專利名稱：一種非接觸式液位檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種非接觸式液位檢測裝置，用以解決智能尿便處理裝置中的尿便處理腔體內(nèi)部沖洗水液位的檢測問題。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，智能尿便處理裝置中的尿便處理腔體內(nèi)部沖洗水液位的檢測方法是用一對導(dǎo)電不銹鋼螺釘作為電極，將這對電極安裝在腔體內(nèi)適當(dāng)?shù)奈恢茫缓笥脤?dǎo)線將這對電極連接至控制器。當(dāng)液位高度不足時，電極回路斷開。當(dāng)液位達(dá)到電極安裝位置時，電極回路導(dǎo)通。這樣控制器就可以根據(jù)電極回路的通斷來判斷液位是否達(dá)到指定的高度。上述方法存在以下缺點(diǎn)首先，沖洗水可能飛濺到導(dǎo)電電極上從而產(chǎn)生誤導(dǎo)通，影響液位檢測的穩(wěn)定性。其次，由于沖洗水中混有大便和尿液等具有鹽分和腐蝕性的物質(zhì)，在長期使用過程中導(dǎo)電電極勢必生銹，影響導(dǎo)電性能，還可能因?yàn)樯P導(dǎo)致電極安裝孔水泄露。另外，此方法由于導(dǎo)電電極安裝外露，容易給使用者造成心理負(fù)擔(dān)，不夠美觀。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種非接觸式液位檢測裝置。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的在智能尿便處理裝置的尿便處理腔體的出水口管道的正對側(cè)的適當(dāng)高度位置安裝非接觸電容式液位傳感器。當(dāng)尿便處理腔體的沖洗水液面位置到達(dá)非接觸電容式液位傳感器的中心線位置時，非接觸電容式液位傳感器的指示燈點(diǎn)亮，表明沖洗水液位已經(jīng)達(dá)到警戒線位置。本發(fā)明包括沖洗水液位檢測部分和單片機(jī)控制部分，其結(jié)構(gòu)由智能尿便處理裝置的尿便處理腔體、出水口管道、非接觸電容式液位傳感器、非接觸電容式液位傳感器與單片機(jī)的連接線路、進(jìn)水管道、單片機(jī)控制部分組成；非接觸電容式液位傳感器與進(jìn)水出口管道安裝于尿便處理腔體的一側(cè)，另一側(cè)下部安裝出水管道，液位傳感器通過連線與單片機(jī)控制部分接連。非接觸電容式液位傳感器包括輸出插座、指示燈、基準(zhǔn)調(diào)校孔、輸出插座包括 5V工作電源端VCC、傳感器信號輸出端、接地端GND。當(dāng)被檢測液面超過非接觸電容式液位傳感器面積的一半時，指示燈點(diǎn)亮，傳感器信號輸出端輸出低電平?；鶞?zhǔn)調(diào)?？子糜谡{(diào)整非接觸電容式液位傳感器的靈敏度，即調(diào)整被檢測液面的所占非接觸電容式液位傳感器面積的比值。非接觸電容式液位傳感器的5V工作電源端VCC、傳感器信號輸出端、接地端GND 三根線連接至單片機(jī)控制部分中的傳感器連接插座P2，其中非接觸電容式液位傳感器的 5V工作電源端VCC 1連接至傳感器連接插座P2的1腳，非接觸電容式液位傳感器的傳感器信號輸出端連接至傳感器連接插座P2的2腳，非接觸電容式液位傳感器的接地端GND連接至傳感器連接插座P2的3腳。單片機(jī)控制部分包括單片機(jī)U1、傳感器連接插座P2、信號上拉電路R3、R4、傳感器信號輸入管腳PDO、單片機(jī)Ul晶振電路Yl、C29、C30，單片機(jī)Ul電源濾波電路C27、C28、 電源VCC_5V和接地，單片機(jī)控制部分的上拉電路R3，R4是用來保證來自傳感器輸入信號至單片機(jī)Ul的PDO輸入管腳的穩(wěn)定性。單片機(jī)Ul采用ATmegal28-16AC,由Yl, C29，C30連接成的電路為單片機(jī)Ul提供系統(tǒng)時鐘，由C27，C28連接成的電路為單片機(jī)Ul的工作電源提供濾波，防止外界干擾而導(dǎo)致工作電源不穩(wěn)定。單片機(jī)Ul首先完成初始化，其主要目的是完成輸入輸出管腳、中斷定時器的配置，設(shè)置為低電平觸發(fā)中斷。當(dāng)沖洗水液面位置到達(dá)非接觸電容式液位傳感器的中心線位置時，傳感器信號輸出端輸出低電平，單片機(jī)控制部分的插座P2的2腳也為低電平，經(jīng)過上拉電路R3，R4后輸入到單片機(jī)Ul的PDO腳，此時PDO腳為低電平，由于PDO腳為單片機(jī)Ul 的INTO，在初始化時設(shè)置了低電平觸發(fā)中斷，所以單片機(jī)Ul觸發(fā)中斷，判斷沖洗水液面位置到達(dá)警戒線位置。此時觸發(fā)中斷服務(wù)子程序，關(guān)斷進(jìn)水管道前端的電磁閥，并開啟氣泵將尿便處理腔體內(nèi)的水強(qiáng)制從出水口管道排出，避免沖洗水溢出到床上。當(dāng)沖洗水液面位置未到達(dá)警戒線位置時，PDO腳為高電平，單片機(jī)Ul的INTO不被觸發(fā)，系統(tǒng)循環(huán)繼續(xù)檢測。本發(fā)明的有益效果
采用非接觸電容式液位傳感器作為前段位置信號的采集，由于該傳感器采用純電子電路式結(jié)構(gòu)，非機(jī)械工作方式，性能穩(wěn)定壽命耐久，高穩(wěn)定，高敏感度，抗干擾性好，不受外界電磁干擾，適合復(fù)雜環(huán)境使用，所以該裝置可以克服現(xiàn)有技術(shù)中容易受外界干擾的不足，為物體相對位置的檢測提供較好的穩(wěn)定性和可靠性。由于采用了非接觸式的液位檢測的方式，所以不會出現(xiàn)沖洗水飛濺到導(dǎo)電電極上產(chǎn)生誤導(dǎo)通的現(xiàn)象，提高了液位檢測電路的可靠性。由于采用了非接觸式的液位檢測的方式，沖洗水中混有大便和尿液等具有鹽分和腐蝕性的物質(zhì)不會影響非接觸電容式液位傳感器的性能，不會出現(xiàn)生銹和安裝孔泄露的問題。由于采用了非接觸式的液位檢測的方式，此方法可以將非接觸電容式液位傳感器安裝在尿便處理腔體的外部，并加以外部封裝，這樣不會給使用者造成心理負(fù)擔(dān)，而且相對美觀。該裝置結(jié)構(gòu)簡潔，容易使用。


圖1為本發(fā)明液位檢測裝置的總體示意圖。圖中1、出水口管道2、沖洗水液面位置3、尿便處理腔體4、非接觸電容式液位傳感器與單片機(jī)的連接線路5、單片機(jī)控制部分6、非接觸電容式液位傳感器中心線位置
7、非接觸電容式液位傳感器8、進(jìn)水管道圖2為本發(fā)明非接觸電容式液位傳感器結(jié)構(gòu)圖。圖中9、5V工作電源端VCC 10、傳感器信號輸出端 11、接地端GND 12、輸出插座 13、指示燈 14、基準(zhǔn)調(diào)?？?。圖3為本發(fā)明控制電路原理圖。圖4為本發(fā)明控制程序流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對實(shí)施例作進(jìn)一步的說明。本發(fā)明包括沖洗水液位檢測部分和單片機(jī)控制部分，其結(jié)構(gòu)由智能尿便處理裝置的尿便處理腔體、出水口管道、非接觸電容式液位傳感器、非接觸電容式液位傳感器與單片機(jī)的連接線路、進(jìn)水管道、單片機(jī)控制部分組成；非接觸電容式液位傳感器與進(jìn)水出口管道安裝于尿便處理腔體的一側(cè)，另一側(cè)下部安裝出水管道，液位傳感器通過連線與單片機(jī)控制部分接連。非接觸電容式液位傳感器包括輸出插座、指示燈、基準(zhǔn)調(diào)校孔、輸出插座包括 5V工作電源端VCC、傳感器信號輸出端、接地端GND。當(dāng)被檢測液面超過非接觸電容式液位傳感器面積的一半時，指示燈點(diǎn)亮，傳感器信號輸出端輸出低電平?；鶞?zhǔn)調(diào)?？子糜谡{(diào)整非接觸電容式液位傳感器的靈敏度，即調(diào)整被檢測液面的所占非接觸電容式液位傳感器面積的比值。非接觸電容式液位傳感器的5V工作電源端VCC、傳感器信號輸出端、接地端GND 三根線連接至單片機(jī)控制部分中的傳感器連接插座P2，其中非接觸電容式液位傳感器的 5V工作電源端VCC 1連接至傳感器連接插座P2的1腳，非接觸電容式液位傳感器的傳感器信號輸出端連接至傳感器連接插座P2的2腳，非接觸電容式液位傳感器的接地端GND連接至傳感器連接插座P2的3腳。單片機(jī)控制部分包括單片機(jī)U1、傳感器連接插座P2、信號上拉電路R3、R4、傳感器信號輸入管腳PDO、單片機(jī)Ul晶振電路Yl、C29、C30，單片機(jī)Ul電源濾波電路C27、C28、 電源VCC_5V和接地，單片機(jī)控制部分的上拉電路R3，R4是用來保證來自傳感器輸入信號至單片機(jī)Ul的PDO輸入管腳的穩(wěn)定性。單片機(jī)Ul采用ATmegal28-16AC,由Yl, C29，C30連接成的電路為單片機(jī)Ul提供系統(tǒng)時鐘，由C27，C28連接成的電路為單片機(jī)Ul的工作電源提供濾波，防止外界干擾而導(dǎo)致工作電源不穩(wěn)定。單片機(jī)Ul首先完成初始化，其主要目的是完成輸入輸出管腳、中斷定時器的配置，設(shè)置為低電平觸發(fā)中斷。當(dāng)沖洗水液面位置到達(dá)非接觸電容式液位傳感器的中心線位置時，傳感器信號輸出端輸出低電平，單片機(jī)控制部分的插座P2的2腳也為低電平，經(jīng)過上拉電路R3，R4后輸入到單片機(jī)Ul的PDO腳，此時PDO腳為低電平，由于PDO腳為單片機(jī)Ul 的INTO，在初始化時設(shè)置了低電平觸發(fā)中斷，所以單片機(jī)Ul觸發(fā)中斷，判斷沖洗水液面位置到達(dá)警戒線位置。此時觸發(fā)中斷服務(wù)子程序，關(guān)斷進(jìn)水管道前端的電磁閥，并開啟氣泵將尿便處理腔體內(nèi)的水強(qiáng)制從出水口管道排出，避免沖洗水溢出到床上。當(dāng)沖洗水液面位置未到達(dá)警戒線位置時，PDO腳為高電平，單片機(jī)Ul的INTO不被觸發(fā)，系統(tǒng)循環(huán)繼續(xù)檢測。
權(quán)利要求
1.一種非接觸式液位檢測裝置，其特征是所述裝置由智能尿便處理裝置的尿便處理腔體、出水口管道、非接觸電容式液位傳感器、非接觸電容式液位傳感器與單片機(jī)的連接線路、進(jìn)水管道、單片機(jī)控制部分組成；非接觸電容式液位傳感器與進(jìn)水出口管道安裝于尿便處理腔體的一側(cè)，另一側(cè)下部安裝出水管道，液位傳感器通過連線與單片機(jī)控制部分接連。
2.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的一種非接觸式液位檢測裝置，其特征是非接觸電容式液位傳感器包括輸出插座、指示燈、基準(zhǔn)調(diào)?？祝敵霾遄?V工作電源端VCC、傳感器信號輸出端、接地端GND ；非接觸電容式液位傳感器的5V工作電源端VCC、傳感器信號輸出端、接地端GND三根線連接至單片機(jī)控制部分中的傳感器連接插座P2，其中非接觸電容式液位傳感器的5V工作電源端VCC 1連接至傳感器連接插座P2的1腳，非接觸電容式液位傳感器的傳感器信號輸出端連接至傳感器連接插座P2的2腳，非接觸電容式液位傳感器的接地端GND連接至傳感器連接插座P2的3腳。
3.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的一種非接觸式液位檢測裝置，其特征是單片機(jī)控制部分包括單片機(jī)Ul，傳感器連接插座P2，信號上拉電路R3、R4，傳感器信號輸入管腳PD0，單片機(jī) Ul晶振電路Y1、C29、C30，單片機(jī)Ul電源濾波電路C27、C28，電源VCC_5V和接地。
全文摘要
一種非接觸式液位檢測裝置，由智能尿便處理裝置的尿便處理腔體、出水口管道、非接觸電容式液位傳感器、非接觸電容式液位傳感器與單片機(jī)的連接線路、進(jìn)水管道、單片機(jī)控制部分組成；非接觸電容式液位傳感器與進(jìn)水出口管道安裝于尿便處理腔體的一側(cè)，另一側(cè)下部安裝出水管道，液位傳感器通過連線與單片機(jī)控制部分接連。該裝置可以解決智能尿便處理裝置中的尿便處理腔體內(nèi)部沖洗水液位的檢測問題，具有較好的穩(wěn)定性和可靠性。
文檔編號G01F23/26GK102279031SQ20111021315
公開日2011年12月14日 申請日期2011年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月28日
發(fā)明者劉興, 孫一鳴, 張華 , 張超, 彭向東, 汪韓韓, 王艷慶 申請人:南昌大學(xué)