CN219347902U - 一种tof水位传感模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及传感器技术领域，且公开了一种TOF水位传感模块，解决了目前现有水位检测采用的水位压力开关或压力传感器，其检测方法会受到水的密度影响造成测量不准确的问题，其包括光学透镜外壳，其特征在于：所述光学透镜外壳外端套接有密封圈，光学透镜外壳内部上壁开设有安装槽，本实用新型，通过激光测量原理，发射940nm不为人眼所见激光，内置的物理红外滤光片，使其测距距离更长，对环境光的免疫性更强，对外壳的光学串扰具有更好的稳定性，通用的单线串口通讯，与上位机交换数据实现人机交互，适用范围广，可广泛适用于机器人、无人机障碍检测，自动水龙头伸手检测，家用电器液位、物位检测，体积小巧，集成度高，防水，易于安装使用。
Description
技术领域
本实用新型属于传感器技术领域，具体为一种TOF水位传感模块。
背景技术
洗衣机等家用电器中，传统的水位检测采用水位压力开关或压力传感器，当水位达到设定值时，进行报警或切断供水阀。这种间接检测方法会受到水的密度影响造成测量不准确，如：水中增加了洗衣粉和洗衣液等，因此，设计一种TOF水位传感模块。
实用新型内容
针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本实用新型提供一种TOF水位传感模块，有效的解决了目前现有水位检测采用的水位压力开关或压力传感器，其检测方法会受到水的密度影响造成测量不准确的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种TOF水位传感模块，包括光学透镜外壳，所述光学透镜外壳外端套接有密封圈，光学透镜外壳内部上壁开设有安装槽，光学透镜外壳内壁两侧均连接有卡勾，安装槽内部安装有PCB电路板，卡勾卡接于PCB电路板下部。
优选的，所述PCB电路板包括PCB板，PCB板一端安装有激光传感器，PCB板另一端一侧安装有主控单片机，主控单片机一侧安装有LDO稳压器，主控单片机另一侧安装有单线串口通讯电路，PCB板远离主控单片机一侧安装有连接器。
优选的，所述光学透镜外壳内壁两侧均连接有导向条，两个导向条之间的连线与两个卡勾之间的连线垂直，PCB电路板两侧均开设有与导向条对应的导向槽。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型，通过集成激光发射接收处理电路、光学透镜外壳、密封圈等组件；通过激光测量原理，发射940nm不为人眼所见激光，内置的物理红外滤光片，使其测距距离更长，对环境光的免疫性更强，对外壳的光学串扰具有更好的稳定性，通用的单线串口通讯，与上位机交换数据实现人机交互，适用范围广，可广泛适用于机器人、无人机障碍检测，自动水龙头伸手检测，家用电器液位、物位检测，体积小巧，集成度高，防水，易于安装使用。
附图说明
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。
在附图中：
图1为本实用新型的立体结构示意图；
图2为本实用新型的仰视图；
图3为本实用新型的分解图；
图4为本实用新型的仰轴侧结构示意图；
图5为本实用新型激光传感器的安装结构示意图；
图6为本实用新型主控单片机的安装结构示意图；
图7为本实用新型的电路原理图；
图8为本实用新型的电路原理图；
图9为本实用新型的电路原理图；
图10为本实用新型的电路原理图；
图中：1、光学透镜外壳；2、密封圈；3、安装槽；4、卡勾；5、PCB电路板；501、PCB板；502、激光传感器；503、主控单片机；504、LDO稳压器；505、单线串口通讯电路；506、连接器；6、导向条；7、导向槽。
具体实施方式
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，都属于本实用新型保护的范围。
实施例一，由图1-图6给出，本实用新型包括光学透镜外壳1，光学透镜外壳1外端套接有密封圈2，光学透镜外壳1内部上壁开设有安装槽3，光学透镜外壳1内壁两侧均连接有卡勾4，安装槽3内部安装有PCB电路板5，卡勾4卡接于PCB电路板5下部，光学透镜外壳1内壁两侧均连接有导向条6，两个导向条6之间的连线与两个卡勾4之间的连线垂直，PCB电路板5两侧均开设有与导向条6对应的导向槽7，安装时将该装置与设备连接，连接处打上防水密封胶，与密封圈2共同配合，用于激光水位传感模块与洗衣机等本体装配，起到密封防水作用。
实施例二，在实施例一的基础上，PCB电路板5包括PCB板501，PCB板501一端安装有激光传感器502，PCB板501另一端一侧安装有主控单片机503，主控单片机503一侧安装有LDO稳压器504，主控单片机503另一侧安装有单线串口通讯电路505，PCB板501远离主控单片机503一侧安装有连接器506。
工作原理：PCB电路板5电路原理为（参见附图7-10）：LDO稳压器504将连接器506输入的12V DC电源电压降低为2.8V，为主控单片机503和激光传感器502提供工作电源，主控单片机503与激光传感器502通过I2C总线通讯，配置激光传感器502的相关测量参数，激光传感器502发射940nm激光，透光光学外壳1，达到水位或物体表面进行反射，通过计算发射和接收激光的时间，计算距离并发送给主控单片机503，主控单片机503进行运算处理后，通过单线串口通讯电路505和连接器506，与上位机进行数据交互；
该新型中，激光传感器502型号为VL53L0X，是新一代飞行时间（ToF）激光测距模块（不同于传统技术），采用目前市场上最小的封装，无论目标反射率如何，都能提供精确的距离测量，它可以测量2m的绝对距离，为测距性能等级设定了新的基准，VL53L0X集成了一个领先的SPAD阵列（单光子雪崩二极管），并内嵌ST的第二代FlightSense™专利技术。940nmVCSEL发射器（垂直腔面发射激光器）完全不为人眼所见，加上内置的物理红外滤光片，使其测距距离更长，对环境光的免疫性更强，对盖片的光学串扰具有更好的稳定性；
另外，该新型中，光学透镜外壳1，通过函数计算与光学软件模拟，确定光学透镜外壳1材料的选择与气隙（VL53L0X和盖窗之间的距离被称作气隙）的设定，以保证串扰发生的低水平，从而获取最佳的测距性能。
Claims (3)
1.一种TOF水位传感模块，包括光学透镜外壳（1），其特征在于：所述光学透镜外壳（1）外端套接有密封圈（2），光学透镜外壳（1）内部上壁开设有安装槽（3），光学透镜外壳（1）内壁两侧均连接有卡勾（4），安装槽（3）内部安装有PCB电路板（5），卡勾（4）卡接于PCB电路板（5）下部。
2.根据权利要求1所述的一种TOF水位传感模块，其特征在于：所述PCB电路板（5）包括PCB板（501），PCB板（501）一端安装有激光传感器（502），PCB板（501）另一端一侧安装有主控单片机（503），主控单片机（503）一侧安装有LDO稳压器（504），主控单片机（503）另一侧安装有单线串口通讯电路（505），PCB板（501）远离主控单片机（503）一侧安装有连接器（506）。
3.根据权利要求1所述的一种TOF水位传感模块，其特征在于：所述光学透镜外壳（1）内壁两侧均连接有导向条（6），两个导向条（6）之间的连线与两个卡勾（4）之间的连线垂直，PCB电路板（5）两侧均开设有与导向条（6）对应的导向槽（7）。
Priority Applications (1)
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