專利名稱：雨傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種雨水傳感器，特別涉及可應(yīng)用于設(shè)施農(nóng)業(yè)中溫室工程等需要進(jìn)行雨 水報(bào)警控制的雨水傳感器。
技術(shù)背景降水是大自然中的一種現(xiàn)象，它既能造福于人類又能給人類帶來災(zāi)難。在某些情況下， 如果不能對降雨采取相應(yīng)措施，將會(huì)使溫室中的作物帶來損失?，F(xiàn)有技術(shù)通常只是進(jìn)行降雨 量的測量，但不對降雨進(jìn)行檢測和輸出報(bào)警信號，因此未能夠完全解決現(xiàn)有溫室中可能存在 的技術(shù)缺陷。實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的發(fā)明目的是，解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)缺陷，提供一種能夠準(zhǔn)確檢 測雨水并自動(dòng)報(bào)警、加溫和輸出控制信號的雨傳感器。 在一個(gè)實(shí)施例中，本實(shí)用新型的雨傳感器包括-提供工作電源的電源電路； 檢測雨水的雨水感應(yīng)電極；平衡電橋，該平衡電橋的至少一個(gè)平衡電阻上并接所述雨水感應(yīng)電極； 連接所述平衡電橋輸出端的差動(dòng)放大器；以及 連接所述差動(dòng)放大器輸出端的驅(qū)動(dòng)加熱器。 其中，所述雨水感應(yīng)電極可以是金屬電極。其中，所述驅(qū)動(dòng)加熱器包括由第一驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的報(bào)警器和由第二驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的加熱裝置。其中，所述驅(qū)動(dòng)器是非門電路；所述加熱裝置是加熱電阻。在另一實(shí)施例中，本實(shí)用新型的雨傳感器包括提供工作電源的電源電路；檢測雨水的多個(gè)雨水感應(yīng)電極；多個(gè)平衡電橋，其每個(gè)平衡電橋的至少一個(gè)平衡臂上并接一個(gè)所述雨水感應(yīng)電極； 連接所述多個(gè)平衡電橋輸出端的多個(gè)差動(dòng)放大器； 連接所述多個(gè)差動(dòng)放大器其中，所述驅(qū)動(dòng)加熱器包括由第一驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的報(bào)警器和由第二驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的加熱裝置。其中，所述第一和第二驅(qū)動(dòng)器分別是非門電路，所述加熱裝置是加熱電阻。其中，所述邏輯運(yùn)算電路包括分別連接多個(gè)差動(dòng)放大器輸出端的與非門邏輯電路；和連接所述與非門邏輯電路的驅(qū)動(dòng)電路。其中，邏輯運(yùn)算電路的驅(qū)動(dòng)電路的輸出分別連接所述驅(qū)動(dòng)加熱器的第一驅(qū)動(dòng)器和第二驅(qū)動(dòng)器。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是自動(dòng)監(jiān)測有無雨水，出現(xiàn)雨水時(shí)輸出報(bào)警信號，并方便地控制其 它設(shè)備。結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，輸出開關(guān)信號(開關(guān)量)能夠長距離的傳輸。具有雨水感知、 雨水自動(dòng)烘干的功能。雨傳感器與控制系統(tǒng)配套，控制溫室開窗等。也可用于農(nóng)田的灌溉、 養(yǎng)殖等環(huán)境。


圖1是本實(shí)用新型雨傳感器的第一實(shí)施例的電原理圖； 圖2是本實(shí)用新型雨傳感器的第二實(shí)施例的電原理圖； 圖3是本實(shí)用新型雨傳感器的電源電路的電路圖； 圖4是本實(shí)用新型雨傳感器的四路平衡電橋的電路圖； 圖5是本實(shí)用新型雨傳感器的四路電橋差動(dòng)放大電路的電路圖； 圖6是本實(shí)用新型雨傳感器的邏輯運(yùn)算電路的電路圖； 圖7是本實(shí)用新型雨傳感器的驅(qū)動(dòng)加熱電路的電路圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合說明書附圖對本實(shí)用新型雨傳感器的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步的說明。圖1顯示了本實(shí)用新型的雨傳感器的第一實(shí)施例，圖1所示的雨傳感器包括提供工作電源的電源電路ll、檢測雨水的雨水感應(yīng)電極12、平衡電橋13、差動(dòng)放大器14和驅(qū)動(dòng)加熱器15,其中電源電路11輸出的直流電源至少供應(yīng)給差動(dòng)放大器14和驅(qū)動(dòng)電路15;平衡電橋13的至少一個(gè)平衡電阻上并接所述雨水感應(yīng)電極12，以便當(dāng)雨水感應(yīng)器12檢 測到雨水時(shí)，使與其并聯(lián)的平衡電阻阻值降低，從而造成平衡電橋13失衡，輸出差動(dòng)電壓信 號；差動(dòng)放大器14連接平衡電橋13的輸出端，用于放大平衡電橋13輸出的差動(dòng)電壓信號；以及差動(dòng)放大器14的輸出端連接驅(qū)動(dòng)加熱器15，驅(qū)動(dòng)加熱器15根據(jù)差動(dòng)放大器14輸出的信號，啟動(dòng)加熱器加熱并發(fā)出報(bào)警信號。圖2顯示了本實(shí)用新型的雨傳感器的第二實(shí)施例，與第一實(shí)施例的區(qū)別在于雨水感應(yīng) 電極12、平衡電橋13和差動(dòng)放大器14分別具有多個(gè)，比如4個(gè)，并且增加了便于處理多個(gè) 差動(dòng)放大器14輸出的信號的邏輯運(yùn)算電路16。在該第二實(shí)施例中，本實(shí)用新型的雨傳感器包括提供工作電源的電源電路ll、檢測雨 水的多個(gè)雨水感應(yīng)電極12、多個(gè)平衡電橋13、多個(gè)差動(dòng)放大器14、邏輯運(yùn)算電路16和驅(qū)動(dòng) 加熱器15。多個(gè)平衡電橋13中的每個(gè)平衡電橋的至少一個(gè)平衡臂上并接多個(gè)雨水感應(yīng)電極12之一， 由于采用多個(gè)雨水感應(yīng)電極12，因此可以提高對雨水檢測的準(zhǔn)確性；多個(gè)差動(dòng)放大器14分別連接多個(gè)平衡電橋13的輸出端，以便分別放大平衡電橋13輸出 的差動(dòng)電壓信號；邏輯運(yùn)算電路16連接所述多個(gè)差動(dòng)放大器14的輸出端，用于根據(jù)任何一個(gè)差動(dòng)放大器 的輸出電平如高電平，輸出一個(gè)使驅(qū)動(dòng)加熱器工作的啟動(dòng)信號；驅(qū)動(dòng)加熱器15連接所述邏輯運(yùn)算電路16的輸出端，根據(jù)所述啟動(dòng)信號接通加熱器的電 源，并且接通報(bào)警器的電源，從而使加熱器加熱，報(bào)警器報(bào)警。在上述第一和第二實(shí)施例中，雨水感應(yīng)電極12可以是金屬電極，最好是金手指電極。驅(qū) 動(dòng)加熱器15包括由第一驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的報(bào)警器和由第二驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的加熱裝置。第一和第二驅(qū) 動(dòng)器分別是非門電路，以及加熱裝置是加熱電阻。在上述第二實(shí)施例中，邏輯運(yùn)算電路16包括分別連接多個(gè)差動(dòng)放大器14輸出端的與 非門邏輯電路和連接所述與非門邏輯電路的驅(qū)動(dòng)電路。邏輯運(yùn)算電路16的驅(qū)動(dòng)電路的輸出 分別連接所述驅(qū)動(dòng)加熱器15的第一驅(qū)動(dòng)器和第二驅(qū)動(dòng)器。圖3顯示了本實(shí)用新型的電源電路的結(jié)構(gòu)，其中的橋式整流器對交流電整流，電容器C1 濾除整流后的交流成分，穩(wěn)壓器VI把輸入的12V直流電源穩(wěn)定到9V。圖4顯示了本實(shí)用新型的4個(gè)平衡電橋的結(jié)構(gòu)，每個(gè)平衡電橋由4個(gè)平衡電阻組成，雨 水感應(yīng)電極12可以并聯(lián)在一個(gè)平衡電橋的任何一個(gè)電阻上，例如分別并聯(lián)在圖中的電阻R11、 R21、 R31和R41上，這樣當(dāng)檢測到雨水時(shí)，該電阻阻值降低，致使平衡電橋失衡，例如造成 輸出端點(diǎn)DQ0一1的電位高于輸出端點(diǎn)DQ0_2的電位。圖5顯示了本實(shí)用新型的4個(gè)差動(dòng)放大器的結(jié)構(gòu),主要由4個(gè)運(yùn)算放大器構(gòu)成。圖6顯示了本實(shí)用新型的邏輯運(yùn)算電路16的結(jié)構(gòu)，其中4個(gè)反相器U2A至U2D和4個(gè)二極管Dl至D4構(gòu)成兩個(gè)二輸入與非門電路，即反相器U2A和U2B與二極管Dl和D2構(gòu)成一個(gè) 二輸入與非門電路，反相器U2C和U2D與二極管D3和D4構(gòu)成另一個(gè)二輸入與非門電路，這 兩個(gè)二輸入與非門電路的輸出端分別連接二極管D5和D6，從而構(gòu)成一個(gè)四輸入與非門邏輯 電路。另外反相器U2E和運(yùn)算放大器U3B及其外圍元件構(gòu)成連接上述四輸入與非門邏輯電路 輸出的驅(qū)動(dòng)電路，用于向驅(qū)動(dòng)加熱器輸出啟動(dòng)信號。此外，當(dāng)電源電路11不向平衡電橋13 供電時(shí)，圖6中的反相器U2F和運(yùn)算放大器U3A及其外圍元件還可以向平衡電橋13提供工作 信號0SC。圖7顯示了本實(shí)用新型的驅(qū)動(dòng)加熱器15的結(jié)構(gòu)，圖中的ULN2003是非門集成塊，本實(shí)用 新型利用該非門集成塊的兩個(gè)非門作為第一驅(qū)動(dòng)器(腳標(biāo)1-3為第一驅(qū)動(dòng)器的輸入，腳標(biāo)4-6 為第一驅(qū)動(dòng)器的輸出)和第二驅(qū)動(dòng)器(腳標(biāo)5-7為第二驅(qū)動(dòng)器的輸入，腳標(biāo)0-2為第二驅(qū)動(dòng) 器的輸出)。第一驅(qū)動(dòng)器連接包括發(fā)光二極管LED1的報(bào)警器；第二驅(qū)動(dòng)器連接加熱器。其中， 繼電器的接點(diǎn)可以向其它設(shè)備提供控制信號，比如提供關(guān)閉溫室的控制信號。當(dāng)?shù)谝缓偷诙?驅(qū)動(dòng)器的輸入信號為高電平時(shí)，第一和第二驅(qū)動(dòng)器的輸出為低電平，從而分別向報(bào)警器和加 熱器提供工作電源。本實(shí)用新型的工作原理為感應(yīng)雨水的幾組電極分別接在幾組電橋的橋臂上，當(dāng)電極遇 到雨水，相當(dāng)于在平衡的電橋上又并聯(lián)雨水的等效電阻，就會(huì)使電橋平失衡，對應(yīng)的差動(dòng)放 大器就會(huì)輸出高電平信號，為了提高報(bào)警的可靠性，在感應(yīng)雨水的幾組電極上和電路中分別 組成了邏輯電路，通過運(yùn)算后再驅(qū)動(dòng)電路輸出報(bào)警信號，同時(shí)啟動(dòng)雨水烘干加熱。實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是傳感器能準(zhǔn)確感應(yīng)表面是否有雨，水等，并能輸出報(bào)警信號。并采用邏輯判斷，對很少的水滴不予響應(yīng)，防止誤報(bào)。內(nèi)部帶有加溫裝置，雨水停止后能及時(shí)解 除報(bào)警。
權(quán)利要求1、一種雨傳感器，包括提供工作電源的電源電路(11)和檢測雨水的雨水感應(yīng)電極(12)，其特征在于還包括平衡電橋(13)，該平衡電橋(13)的至少一個(gè)平衡臂上并接雨水感應(yīng)電極(12)；連接平衡電橋(13)輸出端的差動(dòng)放大器(14)；連接差動(dòng)放大器(14)輸出端的驅(qū)動(dòng)加熱器(15)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雨傳感器，其特征在于雨水感應(yīng)電極(12)是金屬電極。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的雨傳感器，其特征在于驅(qū)動(dòng)加熱器(15)包括由第一 驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的報(bào)警器和由第二驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的加熱裝置。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的雨傳感器，其特征在于驅(qū)動(dòng)器是非門電路。
5、 一種雨傳感器，包括提供工作電源的電源電路(11)和檢測雨水的多個(gè)雨水感應(yīng)電極(12)，其特征在于還包括多個(gè)平衡電橋(13)，每個(gè)平衡電橋的至少一個(gè)平衡臂上并接一個(gè)雨水感應(yīng)電極(12);連接多個(gè)平衡電橋(13)輸出端的多個(gè)差動(dòng)放大器(14); 連接多個(gè)差動(dòng)放大器(14)輸出端的邏輯運(yùn)算電路(16); 連接所述邏輯運(yùn)算電路(16)輸出端的驅(qū)動(dòng)加熱器(15)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的雨傳感器，其特征在于雨水感應(yīng)電極(12)是金手指電極。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的雨傳感器，其特征在于驅(qū)動(dòng)加熱器(15)包括由第一 驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的報(bào)警器和由第二驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的加熱裝置。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的雨傳感器，其特征在于，第一驅(qū)動(dòng)器和第二驅(qū)動(dòng)器分別是非門 電路，加熱裝置是加熱電阻。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的雨傳感器，其特征在于，邏輯運(yùn)算電路(16)包括分別連接 多個(gè)差動(dòng)放大器(14)輸出端的與非門邏輯電路；和連接與非門邏輯電路的驅(qū)動(dòng)電路。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的雨傳感器，其特征在于，邏輯運(yùn)算電路(16)的驅(qū)動(dòng)電路的 輸出分別連接驅(qū)動(dòng)加熱器(15)的第一驅(qū)動(dòng)器和第二驅(qū)動(dòng)器。
專利摘要本實(shí)用新型是一種雨傳感器，包括提供工作電源的電源電路；檢測雨水的雨水感應(yīng)電極；平衡電橋，該平衡電橋的至少一個(gè)平衡臂上并接雨水感應(yīng)電極；連接平衡電橋輸出端的差動(dòng)放大器；以及連接差動(dòng)放大器輸出端的驅(qū)動(dòng)加熱器。本實(shí)用新型能夠自動(dòng)監(jiān)測有無雨水，出現(xiàn)雨水時(shí)輸出報(bào)警信號，并方便地控制其它設(shè)備。
文檔編號G01N27/04GK201323803SQ20082018316
公開日2009年10月14日 申請日期2008年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月19日
發(fā)明者張寶良, 平 楊, 楊國威 申請人:北京豐隆技術(shù)有限公司