JPH05133790A - 水位検出装置 - Google Patents

水位検出装置

Info

Publication number
JPH05133790A
JPH05133790A JP3294041A JP29404191A JPH05133790A JP H05133790 A JPH05133790 A JP H05133790A JP 3294041 A JP3294041 A JP 3294041A JP 29404191 A JP29404191 A JP 29404191A JP H05133790 A JPH05133790 A JP H05133790A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
water level
circuit
signal
level sensing
current
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3294041A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuhiro Okada
康弘 岡田
Hiroshi Takechi
弘 武智
Yoshiyuki Adachi
義幸 足立
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP3294041A priority Critical patent/JPH05133790A/ja
Publication of JPH05133790A publication Critical patent/JPH05133790A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 水位検出装置は、電流の方向を切換る事で商
用電源と電源トランスが不用で水位検知時間が短かく、
かつ構成部品のバラツキによる直流成分の発生を抑制し
て電食の発生を防止し、一つの水位検出回路により複数
の電極で水位検出が可能である。 【構成】 疑似交流生成回路29により電流の方向を切
換え、電極4からタンク3間に流れる交流を整流回路2
で整流し、平滑回路22aで平滑し、電圧検知回路22
bで検出することで水位検出を行なう。そして、同時
に、疑似交流生成回路29に加わる基準信号V26と被比
較信号V25を周期的に切換える事により、調整や部品精
度を要求せずに直流成分の発生を防ぐ。また、電極4,
10と整流回路2との間に電極選択回路23を設け、電
極4,10を切換えて2水位検出を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は給湯機の貯水タンク等の
水位を検出する水位検出装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の水位検出装置は、水位検
出用の電源として商用の交流電源を用い、複数の水位検
出のために複数の水位検出用の電極と、各電極に対応し
て整流回路等を有した複数の水位検出回路を備えてい
た。
【0003】例えば、図4に示すように電源トランス1
は商用電源AC100Vから所定周波数を有した低圧の
交流電源を作る。水位検出回路11は整流回路としてダ
イオードブリッジ2は金属性タンク3と電極4の間に流
れる交流電流を整流し、更に平滑用のコンデンサ5で平
滑化し、放電用の抵抗6を備える。また、ツエナーダイ
オード28はフォトカプラー8をON−OFFさせるス
イッチであり、抵抗7はフォトダイオード8aに流れる
電流を制限する保護抵抗であり、ダイオード9はフォト
ダイオード8aの保護用に備える。
【0004】そして、タンク3に電極4の所定検出水位
の水があると、トランス1から出力される電流はタンク
3から電極4を経由して流れ、整流回路2で整流されて
コンデンサ5を充電する。コンデンサ5の両端の電圧V
C が VC >VZD×VF ZD : ツェナーダイオード28のツェナー電圧 VF : フォトダイオード8aの順方向電圧 になった時、ツェナーダイオード28がONしてフォト
ダイオード8aには抵抗7で制限された電流が流れる。
すると、フォトカプラ8の出力はLowとなってタンク
3に所定水位であることを信号出力する。電極10は電
極4と近接する水位検出用に別に備えられ、この電極1
0に対応した水位検出回路12も別に設けられている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記構成では
電極の電食を防いで水位を検出する交流電源として電源
トランス1を採用するために、この電源トランス1や水
位検出回路11,12を有するプリント基板の重量が大
きく、かつ高価な水位検出装置となっていた。また、商
用電源から交流を得るために周波数は所定周波数に限定
される。そして、コンデンサ5の容量と放電抵抗である
抵抗6は、電源周波数によって決められる。例えば、電
源周波数が50Hzのとき、この一般的な水位検出回路
11,12では検出判定の所要時間が40〜80mSと
なる。もし、タンク3の水位上昇速度が大きく、近接し
た電極4,10間を40〜80mS以下で水位が変化す
ると、この例のように水位検出回路11,12を2個備
えるようになっていた。
【0006】そこで、本発明は電源トランスを不要とし
て合理的設計が可能で、また迅速な水位判定ができる水
位検出装置の提供を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】そして、上記目的を達成
するために、本発明による水位検出装置の手段は、貯水
タンクに設けて貯水が所定水位以上になると検出信号を
出力する水位センサと、水位センサの検出信号を受信し
て前記所定水位を判定する水位検出回路と、任意の周波
数を有したパルス信号を発生する発生器と、前記パルス
信号と基準信号の比較により電流の流れる方向を切替え
ることにより任意の周波数の交流を生成するとともに交
流信号を水位検出回路に出力する疑似交流生成回路を備
えたものである。
【0008】
【作用】上記した手段により、本発明の水位検出装置
は、発振器が発信する任意周波数のパルス信号を受信し
た疑似交流生成回路が交流信号を出力し、水位センサが
貯水タンクの所定水位以上の検出信号を出力すると、前
記交流信号が信号回路に流れて水位検出回路が所定水位
判定信号を出力する。このとき、発生器の周波数設定値
に応じて水位検出回路の水位判定所要時間を任意に設定
でき、水位判定の迅速化を図ると共に水位検出用交流信
号の出力用電源トランスを不要にできる。
【0009】
【実施例】以下、本発明の水位検出装置の実施例につい
て、図面を参照しながら説明する。
【0010】図1は本発明の一実施例を示し、従来例と
同一符号を付した部品は同一名称で同一作用を行うもの
として構成の説明は省略する。疑似交流生成回路29は
2個のオペアンプ13,14を有し、各々のプラス入力
端子とマイナス入力端子を各々交互に直結し、各々を信
号線15,16に接続する。抵抗17,18は他から供
給される直流を分割して基準電圧を作り、基準信号V26
を出力する。交流補正回路24はマイコン27の制御信
号により制御端子24a,24b,24c,24dを制
御され、マイコン27が出力するパルス信号V25と前記
基準信号V26の信号線15,16への供給を周期的に逆
転入力するように切換える。水位検出回路22は、平滑
用のコンデンサ5と放電抵抗6より成る平滑回路22a
と、バイアス抵抗19,20によりトランジスタ21を
ON−OFFする電圧検知回路22b等を備える。水位
センサとしての電極4,10は、マイコン27により制
御端子23a,23bを切換える電極選択回路23に接
続される。マイコン27(正式にはマイクロコンピュー
タというが)は(1)発生器の機能を備えることにより
パルス信号V25を生成して交流補正回路24に供給し、
(2)交流補正回路24の制御端子24a等の切換え制
御し、(3)電極選択回路23の制御端子23a,23
bを切換え制御し、前記トランジスタ21のON信号に
よりタンク3の水位がどこかを判定する。また、(4)
他の入力信号を受信してタンク3の加熱等の装置の総合
的な制御等も行う。
【0011】上記構成に基づき、先ずオペアンプ13,
14の動作を説明する。マイコン27はパルス信号V25
を出力して制御端子24a,24cをONし、制御端子
24b,24dをOFFすると、オペアンプ13のマイ
ナス端子とオペアンプ14のプラス端子には信号線15
を介して基準信号V26が印加され、オペアンプ13のプ
ラス端子とオペアンプ14のマイナス端子に信号線16
を介してパルス信号V 25が印加される。そして、オペア
ンプ13の出力端子13aは、パルス信号V25のHiに
対応してHi(V25>V26)、パルス信号V25のLow
に対応してLow(V25<V26)を出力する。オペアン
プ14の出力端子14aは、パルス信号V25のHiに対
応してLow(V25>V26)、パルス信号V25のLow
に対応してHi(V25<V26)を各々出力する。そこ
で、電極4,10が所定水位のときにパルス信号V25
Hi(V25>V26)であると、疑似交流生成回路29、
ダイオードブリッジ2、電極選択回路23、電極4また
は10、タンク3を結ぶ信号回路30にはオペアンプ1
3からオペアンプ14に向かうプラス電流が流れる。ま
た、パルス信号V25がLow(V25<V26)であると、
信号回路30にはオペアンプ14からオペアンプ13に
向うマイナス電流が流れる。つまり、信号回路30には
パルス信号V25の周期に対応した交流信号が流れる。こ
の交流信号はオペアンプ13,14のオフセット電圧と
スルーレートのばらつきや、抵抗17,18、マイコン
27等のばらつきがあると、パルス信号V25のデューテ
ィ比が50%から外れる。このとき、従来の技術によれ
ば、別に半固定抵抗等により調整したり、部品精度を厳
しく管理するという課題があった。そこで、この課題を
解決するために図2に示すように、マイコン27は制御
端子24a,24cをペアにし、制御端子24b,24
dを他のペアとして同時に、かつ一定周期Tで交互にO
N−OFF制御し、オペアンプ13,14への基準信号
25とパルス信号V 26の入力を周期的に逆転させる。
【0012】基準信号V26とパルス信号V25の入力の反
転前では図2の電流波形に示すように+電流はアで、−
電流はウである。この時、前記オペアンプ13、抵抗1
7,18、マイコン27のバラツキにより+電流アは、
−電流ウより結果的に25%大きくなっているとする。
この状態をつづけると+電流アの大きい分(25%)に
相当した電流が流れつづける事になり、電極4または1
0に電食が発生する。
【0013】本発明のように基準信号V25とパルス信号
26を反転させると図2に示すように+電流はエ、−電
流はイとなる。この時、信号を反転させただけだから、
バラツキの原因はそのまま残るので、電流の方向だけが
反転し、電流の絶対値は同じとなる。つまり |電流ア|=|電流イ| |電流ウ|=|電流エ| となる。
【0014】電流アと電流イは方向が逆であり、互に相
殺する。また、電流ウと電流エも同様である。このよう
に一定周期Tで基準信号V25とパルス信号V26の入力の
反転を行なうと直流電流分のない、補正された交流が交
流補正回路24により得られる。
【0015】次に電極4,10でタンク3の上下の水位
h,lを検出する方法を説明する。コンデンサ5に抵抗
を介して充電・放電を行なう時は、時定数τはτ=C・
Rで与えられる。また、コンデンサ5を十分な充電・放
電させる時は時定数の4〜8倍の時間余裕を取る。水位
を検出する交流電源を商用電源とした場合、電源周波数
は50Hzである。又、整流回路2は全波整流であるか
ら、1回の充電時間は10ms(1/(2×50H
z))である。よってコンデンサ5の容量Cと抵抗6の
値Rを 10ms=τ=C・R となるように40〜80msの時間を取れば充電・放電
を十分行なえる。したがって、商用電源で上下の水位を
検出しようとすると80〜160ms必要である。
【0016】本発明ではパルス信号V25の周波数を任意
に設定できるので水位検出の所要時間tを10msで行
なおうとすると、τ=t/8=1.25msとしたい。
τ=C・Rよりコンデンサ5を2.2μs、抵抗6を5
60Ωとする。一方パルス信号の周波数fは1/(2×
f)=τとすれば、400Hzとなり十分充放電でき
る。そして、図3に示すように、マイコン27で制御端
子23a,23bを10ms以上のタイミングtで切換
え制御する。制御端子23aをONにすると信号回路3
0にはプラス電流が流れ、コンデンサ5が充電するとバ
イアス抵抗19,20によりトランジスタ21がONす
る。そこでマイコン27は制御端子23aをONにした
後、一定時間Ta内にトランジスタ21のON動作を検
出すれば、電極4で水位lが検出する。次に、制御端子
23aをOFFにしてコンデンサ5が十分放電した後、
制御端子23bをONさせて電極10で水位hを検出す
る。こうして、従来の同等の所要時間20msで2つの
水位h,lを給水タイミングに対応して迅速に検出で
き、マイコン27はタンク3の加熱量演算動作に速やか
に移行できる。
【0017】なお、交流補正回路24を備えないとき
は、パルス信号V25のデューティ比を良好にするため
に、抵抗17,18、オペアンプ13,14等のばらつ
きを調整できるように疑似交流生成回路29を構成すれ
ばよい。
【0018】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の水位検出装置の請求項1では、発生器による任意の周
波数のパルス信号を疑似交流生成回路が交流信号として
水位検出の信号回路に出力し、水位検出用交流信号の出
力用電源トランスを不要にでき、かつ水位判定の迅速化
が図れる。
【0019】また、請求項2では交流補正回路を備える
ことにより、オペアンプやマイコンのばらつき調整回路
およびその調整作業を排除でき、合理的効果が得られ
る。
【0020】さらに請求項3では複数の水位検出を一つ
の水位検出回路で合理的かつ迅速に行える。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による水位検出装置の一実施例の構成図
【図2】同疑似交流生成回路の特性図
【図3】同2水位検出のタイムチャート
【図4】従来例の水位検出装置の構成図
【符号の説明】
3 タンク 4,10 電極 13,14 オペアンプ 22 水位検出回路 23 電極選択回路 24 交流補正回路 27 マイコン 29 疑似交流生成回路

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】貯水タンクに設けて貯水が所定水位以上に
    なると検出信号を出力する水位センサと、水位センサの
    出力信号を受信して前記所定水位を判定する水位検出回
    路と、任意の周波数を有したパルス信号を発生するパル
    ス発生器と、前記パルス信号と基準信号の比較により電
    流の流れる方向を切替えることにより任意の周波数の交
    流を生成するとともに交流信号を水位検出回路に出力す
    る疑似交流生成回路を備えた水位検出装置。
  2. 【請求項2】パルス発生器のパルス信号と基準信号の比
    較により決定される電流方向を周期的に切替える交流補
    正回路を備えた請求項1記載の水位検出装置。
  3. 【請求項3】複数個の水位センサの検出信号を水位検出
    回路に選択して入力する選択回路を備えた請求項1記載
    の水位検出装置。
JP3294041A 1991-11-11 1991-11-11 水位検出装置 Pending JPH05133790A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3294041A JPH05133790A (ja) 1991-11-11 1991-11-11 水位検出装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3294041A JPH05133790A (ja) 1991-11-11 1991-11-11 水位検出装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05133790A true JPH05133790A (ja) 1993-05-28

Family

ID=17802511

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3294041A Pending JPH05133790A (ja) 1991-11-11 1991-11-11 水位検出装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH05133790A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110160597A (zh) * 2019-06-11 2019-08-23 宁波市机电工业研究设计院有限公司 一种基于正反对称方波直流电的水位检测电路

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110160597A (zh) * 2019-06-11 2019-08-23 宁波市机电工业研究设计院有限公司 一种基于正反对称方波直流电的水位检测电路

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4468011B2 (ja) スイッチング電源及び画像形成装置
JP4748356B2 (ja) 誘導加熱装置
JP5489502B2 (ja) 電源装置
JPH09201049A (ja) スイッチング電源装置
JP2014204573A5 (ja)
JPH06335240A (ja) スイッチングタイプ調整電源
JP2005522177A5 (ja)
GB2069141A (en) Contactless electronic switching device
JP2003219635A5 (ja)
KR20080017157A (ko) 배터리 충전 장치
KR200431523Y1 (ko) 배터리 충전 장치
JPH05133790A (ja) 水位検出装置
JP2002235170A5 (ja)
JP3642397B2 (ja) Dc/dcコンバータの待機電力低減回路
JP2745168B2 (ja) 誘導加熱調理器の鍋材質検知装置
KR910006099B1 (ko) 아크 용접용 전원의 제어장치
JPH08205539A (ja) コンバータ
JP2003302435A (ja) 欠相検出装置
JP2000134924A (ja) 電源回路
JP2000324809A (ja) 力率補償制御回路
JP2640020B2 (ja) マグネトロン駆動装置
JP2905540B2 (ja) パルスアーク溶接用電源
JP2005312203A (ja) 過電流制御装置
KR0136158Y1 (ko) 스위칭모드 파워써플라이의 공급전력 안정화회로
JP3468114B2 (ja) 高圧電源装置