一种用于液位检测的检测电路及液位检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种用于液位检测的检测电路，包括信号发生电路、驱动电路和信号检验电路，所述信号发生电路连接所述驱动电路；所述信号发生电路，用于产生电平方向交替变化的驱动信号；所述驱动电路，用于连接液位检测装置的探针，以根据所述驱动信号在探针上产生电平方向交替变化的检测信号；所述信号检验电路，连接所述驱动电路，以在液体介质导通所述探针时产生检验信号。本实用新型专利技术的技术方案，能够有效地减缓探针腐蚀的发生，延长液位检测装置的使用寿命。装置的使用寿命。装置的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种用于液位检测的检测电路及液位检测装置


[0001]本技术一般地涉及电气控制领域。更具体地，本技术涉及一种用于液位检测的检测电路及液位检测装置。

技术介绍

[0002]在工业、农业乃至日常生活等领域，液位检测是一种常见的需求。例如，在一种应用场景中，对于密闭的容器内的液体量，可以通过液位传感器来测量容器内的液位，进而根据液位的具体值来控制相关执行机构(例如阀门等)执行不同的动作。又如，在另一种应用场景中，在容器内设置液位开关，在液体达到设定高度时，液位开关自动触发执行机构，由执行机构执行相应的动作。
[0003]上述的液位传感器和液位开关的类型很多，基于的原理各不相同，各有优缺点。常见的液位检测方式包括：磁浮式、内浮式、磁翻板式、投入式等接触式液位检测方式，以及激光测量、静压式测量和电容式测量等非接触式液位检测方式，例如激光测量的准确性较高，但限制性条件较多。静压式测量不受液位高度限制，但高度越高，则传感器精度要求就越高，长时间使用或者更换液体时需要重复校准。电容式测量主要通过检测由于液面高度变化而导致的电容值变化来测量液位高度，这种检测方法容易受到容器材质和溶液属性的影响，例如塑料容器和挂料情况容易影响电容传感器输出模拟量的精度。
[0004]一种液位检测的原理是利用液体导电的性质。图1A和图1B展示了一种液位开关的原理，液位开关包括探头1和检测电路2，探头1包括两个探针，即第一探针11和第二探针12，第一探针11处于图示的上方，第二探针12处于图示的下方。检测电路2根据第一探针11和第二探针12之间的信号(或者说导通状态)，以判断液体的液位。
[0005]如图1A所示，第二探针12处于液位13以下，第一探针11处于液位13以上，也就是说，第二探针12浸没在液体中，而第一探针11尚未被液体浸没。此时的检测电路2，由于第一探针11与第二探针12之间未形成电路通路，因此无法检测到相应信号(或者说检测到不导通的状态)。如图1B所示，第二探针12处于液位13以下，第一探针11也处于液位13以下，也就是说，液体液位13已经上升到将第一探针11浸没的高度。此时的检测电路2，由于第一探针11与第二探针12之间通过液体形成电路通路，因此能够检测到相应信号(或者说检测到导通的状态)。
[0006]基于此，将第一探针11置于设定位置处，在检测电路2检测到相应信号时即表示液体的液位13已经达到或者超过设定位置，据此，后端控制系统控制即可控制相关执行机构动作，或者将液体液位13达到设定位置的信息发送出去。
[0007]以上液位开关的例子，其主要面临腐蚀问题。探针一般采用金属元件构成，而金属元件在潮湿环境中会产生电化学腐蚀。特别是图1A和图1B中，检测电路需要在第一探针11和第二探针12之间加载电压乃至产生电流。对于作为负极的探针而言(不论是第一探针11作为负极，还是第二探针12作为负极)，其腐蚀较为严重。而且加载的电压越大，产生的电流越强，则腐蚀的速度越快。腐蚀后的探针表面被氧化，失去导电能力。因此，探针的腐蚀大大
缩短了探针的使用寿命。

技术实现思路

[0008]本技术提供了一种用于液位检测的检测电路及液位检测装置，用于解决或者至少用于延缓液位检测装置中探针的腐蚀。
[0009]根据本技术的第一方面，提供了一种用于液位检测的检测电路，包括信号发生电路、驱动电路和信号检验电路，所述信号发生电路连接所述驱动电路；所述信号发生电路，用于产生电平方向交替变化的驱动信号；所述驱动电路，用于连接液位检测装置的探针，以根据所述驱动信号在探针上产生电平方向交替变化的检测信号；所述信号检验电路，连接所述驱动电路，以在液体介质导通所述探针时产生检验信号。
[0010]在本技术第一方面的一个实施例中，所述信号发生电路包括：一个方波发生器，用于产生电平方向交替变化的方波信号。
[0011]在本技术第一方面的一个实施例中，所述方波发生器包括时钟芯片及其外围电路。
[0012]在本技术第一方面的一个实施例中，所述驱动电路包括第一探针驱动电路和第二探针驱动电路；所述第一探针驱动电路用于连接第一探针，所述第二探针驱动电路用于连接第二探针，以在第一探针和第二探针之间产生所述检测信号。
[0013]在本技术第一方面的一个实施例中，第一探针驱动电路包括第一开关管支路，第二探针驱动电路包括第二开关管支路；所述第一探针驱动电路包括串联的第一开关管和第二开关管，第一开关管和第二开关管之间的串联点用于连接第一探针；所述第二探针驱动电路包括串联的第三开关管和第四开关管，第三开关管和第四开关管之间的串联点用于连接第二探针；所述驱动信号用于驱动所述第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管；第一开关管和第四开关管用于形成所述检测信号的正向导通回路，第二开关管和第三开关管用于形成所述检测信号的反向导通回路。
[0014]在本技术第一方面的一个实施例中，所述第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管为金属
‑
氧化物半导体场效应晶体管。
[0015]在本技术第一方面的一个实施例中，所述第二探针驱动电路还包括反相器，用于对接收到的所述驱动信号进行电平反转后连接所述第二开关管支路。
[0016]在本技术第一方面的一个实施例中，所述信号检验电路串联于所述正向导通回路和/或反向导通回路中。
[0017]在本技术第一方面的一个实施例中，所述信号检验电路包括光耦元件，光耦元件的原边与正向导通回路或反向导通回路串联，副边用于连接处理所述检验信号的处理器。
[0018]根据本技术的第二方面，还提供了一种液位检测装置，所述液位检测装置包括探头和检测电路，所述探头包括第一探针和第二探针，所述检测电路采用上述本技术第一方面任一实施例所述的检测电路。
[0019]本技术的技术方案，能够在探针之间产生电平方向交替变化的检测信号，因此探头中每个探针的极性也在交替变化；也就是说，每个探针均在短暂的时间周期内成为负极或正极，从而延缓了每个探针的腐蚀；而且每个探针在成为负极后很快又成为正极，从
失去电子状态变为得到电子的状态，部分抵消了电化学腐蚀的效果，削弱了电化学反应的强度。综上所述，本技术的技术方案能够延缓液位检测装置中探针的腐蚀，提高液位检测装置的使用寿命。
附图说明
[0020]通过参考附图阅读下文的详细描述，本技术示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本技术的若干实施方式，并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：
[0021]图1A是一种液位开关的结构原理示意图(低液位)；
[0022]图1B是一种液位开关的结构原理示意图(高液位)；
[0023]图2是根据本技术实施例的一种用于液位检测的检测电路示意图；
[0024]图3是根据本技术实施例的信号发生电路原理图；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于液位检测的检测电路，其特征在于，包括信号发生电路、驱动电路和信号检验电路，所述信号发生电路连接所述驱动电路；所述信号发生电路，用于产生电平方向交替变化的驱动信号；所述驱动电路，用于连接液位检测装置的探针，以根据所述驱动信号在探针上产生电平方向交替变化的检测信号；所述信号检验电路，连接所述驱动电路，以在液体介质导通所述探针时产生检验信号。2.根据权利要求1所述的用于液位检测的检测电路，其特征在于，所述信号发生电路包括：一个方波发生器，用于产生电平方向交替变化的方波信号。3.根据权利要求2所述的用于液位检测的检测电路，其特征在于，所述方波发生器包括时钟芯片及其外围电路。4.根据权利要求1所述的用于液位检测的检测电路，其特征在于，所述驱动电路包括第一探针驱动电路和第二探针驱动电路；所述第一探针驱动电路用于连接第一探针，所述第二探针驱动电路用于连接第二探针，以在第一探针和第二探针之间产生所述检测信号。5.根据权利要求4所述的用于液位检测的检测电路，其特征在于，第一探针驱动电路包括第一开关管支路，第二探针驱动电路包括第二开关管支路；所述第一探针驱动电路包括串联的第一开关管和第二开关管，第一开关管和第二开关管之间的串联点用于连接第一探针；所述第二探针驱动电路包括串联...

【专利技术属性】
技术研发人员：张玉良，武海川，杨俊鹏，余杰，付照德，
申请(专利权)人：河南牧原智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：