U3B的一个输入端连接，所述单片机U4的Vcc口接+5V电源，所述单片机U4的GND口接地，所述单片机U4的ALE/口与所述双D触发器U32的CLK口连接，所述单片机U4的P3.2口与所述六非门U3A的输出端连接，所述单片机U4的P3.6口所述第一二输入四或非门U3B的另一个输入端连接，所述单片机U4的P3.7口与所述第二二输入四或非门U3C的另一个输入端连接；
所述单片机U4的P1.5口和P1.7口与所述报警保护电路连接；
所述晶振X4的一端与所述单片机U4的XTAL1口连接，所述晶振X4的另一端与所述单片机U4的XTAL2口连接；
所述第一滤波电容C41的一端与所述晶振X4的一端连接，所述第一滤波电容C41的另一端接地，所述第二滤波电容C42的一端与所述晶振X4的另一端连接，所述第二滤波电容C42的另一端接地，所述第三滤波电容C43的一端与所述单片机U4的RST口连接，所述第二滤波电容C42的另一端接地。
进一步地，所述报警保护电路包括发光二极管LED51，保护二极管D51、喇叭S，限流电阻R50，六非门U51和继电器U52；
所述发光二极管LED51的正极与所述单片机U4的P1.5口连接，所述发光二极管LED51的负极与所述限流电阻R50的一端连接，所述限流电阻R50的另一端接地，所述电机M的一端与所述单片机U4的P1.7口连接，所述电机M的另一端接地，所述喇叭S与所述限流电阻R50和所述发光二极管LED51并联；
所述六非门U51的输入端与所述单片机U4的P1.5口连接，所述六非门U51的输出端与所述继电器U52的第二触点连接，所述继电器U52的第四触点接+5V电源，所述继电器U52的第三触点和第一触点分别与所述高压电源的第一控制端1A和1B连接，所述保护二极管D51的正极与所述六非门U51的输出端连接，所述保护二极管D51的负极接+5V电源。
进一步地，所述保护电路包括第一电压比较器U61和第二电压比较器U62、第一三极管Q61、第二三极管Q62、第三三极管Q63、第四三极管Q64、第一可控硅SCR1、第二可控硅SCR2、第一继电器K1、第二继电器K2、第三继电器K3、第一电位器VR61、第二电位器VR62、第三电位器VR63、第四电位器VR64、第一保护二极管D61、第二保护二极管D62、第三保护二极管D63、第一发光二极管LED61、第二发光二极管LED62、第三发光二极管LED63以及复位按键S1；
第一电位器VR61的一端与所述信号调整电路的输出端连接，第一电位器VR61的另一端接地，第一电位器VR61的调节端与第一电压比较器U61的反向输入端连接；第三电位器VR63的一端接+15V电源，第三电位器VR63的另一端接地，第三电位器VR63的调节端与第一电压比较器U61的同向输入端连接；
第一电压比较器U61的输出端与所述第一三极管Q61的基极连接，所述第一三极管Q61的集电极接+15V电源，所述第一三极管Q61的发射极与第一可控硅SCR1的控制极连接，第一可控硅SCR1的正极接+15V电源，第一可控硅SCR1的负极与第一发光二极管LED61的正极连接，第一发光二极管LED61的负极接地；第一可控硅SCR1的负极还与第三三极管Q63的基极连接，第三三极管Q63的集电极与第一继电器K1的负极接口连接，第一继电器K1的正极接口接+15V电源，第一继电器K1的C1口与NC1口或NO1口连接，第一继电器K1的C2口与NC2口或NO2口连接，第一继电器K1的NC2口和C2口分别与所述高压电源连接的第二控制端2A和2B连接，第一保护二极管D61并联在第一继电器K1的两端，第三发光二极管LED63并联在第一继电器K1的两端；
第二电位器VR62的一端与所述信号调整电路的输出端连接，第二电位器VR62的另一端接地，第二电位器VR62的调节端与第二电压比较器U62的同向输入端连接；第四电位器VR64的一端接+15V电源，第四电位器VR64的另一端接地，第四电位器VR64的调节端与第二电压比较器U62的反向输入端连接；
第二电压比较器U62的输出端与所述第二三极管Q62的基极连接，所述第二三极管Q62的集电极接+15V电源，所述第二三极管Q62的发射极与第二可控硅SCR2的控制极连接，第二可控硅SCR2的正极接+15V电源，第二可控硅SCR2的负极与第二发光二极管LED62的正极连接，第二发光二极管LED62的负极接地；第二可控硅SCR2的负极还与第四三极管Q64的基极连接，第四三极管Q64的集电极与第二继电器K2的负极接口连接，第二继电器K2的正极接口接+15V电源，第二继电器K2的C1口与NC1口或NO1口连接，第二继电器K2的C2口与NC2口或NO2口连接，第二继电器K2的NC2口和C2口分别与所述高压电源连接的第三控制端3A和3B连接，第二保护二极管D62并联在第二继电器K2的两端，第四发光二极管LED64并联在第二继电器K2的两端；
第三继电器K3的正极接口与复位按键S1的一端连接，复位按键S1的另一端接+15V电源，第三继电器K2的C1口与NC1口或NO1口连接，第二继电器K2的C2口与NC2口或NO2口连接，第三继电器K3的NO2口与第一可控硅SCR1的负极连接，第三继电器K3的C2口与第一可控硅SCR1的正极连接，第三继电器K3的NO1口与第二可控硅SCR2的负极连接，第三继电器K3的C1口与第二可控硅SCR2的正极连接，第三保护二极管D63并联在第三继电器K3的两端。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
通过设置水位检测报警控制电路，可以实时检测水冷箱内的水位高度，并根据水冷箱内的水位，控制电机的工作状态和高压电源的通断。当水冷箱内的水位低于低水位或高于高水位时，水位检测报警控制电路中的报警保护电路能够发出声光警示，并控制高压电源停止为发射机供电。在提示操作人员水冷箱内水位过高或过低的同时，防止水位过高或过低影响发射机的正常工作，无需操作人员时刻观察水冷箱内的水位高度，消除了操作人员在高电压、大电流、大功率环境下作业所带来的危险性。同时，当水冷箱内的水位低于低水位时，水位检测报警控制电路中的电机控制电路能够控制电机工作，从而带动水泵向水冷箱内自动补水，提高了水冷系统的可靠性。且本发明实施例中的报警保护电路主要由电机控制电路控制其是否发出声光报警，并切断高压，相当于软件保护，保护电路则是直接根据信号调整电路输出的电压信号判断是否切断高压电源，相当于硬件保护，因此通过设置软件保护和硬件保护双重保护措施，提高了水位检测报警控制电路的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种水位检测报警控制电路的结构框图；
图2是本发明实施例提供的一种水位检测报警控制电路的电路原理图；
图3是本发明实施例提供的一种水位检测电路的水位检测示意图；
图4是本发明实施例提供的一种保护电路的电路结构图；
图5是本发明实施例提供的一种水位检测报警控制电路的软件流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
图1是本发明实施例提供的一种水位检测报警控制电路的结构框图，如图1所示，该水位检测报警适用于发射机，发射机采用高压电源供电，发射机的水冷系统包括水冷箱700(参见图3)、水泵和电机M(参见图2)，电机M用于驱动水泵为水冷箱700补水。水位检测报警控制电路包括依次串联在水冷箱700和电机M之间的水位检测电路100、信号调整电路200、模数转换电路300、电机控制电路400和报警保护电路500。报警保护电路500还与高压电源的控制端连接，电路还包括保护电路600，保护电路600的输入端与信号调整电路200的输出端连接，保护电路600的输出端与高压电源的控制端连接。
水位检测电路100，用于检测水冷箱700内的水位，并将水冷箱700内的水位变成电压信号。
信号调整电路200，用于对水位检测电路100输出的电压信号进行放大和滤波处理。
模数转换电路300，用于将信号调整电路200输出的电压信号转换成数字信号。
电机控制电路400，用于对模数转换电路300输出的数字信号进行分析处理，以判断水冷箱700内的水位，并根据水冷箱700内的水位，控制电机M的工作状态，当电机M的工作状态为工作时，电机M驱动水泵为水冷箱700补水。
报警保护电路500，用于在水冷箱700内的水位低于超低水位或高于高水位时，发出声光警示，并控制高压电源停止供电；
电压保护电路600，用于获取信号调整电路200输出的电压信号，将电压信号与电压门限值进行比较，当电压信号低于超低水位电压门限值、或高于高水位电压门限值时，控制高压电源停止供电。
本发明实施例通过设置水位检测报警控制电路，可以实时检测水冷箱内的水位高度，并根据水冷箱内的水位，控制电机的工作状态和高压电源的通断。当水冷箱内的水位低于低水位或高于高水位时，水位检测报警控制电路中的报警保护电路能够发出声光警示，并控制高压电源停止为发射机供电。在提示操作人员水冷箱内水位过高或过低的同时，防止水位过高或过低影响发射机的正常工作，无需操作人员时刻观察水冷箱内的水位高度，消除了操作人员在高电压、大电流、大功率环境下作业所带来的危险性。同时，当水冷箱内的水位低于低水位时，水位检测报警控制电路中的电机控制电路能够控制电机工作，从而带动水泵向水冷箱内自动补水，提高了水冷系统的可靠性。且本发明实施例中的报警保护电路主要由电机控制电路控制其是否发出声光报警，并切断高压，相当于软件保护，保护电路则是直接根据信号调整电路输出的电压信号判断是否切断高压电源，相当于硬件保护，因此通过设置软件保护和硬件保护双重保护措施，提高了水位检测报警控制电路的可靠性。
图2是本发明实施例提供的一种水位检测报警控制电路的电路原理图，如
图2所示，水位检测电路100包括用于检测水冷箱700内的压力的压力传感器110、可调电阻R1和电池组E1。
压力传感器110的第一端与电池组E1的正极连接，压力传感器110的第二端与可调电阻R1的一端连接，可调电阻R1的另一端与电池组E1的负极连接，压力传感器110的第三端为水位检测电路100的输出端，且压力传感器110的第三端与信号调整电路200连接，压力传感器110的第四端接地。
进一步地，压力传感器110是由第一压敏电阻R1a、第一定值电阻R1b、第二定值电阻R1c和第二压敏电阻R1d组成的惠斯通电桥。
具体地，第一压敏电阻R1a的一端与第一定值电阻R1b的一端连接，第一定值电阻R1b的另一端与第二定值电阻R1c的一端连接，第二定值电阻R1c的另一端与第二压敏电阻R1d的一端连接，第二压敏电阻R1d的另一端与第一压敏电阻R1a的另一端连接。
第一压敏电阻R1d和第一定值电阻R1c连接的一端为压力传感器110的第一端，第一压敏电阻R1a和第一定值电阻R1b连接的一端为压力传感器110的第二端，第一压敏电阻R1d和第一定值电阻R1a连接的一端为压力传感器110的第三端，第一压敏电阻R1b和第一定值电阻R1c连接的一端为压力传感器110的第四端。
图3是本发明实施例提供的一种水位检测电路的水位检测示意图，如图3所示，压力检测传感器110通过连接管120与水冷箱700的底部开孔700a连通。
压力传感器110内气体的压力即为水冷箱700中的液体产生的压力，如公式(1)所示：
P＝ρgH (1)
其中，ρ为水冷箱700中的液体的密度，g为重力加速度，H为水冷箱700的水位，即液面至水冷箱700底部的距离。
在本实施例中，压力传感器110的作用是将压力信号转换成为电信号。当压力传感器110受到水压力时，压力传感器110内的第一压敏电阻R1a或第二压敏电阻R1c的阻值会发生变化而输出相应的电压值。压力传感器110输出的电压与其承受的压力成线性关系，因此可以根据公式(2)推算出压力传感器110输出的电压VO：
V0＝kP (2)
其中，k为常数。由公式(1)和公式(2)可得到公式(3)：
式(3)中，ρ、g为已知常数，k为待定常数，则通过不同的输出电压VO可以计算出k和相应的液位高度H。计算所得的液位高度H值为模拟量，一方面可经模数转换后送入单片机控制电路，另一方面可用屏蔽双绞线将模拟量上传送给上位机，从而在操作终端上直接观察H的大小。
进一步地，如图2所示，信号调整电路200包括第一输入电阻R21、第二输入电阻R22、反馈电阻R23、第一滤波电容C21、第二滤波电容C22、第三滤波电容C23和运算放大器U2。
第一输入电阻R21的一端与水位检测电路100的输出端连接，第一输入电阻R21的另一端与运算放大器U2的同相输入端连接。第二输入电阻R22的一端接地，第二输入电阻R22的另一端与运算放大器U2的反相输入端连接。反馈电阻R23的一端与运算放大器U2的反相输入端连接，反馈电阻R23的另一端与运算放大器U2的输出端连接。
第一滤波电容C21的一端与运算放大器U2的负电源端连接，第一滤波电容C21的另一端接地。第二滤波电容C22的一端与运算放大器U2的正电源端连接，第二滤波电容C22的另一端接地。第三滤波电容C23的一端与运算放大器U2的输出端连接，第三滤波电容C23的另一端接地。
由于模数转换电路300对输入的模拟信号有一定要求，若模拟信号太小则必须进行放大。因此通过设置信号调整电路200可以将水位检测电路100输出的电压信号放大至模数转换电路300所需的大小。同时由于水位检测电路100输出的电压信号通常会含有各种噪声和干扰，为避免通道之间的信号相互干扰，在将电压信号输入至模数转换电路300之前，需要对电压信号进行滤波处理。一般滤波可选用硬件滤波或软件滤波。硬件滤波主要是通过RC或LC滤波器等模拟滤波器进行滤波。软件滤波也称数字滤波，是通过一定的算法削弱噪声的影响。硬件滤波的优势是电路简单，反应灵敏。而软件滤波则不需要硬件的投入，可靠稳定，但电路复杂。
本电路选用硬件滤波，如图2所示，水位检测电路100输出的电压信号V0为待采集的电压信号，信号调整电路200输出的电压信号V0’为调整后的电压信号。
在本实施例中，第一滤波电容C21和第二滤波电容C22的电容大小相等，均为0.1μF，第三滤波电容C23的电容大小可以为470μF。
优选地，运算放大器U2可以为OPA2277运算放大器。OPA2277运算放大器具有低失调、低温漂、精度高等优点。
进一步地，模数转换电路300包括模数转换芯片U31、双D触发器U32、六非门U3A、第一二输入四或非门U3B和第二二输入四或非门U3C。
模数转换芯片U31可以为8位ADC0809芯片，双D触发器U32可以为74LS74触发器。
模数转换芯片U31的IN0口与信号调整电路200的输出端连接。模数转换芯片U31的CLK口与双D触发器U32的D口和口连接。模数转换芯片U31的EOC口与六非门U3A的输入端连接。模数转换芯片U31的ST口和ALE口与第一二输入四或非门U3B的输出端连接。模数转换芯片U31的OE口与第二二输入四或非门U3C的输出端连接。
模数转换芯片U31的D0口～D7口与电机控制电路400连接。模数转换芯片U31的Vcc口和VREF+口均连接+5V电源。模数转换芯片U31的A口、B口、C口、GND口和VREF-口均接地。
双D触发器U32的SD口和CD口均连接+5V电源。
可选地，六非门U3A可以选用74LS04芯片。第一二输入四或非门U3B和第二二输入四或非门U3C可以为选用74LS02芯片。
由于模数转换芯片U31为8位ADC0809芯片，ADC0809芯片要求输入的模拟信号为单极性，电压范围为0～5V。若信号太小，则必须进行放大。
进一步地，电机控制电路400包括单片机U4、晶振X4、第一滤波电容C41、第二滤波电容C42和第三滤波电容C43。
单片机U4可以为AT89C51单片机，单片机U4的P0.0口～P0.7口分别与模数转换芯片U31的D0口～D7口连接。单片机U4的P2.7口与第二二输入四或非门U3C的一个输入端连接。单片机U4的P2.7口还与第一二输入四或非门U3B的一个输入端连接。单片机U4的Vcc口接+5V电源，单片机U4的GND口接地，单片机U4的ALE/口与双D触发器U32的CLK口连接。单片机U4的P3.2口与六非门U3A的输出端连接。单片机U4的P3.6口第一二输入四或非门U3B的另一个输入端连接。单片机U4的P3.7口与第二二输入四或非门U3C的另一个输入端连接。
单片机U4的P1.5口和P1.7口与报警保护电路500连接。
晶振X4的一端与单片机U4的XTAL1口连接，晶振X4的另一端与单片机U4的XTAL2口连接。
第一滤波电容C41的一端与晶振X4的一端连接，第一滤波电容C41的另一端接地。第二滤波电容C42的一端与晶振X4的另一端连接，第二滤波电容C42的另一端接地。第三滤波电容C43的一端与单片机U4的RST口连接，第二滤波电容C42的另一端接地。
在本实施例中，由于模数转换芯片U31内部没有时钟电路，所需时钟信号需由外界提供。因此本电路借助单片机U4为模数转换芯片U31提供时钟信号。双D触发器U32、六非门U3A、第一二输入四或非门U3B和第二二输入四或非门U3C也与单片机U4相组合，为模数转换芯片U31提供必要的时序信号。
由于C51系列单片机电路简单，体积小，价格便宜，便于开发和实现自动控制，电机控制电路400中采用AT89C51单片机作为控制芯片。
由于模数转换芯片U31为ADC0809芯片，ADC0809芯片正常工作频率为500kHz～640kHz。而单片机U4为AT89C51单片机，51系列单片机对外输出的时钟信号频率为2MHz。因此需要将该时钟信号的频率经由双D触发器U32进行四分频转换，得到频率为500kHz的时钟信号，以符合ADC0809正常工作允许的频率范围。
在本实施例中，晶振X1的工作频率为11.0592MHz。第一滤波电容C41的电容大小可以为4.7pF，第二滤波电容C42的电容大小可以为4.7pF，第三滤波电容C43的电容大小可以为10pF。
进一步地，报警保护电路500包括发光二极管LED51，保护二极管D51、喇叭S，限流电阻R50，六非门U51和继电器U52。
发光二极管LED51的正极与单片机U4的P1.5口连接，发光二极管LED51的负极与限流电阻R5的一端连接。限流电阻R5的另一端接地，电机M的一端与单片机U4的P1.7口连接，电机M的另一端接地，喇叭S与限流电阻R50和发光二极管LED51并联。
六非门U51的输入端与单片机U4的P1.5口连接，六非门U51的输出端与继电器U52的第二触点连接。继电器U52的第四触点接+5V电源，继电器U52的第三触点和第一触点分别与高压电源的第一控制端1A和1B连接，保护二极管D51的正极与六非门U51的输出端连接，保护二极管D51的负极接+5V电源。
在本实施例中，单片机U4的P1.5口为报警分断高压命令输出端口，当水冷箱内的水位低于低水位时，单片机U4发出报警分断高压命令，使得报警保护电路500发出声光警示，同时控制高压电源停止向发射机供电。单片机U4的P1.7口为电机命令输出端口，用于控制电机的启动和停止。
具体地，继电器U52可以选用工作电压为5V的单刀单掷的常开继电器，型号为HK3FF-DC5V。继电器U52的第三触点与高压电源的第一控制端1A连接，继电器U52的第一触点与高压电源的第一控制端1B连接。
当继电器U52闭合时，继电器U52的第三触点和第一触点连接，高压电源的第一控制端1A、1B与水位检测报警控制电路连通，单片机U4向高压电源发送报警分断高压命令，使得高压电源停止向发射机供电。当继电器U52断开时，继电器U52的第三触点和第一触点断开，高压电源的第一控制端1A、1B与水位检测报警控制电路的连通断开，此时高压电源未接收到报警分断高压命令，则继续向发射机供电。
优选地，发光二极管LED51可以为1N4148二极管，六非门U51可以选用74LS04芯片。
进一步地，电机控制电路400还用于：
当水冷箱700内的水位低于超低水位H1时，发射机处于无水冷却运行状态，容易损坏，因此，需要控制报警并分断高压，使发射机停止工作，此时控制电极M停止不运行。
当水冷箱700内的水位位于超低水位H1和低水位H2之间时，控制电机M工作，带动水泵为水冷箱700补水。
当水冷箱700内的水位位于低水位H2和高水位H3之间时，保持电机M的工作状态不变。
当水冷箱700内的水位达到高水位H3时，控制电机M停机。
在本实施例中，单片机U4的逻辑状态控制表可以如下表1所示：
表1
表1中，V0’为信号调整电路200输出的电压信号，结合图3，假设超低水位为H1＝0.1m，低水位为H2＝0.15m，高水位为H3＝0.4m，警戒水位为H4＝0.5m。可以令公式(3)中的ρgh＝10，则V0’＝10H0(H0为V0’对应的水位高度)。设置当单片机U4的P1.5口为1时，发送报警分断高压命令，控制发光二极管LED51发光、喇叭S发声报警、高压电源停止为发射机供电。当单片机U4的P1.5口为0时，不发送报警分断高压命令。当单片机U4的P1.7口为1时，发送电机工作命令，控制电机工作，带动水泵为水冷箱700补水。当单片机U4的P1.7口为0时，不发送命令，电机停机。
则由表1可知：
1)当V0’＜1.0V时，水冷箱内的水位低于超低水位，P1.7＝0，电机停机不工作。P1.5＝1，发光二极管LED51发光、喇叭S发声报警，同时继电器U52(断电常开)，继电器U52导通，报警分断高压命令经由继电器U52发送至高压电源使得高压电源停止向发射机提供高压电源(10Kv)，从而保护发射机的安全。
2)当1.0V≤V0’＜1.5V时，水冷箱内的水位位于超低水位和低水位之间，P1.7＝1，电机开始工作转动，带动水泵给水冷箱供水。P1.5＝0，发光二极管LED51不亮、喇叭S不响，继电器U52不导通，无报警保护动作。
3)当1.5V≤V0’<4.0V时，水冷箱内的水位处于补水水位(即低水位与高水位之间)，P1.5和P1.7保持之前的初始值不变，电机保持原状态。
4)当V0’＝4.0V时，水冷箱内的水位达到高水位，P1.7＝0，电机停止转动，水位不再增加。P1.5＝0，发光二极管LED51不亮、喇叭S不响，继电器U52不导通，无报警保护动作。
5)当V0’＝5.0V时，水冷箱内的水位超过高水位到达警戒水位，P1.7＝0，电机停止转动，水位不再增加。P1.5＝1，发光二极管D51发光、喇叭S发声报警，高压电源停止向发射机供电，保护发射机水冷系统的安全。
由于当V0’＝4.0V时，电机即停止工作，水冷箱内的水位不会再增加，但是为了防止水位刚过高水位就断开保护的误操作情况，增设了一个警戒水位，以提高保护电路的可靠性。
进一步地，如图1所示，水位检测报警控制电路还包括保护电路600。
图4是本发明实施例提供的一种保护电路的电路结构图，如图4所示，保护电路600包括第一电压比较器U61和第二电压比较器U62、第一三极管Q61、第二三极管Q62、第三三极管Q63、第四三极管Q64、第一可控硅SCR1、第二可控硅SCR2、第一继电器K1、第二继电器K2、第三继电器K3、第一电位器VR61、第二电位器VR62、第三电位器VR63、第四电位器VR64、第一保护二极管D61、第二保护二极管D62、第三保护二极管D63、第一发光二极管LED61、第二发光二极管LED62、第三发光二极管LED63以及复位按键S1。
第一电位器VR61的一端与信号调整电路200的输出端连接，第一电位器VR61的另一端接地，第一电位器VR61的调节端与第一电压比较器U61的反向输入端连接。第三电位器VR63的一端接+15V电源，第三电位器VR63的另一端接地，第三电位器VR63的调节端与第一电压比较器U61的同向输入端连接。
第一电压比较器U61的输出端与第一三极管Q61的基极连接，第一三极管Q61的集电极接+15V电源，第一三极管Q61的发射极与第一可控硅SCR1的控制极连接。第一可控硅SCR1的正极接+15V电源，第一可控硅SCR1的负极与第一发光二极管LED61的正极连接第一发光二极管LED61的负极接地。第一可控硅SCR1的负极还与第三三极管Q63的基极连接，第三三极管Q63的集电极与第一继电器K1的负极接口连接。第一继电器K1的正极接口接+15V电源，第一继电器K1的C1口与NC1口或NO1口连接，第一继电器K1的C2口与NC2口或NO2口连接，第一继电器K1的NC2口和C2口分别与高压电源连接的第二控制端2A和2B连接，第一保护二极管D61并联在第一继电器K1的两端，第三发光二极管LED63并联在第一继电器K1的两端。
第二电位器VR62的一端与信号调整电路200的输出端连接，第二电位器VR62的另一端接地，第二电位器VR62的调节端与第二电压比较器U62的同向输入端连接。第四电位器VR64的一端接+15V电源，第四电位器VR64的另一端接地，第四电位器VR64的调节端与第二电压比较器U62的反向输入端连接。
第二电压比较器U62的输出端与第二三极管Q62的基极连接，第二三极管Q62的集电极接+15V电源，第二三极管Q62的发射极与第二可控硅SCR2的控制极连接。第二可控硅SCR2的正极接+15V电源，第二可控硅SCR2的负极与第二发光二极管LED62的正极连接，第二发光二极管LED62的负极接地。第二可控硅SCR2的负极还与第四三极管Q64的基极连接，第四三极管Q64的集电极与第二继电器K2的负极接口连接。第二继电器K2的正极接口接+15V电源，第二继电器K2的C1口与NC1口或NO1口连接，第二继电器K2的C2口与NC2口或NO2口连接，第二继电器K2的NC2口和C2口分别与高压电源连接的第三控制端3A和3B连接。第二保护二极管D62并联在第二继电器K2的两端，第四发光二极管LED64并联在第二继电器K2的两端。
第三继电器K3的正极接口与复位按键S1的一端连接，复位按键S1的另一端接+15V电源。第三继电器K2的C1口与NC1口或NO1口连接，第二继电器K2的C2口与NC2口或NO2口连接，第三继电器K3的NO2口与第一可控硅SCR1的负极连接，第三继电器K3的C2口与第一可控硅SCR1的正极连接，第三继电器K3的NO1口与第二可控硅SCR2的负极连接，第三继电器K3的C1口与第二可控硅SCR2的正极连接，第三保护二极管D63并联在第三继电器K3的两端。
在本实施例中，第一电压比较器U61和第二电压比较器U62可以均为LM119电压比较器，第一三极管Q61、第二三极管Q62、第三三极管Q63、第四三极管Q64可以均为3DK9H三级管。第一可控硅SCR1和第二可控硅SCR2可以均为3CT032H可控硅，第一继电器K1、第二继电器K2、第三继电器K3可以均为JZC-4MT/015-01继电器。
在本实施例中，第一继电器K1和第二继电器K2为均为常闭结构。
由于第一继电器K1的NC2口与高压电源的第二控制端2A连通，第一继电器K1的C2口与高压电源的第二控制端2B连通(参见图4)，因此当第一继电器K1闭合时，第一继电器K1的C2口和NC2口连通，保护电路600与高压电源连通，此时高压电源继续向发射机供电。当第一继电器K1断开时，保护电路600与高压电源的连接断开，此时高压电源停止向发射机供电。
同样地，由于第二继电器K2的NC2口与高压电源的第三控制端3A连通，第二继电器K2的C2口与高压电源的第三控制端3B连通(参见图4)，当第二继电器K2闭合时，第二继电器K2的C2口和NC2口连通，保护电路600与高压电源连通，此时高压电源继续向发射机供电。当第二继电器K2断开时，保护电路600与高压电源的连接断开，此时高压电源停止向发射机供电。
与常开式的继电器U52不同，常开式的继电器U52闭合时，高压电源停止向发射机供电，而第一继电器K1和第二继电器K2闭合时，高压电源向发射机供电。各继电器的具体控制方式与高压电源的控制端至高压电源之间的设置有关，本发明对此不做详细描述。
在本实施例中，第一电压比较器U61的电压门限值为超低水位电压门限值，第二电压比较器U62的电压门限值为高水位电压门限值。
保护电路600的电路逻辑表可以如表2所示：
表2
Vo’(V) K1 2A/2B K2 3A/3B 电机 高压
Vo’≤1 断开 断开 闭合 闭合 停止 断开
1＜Vo’＜4 闭合 闭合 闭合 闭合 运行 闭合
4≤Vo’＜5 闭合 闭合 闭合 闭合 停止 闭合
Vo’≥5 闭合 闭合 断开 断开 停止 断开
表2中V0’为信号调整电路200输出的电压信号，2A/2B断开或闭合表示保护电路600与高压电源断开或闭合，3A/3B断开或闭合表示保护电路600与高压电源断开或闭合，当2A/2B、3A/3B中的至少一个状态为断开时，保护电路600与高压电源即断开。
结合图3，在本实施例中，调整第三电位器VR63的大小，即可确定第一电压比较器U61的判决门限(即超低水位电压门限值)，例如1V。调整第四电位器VR64大小确定第二电压比较器U62的判决。
需要说明的是，第二电压比较器U62的判决门限可以设置为警戒水位H4对应的电压。例如，警戒水位为H4＝0.5m，对应的电压为V0’＝10H4＝5V，则第二电压比较器U62的判决门限可以设置为5V，以提高系统的可靠性。
则由表1可知：
1)当V0’≤1V时，第一电压比较器U61输出高电平使第一三极管Q61饱和导通，第一三极管Q61的发射极输出高电平使第一可控硅SCR1导通，进而使可控硅支路中的电压驱动第三三极管Q63导通。第三三极管Q63处在第一继电器K1的线圈回路中，第三三极管Q63导通导致15V直流电压加到了继第一继电器K1的线圈两端，第一继电器K1断开，高压电源停止向发射机供电，系统得以保护，同时电机M停机。
2)当1V≤V0’＜4V时，第一继电器K1和第二继电器K2均闭合，高压电源继续向发射机供电，电机工作运行。
3)当4V≤V0’＜5V时，第一继电器K1和第二继电器K2均闭合，高压电源继续向发射机供电，电机停止工作。
4)当5V≤V0’时，第二电压比较器U62输出高电平使第二三极管Q62饱和导通，第二三极管Q62的发射极输出高电平使第二可控硅SCR2导通，进而使利用可控硅支路中的电压驱动第四三极管Q64导通。第四三极管Q64处在第二继电器K2的线圈回路中，第四三极管Q64导通导致15V直流电压加到了第二继电器K2的线圈两端，第二继电器K2断开，高压电源停止向发射机供电，系统得以保护，电机仍停机。
由于可控硅自身具有“自锁”功能，导通后无论激励是否存在，可控硅将维持支路导通。当系统故障排除(水位高于超低水位或低于警戒水位)后，电路中的第三继电器K3用来控制第一可控硅SCR1和第二可控硅SCR2复位。S1为复位按键，可选择调试时在本地进行本地复位，加载高压时为了安全起见可在控制端进行远程复位。
需要说明的，如图4所示，保护电路600还包括多个电阻和电容，多个电阻和电容的个数、选型以及设置可以根据实际需要进行设置，本发明对此不做限制。
在本实施例中，报警保护电路为软件保护电路，保护电路为硬件保护电路，通过同时设置软件保护和硬件电路双重保护措施，提高了水位检测报警控制电路的可靠性。
需要说明的是，本发明实施例提供的水位检测报警控制电路可使用C语言或Visual Basic语言作为程序开发工具来设计便于人机交互的用户界面。
图5是本发明实施例提供的一种水位检测报警控制电路的软件流程图，下面结合图5，简单介绍一下本发明实施例提供的水位检测报警控制电路的工作原理：
1)水位检测电路中的压力传感器进行水冷箱水位检测。
2)判断检测的水冷箱内液位高度H测是否在低水位H2和高水位H3之间。
3)当H2＜H测＜H3时，此时无论电机是在带动水泵给水冷箱补水使水位不断上升，还是电机没有工作水冷箱内水位不断下降，电机都保持原状。
当H测≤H1时，H1为超低水位，此时电机停机，单片机U4发出报警分断高压命令，继电器U52执行报警分断高压命令分断10KV高压电源。
当H1＜H测≤H2时，此时电机转动，带动水泵给水冷箱供水。
当H3≤H测时，电机停机，补水停止。
判断检测的水冷箱内液位高度H测是否在高水位H3和警戒水位H4之间，当H3≤H测＜H4时，电机停机，补水停止。
当H4≤H测时，电机停机，并分断高压电源，高压电源停止向发射机供电。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水位检测报警控制电路，适用于发射机，所述发射机采用高压电源供电，所述发射机的水冷系统包括水冷箱(700)、水泵和电机M，所述电机M用于驱动所述水泵为所述水冷箱(700)补水，其特征在于，所述水位检测报警控制电路包括依次串联在所述水冷箱(700)和所述电机M之间的水位检测电路(100)、信号调整电路(200)、模数转换电路(300)、电机控制电路(400)和报警保护电路(500)，所述报警保护电路(500)还与所述高压电源的控制端连接，所述电路还包括保护电路(600)，所述保护电路(600)的输入端与所述信号调整电路(200)的输出端连接，所述保护电路的输出端与所述高压电源的控制端连接；
所述水位检测电路(100)，用于检测所述水冷箱(700)内的水位，并将所述水冷箱(700)内的水位变成电压信号；
所述信号调整电路(200)，用于对所述水位检测电路(100)输出的所述电压信号进行放大和滤波处理；
所述模数转换电路(300)，用于将所述信号调整电路(200)输出的所述电压信号转换成数字信号；
所述电机控制电路(400)，用于对所述模数转换电路(300)输出的所述数字信号进行分析处理，以判断所述水冷箱(700)内的水位，并根据所述水冷箱(700)内的水位，控制所述电机M的工作状态，当所述电机M的工作状态为工作时，所述电机M驱动水泵为所述水冷箱(700)补水；
所述报警保护电路(500)，用于在所述水冷箱(700)内的水位低于超低水位或高于高水位时，发出声光警示，并控制所述高压电源停止供电；
所述电压保护电路(600)，用于获取所述信号调整电路(200)输出的所述电压信号，将所述电压信号与电压门限值进行比较，当所述电压信号低于超低水位电压门限值、或高于高水位电压门限值时，控制所述高压电源停止供电。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电机控制电路(400)还用于，
当所述水冷箱(700)内的水位低于超低水位时，控制所述电机M停机；
当所述水冷箱(700)内的水位位于超低水位和低水位之间时，控制所述电机M工作；
当所述水冷箱(700)内的水位位于低水位和高水位之间时，保持所述电机M的工作状态不变；
当所述水冷箱(700)内的水位达到高水位时，控制所述电机M停机。
3.根据权利要求1或2所述的电路，其特征在于，所述水位检测电路(100)包括用于检测所述水冷箱(700)内的压力的压力传感器(110)、可调电阻R1和电池组E1；
所述压力传感器(110)的第一端与所述电池组E1的正极连接，所述压力传感器(110)的第二端与所述可调电阻R1的一端连接，所述可调电阻R1的另一端与所述电池组E1的负极连接，所述压力传感器(110)的第三端为所述水位检测电路(100)的输出端，且所述压力传感器(110)的第三端与所述信号调整电路(200)连接，所述压力传感器(110)的第四端接地。
4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述压力传感器(110)是由第一压敏电阻R1a、第一定值电阻R1b、第二定值电阻R1c和第二压敏电阻R1d组成的惠斯通电桥；
所述第一压敏电阻R1d和第一定值电阻R1c连接的一端为所述压力传感器(110)的第一端，所述第一压敏电阻R1a和第一定值电阻R1b连接的一端为所述压力传感器(110)的第二端，所述第一压敏电阻R1d和第一定值电阻R1a连接的一端为所述压力传感器(110)的第三端，所述第一压敏电阻R1b和第一定值电阻R1c连接的一端为所述压力传感器(110)的第四端。
5.根据权利要求1或2所述的电路，其特征在于，所述信号调整电路(200)包括第一输入电阻R21、第二输入电阻R22、反馈电阻R23、第一滤波电容C21、第二滤波电容C22、第三滤波电容C23和运算放大器U2；
所述第一输入电阻R21的一端与所述水位检测电路(100)的输出端连接，所述第一输入电阻R21的另一端与所述运算放大器U2的同相输入端连接，所述第二输入电阻R22的一端接地，所述第二输入电阻R22的另一端与所述运算放大器U2的反相输入端连接，所述反馈电阻R23的一端与所述运算放大器U2的反相输入端连接，所述反馈电阻R23的另一端与所述运算放大器U2的输出端连接；
所述第一滤波电容C21的一端与所述运算放大器U2的负电源端连接，所述第一滤波电容C21的另一端接地，所述第二滤波电容C22的一端与所述运算放大器U2的正电源端连接，所述第二滤波电容C22的另一端接地，所述第三滤波电容C23的一端与所述运算放大器U2的输出端连接，所述第三滤波电容C23的另一端接地。
6.根据权利要求5所述的电路，其特征在于，所述运算放大器U2为OPA2277运算放大器。
7.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述模数转换电路(300)包括模数转换芯片U31、双D触发器U32、六非门U3A、第一二输入四或非门U3B和第二二输入四或非门U3C；
所述模数转换芯片U31为8位ADC0809芯片，所述双D触发器U32为74LS74触发器；
所述模数转换芯片U31的IN0口与所述信号调整电路(200)的输出端连接，所述模数转换芯片U31的CLK口与所述双D触发器U32的D口和Q口连接，所述模数转换芯片U31的EOC口与所述六非门U3A的输入端连接，所述模数转换芯片U31的ST口和ALE口与所述第一二输入四或非门U3B的输出端连接，所述模数转换芯片U31的OE口与所述第二二输入四或非门U3C的输出端连接；
所述模数转换芯片U31的D0口～D7口与所述电机控制电路(400)连接，所述模数转换芯片U31的Vcc口和VREF+口均连接+5V电源，所述模数转换芯片U31的A口、B口、C口、GND口和VREF-口均接地；
所述双D触发器U32的SD口和CD口均连接+5V电源。
8.根据权利要求7所述的电路，其特征在于，所述电机控制电路(400)包括单片机U4、晶振X4、第一滤波电容C41、第二滤波电容C42和第三滤波电容C43；
所述单片机U4为AT89C51单片机，所述单片机U4的P0.0口～P0.7口分别与所述模数转换芯片U31的D0口～D7口连接，所述单片机U4的P2.7口与所述第二二输入四或非门U3C的一个输入端连接，所述单片机U4的P2.7口还与所述所述第一二输入四或非门U3B的一个输入端连接，所述单片机U4的Vcc口接+5V电源，所述单片机U4的GND口接地，所述单片机U4的ALE/PROG口与所述双D触发器U32的CLK口连接，所述单片机U4的P3.2口与所述六非门U3A的输出端连接，所述单片机U4的P3.6口所述第一二输入四或非门U3B的另一个输入端连接，所述单片机U4的P3.7口与所述第二二输入四或非门U3C的另一个输入端连接；
所述单片机U4的P1.5口和P1.7口与所述报警保护电路(500)连接；
所述晶振X4的一端与所述单片机U4的XTAL1口连接，所述晶振X4的另一端与所述单片机U4的XTAL2口连接；
所述第一滤波电容C41的一端与所述晶振X4的一端连接，所述第一滤波电容C41的另一端接地，所述第二滤波电容C42的一端与所述晶振X4的另一端连接，所述第二滤波电容C42的另一端接地，所述第三滤波电容C43的一端与所述单片机U4的RST口连接，所述第二滤波电容C42的另一端接地。
9.根据权利要求8所述的电路，其特征在于，所述报警保护电路(500)包括发光二极管LED51，保护二极管D51、喇叭S，限流电阻R50，六非门U51和继电器U52；
所述发光二极管LED51的正极与所述单片机U4的P1.5口连接，所述发光二极管LED51的负极与所述限流电阻R50的一端连接，所述限流电阻R50的另一端接地，所述电机M的一端与所述单片机U4的P1.7口连接，所述电机M的另一端接地，所述喇叭S与所述限流电阻R50和所述发光二极管LED51并联；
所述六非门U51的输入端与所述单片机U4的P1.5口连接，所述六非门U51的输出端与所述继电器U52的第二触点连接，所述继电器U52的第四触点接+5V电源，所述继电器U52的第三触点和第一触点分别与所述高压电源的第一控制端1A和1B连接，所述保护二极管D51的正极与所述六非门U51的输出端连接，所述保护二极管D51的负极接+5V电源。
10.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述保护电路(600)包括第一电压比较器U61和第二电压比较器U62、第一三极管Q61、第二三极管Q62、第三三极管Q63、第四三极管Q64、第一可控硅SCR1、第二可控硅SCR2、第一继电器K1、第二继电器K2、第三继电器K3、第一电位器VR61、第二电位器VR62、第三电位器VR63、第四电位器VR64、第一保护二极管D61、第二保护二极管D62、第三保护二极管D63、第一发光二极管LED61、第二发光二极管LED62、第三发光二极管LED63以及复位按键S1；
第一电位器VR61的一端与所述信号调整电路(200)的输出端连接，第一电位器VR61的另一端接地，第一电位器VR61的调节端与第一电压比较器U61的反向输入端连接；第三电位器VR63的一端接+15V电源，第三电位器VR63的另一端接地，第三电位器VR63的调节端与第一电压比较器U61的同向输入端连接；
第一电压比较器U61的输出端与所述第一三极管Q61的基极连接，所述第一三极管Q61的集电极接+15V电源，所述第一三极管Q61的发射极与第一可控硅SCR1的控制极连接，第一可控硅SCR1的正极接+15V电源，第一可控硅SCR1的负极与第一发光二极管LED61的正极连接，第一发光二极管LED61的负极接地；第一可控硅SCR1的负极还与第三三极管Q63的基极连接，第三三极管Q63的集电极与第一继电器K1的负极接口连接，第一继电器K1的正极接口接+15V电源，第一继电器K1的C1口与NC1口或NO1口连接，第一继电器K1的C2口与NC2口或NO2口连接，第一继电器K1的NC2口和C2口分别与所述高压电源连接的第二控制端2A和2B连接，第一保护二极管D61并联在第一继电器K1的两端，第三发光二极管LED63并联在第一继电器K1的两端；
第二电位器VR62的一端与所述信号调整电路(200)的输出端连接，第二电位器VR62的另一端接地，第二电位器VR62的调节端与第二电压比较器U62的同向输入端连接；第四电位器VR64的一端接+15V电源，第四电位器VR64的另一端接地，第四电位器VR64的调节端与第二电压比较器U62的反向输入端连接；
第二电压比较器U62的输出端与所述第二三极管Q62的基极连接，所述第二三极管Q62的集电极接+15V电源，所述第二三极管Q62的发射极与第二可控硅SCR2的控制极连接，第二可控硅SCR2的正极接+15V电源，第二可控硅SCR2的负极与第二发光二极管LED62的正极连接，第二发光二极管LED62的负极接地；第二可控硅SCR2的负极还与第四三极管Q64的基极连接，第四三极管Q64的集电极与第二继电器K2的负极接口连接，第二继电器K2的正极接口接+15V电源，第二继电器K2的C1口与NC1口或NO1口连接，第二继电器K2的C2口与NC2口或NO2口连接，第二继电器K2的NC2口和C2口分别与所述高压电源连接的第三控制端3A和3B连接，第二保护二极管D62并联在第二继电器K2的两端，第四发光二极管LED64并联在第二继电器K2的两端；
第三继电器K3的正极接口与复位按键S1的一端连接，复位按键S1的另一端接+15V电源，第三继电器K2的C1口与NC1口或NO1口连接，第二继电器K2的C2口与NC2口或NO2口连接，第三继电器K3的NO2口与第一可控硅SCR1的负极连接，第三继电器K3的C2口与第一可控硅SCR1的正极连接，第三继电器K3的NO1口与第二可控硅SCR2的负极连接，第三继电器K3的C1口与第二可控硅SCR2的正极连接，第三保护二极管D63并联在第三继电器K3的两端。
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