CN212301708U - 入水检测电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种入水检测电路。其中，该入水检测电路包括：触点模块，触点模块在入水前不导通，入水后导通；电容模块，与触点模块连接；开关模块，与电容模块、触点模块连接，在电容模块处于充电的情况下，开关模块处于闭合状态，在电容模块处于放电的情况下，开关模块处于断开状态。本实用新型解决了现有技术中的入水检测电路结构复杂，且耗电量大的技术问题。

Description

入水检测电路

技术领域

本实用新型涉及入水检测电路技术领域，具体而言，涉及一种入水检测电路。

背景技术

现有技术中的入水检测电路利用水的导电性，将水作为一个电阻进行分压。入水后，水两端具有一定的电压，通过电压比较器的电压判断，使电压比较器的输出电平产生跳变信号；此信号被单片机等逻辑器件的IO口接收后，唤醒逻辑器件开始工作，打开电路的供电。

图1是现有技术中的入水检测电路的示意图，如图1所示，第一电阻11与第三电阻13分压，第三电阻13端电压输入IN2；水的等效电阻第四电阻14端电压输入IN1；在未入水时，第四电阻14视作无穷大，IN1端电压可看作等于VCC，大于IN2的输入电压；

入水后，第四电阻14/第一电阻11小于第三电阻13/第二电阻12时，IN2端电压会大于IN1端电压，这两个输入端的电压大小对比变化后，输出端的输出电压会发生跳变，产生一个信号，发送给单片机MCU，单片机收到此信号后，将看做电路的开关打开，驱动整个电路工作。

现有技术存在的弊端：

(1)分压对比组电阻及电压比较器持续耗电；

(2)单片机等逻辑控制器件需要持续待机监测；

(3)需要水具有一定的电阻，在导电性很差的水中不一定工作；

(4)电路整体存在一定的功耗；

(5)采用电压比较电路，使用的器件较多；

(6)入水监测需要程序进行逻辑判断辅助。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种入水检测电路，以至少解决现有技术中的入水检测电路结构复杂，且耗电量大的技术问题。

根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种入水检测电路，包括：触点模块，所述触点模块在入水前不导通，入水后导通；电容模块，与所述触点模块连接；开关模块，与所述触点模块、所述电容模块连接，在所述电容模块处于充电的情况下，所述开关模块处于闭合状态，在所述电容模块处于放电的情况下，所述开关模块处于断开状态。

可选地，还包括：电源端，与所述触点模块、所述开关模块连接，用于提供电路需要的电源。

可选地，还包括：输出端，与所述开关模块连接，用于输出电路所检测到的电压信号。

可选地，所述触点模块包括两个绝缘的触点，其中，一个所述触点与电源端连接，另一个所述触点与所述电容模块连接。

可选地，所述电容模块包括钽电容，其中，所述钽电容的一端与所述触点模块中一个所述触点连接，另一端接地。

可选地，所述开关模块包括两个三极管，其中，第一三极管的第一端与电源端连接，所述第一三极管的第二端与第二三极管的第三端连接，所述第一三极管的第三端与输出端连接，所述第二三极管的第一端接地，所述第二三极管的第二端连接至所述触点模块和所述电容模块之间的支路上。

可选地，还包括：第一电阻单元，所述第一电阻单元的一端连接至所述第一三极管的第一端与所述电源端之间的支路上，另一端连接至所述第一三极管的第二端与所述第二三极管的第三端之间的支路上。

可选地，所述第一三极管为P沟道三极管，所述第二三极管为N沟道三极管。

可选地，还包括：第二电阻单元，所述第二电阻单元的一端连接在所述第二三极管第二端的支线上，另一端连接在所述第一三极管与所述输出端之间的支线上。

可选地，还包括：控制单元，所述控制单元的一端连接在所述第一三极管的第三端与所述输出端的之间的支线上，另一端连接至所述触点模块和所述电容模块之间的支路上。

在本实用新型实施例中，入水检测电路包括：触点模块，所述触点模块在入水前不导通，入水后导通；电容模块，与所述触点模块连接；开关模块，与所述电容模块、所述触点模块连接，在所述电容模块处于充电的情况下，所述开关模块处于闭合状态，在所述电容模块处于放电的情况下，所述开关模块处于断开状态，通过该入水检测电路，可以达到入水后电路自动导通的目的，从而实现了降低电路结构复杂度，减少耗电量的技术效果，进而解决了现有技术中的入水检测电路结构复杂，且耗电量大技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是现有技术中的入水检测电路的示意图；

图2是根据本实用新型实施例的入水检测电路的示意图；

图3是根据本实用新型实施例的另一种入水检测电路的示意图；

图4是根据本实用新型实施例的再一种入水检测电路的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

图2是根据本实用新型实施例的入水检测电路的示意图，如图2所示，该入水检测电路包括：触点模块20，触点模块在入水前不导通，入水后导通；电容模块21，与触点模块连接；开关模块22，与触点模块20、电容模块21连接，在电容模块21处于充电的情况下，开关模块22处于闭合状态，在电容模块21处于放电的情况下，开关模块22处于断开状态。

相比于现有技术，上述入水检测电路具有如下特点：不需要任何器件持续工作，入水前几乎不耗电，完全实现超低功耗的要求；不需要单片机等逻辑控制器件持续待机监测；对水的电阻值没有任何要求，任何环境均可使用；使用的器件较少，无冗余监测器件，所用器件均为电路通断控制器件；入水监测不需要程序进行逻辑判断辅助。

上述入水检测电路，入水后导通，若从水中取出后一段时间会自动恢复关闭状态。通过该入水检测电路，可以达到入水后电路自动导通的目的，从而实现了降低电路结构复杂度，减少耗电量的技术效果，进而解决了现有技术中的入水检测电路结构复杂，且耗电量大技术问题。

可选地，还包括：电源端24，与触点模块20、开关模块22连接，用于提供电路需要的电源。

可选地，还包括：输出端25，与开关模块22连接，用于输出电路所检测到的电压信号。

可选地，触点模块20包括两个绝缘的触点，其中，一个触点与电源端连接，另一个触点与电容模块连接。

可选地，触点为石墨触点。

可选地，电容模块21包括钽电容，其中，钽电容的一端与触点模块中一个触点连接，另一端接地。

在上述钽电容容值下，可快速充电至阈值电压；在无水时，钽电容不会自动产生电压导致误触发；在入水工作后，若从水中取出，钽电容具有的自发电效应会自动失去电压，如不继续充电会使电路自动关闭。

可选地，上述钽电容的类型为1uF/25V。

可选地，开关模块22包括两个三极管，其中，第一三极管的第一端与电源端24连接，第一三极管的第二端与第二三极管的第三端连接，第一三极管的第三端与输出端25连接，第二三极管的第一端接地，第二三极管的第二端连接至触点模块20和电容模块21之间的支路上。

在实施过程中，当第二三极管的第二端上加有钽电容两端的电压，当电压超过一定阈值时，会使第二三极管的第一端与第二三极管的第三端导通，这样电流可通过电阻单元与第二三极管行成回路。

当电阻单元通过电路时，电阻单元两端存在电压，第一三极管的第二端与第一三极管的第一端之间存在电压，会使第一三极管的第一端与第一三极管的第三端导通，开启电路工作。

可选地，第一三极管可使用TO252封装的器件，可通过电流大，耐压值高。

需要说明的是，在本实施例中的电路使用三极管，具有以下优势：制造工艺比较简单、成品率较高、功耗低、组成的逻辑电路比较简单，集成度高、抗干扰能力强，特别适合于大规模集成电路。

可选地，还包括：第一电阻单元23，第一电阻单元23的一端连接至第一三极管的第一端与电源端24之间的支路上，另一端连接至第一三极管的第二端与第二三极管的第三端之间的支路上。

可选地，第一三极管为P沟道三极管，第二三极管为N沟道三极管。

上述P沟道三极管的型号包括但不限于FDD4685，上述N沟道三极管的型号包括但不限于SI2302。

可选地，第一电阻单元23的阻值为510k。

作为一种可选的实施例，入水检测电路未入水前，电路未导通，输出端没有输出；入水后，通过两个石墨触点，钽电容逐渐充电；当钽电容两端的电压达到第二三极管导通电压时，第二三极管导通；第二三极管导通后，电流通过第一电阻单元与第二三极管流入接地，第一电阻单元两端存在电压；第一电阻单元两端存在电压后，第一三极管的S极与D极被导通；第一三极管导通后，电流可以直接通过第一三极管，因此输出端可以持续输出；若入水导通后，再从水中取出，两个石墨触点间没有导体，电源无法通过水给钽电容充电；钽电容因自放电，电压不断下降，一段时间后电压降低至第二三极管导通电压之下，整个电路会再次关闭。

需要说明的是，上述入水检测电路具有如下特点：未入水前，电路未导通，漏电流很小，节省电源；对水的导电性没有要求，即使是纯水，通过水中存在的氢氧根离子与氢离子，仍然可以给钽电容充电；电路承载能力强，P沟道三极管型号为FDD4685，可以承受32A的电流与40V的电压；石墨触点抗腐蚀能力强，导电性良好；即使已经导通工作，当两个石墨触点间失去水时，一段时间后电路会恢复关闭状态；因此可以循环使用；调节钽电容的大小可以控制由导通工作状态恢复关闭状态的时间；电路抗干扰能力强，未使用复杂芯片与集成电路；电路成本低，便于加工生产使用。

可选地，还包括：第二电阻单元26，第二电阻单元26的一端连接在第二三极管第二端的支线上，另一端连接在第一三极管与输出端之间的支线上。

图3是根据本实用新型实施例的另一种入水检测电路的示意图，如图3所示，该入水检测电路又增加了第二电阻单元。该电路入水后导通，此后会一直保持导通状态，不受环境影响；其中，增加第二电阻单元的入水检测电路的工作流程如下：未入水前，电路未导通，输出端没有输出；入水后，通过A、B两个石墨触点，钽电容逐渐充电；当钽电容两端的电压达到第二三极管导通电压时，第二三极管导通；第二三极管导通后，电流通过第一电阻单元与第二三极管流入接地，第一电阻单元两端存在电压；第一电阻单元两端存在电压后，第一三极管的S极与D极被导通；第一三极管导通后，电流可以直接通过第一三极管，因此输出端可以持续输出；输出端通过第二电阻单元可持续给钽电容供电，因此即使从水中取出，两个石墨触点间没有水时，钽电容由输出端供电，始终保持电路的导通。

需要说明的是，该入水检测电路具有如下特点：未入水前，电路未导通，漏电流很小，节省电源；对水的导电性没有要求，即使是纯水，通过水中存在的氢氧根离子与氢离子，仍然可以给钽电容充电；电路承载能力强，P沟道三极管型号为FDD4685，可以承受32A的电流与40V的电压；石墨触点抗腐蚀能力强，导电性良好；导通工作后，即使两个石墨触点间失去水，仍然可以保持导通状态；电路抗干扰能力强，未使用复杂芯片与集成电路；电路成本低，便于加工生产使用。

可选地，还包括：控制单元27，控制单元27的一端连接在第一三极管的第三端与输出端的之间的支线上，另一端连接至触点模块和电容模块之间的支路上。

可选地，上述控制单元27可以为单片机。

图4是根据本实用新型实施例的再一种入水检测电路的示意图，如图4所示，该入水检测电路又增加了控制单元，该电路入水后导通，此后由单片机控制导通的时长，达到预定时间后恢复关闭的状态。其中，增加控制单元的入水检测电路的工作流程如下：未入水前，电路未导通，输出端没有输出；入水后，通过两个石墨触点，钽电容逐渐充电；当钽电容两端的电压达到第二三极管导通电压时，第二三极管导通；第二三极管导通后，电流通过第一电阻单元与第二三极管流入接地，第一电阻单元两端存在电压；第一电阻单元两端存在电压后，第一三极管的S极与D极被导通；第一三极管导通后，电流可以直接通过第一三极管，因此输出端可以持续输出；输出端给单片机供电，单片机将CTRL信号输出为高电平，保持钽电容两端的电压，电路维持导通；单片机使用定时器进行计时，到达预计时间后，将CTRL信号改为输出低电平，将钽电容两端电压拉低直至接近零；钽电容两端电压被拉低且低于N沟道三极管导通电压时，电路关闭，不再导通。

需要说明的是，该入水检测电路具有如下特点：未入水前，电路未导通，漏电流很小，节省电源；对水的导电性没有要求，即使是纯水，通过水中存在的氢氧根离子与氢离子，仍然可以给钽电容充电；电路承载能力强，P沟道三极管型号为FDD4685，可以承受32A的电流与40V的电压；石墨触点抗腐蚀能力强，导电性良好；导通工作后，可以通过单片机保持导通状态的时间；电路抗干扰能力强，未使用复杂芯片与集成电路；电路成本低，便于加工生产使用。

作为一种可选的实施例，上述实施例中的入水检测电路可以应用于水质监测仪器，水中浮灯，水中救生设备，水下潜航器，水中定位信标，智能水杯、水壶等电子用具，水雷、潜航导弹等水下武器。

其中，在应用于水雷、潜航导弹等水下武器时，通过上述入水检测电路可以入水后开启引信第一道保险。

上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本实用新型的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本实用新型的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本实用新型各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种入水检测电路，其特征在于，包括：

触点模块，所述触点模块在入水前不导通，入水后导通；

电容模块，与所述触点模块连接；

开关模块，与所述触点模块、所述电容模块连接，在所述电容模块处于充电的情况下，所述开关模块处于闭合状态，在所述电容模块处于放电的情况下，所述开关模块处于断开状态。

2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，还包括：电源端，与所述触点模块、所述开关模块连接，用于提供电路需要的电源。

3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，还包括：输出端，与所述开关模块连接，用于输出电路所检测到的电压信号。

4.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述触点模块包括两个绝缘的触点，其中，一个所述触点与电源端连接，另一个所述触点与所述电容模块连接。

5.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，所述电容模块包括钽电容，其中，所述钽电容的一端与所述触点模块中一个所述触点连接，另一端接地。

6.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述开关模块包括两个三极管，其中，第一三极管的第一端与电源端连接，所述第一三极管的第二端与第二三极管的第三端连接，所述第一三极管的第三端与输出端连接，所述第二三极管的第一端接地，所述第二三极管的第二端连接至所述触点模块和所述电容模块之间的支路上。

7.根据权利要求6所述的电路，其特征在于，还包括：第一电阻单元，所述第一电阻单元的一端连接至所述第一三极管的第一端与所述电源端之间的支路上，另一端连接至所述第一三极管的第二端与所述第二三极管的第三端之间的支路上。

8.根据权利要求6所述的电路，其特征在于，所述第一三极管为P沟道三极管，所述第二三极管为N沟道三极管。

9.根据权利要求6至8中任意一项所述的电路，其特征在于，还包括：第二电阻单元，所述第二电阻单元的一端连接在所述第二三极管第二端的支线上，另一端连接在所述第一三极管与所述输出端之间的支线上。

10.根据权利要求6至8中任意一项所述的电路，其特征在于，还包括：控制单元，所述控制单元的一端连接在所述第一三极管的第三端与所述输出端的之间的支线上，另一端连接至所述触点模块和所述电容模块之间的支路上。

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