CN206208340U - 水位检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种水位检测装置，包括水位探针和水位探测电路，水位探测电路包括信号发生单元、充放电单元、第一探针连接端、第二探针连接端、检测单元，其中：信号发生单元，用于向充放电单元输出方波信号；充放电单元，用于将所接收的方波信号输出到第一探针连接端，且对第一探针连接端输出的水位检测信号进行充放电处理；第一探针连接端，用于与一个水位探针电连接，并向检测单元输出水位检测信号。本实用新型通过输出方波信号，采用RC充放电原理，通过检测波形幅度变化判断水位，因此检测过程无电解反应，不会产生水垢，延长使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及水位检测相关技术领域，特别是一种水位检测装置。
背景技术
水位检测是指对纯净水TDS1、自来水、过饱和盐水TDS-999等各种水质的水位进行检测，现有的水位检测方式主要有：
1.直流方式检测水位方式，该方式通过两个水位探针分别插入水中，当水位有效时，会有电流通过，然而，该水位检测方式，容易结垢，且对水质TDS适应范围较小；
2.水浮子方式，该方式通过浮球开关检测水位是否有效，该方式的检测电路简单，然而成本较高，而且针对不同水位要求，水浮子需要重新设计。
实用新型内容
基于此，有必要针对现有技术的水位检测方式，容易因为电解反应造成水垢，成本较高的技术问题，提供一种水位检测装置。
本实用新型提供一种水位检测装置，包括水位探针和水位探测电路，所述水位探测电路包括信号发生单元、充放电单元、第一探针连接端、第二探针连接端、检测单元，所述信号发生单元、所述充放电单元、所述第一探针连接端、所述检测单元依次串联，一个所述水位探针与所述第一探针连接端电连接，另一所述水位探针与所述第二探针连接端电连接，且所述第二探针连接端接地，其中：
所述信号发生单元，用于向充放电单元输出方波信号；
所述充放电单元，用于将所接收的方波信号输出到第一探针连接端，且对第一探针连接端输出的水位检测信号进行充放电处理；
所述第一探针连接端，用于与一个所述水位探针电连接，并向检测单元输出水位检测信号。
进一步的，所述充放电单元为串联在所述信号发生单元与所述第一探针连接端之间的充放电电容。
进一步的，还包括与所述第一探针连接端电连接的隔直单元；
所述隔直单元，用于对第一探针连接端的输出水位检测信号进行隔直后输出至检测单元。
更进一步的，所述隔直单元为隔直电容。
进一步的，还包括与所述第一探针连接端电连接的电压钳位单元；
所述电压钳位单元，用于对第一探针连接端的输出水位检测信号进行电压钳位后输出至检测单元。
更进一步的，所述电压钳位单元包括双端稳压二极管，所述双端稳压二极管的一端接电源，另一端接地，所述第一探针连接端与所述双端稳压二极管的输出端电连接。
再进一步的，还包括与所述第一探针连接端电连接的限流电阻。
本实用新型通过输出方波信号，采用RC充放电原理，通过检测波形幅度变化判断水位，因此检测过程无电解反应，不会产生水垢，延长使用寿命。同时，适应水位范围大，且可以根据不同水质调整检测灵敏度。另外，本实用新型成本低，仅使用简单的RC电路，无需运放及光耦之类成本较高的元器件。
附图说明
图1为本实用新型一种水位检测装置的模块示意图；
图2为本实用新型水位探测电路的具体电路图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细的说明。
如图1所示为本实用新型一种水位检测装置的模块示意图，包括水位探针10和水位探测电路20，所述水位探测电路20包括信号发生单元21、充放电单元22、第一探针连接端23、第二探针连接端24、检测单元25，所述信号发生单元21、所述充放电单元22、所述第一探针连接端23、所述检测单元25依次串联，一个所述水位探针10与所述第一探针连接端23电连接，另一所述水位探针10与所述第二探针连接端24电连接，且所述第二探针连接端24接地，其中：
所述信号发生单元21，用于向充放电单元22输出方波信号；
所述充放电单元22，用于将所接收的方波信号输出到第一探针连接端23，且对第一探针连接端23输出的水位检测信号进行充放电处理；
所述第一探针连接端23，用于与一个所述水位探针电连接，并向检测单元25输出水位检测信号。
具体来说，信号发生单元21用于产生方波信号，当水位还未上升至检测位置时，第一探针连接端23和第二探针连接端24断开，此时第一探针连接端23输出的水位检测信号与信号发生单元21产生的方波基本一致，第一探针连接端23输出的水位检测信号在一个方波周期内的平均电压与信号发生单元21产生的方波在一个方波周期内的平均电压一致。
当水位上升至检测位置时，水本身形成电阻，相当于在第一探针连接端23和第二探针连接端24之间串联进水的等效电阻R1，该等效电阻与充放电单元22形成充放电电路，从而使得信号发生单元21输出的方波信号发生变化，与信号发生单元21产生的方波在一个方波周期内的平均电压相比，第一探针连接端23输出的水位检测信号在一个方波周期内的平均电压会大幅下降。
因此，检测单元25只需要获取第一探针连接端23输出的水位检测信号在一个方波周期内的平均电压作为检测电压，当该检测电压小于预设阈值时，可以判断水位到达检测位置。
优选地，信号发生单元21和检测单元25可以集成到同一个单片机中实现。
本实用新型通过输出方波信号，采用RC充放电原理，通过检测波形幅度变化判断水位，因此检测过程无电解反应，不会产生水垢，延长使用寿命。同时，适应水位范围大，且可以根据不同水质调整检测灵敏度。另外，本实用新型成本低，仅使用简单的RC电路，无需运放及光耦之类成本较高的元器件。
如图2所示，在其中一个实施例中，所述充放电单元22为串联在所述信号发生单元与所述第一探针连接端23之间的充放电电容C10。
当水位上升至检测位置时，水本身形成电阻，相当于在第一探针连接端23和第二探针连接端24之间串联进水的等效电阻，该等效电阻与充放电电容C10形成充放电电路。
在其中一个实施例中，还包括与所述第一探针连接端电连接的隔直单元26；
所述隔直单元26，用于对第一探针连接端的输出水位检测信号进行隔直后输出至检测单元。
本实施例增加隔直单元26，从而对第一探针连接端输出的水位检测信号进行隔直以去除直流分量。
在其中一个实施例中，所述隔直单元26为隔直电容C11。
在其中一个实施例中，还包括与所述第一探针连接端电连接的电压钳位单元27；
所述电压钳位单元27，用于对第一探针连接端的输出水位检测信号进行电压钳位后输出至检测单元。
本实施例增加电压钳位单元27，从而保证输出的水位检测信号在检测单元25的可检测范围内。
在其中一个实施例中，所述电压钳位单元27包括双端稳压二极管D1，所述双端稳压二极管D1的一端接电源，另一端接地，所述第一探针连接端23与所述双端稳压二极管D1的输出端电连接。
在其中一个实施例中，还包括与所述第一探针连接端电连接的限流电阻R2。
作为本实用新型的最佳实施例，如图2所示,水位探测电路20包括单片机U1、充放电电容C10、第一探针连接端23、第二探针连接端24、隔直电容C11、限流电阻R2、双端稳压二极管D1，单片机U1、充放电电容C10、第一探针连接端23、隔直电容C11、限流电阻R2、双端稳压二极管D1依次串联形成回路，第二探针连接端24接地。一个水位探针与第一探针连接端23连接，另一个水位探针与第二探针连接端24连接，两个水位探针置于待测容器中。
采用本实用新型的检测方式，当水位到达检测位置时，水位检测信号会变形为极窄的脉冲信号，因此，在一个方波周期内，其平均电压会明显下降，从而只需要对水位检测信号在一个方波周期内的平均电压进行检测，当其下降至预设阈值时，即可判断待测容器内的水位到达检测位置。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (7)
1.一种水位检测装置，其特征在于，包括水位探针和水位探测电路，所述水位探测电路包括信号发生单元、充放电单元、第一探针连接端、第二探针连接端、检测单元，所述信号发生单元、所述充放电单元、所述第一探针连接端、所述检测单元依次串联，一个所述水位探针与所述第一探针连接端电连接，另一所述水位探针与所述第二探针连接端电连接，且所述第二探针连接端接地，其中：
所述信号发生单元，用于向充放电单元输出方波信号；
所述充放电单元，用于将所接收的方波信号输出到第一探针连接端，且对第一探针连接端输出的水位检测信号进行充放电处理；
所述第一探针连接端，用于与一个所述水位探针电连接，并向检测单元输出水位检测信号。
2.根据权利要求1所述的水位检测装置，其特征在于，所述充放电单元为串联在所述信号发生单元与所述第一探针连接端之间的充放电电容。
3.根据权利要求1所述的水位检测装置，其特征在于，还包括与所述第一探针连接端电连接的隔直单元；
所述隔直单元，用于对第一探针连接端的输出水位检测信号进行隔直后输出至检测单元。
4.根据权利要求3所述的水位检测装置，其特征在于，所述隔直单元为隔直电容。
5.根据权利要求1所述的水位检测装置，其特征在于，还包括与所述第一探针连接端电连接的电压钳位单元；
所述电压钳位单元，用于对第一探针连接端的输出水位检测信号进行电压钳位后输出至检测单元。
6.根据权利要求5所述的水位检测装置，其特征在于，所述电压钳位单元包括双端稳压二极管，所述双端稳压二极管的一端接电源，另一端接地，所述第一探针连接端与所述双端稳压二极管的输出端电连接。
7.根据权利要求1～6任一项所述的水位检测装置，其特征在于，还包括与所述第一探针连接端电连接的限流电阻。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201621300901.3U CN206208340U (zh) | 2016-11-30 | 2016-11-30 | 水位检测装置 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201621300901.3U CN206208340U (zh) | 2016-11-30 | 2016-11-30 | 水位检测装置 |
Publications (1)
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| CN206208340U true CN206208340U (zh) | 2017-05-31 |
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ID=58751811
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN201621300901.3U Active CN206208340U (zh) | 2016-11-30 | 2016-11-30 | 水位检测装置 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112484808A (zh) * | 2020-11-25 | 2021-03-12 | 珠海格力电器股份有限公司 | 水位检测电路、方法、存储介质及蒸烤箱 |
| CN112880772A (zh) * | 2021-01-12 | 2021-06-01 | 珠海格力电器股份有限公司 | 水位检测装置、方法、存储介质及电水壶 |
| CN114089054A (zh) * | 2021-09-30 | 2022-02-25 | 国网浙江省电力有限公司武义县供电公司 | 分布式漏电监测方法 |
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2016
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