CN209043411U - 一种交流电水位检测电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种交流电水位检测电路。这种交流电水位检测电路由变压器和水位检测单元组成，水位检测单元输入一个测量信号，通过分压、滤波、整流后驱动三极管，输出一个高低电平，水位检测单元输出端可接光耦驱动其他电路，也可经过单片机处理后，控制后级电路。在相同应用场合下，本实用新型可使测量电极不易被氧化，水位检测方便，电路简单，可实现多路水位的检测，对动态水位检测效果较好，成本低廉，有较大的实用价值。

Description

一种交流电水位检测电路

技术领域

本实用新型涉及工业自动控制技术领，尤其适用于交流电测水控制，特别涉及一种交流电水位检测电路。

背景技术

水位检测电路广泛应用于自动化仪器仪表中。在水箱、水池、锅炉等许多储水用水设备中，都需要对其水位进行检测，实时了解水位信息并对其进行控制，这就需要水位检测设备来测量水位。

现如今，测量水位的检测方法有很多，主要分接触式和非接触式两种。对于非接触式的水位检测，常见的有红外、超声波测水位，但这些测水方式对于液位的测量受外界环境干扰比较严重，成本较高。

接触式测水的检测方式主要有直流测水和交流电测水。现工业测水中，有大部分使用的是直流测水，其缺点是与水接触的测量探头电极处于电镀状态，会使其周围形成氧化膜，影响其导电性，大大降低其检测效果，如长时间使用，可能会使得电路无法正常工作，而且其电路部分较为复杂，成本较高。

本实用新型采用接触式交流电测水的方式，可以解决上述提到的问题，其电路部分主要由变压器、水位检测单元组成，也可加入单片机对测量结果进行处理，提高准确度，电路简单，成本低廉，且有很大的实用价值。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种交流水位检测电路，由变压器和水位检测单元组成，水位检测单元输入一个测量信号，通过分压、滤波、整流后驱动三极管，输出一个高低电平。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种交流电水位检测电路，包括变压器和水位检测单元，所述变压器用于提供交流电，所述变压器输出端的一端COM与被测对象信号连接，另一端GND与所述水位检测单元信号连接，所述被测对象的输出端VIN与所述水位检测单元的输入端信号连接；所述水位检测单元包括分压电路、整流电路、充放电电路和驱动电路，所述分压电路由电阻R1、R2和电容C2组成；所述整流电路包括二极管D1；所述充放电电路由电阻R3、R4、R5和电容C1组成；所述驱动电路由三极管Q1、Q2和电阻R6组成。

上述的交流电水位检测电路，还包括控制器模块，所述水位检测单元的输出端VOUT与所述控制器模块信号连接，所述控制器模块为单片机模块。

上述的交流电水位检测电路，所述电阻R1为所述被测对象的电阻。

上述的交流电水位检测电路，所述水位检测单元的输出端串联连接一光耦，所述光耦的发射极与集电极之间连接有水位警示电路，当水位检测单元感应到水位超出上限时，所述水位警示电路中的指示灯亮，起到警示作用。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：这种交流电水位检测电路由变压器和水位检测单元组成，水位检测单元输入一个测量信号，通过分压、滤波、整流后驱动三极管，输出一个高低电平，水位检测单元输出端可接光耦驱动其他电路，也可经过单片机处理后，控制后级电路。在相同应用场合下，本实用新型可使测量电极不易被氧化，水位检测方便，电路简单，可实现多路水位的检测，对动态水位检测效果较好，成本低廉，有较大的实用价值。

附图说明

图1为本实用新型的一种交流电水位检测电路的结构示意图；

图2为本实用新型的变压器输出电路结构示意图；

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

参阅图1、图2，一种交流电水位检测电路，包括变压器和水位检测单元，所述变压器用于提供交流电，所述变压器输出端的一端COM与被测对象信号连接，另一端GND与所述水位检测单元信号连接，所述被测对象的输出端VIN与所述水位检测单元的输入端信号连接；所述水位检测单元包括分压电路、整流电路、充放电电路和驱动电路，所述分压电路由电阻R1、R2和电容C2组成；所述整流电路包括二极管D1；所述充放电电路由电阻R3、R4、R5和电容C1组成；所述驱动电路由三极管Q1、Q2和电阻R6组成。

进一步地，本发明一种交流电水位检测电路的较佳的实施例中，还包括控制器模块，所述水位检测单元的输出端VOUT与所述控制器模块信号连接，所述控制器模块为单片机模块。

进一步地，本发明一种交流电水位检测电路的较佳的实施例中，所述电阻R1为所述被测对象的电阻。

当被测水位低于电极时，电路断开，此时水位检测单元输入电压VIN为0V，驱动电路中的三极管Q1和Q2不导通，此时单片机P3.4口为高电平，即没有检测到水。

当被测水位高于电极时，电路连接运行，此时变压器输出的电压经过电阻R1和R2分压，之后经过电容C2的滤波后流入整流部分，经D1半波整流后，进入充放电电路，电阻R4和电容C1起充电作用，充电时间约为R4*C1，通过调节电阻R4阻值，可实现调节系统从无水到有水判断的延时时间（可避免因水位波动，导致检测错误，极具实际意义），当驱动电路输入侧电压高于1V时，三极管Q1和Q2导通，使单片机P3.4口为低电平，即检测到有水。

当检测电极没入被测液体中，且经电阻R1和R2分压后的电压要高于1.6V，检测到有水。电阻R2是控制检测的灵敏度的，可通过配置电阻R2的阻值，从而实现检测不同阻值液体。

当系统状态从有水变为无水时，电阻R3、R4和R5到对电容C1放电作用，放电效果同充电时，也可通过调节电阻R3、R4和R5的阻值，调节系统从有水到无水判断的延时时间（亦可避免因水位波动，导致检测错误，），电阻R3的作用是把电容C1的电彻底放光，若没有电阻R3，则三极管基极和发射极间电压放不光，影响下次检测。

电阻R6起到上拉作用，便于单片机U1对信号的识别。单片机U1接收到信号后，可对其进行适当的处理，使其达到最理想的检测效果。

进一步地，本发明一种交流电水位检测电路的较佳的实施例中，所述水位检测单元的输出端串联连接一光耦，所述光耦的发射极与集电极之间连接有水位警示电路，当水位检测单元感应到水位超出上限时，所述水位警示电路中的指示灯亮，起到警示作用。所述光耦的发射极通过电阻与地连接，所述光耦的集电极与直流电压源连接，所述直流电压源与继电器的输入端连接，所述继电器的输出端与三极管的集电极连接，所述继电器并联连接一串联电路，所述串联电路由串联连接的上限水位指示灯，所述三极管的发射极接地，所述三极管的基极通过电阻与光耦发射极连接，所述光耦的发射极连接有节点Hlim。

变压器的输出经过双向可控硅输入到整流电路，双向可控硅的触发信号连接水位电极，整流电路的输出并联电解电容滤波后接光耦输入端。当水位电极有水时触发双向可控硅，此时双向可控硅导通，光耦的输出接入电源跟地之间，节点Hlim为高电平，并通过限流电阻驱动三极管导通，上限水位指示灯亮发出报警信号。此时表明水位已至上线。

综上所述，这种交流电水位检测电路由变压器和水位检测单元组成，水位检测单元输入一个测量信号，通过分压、滤波、整流后驱动三极管，输出一个高低电平，水位检测单元输出端可接光耦驱动其他电路，也可经过单片机处理后，控制后级电路。在相同应用场合下，本实用新型可使测量电极不易被氧化，水位检测方便，电路简单，可实现多路水位的检测，对动态水位检测效果较好，成本低廉，有较大的实用价值。

本实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (4)

1.一种交流电水位检测电路，其特征是：包括变压器和水位检测单元，所述变压器用于提供交流电，所述变压器输出端的一端COM与被测对象信号连接，另一端GND与所述水位检测单元信号连接，所述被测对象的输出端VIN与所述水位检测单元的输入端信号连接；所述水位检测单元包括分压电路、整流电路、充放电电路和驱动电路，所述分压电路由电阻R1、R2和电容C2组成；所述整流电路包括二极管D1；所述充放电电路由电阻R3、R4、R5和电容C1组成；所述驱动电路由三极管Q1、Q2和电阻R6组成。

2.根据权利要求1所述的一种交流电水位检测电路，其特征是：还包括控制器模块，所述水位检测单元的输出端VOUT与所述控制器模块信号连接，所述控制器模块为单片机模块。

3.根据权利要求1所述的一种交流电水位检测电路，其特征是：所述电阻R1为所述被测对象的电阻。

4.根据权利要求1所述的一种交流电水位检测电路，其特征是：所述水位检测单元的输出端串联连接一光耦，所述光耦的发射极与集电极之间连接有水位警示电路，当水位检测单元感应到水位超出上限时，所述水位警示电路中的指示灯亮，起到警示作用。