CN208140824U - 一种超低功耗遇水检测电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种超低功耗遇水检测电路，包括PMOS管、R1电阻、R2电阻、XP1接触点和XP2接触点，电路信号同时连接R1电阻和R2电阻，所述R1电阻的另一脚连接PMOS管G极，所述R2另一脚连接PMOS管S极同时连接电源正极，所述PMOS管的D极为电源输出，为设备供电；该超低功耗遇水检测电路与传统遇水监测电路电流功耗毫安级相比，功耗降低非常大，特别适合于长时间无水的监测电路中，具有超低功耗、低成本的优点。

Description

一种超低功耗遇水检测电路

技术领域

本实用新型涉及电压电池采样遇水检测领域，尤其涉及一种超低功耗遇水检测电路。

背景技术

目前遇水监测技术的应用十分广泛，一般未检测到水时处于休眠或者低功耗状态。这意味着设备控制器长时间处于休眠模式，功耗稍低，但对一些难以获取市电或者太阳能供电的情况只能采用电池(锂离子电池或者铅酸蓄电池)供电的场所，如不能降低设备功耗，将会造成通讯困难。由于电池电量有限，需要及时充电或者更换电池，否则会造成电池的永久性损坏，此外对一些长时间休眠的应用场合，超低功耗设计显得尤为重要。

目前市面上的遇水监测终端，使用不同的类型的传感器，如电子水尺水位的测量、船上遇险救生系统等的应用，使用的遇水监测传感器有湿度传感器、遇水形变材料、微处理器引脚监测、电压比较器等。另外，与本发明创造最相近的技术实现方案如下，但都存在一定不足：

湿度传感器：价格高，通信方式采用单总线通信方式、模拟电压、或者I2C等复杂接口，但需要外接微处理器，进行软件编程对协议处理，由于使用微处理器其功耗为数毫安级，体积大，在PCB板上安装不方便，遇水响应一般(采样周期为秒级)，功耗高，成本高。

遇水形变材料：遇水膨胀或遇水软化的材料在遇到水时产生变形力传到电源开关，如公开(公告)号为CN103337408A的一篇中国发明专利公开的遇水快速断电的电源开关，其体积大，在PCB板上安装不方便，响应速度慢(采样周期为秒级)，功耗高，成本高。

微处理器引脚监测：微处理器使用高电平引脚遇水后电平变低进行监测，如公开(公告)号为CN204536808U的一篇中国实用新型专利公开了一种智能电子设备遇水自动关机的电路结构，具有遇水响应快(采样周期为毫秒级)，由于使用微处理器其功耗为数毫安级，所以其功耗高，成本高。

电压比较器(一种集成电路)：利用遇水导电特性，遇水得到分压后的电压对固定电压进行比较，输出高电平，具有遇水响应快(采样周期为毫秒级)，由于比较器固有特性其功耗为数百微安级，表贴面积大(属于集成电路)，易于集成在PCB板上，价格高。

逻辑芯片(一种集成电路)：如电子水尺的应用，使用逻辑芯片，利用遇水导电特性，遇水分压后的逻辑芯片获得高电平，具有遇水响应快(采样周期为毫秒级)，由于逻辑芯片功耗为数百微安级，表贴面积大(属于集成电路)，易于集成在PCB板上，价格高，与电压比较器一样。

因此，特别需要一种低功耗、低成本的超低功耗遇水检测电路，以解决现有技术中存在的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中的缺陷，提供一种低功耗、低成本的超低功耗遇水检测电路，来解决现有技术中存在的问题。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种超低功耗遇水检测电路，包括PMOS管、R1电阻、R2电阻、XP1接触点和XP2接触点，电路信号同时连接R1电阻和R2电阻，所述R1电阻的另一脚连接PMOS管G极，所述R2另一脚连接PMOS管S极同时连接电源正极，所述PMOS管的D极为电源输出，为设备供电。

为了进一步实现本实用新型，所述PMOS管采用型号为AO3401的PMOS管。

为了进一步实现本实用新型，电源正极电压为12V，所述R1电阻和R2电阻的阻值分别为10kΩ和1MΩ。

有益效果

本实用新型利用水的导电性，一旦XP1接触点和XP2接触点同时检测到水，电路信号电压减小，PMOS管G极、管S极之间的电压小于导通阈值电压(负电压)，PMOS管导通，导通偏置电流功耗为微安级，电源开启进入设备；接触点XP1和XP2未监测到水，PMOS管G极、管S极之间的电压约等于0V，PMOS管截止，导通偏置电流功耗为0，由于PMOS管属于电压器件，PMOS管导通和截止时其电流非常小，可以忽略不计，与传统遇水监测电路电流功耗毫安级相比，功耗降低非常大，特别适合于长时间无水的监测电路中，具有遇水相应块(采样周期为纳秒级)，超低功耗、低成本的优点。

附图说明

图1为本实用新型超低功耗遇水检测电路的原理框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步地详细的说明，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，本具体实施的方向以图1方向为标准。

实施例一

如图1所示，本实用新型超低功耗遇水检测电路包括PMOS管、R1电阻、R2电阻、XP1接触点和XP2接触点，其中：

电路信号(Water_check)同时连接R1电阻和R2电阻，R1电阻的另一脚连接PMOS管G极(栅极)，R2另一脚连接PMOS管S极(源极)同时连接电源正极，PMOS管的D极(漏极)为电源输出，为设备供电。

R1电阻属于限流电阻，避免XP1接触点和XP2接触点短路时PMOS管G极、管S极之间电流过大烧坏PMOS管。

PMOS管采用型号为AO3401的PMOS管，电源正极电压为12V，R1电阻和R2电阻的阻值分别为10kΩ和1MΩ。

其工作原理如下：利用水的导电性，一旦XP1接触点和XP2接触点同时检测到水，电路信号电压减小，PMOS管G极、管S极之间的电压小于导通阈值电压(负电压)，PMOS管导通，导通偏置电流功耗为微安级，电源开启进入设备；接触点XP1和XP2未监测到水，PMOS管G极、管S极之间的电压约等于0V，PMOS管截止，导通偏置电流功耗为0，由于PMOS管属于电压器件，PMOS管导通和截止时其电流非常小，可以忽略不计，与传统遇水监测电路电流功耗毫安级相比，功耗降低非常大，特别适合于长时间无水的监测电路中，具有遇水相应块(采样周期为纳秒级)，超低功耗、低成本的优点。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式，本实用新型并不局限于上述实施方式，在实施过程中可能存在局部微小的结构改动，如果对本实用新型的各种改动或变型不脱离本实用新型的精神和范围，且属于本实用新型的权利要求和等同技术范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型。

Claims (3)

1.一种超低功耗遇水检测电路，其特征在于，包括PMOS管、R1电阻、R2电阻、XP1接触点和XP2接触点，电路信号同时连接R1电阻和R2电阻，所述R1电阻的另一脚连接PMOS管G极，所述R2另一脚连接PMOS管S极同时连接电源正极，所述PMOS管的D极为电源输出，为设备供电。

2.根据权利要求1所述的超低功耗遇水检测电路，其特征在于，所述PMOS管采用型号为AO3401的PMOS管。

3.根据权利要求2所述的超低功耗遇水检测电路，其特征在于，电源正极电压为12V，所述R1电阻和R2电阻的阻值分别为10kΩ和1MΩ。