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電容式水位檢測電路的制作方法

文檔序號:11421232閱讀:4112來源:國知局
電容式水位檢測電路的制造方法與工藝

本實用新型涉及電子技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種電容式水位檢測電路。



背景技術(shù):

目前,比較流行的液位檢查方法有機械式及電子式兩種,其中:

機械式主要包括通過浮球檢查方式實現(xiàn)液位檢測。

電子式主要包括:通過金屬片接觸液位并依據(jù)液位的導電特性實現(xiàn)液位檢測,通過壓力變送器傳感器實現(xiàn)液位檢測,通過超聲波實現(xiàn)液位檢測等。

但是,這些檢查方式大都需要與檢測物相接觸,其中,超聲波雖然作用于液體表面,但還是需要設(shè)置于盛裝液體容器內(nèi),這對于食用級別的被檢查液體會帶來不必要二次污染(如,全自動咖啡機燈,樓頂水箱),比較難于滿足日益苛刻的食物生產(chǎn)加工等要求。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于,提供一種感應靈敏度高,體積小巧,價格低廉的電容式水位檢測電路,可使電容式水位檢測電路與被檢查液體完全隔離,達到防雷擊,防污染的目的。

為了解決上述技術(shù)問題,本實用新型提供了一種電容式水位檢測電路,包括印刷電路板及封裝于所述印刷電路板上的檢測電路,所述檢測電路包括供電電源、液位感應區(qū)、控制芯片、第一電容、第二電容、第三電容、第一電阻、第二電阻及接口電路;所述液位感應區(qū)、第二電阻、控制芯片、第三電容、第一電容、第一電阻、接口電路及供電電源依次串接,所述控制芯片與接口電路電連接,所述第二電容的一端分別與控制芯片、第一電容、第一電阻及供電電源電連接,所述第二電容的另一端分別與第一電容及第三電容電連接。

作為上述方案的改進,所述接口電路上設(shè)置有電源引腳、接地引腳及輸出引腳,所述控制芯片上設(shè)置有KOUT引腳、VSS引腳、KEY引腳、LHF引腳、VDD引腳及CREF引腳;所述KOUT引腳與輸出引腳電連接,所述VSS引腳與接地引腳電連接,所述KEY引腳通過第二電阻與液位感應區(qū)電連接,所述VDD引腳分別與第二電容、第一電容、第一電阻及供電電源電連接,所述CREF引腳與第三電容電連接。

作為上述方案的改進,所述液位感應區(qū)的長度為12~18mm,寬度為4~8mm。

作為上述方案的改進,所述控制芯片為BS801B控制芯片。

作為上述方案的改進,所述第三電容為貼片電容。

作為上述方案的改進,所述印刷電路板為單雙面玻纖板。

作為上述方案的改進,所述印刷電路板的厚度為0.5~1.0mm。

實施本實用新型的有益效果在于:

本實用新型通過供電電源、液位感應區(qū)、控制芯片、第一電容、第二電容、第三電容、第一電阻、第二電阻及接口電路構(gòu)成電容式水位檢測電路。使用時,只需將電容式水位檢測電路設(shè)置于被檢查液體的外部,使電容式水位檢測電路與被檢查液體完全隔離,達到防雷擊,防污染的目的。

同時,本實用新型采用隔離式液位檢查技術(shù),由液位感應區(qū)與液體所構(gòu)成的電容感應靈敏度高,體積小巧,價格低廉。

附圖說明

圖1是本實用新型電容式水位檢測電路的電路布線圖;

圖2是本實用新型電容式水位檢測電路的電路原理圖。

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結(jié)合附圖對本實用新型作進一步地詳細描述。僅此聲明,本發(fā)明在文中出現(xiàn)或即將出現(xiàn)的上、下、左、右、前、后、內(nèi)、外等方位用詞,僅以本發(fā)明的附圖為基準,其并不是對本發(fā)明的具體限定。

參見圖1及圖2,圖1及圖2顯示了本實用新型電容式水位檢測電路的具體結(jié)構(gòu),其包括印刷電路板及封裝于所述印刷電路板上的檢測電路,所述檢測電路包括供電電源+5V、液位感應區(qū)M、控制芯片U1、第一電容C、第二電容C2、第三電容C3、第一電阻R1、第二電阻R2及接口電路CN1。其中,所述控制芯片U1優(yōu)選為BS801B控制芯片U1,電容感應靈敏度高,體積小巧,價格低廉;所述第三電容C3優(yōu)選為貼片電容,電容值為2.2pf,誤差≤10%。

具體地,所述液位感應區(qū)M、第二電阻R2、控制芯片U1、第三電容C3、第一電容C、第一電阻R1、接口電路CN1及供電電源+5V依次串接,所述控制芯片U1與接口電路CN1電連接,所述第二電容C2的一端分別與控制芯片U1、第一電容C、第一電阻R1及供電電源+5V電連接,所述第二電容C2的另一端分別與第一電容C及第三電容C3電連接。

需要說明的是,由于兩個帶電的導體相互靠近就會形成電容。其中,電容的大小與相對面積成正比,與兩導體間介質(zhì)的介電常數(shù)K成正比,與兩導體間的相對距離成反比。通俗來講,即能導電的物質(zhì)相互靠近就會形成電容。

然而,現(xiàn)有的檢查方式大都需要與檢測物相接觸,而本實用新型的電容式水位檢測電路采用隔離式液位檢查技術(shù),利用觸摸按鍵感應芯片(即控制芯片U1)構(gòu)建電容式水位檢測電路以實現(xiàn)水位檢測,使用過程中,可將電容式水位檢測電路設(shè)置于被檢查液體的外部,使電容式水位檢測電路與被檢查液體完全隔離,達到防雷擊,防污染的目的。

進一步,所述液位感應區(qū)M的長度為12~18mm,寬度為4~8mm。當液位感應區(qū)M的面積太大時,則容易產(chǎn)生寄生電容,造成誤檢查;當液位感應區(qū)M的面積太小時,則容易造成檢查的靈敏度不夠,或者檢查不了。所述液位感應區(qū)M的長度優(yōu)選為15mm,寬度優(yōu)選為6mm。

同時,所述印刷電路板為單雙面玻纖板,所述印刷電路板的厚度為0.5~1.0mm。

需要說明的是,本印刷電路板應用于水位檢測領(lǐng)域,環(huán)境濕度≧70%,因此,必須對印刷電路板進行防潮處理,否則一旦印刷電路板受潮,則會對液位檢查帶來干擾,而本實用新型中采用單雙面玻纖板作為印刷電路板,具有很好的防潮特性。同時,考慮到印刷電路板本身的寄生電容及硬度要求,印刷電路板的厚度應盡量小,其中,厚度優(yōu)選為0.8mm。

另外,本實用新型中液位感應區(qū)M的底部不允許走線,可有效防止線路流經(jīng)時,電流對液位感應區(qū)M產(chǎn)生磁場干擾。相應地,檢測區(qū)域外3mm處可設(shè)置有1mm寬度的PCB環(huán)繞,從而有效防止液位感應區(qū)M周邊的電磁輻射干擾。

如圖2所示,所述接口電路CN1上設(shè)置有電源引腳(+5V)、接地引腳(GND)及輸出引腳(OUT),所述控制芯片U1上設(shè)置有KOUT引腳、VSS引腳、KEY引腳、LHF引腳、VDD引腳及CREF引腳;所述KOUT引腳與輸出引腳電連接,所述VSS引腳與接地引腳電連接,所述KEY引腳通過第二電阻R2與液位感應區(qū)M電連接,所述VDD引腳分別與第二電容C2、第一電容C、第一電阻R1及供電電源+5V電連接,所述CREF引腳與第三電容C3電連接。

工作前,將電容式水位檢測電路設(shè)置于被檢查液體的外部的特定位置(如水箱外壁的最高水位線處,或水箱外壁的最低水位線處),當水箱內(nèi)的水未達到檢測區(qū)域時,檢測區(qū)域未檢查到液體,電容式水位檢測電路內(nèi)不形成電容,使得接口電路CN1上的輸出引腳輸出高電平;當水箱內(nèi)的水達到檢測區(qū)域時,檢測區(qū)域檢查到液體,電容式水位檢測電路內(nèi)形成電容,使得接口電路CN1上的輸出引腳輸出低電平。因此,通過輸出引腳所輸出的電平信號即可實現(xiàn)水位的精確檢測。

由上可知,本實用新型電容式水位檢測電路采用隔離式液位檢查技術(shù),將電容式水位檢測電路設(shè)置于被檢查液體的外部,使電容式水位檢測電路與被檢查液體完全隔離,達到防雷擊,防污染的目的;同時,電容感應靈敏度高,體積小巧,價格低廉。

以上所述是本實用新型的優(yōu)選實施方式,應當指出,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也視為本實用新型的保護范圍。

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