專利名稱：電容式智能液位檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種液位檢測裝置，特別涉及一種電容式智能液位檢測裝置。
背景技術(shù)：
液位檢測廣泛的應(yīng)用在石油化工、水利電力、食品工業(yè)、工礦等企業(yè)。傳統(tǒng)的液位傳感器存在著結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大、功能單一、智能化程度低，對(duì)不透明的容器液位檢測精度不高的缺點(diǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了解決目前的液位檢測裝置存在著結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大、功能單一、智能化程度低，對(duì)不透明的容器液位檢測精度不高的問題，本實(shí)用新型提供一種電容式智能液位檢測裝置。本實(shí)用新型的一種電容式智能液位檢測裝置，它包括控制電路、顯示電路、報(bào)警電路、復(fù)位電路、鍵盤電路和電源電路，它還包括電容頻率轉(zhuǎn)換電路，電容頻率轉(zhuǎn)換電路的兩個(gè)頻率信號(hào)輸出端分別與控制電路的兩個(gè)頻率信號(hào)輸入端連接，控制電路的顯示信號(hào)輸出端與顯示電路2的顯示信號(hào)輸入端連接，控制電路的報(bào)警信號(hào)輸出端與報(bào)警電路的報(bào)警信號(hào)輸入端連接，復(fù)位電路的復(fù)位信號(hào)輸出端與控制電路的復(fù)位信號(hào)輸入端連接，鍵盤電路的液位限位信號(hào)輸出端與控制電路的液位限位信號(hào)輸入端連接，電源電路為控制電路、顯示電路、報(bào)警電路、復(fù)位電路和鍵盤電路提供工作電源。所述控制電路采用芯片STM8S208RBT6實(shí)現(xiàn)。所述報(bào)警電路由NPN型三極管、電阻R6和蜂鳴器組成；電阻R6的一端與NPN型三極管的基極連接，所述NPN型三極管的集電極接電源VDD，所述NPN型三極管的發(fā)射極與蜂鳴器的一端連接，所述蜂鳴器的另一端接電源地，電阻R6的另一端為報(bào)警電路的報(bào)警信號(hào)輸入端。所述復(fù)位電路由按鍵、電容C3和電阻R2組成；按鍵的一端和電容C3的一端同時(shí)接電源地,按鍵的另一端和電阻R2的一端同時(shí)與電容C3的另一端連接后作為復(fù)位電路的復(fù)位信號(hào)輸出端，電阻R2的另一端接電源VDD。所述鍵盤電路由第二按鍵至第五按鍵組成；所述第二按鍵至第五按鍵的一端均接電源地，所述第二按鍵至第五按鍵的另一端作為該鍵盤電路的案件信號(hào)輸出端與部件的按鍵信號(hào)輸入端連接。所述電容頻率轉(zhuǎn)換電路包括芯片NE556、工作電容Cx、參考電容C13、電容C10、電容Cll和電阻R9-R12 ；芯片NE556的VCl端與工作電容Cx的一端連接，芯片NE556的VC2端與參考電容C13的一端連接，[0021]芯片NE556的DIS2端同時(shí)與電阻RlO的一端和電阻R12的一端連接，電阻R12的另一端、芯片NE556的@端、芯片NE556的TH2端同時(shí)與電容Cll的一端連接，芯片NE556的VC2端與電容C13的一端連接，電阻RlO的另一端、電阻R9的一端同時(shí)接電源VDD，電阻R9的另一端與電阻Rll的一端同時(shí)連接芯片NE556的DIS端，電阻Rll的另一端、芯片NE556的775 ^和芯片NE556的THl端同時(shí)與電容ClO的的一端連接，工作電容Cx的另一端、參考電容C13的另一端、電容ClO的另一端和電容Cll的另一端同時(shí)接電源地；芯片NE556的VOl端作為電容頻率轉(zhuǎn)換電路的一個(gè)頻率信號(hào)輸出端與控制電路的一個(gè)頻率信號(hào)輸入端PCl連接，芯片NE556的V02端作為電容頻率轉(zhuǎn)換電路的另一個(gè)頻率信號(hào)輸出端與控制電路的另一個(gè)頻率信號(hào)輸入端連接。所述顯示電路包括八個(gè)LED數(shù)碼管、16個(gè)電阻和第二 PNP型三極管至第九PNP型
三極管；其中，8個(gè)電阻分別作為8個(gè)LED數(shù)碼管的限流電阻串聯(lián)在8個(gè)LED數(shù)碼管與控制電路的顯示信號(hào)輸出端之間，8個(gè)LED數(shù)碼管的位驅(qū)動(dòng)輸出端DIG分別與第二 PNP型三極管至第九PNP型三極管的集電極連接，所述第二 PNP型三極管至第九PNP型三極管的基極分別通過另外8個(gè)電阻與控制電路的顯示信號(hào)輸出端連接，所述第二 PNP型三極管至第九PNP型三極管的發(fā)射極均接電源VDD。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于，本實(shí)用新型通過設(shè)定液位限位值，利用電容頻率轉(zhuǎn)換電路檢測不透明液體容器中液位的高度，并通過數(shù)字顯示電路進(jìn)行顯示，若液位高度低于限位值時(shí)可以提供自動(dòng)報(bào)警，再利用復(fù)位電路控制停止報(bào)警。本實(shí)用新型的液位檢測裝置的結(jié)構(gòu)簡單，利用智能芯片進(jìn)行控制，具有檢測精度高、穩(wěn)定性好、智能化的優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于多種環(huán)境下的液位檢測。

圖1為本實(shí)用新型的電容式智能液位檢測裝置的電氣原理示意圖。圖2為電容式智能液位檢測裝置的控制電路I報(bào)警電路3、復(fù)位電路4和鍵盤電路5的一種具體電路原理圖。圖3為具體實(shí)施方式
六所述的一種電容頻率轉(zhuǎn)換電路的電路原理示意圖。圖4為具體實(shí)施方式
七所述的顯示電路的電路原理示意圖。圖5為具體實(shí)施方式
七所述的電源電路的電路原理示意圖。
具體實(shí)施方式
具體實(shí)施方式
一:結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式,本實(shí)施方式所述的電容式智能液位檢測裝置，它包括控制電路1、顯示電路2、報(bào)警電路3、復(fù)位電路4、鍵盤電路5和電源電路6，它還包括電容頻率轉(zhuǎn)換電路7，電容頻率轉(zhuǎn)換電路7的兩個(gè)頻率信號(hào)輸出端分別與控制電路I的兩個(gè)頻率信號(hào)輸入端連接，控制電路I的顯示信號(hào) 輸出端與顯示電路2的顯示信號(hào)輸入端連接，控制電路I的報(bào)警信號(hào)輸出端與報(bào)警電路3的報(bào)警信號(hào)輸入端連接，[0037]復(fù)位電路4的復(fù)位信號(hào)輸出端與控制電路I的復(fù)位信號(hào)輸入端連接，鍵盤電路5的液位限位信號(hào)輸出端與控制電路I的液位限位信號(hào)輸入端連接，電源電路6為控制電路1、顯示電路2、報(bào)警電路3、復(fù)位電路4和鍵盤電路5提供工作電源。
具體實(shí)施方式
二:結(jié)合圖2說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式是對(duì)具體實(shí)施方式
一所述的電容式智能液位檢測裝置的進(jìn)一步限定，所述控制電路I采用芯片STM8S208RBT6實(shí)現(xiàn)。
具體實(shí)施方式
三:參見圖2說明本實(shí)施方式。本實(shí)施方式是對(duì)具體實(shí)施方式
一或二所述的電容式智能液位檢測裝置的進(jìn)一步限定，所述報(bào)警電路3由NPN型三極管Q1、電阻R6和蜂鳴器組成；電阻R6的一端與NPN型三極管Ql的基極連接，所述NPN型三極管Ql的集電極接電源VDD，所述NPN型三極管Ql的發(fā)射極與蜂鳴器的一端連接，所述蜂鳴器的另一端接電源地，電阻R6的另一端為報(bào)警電路3的報(bào)警信號(hào)輸入端。若液位高度低于設(shè)定最低液位限位值，則芯片STM8S208RBT6通過PG6管腳驅(qū)動(dòng)報(bào)警電路進(jìn)行報(bào)警。
具體實(shí)施方式
四:參見圖2說明本實(shí)施方式。本實(shí)施方式是對(duì)具體實(shí)施方式
一或二所述的電容式智能液位檢測裝置的進(jìn)一步限定，所述復(fù)位電路4由按鍵KPl、電容C3和電阻R2組成；按鍵KPl的一端和電容C3的一端同時(shí)接電源地，按鍵KPl的另一端和電阻R2的一端同時(shí)與電容C3的另一端連接后作為復(fù)位電路4的復(fù)位信號(hào)輸出端，電阻R2的另一端接電源VDD。復(fù)位電路用于決定報(bào)警電路是否繼續(xù)報(bào)警。
具體實(shí)施方式
五:參見圖2說明本實(shí)施方式。本實(shí)施方式是對(duì)具體實(shí)施方式
一或二所述的電容式智能液位檢測裝置的進(jìn)一步限定，所述鍵盤電路5由第二按鍵KP2至第五按鍵KP5組成；所述第二按鍵KP2至第五按鍵KP5的一端均接電源地，所述第二按鍵KP2至第五按鍵KP5的另一端作為該鍵盤電路5的案件信號(hào)輸出端與控制電路I的按鍵信號(hào)輸入端連接。鍵盤電路用于輸入最低液位限位值。
具體實(shí)施方式
六:結(jié)合圖3說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式是對(duì)具體實(shí)施方式
一或二所述的電容式智能液位檢測裝置的進(jìn)一步限定，所述電容頻率轉(zhuǎn)換電路7包括芯片NE556、工作電容Cx、參考電容C13、電容C10、電容Cll和電阻R9-R12 ；芯片NE556的VCl端與工作電容Cx的一端連接，芯片NE556的VC2端與參考電容C13的一端連接，芯片NE556的DIS2端同時(shí)與電阻RlO的一端和電阻R12的一端連接，電阻R12的另一端、芯片NE556的萬石端、芯片NE556的TH2端同時(shí)與電容Cll的一端連接，芯片NE556的VC2端與電容C13的一端連接，電阻RlO的另一端、電阻R9的一端同時(shí)接電源VDD，電阻R9的另一端與電阻Rll的一端同時(shí)連接芯片NE556的DIS端，電阻Rll的另一端、芯片NE556的端和芯片NE556的THl端同時(shí)與電容ClO的的一端連接，工作電容Cx的另一端、參考電容C13的另一端、電容ClO的另一端和電容Cll的另一端同時(shí)接電源地；芯片NE556的VOl端作為電容頻率轉(zhuǎn)換電路7的一個(gè)頻率信號(hào)輸出端與控制電路I的一個(gè)頻率信號(hào)輸入端PCl連接，芯片NE556的V02端作為電容頻率轉(zhuǎn)換電路7的另一個(gè)頻率信號(hào)輸出端與控制電路I的另一個(gè)頻率信號(hào)輸入端連接。本實(shí)施方式中的工作電容Cx為檢測液體液位的傳感器。首先由電容頻率轉(zhuǎn)換電路7中NE556芯片內(nèi)部的兩個(gè)555多諧振蕩器將工作電容器Cx和參考電容C13的電容值轉(zhuǎn)換成兩路計(jì)數(shù)脈沖頻率輸出到芯片STM8S208RBT6的PCl和PC3管腳。
具體實(shí)施方式
七:結(jié)合圖4說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式是對(duì)具體實(shí)施方式
一或二所述的電容式智能液位檢測裝置的進(jìn)一步限定，所述顯示電路2包括八個(gè)LED數(shù)碼管、16個(gè)電阻和第二 PNP型三極管Q2至第九PNP型三極管Q9 ；其中，8個(gè)電阻分別作為8個(gè)LED數(shù)碼管的限流電阻串聯(lián)在8個(gè)LED數(shù)碼管與控制電路I的顯示信號(hào)輸出端之間，8個(gè)LED數(shù)碼管的位驅(qū)動(dòng)輸出端DIG分別與第二 PNP型三極管Q2至第九PNP型三極管Q9的集電極連接，所述第二 PNP型三極管Q2至第九PNP型三極管Q9的基極分別通過另外8個(gè)電阻與控制電路I的顯示信號(hào)輸出端連接，所述第二 PNP型三極管Q2至第九PNP型三極管Q9的發(fā)射極均接電源VDD。當(dāng)本實(shí)施方式中的控制電路I采用芯片STM8S208RBT6時(shí)，該芯片STM8S208RBT6的PB0-PB7和PD0-PD7作為控制電路I的顯示信號(hào)輸出端，所述這些顯示信號(hào)輸出端中的PD0-PD7用于控制某一個(gè)LED數(shù)碼管被點(diǎn)亮，例如當(dāng)其中某一個(gè)管腳為高電平時(shí)，與其連接的PNP型三極管將導(dǎo)通，將會(huì)控制對(duì)應(yīng)位置的數(shù)碼管有效并點(diǎn)亮；所述顯示信號(hào)輸出端中的PB0-PB7控制被點(diǎn)亮的LED數(shù)碼管所顯示的數(shù)字。所述電源電路6采用1117-3.3電源轉(zhuǎn)換芯片實(shí)現(xiàn)，用于將外部輸入的電源電壓穩(wěn)定在3.3V，具體電路結(jié)構(gòu)如圖5所示。本實(shí)用新型的基本工作原理是首先電容式傳感器把液位的變化轉(zhuǎn)化為電容量的變化，當(dāng)液位高度上升時(shí)，工作電容Cx的電容量增大，芯片NE556的5腳Vol輸出脈沖頻率將降低，由于參考電容C13的電容量保持不變，芯片NE556的9腳Vo2輸出脈沖頻率也保持不變，將芯片NE556的Vol和Vo2輸出的脈沖頻率傳送到芯片STM8S208RBT6內(nèi)進(jìn)行比較運(yùn)算,并得到具體的液位高度并傳送給顯示電路,若液位的高度低于鍵盤電路輸入的設(shè)定值時(shí)，則芯片STM8S208RBT6傳送報(bào)警信號(hào)給報(bào)警電路，使得發(fā)出警告聲音同時(shí)可用復(fù)位電路來控制報(bào)警電路是否報(bào)警。
權(quán)利要求1.電容式智能液位檢測裝置，它包括控制電路(I)、顯示電路(2)、報(bào)警電路(3)、復(fù)位電路(4)、鍵盤電路(5)和電源電路￠)，其特征在于，它還包括電容頻率轉(zhuǎn)換電路(7)， 電容頻率轉(zhuǎn)換電路(7)的兩個(gè)頻率信號(hào)輸出端分別與控制電路(I)的兩個(gè)頻率信號(hào)輸入端連接， 控制電路(I)的顯示信號(hào)輸出端與顯示電路(2)的顯示信號(hào)輸入端連接， 控制電路⑴的報(bào)警信號(hào)輸出端與報(bào)警電路⑶的報(bào)警信號(hào)輸入端連接， 復(fù)位電路(4)的復(fù)位信號(hào)輸出端與控制電路(I)的復(fù)位信號(hào)輸入端連接， 鍵盤電路(5)的按鍵信號(hào)輸出端與控制電路(I)的按鍵信號(hào)輸入端連接， 電源電路(6)為控制電路(I)、顯示電路(2)、報(bào)警電路(3)、復(fù)位電路(4)和鍵盤電路(5)提供工作電源， 所述控制電路(I)采用芯片STM8S208RBT6實(shí)現(xiàn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容式智能液位檢測裝置，其特征在于，所述控制電路(I)采用芯片STM8S208RBT6實(shí)現(xiàn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電容式智能液位檢測裝置，其特征在于，所述報(bào)警電路(3)由NPN型三極管(Ql)、電阻R6和蜂鳴器組成； 電阻R6的一端與NPN型三極管(Ql)的基極連接，所述NPN型三極管(Ql)的集電極接電源VDD，所述NPN型三極管(Ql)的發(fā)射極與蜂鳴器的一端連接，所述蜂鳴器的另一端接電源地，電阻R6的另一端為報(bào)警電路(3)的報(bào)警信號(hào)輸入端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電容式智能液位檢測裝置，其特征在于，復(fù)位電路(4)由按鍵(KPl)、電容C3和電阻R2組成； 按鍵(KPl)的一端和電容C3的一端同時(shí)接電源地，按鍵(KPl)的另一端和電阻R2的一端同時(shí)與電容C3的另一端連接后作為復(fù)位電路(4)的復(fù)位信號(hào)輸出端，電阻R2的另一端接電源VDD。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電容式智能液位檢測裝置，其特征在于，所述鍵盤電路(5)由第二按鍵(KP2)至第五按鍵(KP5)組成； 所述第二按鍵(KP2)至第五按鍵(KP5)的一端均接電源地，所述第二按鍵(KP2)至第五按鍵(KP5)的另一端作為該鍵盤電路(5)的按鍵信號(hào)輸出端與控制電路(I)的按鍵信號(hào)輸入端連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電容式智能液位檢測裝置，其特征在于，所述電容頻率轉(zhuǎn)換電路⑵包括芯片NE556、工作電容Cx、參考電容C13、電容CIO、電容Cll和電阻R9-R12 ； 芯片NE556的VCl端與工作電容Cx的一端連接， 芯片NE556的VC2端與參考電容C13的一端連接， 芯片NE556的DIS2端同時(shí)與電阻RlO的一端和電阻R12的一端連接，電阻R12的另一端、芯片NE556的@端、芯片NE556的TH2端同時(shí)與電容Cll的一端連接，芯片NE556的VC2端與電容C13的一端連接，電阻RlO的另一端、電阻R9的一端同時(shí)接電源VDD，電阻R9的另一端與電阻Rll的一端同時(shí)連接芯片NE556的DIS端，電阻Rll的另一端、芯片NE556的M端和芯片NE556的THl端同時(shí)與電容ClO的的一端連接，工作電容Cx的另一端、參考電容C13的另一端、 電容ClO的另一端和電容Cll的另一端同時(shí)接電源地； 芯片NE556的VOl端作為電容頻率轉(zhuǎn)換電路(7)的一個(gè)頻率信號(hào)輸出端與控制電路(1)的一個(gè)頻率信號(hào)輸入端PCl連接，芯片NE556的V02端作為電容頻率轉(zhuǎn)換電路(7)的另一個(gè)頻率信號(hào)輸出端與控制電路(I)的另一個(gè)頻率信號(hào)輸入端連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電容式智能液位檢測裝置，其特征在于，所述顯示電路(2)包括八個(gè)LED數(shù)碼管、16個(gè)電阻和第二PNP型三極管(Q2)至第九PNP型三極管(Q9)； 其中，8個(gè)電阻分別作為8個(gè)LED數(shù)碼管的限流電阻串聯(lián)在8個(gè)LED數(shù)碼管與控制電路(I)的顯示信號(hào)輸出端之間， 8個(gè)LED數(shù)碼管的位驅(qū)動(dòng)輸出端DIG分別與第二 PNP型三極管(Q2)至第九PNP型三極管(Q9)的集電極連接，所述第二 PNP型三極管(Q2)至第九PNP型三極管(Q9)的基極分別通過另外8個(gè)電阻與控制電路(I)的顯示信號(hào)輸出端連接， 所述第二 PNP型三極管(Q2)至第九PNP型三極管(Q9)的發(fā)射極均接電源VDD。
專利摘要電容式智能液位檢測裝置，涉及一種液位檢測裝置。為了解決目前的液位檢測裝置存在著結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大、功能單一、智能化程度低，對(duì)不透明的容器液位檢測精度不高的問題。它包括控制電路、顯示電路、報(bào)警電路、復(fù)位電路、鍵盤電路、電源電路和電容頻率轉(zhuǎn)換電路，電容頻率轉(zhuǎn)換電路的兩個(gè)頻率信號(hào)輸出端分別與控制電路的兩個(gè)頻率信號(hào)輸入端連接，控制電路的顯示信號(hào)發(fā)送給顯示電路，控制電路的報(bào)警信號(hào)發(fā)送給報(bào)警電路，復(fù)位電路的復(fù)位信號(hào)發(fā)送給控制電路，鍵盤電路的按鍵信號(hào)發(fā)送給控制電路，電源電路為控制電路、顯示電路、報(bào)警電路、復(fù)位電路和鍵盤電路提供工作電源。它用于檢測液位。
文檔編號(hào)G01F23/26GK203011487SQ201320045409
公開日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2013年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月28日
發(fā)明者張桂丹 申請(qǐng)人:黑龍江省經(jīng)濟(jì)管理干部學(xué)院