CN201463994U - 浮子式数字液位传感器 - Google Patents
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Abstract
浮子式数字液位传感器涉及一种测量液位的传感器，该传感器包括磁性浮子(1)、浮子滑动杆(2)、磁性开关(3)、上拉电阻(4)、并行输入串行输出集成电路(6)和输入输出接口(11)，磁性浮子(1)沿固定的浮子滑动杆(2)随液面上下滑动，磁性开关(3)连接到并行输入串行输出集成电路(6)的并行输入端子(5)上，并行输入端子(5)上接上拉电阻(4)，并行输入串行输出集成电路(6)的串行输出数据端子(7)、并行输入锁存控制端子(8)、串行输出移位时钟端子(9)分别接到输入输出接口(11)上。本实用新型的有益效果是：液位测量值为数字信号，外接信号线少，检测精度高，抗干扰能力强，制作简单，成本低。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于测量液位的传感器，尤其涉及一种基于浮子式的能将液位高度的测量值以数字量的形式输出的液位传感器。
背景技术
目前，现有的浮子式液位传感器内部采用的是电阻级联形式，通过带磁铁的浮子随液面变化，使磁感应开关闭合短路部分电阻，再通过检测电阻值的变化实现检测液位高度的方法。这种方法测量精度不高，容易受到干扰，特别是输出信号为模拟量，与控制器相连时需经A/D转换成数字量后才能被CPU处理。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种浮子式数字液位传感器，其是基于浮子式的数字量工作方式的液位传感器，能将液位高度的测量值以数字量的形式输出。
为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：
浮子式数字液位传感器，包括磁性浮子、浮子滑动杆、磁性开关、上拉电阻、并行输入串行输出集成电路和输入输出接口，磁性浮子沿固定的浮子滑动杆随液面上下滑动，磁性开关连接到并行输入串行输出集成电路的并行输入端子上，并行输入端子上接上拉电阻，并行输入串行输出集成电路的串行输出数据端子、并行输入锁存控制端子、串行输出移位时钟端子分别接到输入输出接口上。
上述的磁性开关、上拉电阻和并行输入串行输出集成电路组成一个检测单元，液位传感器包括至少一个所述的检测单元；所述的检测单元可接八个磁性开关，分别连接到并行输入串行输出集成电路的八个并行输入端子上，每个并行输入端子上接一个上拉电阻；所述检测单元的数量为两个以上时，各检测单元中的并行输入串行输出集成电路的并行输入锁存控制端子和串行输出移位时钟端子直接相连，下一检测单元中的并行输入串行输出集成电路的串行输出数据端子与上一检测单元中的并行输入串行输出集成电路的串行输入数据端子相连，最上面一个检测单元的串行输出数据端子与并行输入锁存控制端子、串行输出移位时钟端子分别接到输入输出接口上；上述的并行输入串行输出集成电路可以采用集成电路74HC165或者集成电路74LS165等实现。
本实用新型的有益效果是：液位测量值为数字信号，无需经过A/D转换，外接信号线少，检测精度高，抗干扰能力强，制作简单，成本低。
附图说明
图1是本实用新型浮子式数字液位传感器的电路原理图。
图2是本实用新型浮子式数字液位传感器的单元结构图。
图3是本实用新型浮子式数字液位传感器的组成结构图。
图中：1、磁性浮子，2、浮子滑动杆，3、磁性开关，4、上拉电阻，5、并行输入端子，6、并行输入串行输出集成电路，7、串行输出数据端子，8、并行输入锁存控制端子，9、串行输出移位时钟端子，10、串行输入数据端子，11、输入输出接口.
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步详细地描述：
如图1至图3所示，本实用新型的浮子式数字液位传感器主要由磁性浮子1、浮子滑动杆2、磁性开关3、上拉电阻4、并行输入串行输出集成电路6和输入输出接口11组成；磁性浮子1可以沿固定的浮子滑动杆2随液面上下滑动；磁性开关3、上拉电阻4和并行输入串行输出集成电路6组成一个检测单元，每个检测单元可接八个磁性开关3(即开关S1～S8)，分别连接到并行输入串行输出集成电路6的八个并行输入端子5(即端子D0～D7)上，同时，每个并行输入端子5上接一个上拉电阻4，并行输入串行输出集成电路6采用集成电路74HC165实现，管脚排列如图1所示。
由多个图2所示的单元结构可制成所需量程和精度的液位传感器，各单元结构连接如图3所示。各单元中并行输入串行输出集成电路6的并行输入锁存控制端子8和串行输出移位时钟端子9直接相连，下一单元的串行输出数据端子7与上一单元的串行输入数据端子10相连，最上面一个单元的串行输出数据端子7与并行输入锁存控制端子8、串行输出移位时钟端子9、分别接到输入输出接口11上，实现检测数字量数据的输出。
下面通过一个实施例来说明本实用新型浮子式数字液位传感器的工作原理：
将磁性开关3的一端接地，另一端接到并行输入串行输出集成电路6即芯片74HC165上，接到集成电路6的一端接一个大小为2～10KΩ的上拉电阻4，以确保磁性开关3打开时，该集成电路端口的电位可靠为高电平，即逻辑状态为“1”。当磁性浮子1随液面运动，对应位置的磁性开关3闭合，该集成电路端口的电平变成低电平，即逻辑状态为“0”。每片74HC165上可最多接八个磁性开关3和八个上拉电阻组成一个单元，通过74HC165的锁存控制端将八个开关的打开逻辑“1”或闭合逻辑“0”状态锁存到芯片内部，再由移位时钟信号通过串行输出端口输出出来，根据输出的八个数字量就可知道对应磁性开关3的打开或闭合状态，从而就可知道液位的高度。多个上述单元串联连接可以测量任意所需要的液位高度，磁性开关之间间距决定检测精度。由于是数字量的输出形式，所以，通过MCU(Micro Controller Unit，微控制器)控制，很容易把液位高度读出并显示。
本实用新型的浮子式数字液位传感器的液位测量值为数字信号，无需经过A/D转换，且电路外接信号线少，检测精度高，抗干扰能力强，制作简单，成本低。
Claims (5)
1.浮子式数字液位传感器，其特征在于，该传感器包括磁性浮子(1)、浮子滑动杆(2)、磁性开关(3)、上拉电阻(4)、并行输入串行输出集成电路(6)和输入输出接口(11)，磁性浮子(1)沿固定的浮子滑动杆(2)随液面上下滑动，磁性开关(3)连接到并行输入串行输出集成电路(6)的并行输入端子(5)上，并行输入端子(5)上接上拉电阻(4)，并行输入串行输出集成电路(6)的串行输出数据端子(7)、并行输入锁存控制端子(8)、串行输出移位时钟端子(9)分别接到输入输出接口(11)上。
2.根据权利要求1所述的浮子式数字液位传感器，其特征在于，所述的磁性开关(3)、上拉电阻(4)和并行输入串行输出集成电路(6)组成一个检测单元，液位传感器包括至少一个所述的检测单元。
3.根据权利要求2所述的浮子式数字液位传感器，其特征在于，所述的检测单元接八个磁性开关(3)，分别连接到并行输入串行输出集成电路(6)的八个并行输入端子(5)上，每个并行输入端子(5)上接一个上拉电阻(4)。
4.根据权利要求2所述的浮子式数字液位传感器，其特征在于，所述检测单元的数量为两个以上，各检测单元中的并行输入串行输出集成电路(6)的并行输入锁存控制端子(8)和串行输出移位时钟端子(9)直接相连，下一检测单元中的并行输入串行输出集成电路(6)的串行输出数据端子(7)与上一检测单元中的并行输入串行输出集成电路(6)的串行输入数据端子(10)相连，最上面一个检测单元的串行输出数据端子(7)与并行输入锁存控制端子(8)、串行输出移位时钟端子(9)分别接到输入输出接口(11)上。
5.根据权利要求1-5任一项所述的浮子式数字液位传感器，其特征在于，所述的并行输入串行输出集成电路(6)采用集成电路74HC165或集成电路74LS165实现。
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Cited By (3)
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| CN106546301A (zh) * | 2017-01-19 | 2017-03-29 | 吉林省水土保持科学研究院 | 模块式电极水位尺 |
| CN106768200A (zh) * | 2016-12-02 | 2017-05-31 | 杭州电子科技大学 | 一种液位传感器性能检测装置及检测方法 |
| CN108572021A (zh) * | 2017-03-13 | 2018-09-25 | 上海融德机电工程设备有限公司 | 智能双浮子液位计 |
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2009
- 2009-07-28 CN CN2009200940882U patent/CN201463994U/zh not_active Expired - Fee Related
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