CN201497543U - 电容感应式水温水位传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及电容感应式水温水位传感器，其特征在于：其是感应电极和温度传感器一起固定在一体支架上面，通过耐高温导线，经过支架上面的导槽，连接到电路板上面的电路；耐高温绝缘外套，将上面的组合体包裹，最后使用耐高温硅胶将绝缘外套与组合体密封；将电路板安装到固定位置。本实用新型结构简单，感应电极与公共接地端的产生电容，可以消除极化对测量结果的影响，使测量结果跟可靠。可以降低水质，水垢对测量结果的敏感性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电容感应式传感器，采用上置式安装，是太阳能热水器测量水位水温的装置。
背景技术
基本原理：传感器使用环境为生活用水，生活用水中含一定量的正负离子，水中的正负离子在外加电压的驱动下，具备一定的导电能力，形成一个等效电阻。本传感器由多个水位电极和一个公共电极组成，水位电极分别记为1水位电极，2水位电极，3水位电极，4水位电极……，其中1水位电极为最下方。当水满至1水位电极处时，公共电极与1水位电极同时浸在水中，两者之间等效电阻改变。同理，当水满至其他水位极时，相应水位电极与公共电极之间的等阻被改变。通过一定电路，检测出各水位电极与公共电极之间的等效电阻改变，从而检测出相应水位状态。
公共电极在最下方，相邻水位电极间串联分别串联一电阻，记为R10，R20，R30，R40。无水时传感器的整体等效电阻为R10+R20+R30+R40，通过阻容振荡(RC振荡)输出一定频率给主控制器。当水满至1水位时，1水位电极与公共电极间型成一个与R10并联的等效电阻R1，此时传感器的整体等电阻为：(R10并R1)+R20+R30+R40，从而改变阻容振荡(RC振荡)输出频率。同理，当水满至其他务水位时，传感器整体的等效电阻被改变。通过详细计算可以发现，此种检测方式使传感器整体等效电阻改变，但是改变量是不太明显的。因此，传感器水质，水垢容易干扰水位测试结果。
发明内容
本实用新型的目的是为了提供一种电容感应式水温水位传感器。
为实现本实用新型的目的，本采用如下技术方案：
电容感应式水温水位传感器，其是感应电极和温度传感器一起固定在一体支架上面，通过耐高温导线，经过支架上面的导槽，连接到电路板上面的电路；耐高温绝缘外套，将上面的组合体包裹，最后使用耐高温硅胶将绝缘外套与组合体密封；将电路板安装到固定位置，在一次灌胶密封。最后将传感器上部防水盖子拧紧。
电路工作原理：
芯片U1的PIN0引脚通过R1，连接到电容C1，然后接地；从C1和R1之间引出感应电极，分别放置于水中，将C1，R1连接到运算放大器正向输入端，运算放大器负向输入端输入固定电压V0，运算放大器输出端连接到COUNT0，芯片U1通过PIN0引脚产生一个交流充电电流，通过R1给C1充电，当水箱中无水的时候，COUNT0输出一个固定值，当有水到感应电极时，相当存在一个感应电容C0，使COUNT0输出的值改变，通过此值的改变可以判断水位的变化。四个COUNT值的变化，送到MCU得到水位信号，热敏电阻2测得的温度值，送到MCU处理后得到温度值，MCU将得到的水温水位信号，通过通讯协议将此值传给主机，完成水温水位的采集。
本实用新型结构简单，感应电极与公共接地端的产生电容，可以消除极化对测量结果的影响，使测量结果跟可靠。可以降低水质，水垢对测量结果的敏感性。
附图说明
图1是本实用新型装于整机的结构示意图。
图2是本实用新型的电路原理图
具体实施方式
本实用新型的目的，特征及优点将结合实施例，参照附图作进一步的说明。通过实施例将有助于理解本实用新型，但不限制本实用新型的内容。本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本实用新型的保护范围。
电容感应式水温水位传感器，结构特点：此传感器结构一体化，感应电极5，6，7，8，温度传感器2，一起固定在一体支架4上面，通过耐高温导线1，经过支架4上面的导槽，连接到电路板9上面；耐高温绝缘外套3，将上面的组合体包裹，最后使用耐高温硅胶将绝缘外套3与组合体密封；将电路板9安装到固定位置，在一次灌胶密封。最后将传感器上部防水盖子拧紧。
电路工作原理：
芯片U1的PIN0引脚通过R1，连接到电容C1，然后接地；从C1和R1之间引出感应电极，分别放置于水中，将C1，R1连接到运算放大器正向输入端，运算放大器负向输入端输入固定电压V0，运算放大器输出端连接到COUNT0，芯片U1通过PIN0引脚产生一个交流充电电流，通过R1给C1充电，当水箱中无水的时候，COUNT0输出一个固定值，当有水到感应电极时，相当存在一个感应电容C0，使COUNT0输出的值改变，通过此值的改变可以判断水位的变化。四个COUNT值的变化，送到MCU得到水位信号，热敏电阻2测得的温度值，送到MCU处理后得到温度值，MCU将得到的水温水位信号，通过通讯协议将此值传给主机，完成水温水位的采集。
Claims (2)
1.电容感应式水温水位传感器，其特征在于：其是感应电极和温度传感器一起固定在一体支架上面，通过耐高温导线，经过支架上面的导槽，连接到电路板上面的电路；耐高温绝缘外套，将上面的组合体包裹，最后使用耐高温硅胶将绝缘外套与组合体密封；将电路板安装到固定位置。
2.根据权利要求1所述的电容感应式水温水位传感器，其特征在于：电路是芯片U1的PIN0引脚通过R1，连接到电容C1，然后接地；从C1和R1之间引出感应电极，分别放置于水中，将C1，R1连接到运算放大器正向输入端，运算放大器负向输入端输个固定电压V0，运算放大器输出端连接到COUNT0，热敏电阻2测得的温度值，送到MCU处理后得到温度值，MCU连接主机。
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