CN205826784U - 一种水浸检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水浸检测装置，所述装置包括：单片机、功耗控制电路、检测电路、告警指示电路，其中，所述功耗控制电路、所述检测电路、所述告警指示电路均与所述单片机连接，实现了水浸检测装置功耗低，尺寸小，抗干扰性能强的技术效果。

Description

一种水浸检测装置

技术领域

本实用新型涉及检测设备研究领域，具体地，涉及一种水浸检测装置。

背景技术

传统水浸检测电路有许多缺点，例如待机功耗高，工作电流大，使用温度范围窄，抗干扰性能不好等缺点。现有基于电阻检测的模块要么基于变送器技术，应用于工业场所，使用12V或24VDC供电，要么使用在民用场所，使用220-V交流供电；大都需要配合专用探头；类似模块或产品的探测端，电源端，输出端一般都需要兼容不同电压等级，必须使用电压隔离，防护与转换电路，导致模块或产品尺寸和功耗很大。

综上所述，本申请发明人在实现本申请实施例中实用新型技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：

在现有技术中，现有的传统水浸检测电路存在功耗大、尺寸大、抗干扰性能较低的技术问题。

实用新型内容

本实用新型提供了一种水浸检测装置，解决了现有的传统水浸检测电路存在功耗大、尺寸大、抗干扰性能较低的技术问题，实现了水浸检测装置功耗低，尺寸小，抗干扰性能强的技术效果。

为解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种水浸检测装置，所述装置包括：

单片机型号为PIC12LF1822、功耗控制电路、检测电路、告警指示电路，其中，所述功耗控制电路、所述检测电路、所述告警指示电路均与所述单片机连接。

其中，单片机是现有技术中的装置。

其中，所述功耗控制电路具体包括：电阻R1、电阻R2、第一金氧半场效晶体管、微控制器，其中，第一金氧半场效晶体管为N型，电阻R1的一端与输入端连接，所述电阻R1的另一端与第一金氧半场效晶体管的G级连接，电阻R2一端接地，所述电阻R2的另一端与第一金氧半场效晶体管的G极连接，微控制器一端与第一金氧半场效晶体管的G极连接，微控制器另一端与第一金氧半场效晶体管的D极连接，第一金氧半场效晶体管的S极与输出端连接。

其中，所述检测电路具体包括：探针1、探针2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、第二金氧半场效晶体管、电阻R6、电阻R7、电阻R8、第三金氧半场效晶体管，第二和第三金氧半场效晶体管均为P型，电阻R3一端与探针2连接，电阻R3另一端与第二金氧半场效晶体管的G极连接，电阻R4一端与第二金氧半场效晶体管的G极连接，电阻R4另一端与电阻R5一端连接，电阻R5另一端与第二金氧半场效晶体管的S极连接，第二金氧半场效晶体管的D极与第三金氧半场效晶体管的S极连接；电阻R6一端与探针1连接，电阻R6另一端与第三金氧半场效晶体管的G极连接，电阻R7一端与第三金氧半场效晶体管的D极连接，电阻R7另一端接地，电阻R8一端与第三金氧半场效晶体管的G极连接，电阻R8另一端接地。

其中，所述告警指示电路具体包括：电阻R9、电阻R10、第四金氧半场效晶体管，第四金氧半场效晶体管为N型，单片机输入端连接检测电路信号，单片机输出端与电阻R9的一端连接，电阻R9另一端与第四金氧半场效晶体管的G极连接，电阻R10一端与第四金氧半场效晶体管的G极连接，电阻R10另一端接地，第四金氧半场效晶体管的S极接地，第四金氧半场效晶体管的D极为输出端，输出告警信号。

其中，所述装置还包括3V纽扣电池，所述3V纽扣电池与所述装置连接，所述3V纽扣电池用于为装置提供电能。

其中，所述装置还包括传感器，使用普通铜导线作为传感器，所述传感器与所述检测电路连接。

其中，所述告警指示电路与主机设备的CPU连接。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

由于采用了将水浸检测装置设计为包括：单片机、功耗控制电路、检测电路、告警指示电路，其中，所述功耗控制电路、所述检测电路、所述告警指示电路均与所述单片机连接的技术方案，所以，有效解决了现有的传统水浸检测电路存在功耗大、尺寸大、抗干扰性能较低的技术问题，进而实现了水浸检测装置功耗低，尺寸小，抗干扰性能强的技术效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定；

图1是本申请实施例一中水浸检测装置的组成示意图；

图2是本申请实施例一中功耗控制电路的组成示意图；

图3是本申请实施例一中检测电路的组成示意图；

图4是本申请实施例一中告警指示电路的组成示意图。

具体实施方式

本实用新型提供了一种水浸检测装置，解决了现有的传统水浸检测电路存在功耗大、尺寸大、抗干扰性能较低的技术问题，实现了水浸检测装置功耗低，尺寸小，抗干扰性能强的技术效果。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

下面结合具体实施例及附图，对本发明作进一步地的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例一：

请参考图1-图4，提供了一种水浸检测装置，所述装置包括：

单片机、功耗控制电路、检测电路、告警指示电路，其中，所述功耗控制电路、所述检测电路、所述告警指示电路均与所述单片机连接。

本浸水检测装置是基于超低功耗单片机与电压检测电路。模块使用3V纽扣电池供电，采用普通导线作为探测极，采用新型低电压超低功耗单片机，利用单片机中现有的软件抗干扰及降低功耗的算法设计，大大降低了功耗与模块尺寸。

本实用新型要解决的问题是传统检测电路的许多缺点，例如待机功耗高，工作电流大，使用温度范围窄，抗干扰性能不好。本装置是一款应用于车内或船上机箱式通信设备内部的检测设备浸水状态的专用装置，可以精确判断传感器的浸水状态，适用于从普通纯水到海水的各种电导率和纯度的水质。

检测装置在使用时，安装在主机设备内部，通过设备上的3V纽扣电池供电。在接通固定于设备上的传感器后，开始监控设备是否浸水，在检测到浸水信号，并通过检测模块上的处理器处理之后，将浸水告警输出给主机设备的CPU模块，完成检测。

本实用新型通过检测输入的两个浸水信号或一个浸水信号检出浸水状态， 并给出浸水指示信号，指示信号为低有效的OD输出。其中，当使用一个浸水信号时，另一个检测脚接应用环境信号地。检测电路分为检测部分和测量部分，待机工作时只开启监测电路，获取传感器上电压的瞬态变化，消耗很小的具备高灵敏性，能够检测到极小电压。在需要测量浸水值时，由单片机中现有的软件开启测量电路，经过相应的滤波和增益放大之后，送给单片机内部的ADC模块进行模数转换。在获取到浸水电流数值后，关闭测量电路。待机时，检测部分具有超低功耗，静态工作电流不超过100nA。

功耗控制电路控制整个浸水模块的供电，与单片机中现有的软件配合，开启和关闭相关部分的供电，唤醒处理器，控制处理器在待机状态中进入休眠状态。维持和保证整个浸水模块的低功耗工作状态。

由于检测电路在检测到电压异常后，单机片开启测量电路部分，若检测到电压超过阈值之后，输出浸水告警信号给告警指示及保持电路，由该部分锁定告警指示并输出给浸水检测模块所在设备的中央处理器，产生告警中断。而浸水检测电路及处理器返回待机及休眠状态，监测传感器下一次从浸水状态返回到非浸水状态的电流瞬变过程；告警指示及保持电路的驱动能力3V到12V。

目前本实用新型具有极低工作电流，和良好的响应时间。采用灌封工艺密封、金属外壳屏蔽，抗干扰性能佳。指示信号OD输出低有效。

尺寸：14.5 × 18.5 × 7.1mm ；

重量：≤20g。

环境适应性：

工作环境：温度：-55℃—+85℃, 湿度：5%～90%（非凝结）

存储环境：温度：-55℃—+85℃, 湿度：5%～90%（非凝结）

测试条件：常温25℃，电池供电3V±10%。

功耗控制电路使用MOS芯片作为电源开关，由PIC单片机中现有的功耗控制算法实现电源切换，实现功耗控制；

告警指示电路是由单片机内部锁存触发器与后端MOS管配合，输出低有效的OD信号作为告警信号传给外部CPU。

当浸水检测模块在上电完成初始化之后，进入待机状态，开始监测浸水电压，在监测到传感器上的电压瞬变后，检测电路触发相应信号，以中断形式送给处理器，使处理器的工作状态切换到测量状态，在测量完浸水电压值之后，判断电压是否超过浸水阈值。在判断电压值在测量时间区间内超过浸水阈值，切换到告警状态，之后返回待机状态；在判断电压瞬变为非浸水电压扰动后，直接进入待机状态。

检测原理：

检测电路主要依靠检测探针DET+和DET-上电压的变化来检测是否浸水。若设备没有浸水，则GPIOC输出高电平；若设备浸水，GPIOC输出低电平；两种不同的电平输出给单片机，单片机经过读取GPIOC的值，来判断是否浸水。

工作过程：

（1）当上电时，PIC进行初始化；初始状态：

GPIOA输出为低，关闭OC输出逻辑中的N型MOS管

GPIOB输出为高，关闭检测电路的供电

GPIOC输入

（2）初始化完成后，进行自检。如输出GPIOB，使检测电路电源打开，检测GPIOC的端口状态，正常为低；自检完成后，检测电路电源为关断状态；自检通过后进入正常工作状态；

（3）进入工作状态，在该状态，定时唤醒CPU，进行浸水状态检测；每60ms定时打开检测电路，检GPIOC的状态，如果在检测电路工作时，如果GPIOC为低，表示设备未浸水，则进入休眠状态；如GPIOC输入高，则判定浸水，则输出GPIOA为高，打开OC输出逻辑中的N型MOS管；

上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：

由于采用了将水浸检测装置设计为包括：单片机、功耗控制电路、检测电路、告警指示电路，其中，所述功耗控制电路、所述检测电路、所述告警指示电路均与所述单片机连接的技术方案，所以，有效解决了现有的传统水浸检测电路存在功耗大、尺寸大、抗干扰性能较低的技术问题，进而实现了水浸检测装置功耗低，尺寸小，抗干扰性能强的技术效果。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种水浸检测装置，其特征在于，所述装置包括：

单片机、功耗控制电路、检测电路、告警指示电路，其中，所述功耗控制电路、所述检测电路、所述告警指示电路均与所述单片机连接。

2.根据权利要求1所述的水浸检测装置，其特征在于，所述功耗控制电路具体包括：电阻R1、电阻R2、第一金氧半场效晶体管、微控制器，其中，第一金氧半场效晶体管为N型，电阻R1的一端与输入端连接，所述电阻R1的另一端与第一金氧半场效晶体管的G级连接，电阻R2一端接地，所述电阻R2的另一端与第一金氧半场效晶体管的G极连接，微控制器一端与第一金氧半场效晶体管的G极连接，微控制器另一端与第一金氧半场效晶体管的D极连接，第一金氧半场效晶体管的S极与输出端连接。

3.根据权利要求1所述的水浸检测装置，其特征在于，所述检测电路具体包括：探针1、探针2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、第二金氧半场效晶体管、电阻R6、电阻R7、电阻R8、第三金氧半场效晶体管，第二和第三金氧半场效晶体管均为P型，电阻R3一端与探针2连接，电阻R3另一端与第二金氧半场效晶体管的G极连接，电阻R4一端与第二金氧半场效晶体管的G极连接，电阻R4另一端与电阻R5一端连接，电阻R5另一端与第二金氧半场效晶体管的S极连接，第二金氧半场效晶体管的D极与第三金氧半场效晶体管的S极连接；电阻R6一端与探针1连接，电阻R6另一端与第三金氧半场效晶体管的G极连接，电阻R7一端与第三金氧半场效晶体管的D极连接，电阻R7另一端接地，电阻R8一端与第三金氧半场效晶体管的G极连接，电阻R8另一端接地。

4.根据权利要求1所述的水浸检测装置，其特征在于，所述告警指示电路具体包括：电阻R9、电阻R10、第四金氧半场效晶体管，第四金氧半场效晶体管为N型，单片机输入端连接检测电路信号，单片机输出端与电阻R9的一端连接，电阻R9另一端与第四金氧半场效晶体管的G极连接，电阻R10一端与第四金氧半场效晶体管的G极连接，电阻R10另一端接地，第四金氧半场效晶体管的S极接地，第四金氧半场效晶体管的D极为输出端，输出告警信号。

5.根据权利要求1所述的水浸检测装置，其特征在于，所述装置还包括3V纽扣电池，所述3V纽扣电池与所述装置连接，所述3V纽扣电池用于为装置提供电能 。

6.根据权利要求1所述的水浸检测装置，其特征在于，所述装置还包括传感器，所述传感器与所述检测电路连接。

7.根据权利要求1所述的水浸检测装置，其特征在于，所述告警指示电路与主机设备的CPU连接。