CN213021816U - 基于pwm控制的电容开关物位传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了基于PWM控制的电容开关物位传感器，包括壳体以及设置在壳体顶部的接线盒，底部的电极棒，所述电极棒通过法兰与壳体连接，所述法兰上设置有电容变送器，所述壳体内设置有控制电路板，所述控制电路板上设置有电源模块、微处理器、D/A电路、PWM产生电路、MOS管驱动电路、DC/DC变换电路、整流滤波输出电路、电源模块和整流电路，所述整流电路连接DC/DC变换电路，所述DC/DC变换电路与整流滤波输出电路连接，所述整流滤波输出电路与接线盒上设置的接线口连接。本实用新型设计新颖、结构简单，使用方便；不仅能够精确测量料仓内物料的物位，而且能够有效提高物位测量的准确度和稳定性；且能够通过设置的PWM脉冲宽度调制实现开关稳压电源输出的改变。

Description

基于PWM控制的电容开关物位传感器

技术领域

本实用新型涉及传感器领域，尤其涉及基于PWM控制的电容开关物位传感器。

背景技术

电容式物位传感器是利用被测介质面的变化引起电容变化的一种变介质型电容传感器。具有可靠性高，安装方便等特点，可广泛应用于冶金、采矿、等部门作料位控制，是应用最广的一种物位传感器。

申请号为CN201020280975.1的实用新型专利，公开了一种电容式连续物位传感器，其设有一金属主极，金属主极为一根柔性导电钢索从底端对折而成的双股结构，金属主极外侧套有一层由多个绝缘护套组成的防护层，金属主极从绝缘护套的两个主极过孔中穿过；还设有至少一个辅助测量电极，每个辅助测量电极由一根柔性导电钢索伴随主极而成；另设有多个绝缘护套，每个绝缘护套为一圆柱形高强度绝缘材料，也可为复合式结构，由一个金属套筒换套在一个绝缘基座上组合而成，绝缘护套内轴向设有多个过孔，分别为两个主极过孔和至少一个辅助测量电极过孔。该实用新型结构简单，寿命长，抗冲击能力和抗磨能力强，测量信号和定标信号真实、准确、可靠，可以连续、精准测量仓内物料的物位。申请号为CN201420227603.0的实用新型专利，公开了一种智能镍氢电池充电器，包括输入整流电路、整流滤波输出电路和电源模块；其结构特点是：还包括DC/DC变换电路、整流滤波输出电路、采样电路、A/D电路、CPU控制电路、D/A电路、PWM产生电路、MOS管驱动电路、温度传感器；温度传感器实时检测电池的温度，采样电路实时检测充电电压和充电电流；采样的信号经CPU控制电路处理后通过D/A电路控制PWM产生电路是否产生或产生恰当占空比的PWM波，PWM波再经过MOS管驱动电路最终控制DC/DC变换电路实现对镍氢电池的充电及管理。该实用新型结构简单、体积较小、成本较低，充电效率高，抗干扰能力强，能实现过温、过压及过流保护，实用性强。

综合上述所述，我们研究了一种基于PWM控制的电容式开关物位传感器，以便于物位过低时对设备进行控制。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供基于PWM控制的电容开关物位传感器，本实用新型设计新颖、结构简单，使用方便，便于安装；不仅能够精确测量料仓内物料的物位，而且能够有效提高物位测量的准确度和稳定性；且能够通过设置的PWM脉冲宽度调制控制MOS管驱动电路，以实现开关稳压电源输出的改变。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型通过以下技术方案实现：

基于PWM控制的电容开关物位传感器，包括壳体以及设置在壳体顶部的接线盒，底部的电极棒，所述电极棒通过法兰与壳体连接，所述法兰上设置有电容变送器，所述壳体内设置有控制电路板，所述控制电路板上设置有电源模块、微处理器、D/A电路、PWM产生电路、MOS管驱动电路、DC/DC变换电路、整流滤波输出电路、电源模块和整流电路，所述整流电路连接DC/DC变换电路，所述DC/DC变换电路与整流滤波输出电路连接，所述整流滤波输出电路与接线盒上设置的接线口连接，所述电源模块与MOS管驱动电路、PWM产生电路、D/A电路和微处理器连接，所述微处理器与电容变送器和D/A电路连接，所述D/A电路与PWM产生电路连接，所述PWM产生电路与MOS管驱动电路连接，所述MOS管驱动电路与DC/DC变换电路连接。采用此技术方案，电极棒将检测的信号发送给电容变送器，使电容变送器将信号转换成微处理器能够检测的信号；微处理器设置为单片机，用于将接收到的信号进行检测、分析处理后通过过D/A电路控制PWM产生电路是否产生或产生恰当占空比的PWM波，PWM波再经过MOS管驱动电路最终控制DC/DC变换电路，以实现开关的控制。其中，接线口用于与设备连接，以便于控制设备的运行。

作为优选，所述电极棒包括绝缘护套以及设置在绝缘护套内的主电极和至少一个辅助电极。采用此技术方案，以便于能够精确测量仓内物料的物位。

作为优选，所述壳体设置为圆型壳体，其圆型壳体的一侧设置有外螺纹。采用此技术方案，以便于传感器的安装固定。

作为优选，所述控制电路板上还设置有集成稳压电路，所述集成稳压电路与各电子元件连接。

本实用新型的有益效果是：设计新颖、结构简单，使用方便，便于安装；不仅能够精确测量料仓内物料的物位，而且能够有效提高物位测量的准确度和稳定性；且能够通过设置的PWM 脉冲宽度调制控制MOS管驱动电路，以实现开关稳压电源输出的改变。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明。本实用新型的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

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为本实用新型涉及的结构示意图；

图2为本实用新型涉及的电路框架示意图。

图中标号说明：壳体1，接线盒2，电极棒3，法兰4，接线口5，外螺纹101，绝缘护套301，主电极302，辅助电极303。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的描述：

参照图1至图2所示，基于PWM控制的电容开关物位传感器，包括壳体1以及设置在壳体1顶部的接线盒2，底部的电极棒3，所述电极棒3通过法兰4与壳体1连接，所述法兰4上设置有电容变送器，所述壳体1内设置有控制电路板，所述控制电路板上设置有电源模块、微处理器、D/A电路、PWM产生电路、MOS管驱动电路、DC/DC变换电路、整流滤波输出电路、电源模块和整流电路，所述整流电路连接DC/DC变换电路，所述DC/DC变换电路与整流滤波输出电路连接，所述整流滤波输出电路与接线盒2上设置的接线口5连接，所述电源模块与MOS管驱动电路、PWM产生电路、D/A电路和微处理器连接，所述微处理器与电容变送器和D/A电路连接，所述D/A电路与PWM产生电路连接，所述PWM产生电路与MOS管驱动电路连接，所述MOS管驱动电路与DC/DC变换电路连接。采用此技术方案，电极棒3将检测的信号发送给电容变送器，使电容变送器将信号转换成微处理器能够检测的信号；微处理器设置为单片机，用于将接收到的信号进行检测、分析处理后通过过D/A电路控制PWM产生电路是否产生或产生恰当占空比的PWM波，PWM波再经过MOS管驱动电路最终控制DC/DC变换电路，以实现开关的控制。其中，接线口5用于与设备连接，以便于控制设备的运行。

作为优选，所述电极棒3包括绝缘护套301以及设置在绝缘护套301内的主电极302和至少一个辅助电极303。采用此技术方案，以便于能够精确测量仓内物料的物位。

作为优选，所述壳体1设置为圆型壳体，其圆型壳体的一侧设置有外螺纹101。采用此技术方案，以便于传感器的安装固定。

作为优选，所述控制电路板上还设置有集成稳压电路，所述集成稳压电路与各电子元件连接。

具体实施例

在实际使用时，电极棒与料仓仓壁分别为一极，构成变介质连续电容；当料仓内的料位达到下限，由微处理器通过D/A电路控制PWM产生电路来调制MOS管驱动电路以控制DC/DC变换电路上所连接的设备，以实现设备开关的控制。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.基于PWM控制的电容开关物位传感器，包括壳体（1）以及设置在壳体（1）顶部的接线盒（2），底部的电极棒（3），所述电极棒（3）通过法兰（4）与壳体（1）连接，所述法兰（4）上设置有电容变送器，其特征在于：所述壳体（1）内设置有控制电路板，所述控制电路板上设置有电源模块、微处理器、D/A电路、PWM产生电路、MOS管驱动电路、DC/DC变换电路、整流滤波输出电路、电源模块和整流电路，所述整流电路连接DC/DC变换电路，所述DC/DC变换电路与整流滤波输出电路连接，所述整流滤波输出电路与接线盒（2）上设置的接线口（5）连接，所述电源模块与MOS管驱动电路、PWM产生电路、D/A电路和微处理器连接，所述微处理器与电容变送器和D/A电路连接，所述D/A电路与PWM产生电路连接，所述PWM产生电路与MOS管驱动电路连接，所述MOS管驱动电路与DC/DC变换电路连接。

2.根据权利要求1所述的基于PWM控制的电容开关物位传感器，其特征在于：所述电极棒（3）包括绝缘护套（301）以及设置在绝缘护套（301）内的主电极（302）和至少一个辅助电极（303）。

3.根据权利要求1所述的基于PWM控制的电容开关物位传感器，其特征在于：所述壳体（1）设置为圆型壳体，其圆型壳体的一侧设置有外螺纹（101）。

4.根据权利要求1所述的基于PWM控制的电容开关物位传感器，其特征在于：所述控制电路板上还设置有集成稳压电路，所述集成稳压电路与各电子元件连接。

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