雨水傳感器電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電容式的雨水檢測(cè)電路技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，它涉及一種雨水傳感器電路。
【背景技術(shù)】
[0002]雨水傳感器或是雨量傳感器適用于氣象臺(tái)(站)、水文站、農(nóng)林、國(guó)防等有關(guān)部門用來(lái)遙測(cè)液體降水量、降水強(qiáng)度、降水起止時(shí)間。用于防洪、供水調(diào)度、電站水庫(kù)水情管理為目的水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)、自動(dòng)野外測(cè)報(bào)站，為降水測(cè)量傳感器。目前，市場(chǎng)上的雨水傳感器分為光學(xué)式傳感器和電容式雨量傳感器。光學(xué)式傳感器是根據(jù)光的折射原理工作的。電容式傳感器，電容式雨量傳感器利用的雨水和玻璃的介質(zhì)常數(shù)不同的原理制成，這種電路相對(duì)于光學(xué)式比較簡(jiǎn)單，但是由于雨滴在電容式傳感器上長(zhǎng)時(shí)間保留容易損壞檢測(cè)元件，同時(shí)會(huì)由于雨水的長(zhǎng)時(shí)間保留會(huì)使得電容式傳感器的靈敏度受到影響，雨水不能快速蒸發(fā)，又由于雨水長(zhǎng)時(shí)間停留在檢測(cè)板的板子上使得板子受到腐蝕或氧化，放置潮濕的環(huán)境中會(huì)對(duì)電路造成影響，會(huì)使得使用過(guò)程中出現(xiàn)故障，所以需要對(duì)現(xiàn)有的電容式的雨水傳感器電路做進(jìn)一步改進(jìn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易生廣制造，并能有效提尚使用壽命和準(zhǔn)確度的雨水傳感器電路。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了如下技術(shù)方案:一種雨水傳感器電路，包括電源部、檢測(cè)板、基準(zhǔn)電壓部、比較器、控制部和發(fā)熱絲；
[0005]所述發(fā)熱絲設(shè)置于檢測(cè)板底部用以給檢測(cè)板加熱；
[0006]所述檢測(cè)板的一端耦接于比較器的反相端并通過(guò)一電阻耦接于電源部，以檢測(cè)是否存在雨水并輸出檢測(cè)信號(hào)，所述檢測(cè)板的另一端接地；
[0007]所述基準(zhǔn)電壓部耦接于比較器的同相端，用以提供基準(zhǔn)電壓；
[0008]所述比較器的輸出端輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)；
[0009]所述控制部耦接于比較器的輸出端以接收驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并輸出控制信號(hào)；
[0010]所述發(fā)熱絲耦接于控制部以接收控制信號(hào)并響應(yīng)控制信號(hào)使發(fā)熱絲工作。
[0011]優(yōu)選的，所述電源部提供第一電源和第二電源，所述第一電源與發(fā)熱絲連接，所述第二電源與基準(zhǔn)電壓部連接。
[0012]優(yōu)選的，所述控制部包括NPN三極管、繼電器和偏置電阻；
[0013]所述偏置電阻的一端與比較器的輸出端連接，另一端與NPN三級(jí)管的基極連接；
[0014]所述NPN三極管的集電極耦接于繼電器的線圈一端，所述繼電器的線圈的另一端耦接于第一電源；
[0015]所述NPN三極管的發(fā)射極接地；
[0016]所述繼電器的常開觸點(diǎn)的一端與第一電源連接，另一端與發(fā)熱絲連接，所述發(fā)熱絲的另一端接地。
[0017]優(yōu)選的，所述繼電器的線圈上并聯(lián)有第二 LED燈和有源蜂鳴器。
[0018]優(yōu)選的，所述比較器的輸出端與偏置電阻之間還串有二極管，所述二極管的陽(yáng)極耦接于比較器的輸出端，陰極耦接于偏置電阻。
[0019]優(yōu)選的，所述基準(zhǔn)電壓部的輸出端耦接有電壓跟隨器，所述電壓跟隨器的輸出端耦接一第一 LED燈后接地。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果為:檢測(cè)板耦接于比較器的反相端并通過(guò)一電阻耦接于電源部一端，另一端接地；比較器的同相端耦接于基準(zhǔn)電壓部，輸出端耦接于控制部；所述控制部耦接于發(fā)熱絲；所述發(fā)熱絲設(shè)置于檢測(cè)板底部用以給檢測(cè)板加熱，通過(guò)檢測(cè)板檢查雨水，當(dāng)雨水落在檢測(cè)板上時(shí)，電容的介電質(zhì)常數(shù)就會(huì)發(fā)生改變，相當(dāng)于雨水使得電容短路，此時(shí)檢測(cè)板輸出端輸出低電平信號(hào)，而基準(zhǔn)電壓部輸出高電平信號(hào)，通過(guò)比較器比較，則輸出高電平的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使得控制部接受驅(qū)動(dòng)信號(hào)使得電阻絲接通電源，由于電阻絲是設(shè)置于檢測(cè)板的底部就可以為檢測(cè)板加熱，使得雨水能快速蒸發(fā)，避免由于雨水的長(zhǎng)時(shí)間停留在檢測(cè)板的板子上使得板子受到腐蝕或氧化，放置潮濕的環(huán)境對(duì)電路或是使用在設(shè)備上時(shí)對(duì)設(shè)備造成影響。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為本實(shí)用新型雨水傳感器電路實(shí)施例的電路圖；
[0022]圖2為本實(shí)用新型雨水傳感器電路實(shí)施例的電源部的電路圖。
[0023]圖中1、電源部；11、第一電源；12、第二電源；13、三端穩(wěn)壓器；2、檢測(cè)板；3、基準(zhǔn)電壓部；4、比較器；5、控制部；51、NPN三極管；52、繼電器；53、偏置電阻；6、發(fā)熱絲；7、第二LED燈；8、有源蜂鳴器；9、電壓跟隨器。
【具體實(shí)施方式】
[0024]參照?qǐng)D1至圖2對(duì)本實(shí)用新型雨水傳感器電路實(shí)施例作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0025]一種雨水傳感器電路，包括電源部1、檢測(cè)板2、基準(zhǔn)電壓部3、比較器4、控制部5和發(fā)熱絲6 ;所述發(fā)熱絲6設(shè)置于檢測(cè)板2底部用以給檢測(cè)板2加熱；所述檢測(cè)板2的一端耦接于比較器4的反相端并通過(guò)一電阻耦接于電源部1，以檢測(cè)是否存在雨水并輸出檢測(cè)信號(hào)，所述檢測(cè)板2的另一端接地；所述基準(zhǔn)電壓部3耦接于比較器4的同相端，用以提供基準(zhǔn)電壓；所述比較器4的輸出端輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)；所述控制部5耦接于比較器4的輸出端以接收驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并輸出控制信號(hào)；所述發(fā)熱絲6耦接于控制部5以接收控制信號(hào)并響應(yīng)控制信號(hào)使發(fā)熱絲6工作。
[0026]檢測(cè)板2為PCB板，上面設(shè)置了多個(gè)導(dǎo)體，形成電容式的雨水檢測(cè)器件，應(yīng)用此電容原理，可以實(shí)現(xiàn)雨水的有無(wú)檢測(cè)。
[0027]通過(guò)檢測(cè)板2檢查有無(wú)雨水，當(dāng)雨水落在檢測(cè)板2上時(shí)，電容的介電質(zhì)常數(shù)就會(huì)發(fā)生改變，相當(dāng)于雨水使得電容短路，此時(shí)檢測(cè)板2輸出端輸出低電平信號(hào)，而基準(zhǔn)電壓部3輸出高電平信號(hào)，基準(zhǔn)電壓部3是通過(guò)電阻R20和電阻R21通過(guò)分壓的方式提供基準(zhǔn)電壓，通過(guò)比較器4比較，則輸出高電平的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使得控制部5接受驅(qū)動(dòng)信號(hào)使得電阻絲接通電源，由于電阻絲是設(shè)置于檢測(cè)板2的底部就可以為檢測(cè)板2加熱，使得雨水能快速蒸發(fā)，避免由于雨水的長(zhǎng)時(shí)間停留在檢測(cè)板2的板子上使得板子受到腐蝕或氧化，放置潮濕的環(huán)境對(duì)電路或是使用在設(shè)備上時(shí)對(duì)設(shè)備造成影響。
[0028]如圖2所示，電源部I提供第一電源11和第二電源12，所述第一電源11與發(fā)熱絲6連接，所述第二電源12與基準(zhǔn)電壓部3連接。所述第一電源11與第二電源12之間耦接有三端穩(wěn)壓器13。插頭Jl連接外部電源，連接的第一電源11的電壓VCC為12V，通過(guò)第一電容Cl起到濾波和穩(wěn)壓的作用，通過(guò)三端穩(wěn)壓器13，使得第一電源11電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榈诙娫?2的電壓2.5V，三端穩(wěn)壓器13的型號(hào)為TL431。電源電壓較低，功耗比較低，而且對(duì)人體不會(huì)有影響，使得生產(chǎn)制造的過(guò)程中更加安全，因?yàn)槭侨觞c(diǎn)，人體不會(huì)觸電。
[0029]如圖1所示，控制部5包括NPN三極管51、繼電器52和偏置電阻53 ;所述偏置電阻53 —端與比較器4的輸出端連接，另一端與NPN三級(jí)管的基極連接；所述NPN三極管51的集電極耦接于繼電器52的線圈一端，發(fā)射極接地；所述繼電器52的線圈的另一耦接于第一電源11，繼電器52常開觸點(diǎn)的一端與第一電源11連接，另一端通過(guò)發(fā)熱絲6連接后接地。通過(guò)比較器4輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)使得NPN三級(jí)管導(dǎo)通，從而使得繼電器52線圈得電，同時(shí)將發(fā)熱絲6接通電源，發(fā)熱絲6工作使得檢測(cè)板2上的雨水受熱蒸發(fā)。
[0030]繼電器52的線圈上并聯(lián)有第二 LED燈7和有源蜂鳴器8。當(dāng)繼電器52工作的時(shí)候第二 LED燈7和有源蜂鳴器8也同時(shí)接通，使得第二 LED燈7發(fā)光，第二 LED燈7為綠色，具有指示的功能，能讓使用者知道繼電器52的運(yùn)行狀態(tài)，也方便維修人員對(duì)故障的判斷，方便發(fā)生故障時(shí)可以清楚的判斷是否是繼電器52故障。同時(shí)有雨水的時(shí)候蜂鳴器發(fā)聲報(bào)警，可以通知使用者有雨水。
[0031]比較器4的輸出端與偏置電阻53之間還串有二極管，所述二極管的陽(yáng)極耦接于比較器4的輸出端，陰極耦接于偏置電阻53。為了使電路工作更加穩(wěn)定和可靠，防止比較器4U1A輸出電流反方向灌流，使得比較器4損壞，通過(guò)防反向的二極管使得電流方向保持輸出方向，有效提高了電路的可靠性和使用壽命。
[0032]基準(zhǔn)電壓部3的輸出端耦接有電壓跟隨器9，所述電壓跟隨器的輸出端耦接一第一 LED燈后接地。第一 LED燈為黃色，具有指示基準(zhǔn)電壓是否正常工作，使用者方便辨別電路的工作狀態(tài)是否穩(wěn)定。
[0033]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例，凡屬于本實(shí)用新型思路下的技術(shù)方案均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理前提下的若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種雨水傳感器電路，其特征在于:包括電源部、檢測(cè)板、基準(zhǔn)電壓部、比較器、控制部和發(fā)熱絲； 所述發(fā)熱絲設(shè)置于檢測(cè)板底部用以給檢測(cè)板加熱； 所述檢測(cè)板的一端耦接于比較器的反相端并通過(guò)一電阻耦接于電源部，以檢測(cè)是否存在雨水并輸出檢測(cè)信號(hào)，所述檢測(cè)板的另一端接地； 所述基準(zhǔn)電壓部耦接于比較器的同相端，用以提供基準(zhǔn)電壓； 所述比較器的輸出端輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)； 所述控制部耦接于比較器的輸出端以接收驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并輸出控制信號(hào)； 所述發(fā)熱絲耦接于控制部以接收控制信號(hào)并響應(yīng)控制信號(hào)使發(fā)熱絲工作。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雨水傳感器電路，其特征在于:所述電源部提供第一電源和第二電源，所述第一電源與發(fā)熱絲連接，所述第二電源與基準(zhǔn)電壓部連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雨水傳感器電路，其特征在于:所述控制部包括NPN三極管、繼電器和偏置電阻； 所述偏置電阻的一端與比較器的輸出端連接，另一端與NPN三級(jí)管的基極連接； 所述NPN三極管的集電極耦接于繼電器的線圈一端，所述繼電器的線圈的另一端耦接于第一電源； 所述NPN三極管的發(fā)射極接地； 所述繼電器的常開觸點(diǎn)的一端與第一電源連接，另一端與發(fā)熱絲連接，所述發(fā)熱絲的另一端接地。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雨水傳感器電路，其特征在于:所述繼電器的線圈上并聯(lián)有第二 LED燈和有源蜂鳴器。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雨水傳感器電路，其特征在于:所述比較器的輸出端與偏置電阻之間還串有二極管，所述二極管的陽(yáng)極耦接于比較器的輸出端，陰極耦接于偏置電阻。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的雨水傳感器電路，其特征在于:所述基準(zhǔn)電壓部的輸出端耦接有電壓跟隨器，所述電壓跟隨器的輸出端耦接一第一 LED燈后接地。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種雨水傳感器電路，為了解決雨水在檢測(cè)板上長(zhǎng)時(shí)間保留會(huì)使得電容式傳感器的靈敏度受到影響的問(wèn)題，旨在提供一種電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易生產(chǎn)制造，并能有效提高使用壽命和準(zhǔn)確度的雨水傳感器電路，其技術(shù)方案要點(diǎn)是包括電源部、檢測(cè)板、基準(zhǔn)電壓部、比較器、控制部和發(fā)熱絲；所述檢測(cè)板耦接于比較器的反相端并通過(guò)一電阻耦接于電源部一端，另一端接地；所述比較器的同相端耦接于基準(zhǔn)電壓部，輸出端耦接于控制部用以輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)；所述控制部耦接于發(fā)熱絲用以接收驅(qū)動(dòng)信號(hào)并響應(yīng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)使發(fā)熱絲通電；所述發(fā)熱絲設(shè)置于檢測(cè)板底部用以給檢測(cè)板加熱。本實(shí)用新型適用于電容式的雨水檢測(cè)電路技術(shù)領(lǐng)域。
【IPC分類】G01W1/14
【公開號(hào)】CN204758847
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520384230
【發(fā)明人】周磊
【申請(qǐng)人】蘇州希邇邁電子有限公司
【公開日】2015年11月11日
【申請(qǐng)日】2015年6月4日