專利名稱：一種水溫水位測(cè)控儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種水溫水位進(jìn)行測(cè)控的電子裝置，尤指一種太陽(yáng)能熱水器的水溫水位測(cè)控儀。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的水溫水位測(cè)控儀，包括溫度傳感器、水位傳感器、控制電路、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和顯示電路，所述的溫度傳感器通常采用熱敏電阻，所述的水位傳感器采用有源傳感電路，且把水作為傳感電路中的一個(gè)有源元件，其結(jié)果是水位檢測(cè)易受水質(zhì)的影響，也易遭受雷擊而損壞。且傳感器不能持久地耐干燒和防水垢，很容易因水質(zhì)和高溫引起損壞，從而給使用者帶來(lái)不便。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有的水溫水位測(cè)控儀存在的缺點(diǎn)，提供一種既能防雷，又能適應(yīng)各種水質(zhì)和水溫的新型的水溫水位測(cè)控儀。解決上述問(wèn)題采用技術(shù)的方案是一種水溫水位測(cè)控儀，包括溫度傳感器、水位傳感器、控制電路、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和顯示電路，其特征在于還設(shè)有一個(gè)信號(hào)產(chǎn)生電路；所述的水位傳感器主體為一非金屬材料棒，底部設(shè)有與所述的信號(hào)產(chǎn)生電路的輸出端相連的總信號(hào)端口，棒體上設(shè)有至少包括100％水位的一組水位感應(yīng)端口；所述的控制電路包括依次連接的一組與所述的水位感應(yīng)端口對(duì)應(yīng)的取樣放大電路、電子開(kāi)關(guān)、分壓電路和一個(gè)CPU，所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)和顯示電路連接到所述的CPU的輸出端。
本實(shí)用新型的水溫水位測(cè)控儀，由信號(hào)產(chǎn)生電路產(chǎn)生電壓信號(hào)，介質(zhì)水在水位傳感器的各水位感應(yīng)端口與取樣放大電路的輸入端之間感應(yīng)出相應(yīng)的感應(yīng)電容，經(jīng)電子開(kāi)關(guān)、分壓電路輸出給CPU進(jìn)行處理，顯示電路顯示相應(yīng)的水位標(biāo)志，在水箱進(jìn)水達(dá)到100％水位后執(zhí)行機(jī)構(gòu)關(guān)斷電源，停止加水。本實(shí)用新型因采用了無(wú)源器件作為信號(hào)感應(yīng)，使探頭在水箱內(nèi)能夠保持最大時(shí)間的物理特性，最大限度地防止了水垢的凝結(jié)。因信號(hào)頭僅用導(dǎo)線作感應(yīng)頭，在探頭內(nèi)無(wú)其他任何與水位有關(guān)的電子原件，因此做到了防高溫。電路對(duì)水位信號(hào)的拾取系通過(guò)無(wú)源器件獲得，因此也做到了防雷。
本實(shí)用新型的水溫水位測(cè)控儀，溫度傳感器可以采用任何常規(guī)的結(jié)構(gòu)，如熱敏電阻、雙金屬元件等，溫度信號(hào)最好通過(guò)一個(gè)濾波電路從CPU的2端輸入，經(jīng)CPU內(nèi)部處理電路分析，產(chǎn)生溫度數(shù)據(jù)并通過(guò)顯示區(qū)直接顯示。
作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的選頻放大電路包括電容Ci1、電阻Ri1、電容Ci2、電阻Ri2、電阻Ri3、電阻Ri4和三極管iBG1，所述的電容Ci1一端通過(guò)介質(zhì)水與相應(yīng)的水位感應(yīng)端口感應(yīng)，另一端與電阻Ri1和電容Ci2相連；所述的電阻Ri2一端與所述的電容Ci2的另一端相連，另一端與所述的電阻Ri3和三極管iBG1的基極相連；所述的三極管iBG1的集電極與所述的電阻Ri3的另一端以及電阻Ri4相連，發(fā)射極與所述的電阻Ri1的另一端相連；所述的電阻Ri4的另一端連接到電源，其中i為大于零的正為整數(shù)，代表取樣電路的序號(hào)。
所述的檢波和濾波電路包括電容Ci3、二極管iD1、二極管iD2、電阻Ri5和電容Ci4，所述的電容Ci3一端與三極管iBG1的集電極相連，另一端與二極管iD1的陽(yáng)極和二極管iD2的陰極相連；電阻Ri5和電容Ci4并聯(lián)后一端與所述的所述的二極管iD2的陽(yáng)極相連，另一端與二極管iD1的陰極相連，且通過(guò)電阻Ri6連接到電子開(kāi)關(guān)。
所述的分壓電路包括電阻R1和電阻Ri7，所述的電阻R1一端連接到電源，另一端與電阻Ri7的一端及CPU的3端相連；所述的電阻Ri7的另一端與所述的電子開(kāi)關(guān)的輸出端相連。
所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括電磁閥、電阻R4和三極管BG0，所述的電阻R4一端連接到所述的CPU的15端，另一端與三極管BG0的基極相連；所述的三極管BG0的發(fā)射極接地，集電極與電磁閥線圈相連；所述的電磁閥線圈的另一端接電源。
所述的CPU的11端設(shè)有手動(dòng)停水開(kāi)關(guān)。
所述的CPU的12端設(shè)有手動(dòng)加水開(kāi)關(guān)。
本實(shí)用新型的水溫水位測(cè)控儀，還可自帶電源變換器，所述的電源變換器包括由變壓器B1、二極管D1、二極管D2、二極管D3、二極管D4和電解電容C0組成的降壓和濾波電路和由穩(wěn)壓器W1和電解電容C1組成的穩(wěn)壓濾波電路，所述的降壓和濾波電路供給電磁閥所需的電壓，所述的穩(wěn)壓濾波電路輸出整機(jī)所需的電壓。
所述的信號(hào)產(chǎn)生電路包括由電阻和三極管構(gòu)成的三極放大電路，通過(guò)電容C53輸出電壓U0。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1是本實(shí)用新型的電路框圖。
圖2是本實(shí)用新型的電路圖。
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D1、2，本實(shí)用新型的水溫水位測(cè)控儀，包括溫度傳感器T1、水位傳感器、信號(hào)產(chǎn)生電路、控制電路、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和顯示電路。所述的水位傳感器主體為一非金屬材料棒，底部設(shè)有金屬導(dǎo)線制成的總信號(hào)端口，棒體上分別在20％、50％、80％和100％水位處設(shè)有金屬導(dǎo)線制成的線狀或者環(huán)狀感應(yīng)端口。所述的信號(hào)產(chǎn)生電路包括由電阻和三極管構(gòu)成的三極放大電路，通過(guò)電容C53輸出電壓U0到水位傳感器底部的總信號(hào)端口。所述的控制電路包括依次連接的一組與所述的水位感應(yīng)端口對(duì)應(yīng)的取樣放大電路、電子開(kāi)關(guān)、分壓電路和一個(gè)CPU。所述的選頻放大電路包括電容Ci1、電阻Ri1、電容Ci2、電阻Ri2、電阻Ri3、電阻Ri4和三極管iBG1。所述的分壓電路包括電阻R1和電阻Ri7。所述的電阻Ri7的另一端與所述的電子開(kāi)關(guān)IC10i的輸出端相連。所述的檢波和濾波電路包括電容Ci3、二極管iD1、二極管iD2、電阻Ri5和電容Ci4。其中i為大于零的正為整數(shù)，代表取樣電路的序號(hào)。在本實(shí)施例中，i分別為1、2、3、4，i為1對(duì)應(yīng)于20％水位，i為2對(duì)應(yīng)于50％水位，i為3對(duì)應(yīng)于80％水位，i為4對(duì)應(yīng)于100％水位。
舉例說(shuō)，對(duì)應(yīng)于20％水位的取樣放大電路，i為1，電容C11一端通過(guò)介質(zhì)水與相應(yīng)的水位感應(yīng)端口感應(yīng)，另一端與電阻R11和電容C12相連；所述的電阻R12一端與所述的電容C12的另一端相連，另一端與所述的電阻R13和三極管1BG1的基極相連；所述的三極管1BG1的集電極與所述的電阻R13的另一端以及電阻R14相連，發(fā)射極與所述的電阻R11的另一端相連；所述的電阻R14的另一端連接到電源。
在所述的檢波和濾波電路中，電容C13一端與三極管1BG1的集電極相連，另一端與二極管1D1的陽(yáng)極和二極管1D2的陰極相連；電阻R15和電容C14并聯(lián)后一端與所述的所述的二極管1D2的陽(yáng)極相連，另一端與二極管1D1的陰極相連，且通過(guò)電阻R16連接到電子開(kāi)關(guān)1C101。
在所述的分壓電路中，電阻R1一端連接到電源，另一端與電阻R17的一端及CPU的3端相連；所述的電阻Ri7的另一端與所述的電子開(kāi)關(guān)IC101的輸出端相連，所述的電子開(kāi)關(guān)IC101采用4066MOS集成塊。
所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括電磁閥、電阻R4和三極管BG0，所述的電阻R4一端連接到所述的CPU的15端，另一端與三極管BG0的基極相連；所述的三極管BG0的發(fā)射極接地，集電極與電磁閥線圈相連；所述的電磁閥線圈的另一端接電源。
所述的CPU的11端設(shè)有手動(dòng)停水開(kāi)關(guān)。所述的CPU的12端設(shè)有手動(dòng)加水開(kāi)關(guān)。
本實(shí)用新型的工作原理如下將水位傳感器垂直置于水箱內(nèi)，并使底部的總信號(hào)端口與水箱底部接觸。總信號(hào)由信號(hào)產(chǎn)生電路產(chǎn)生并通過(guò)電容C53發(fā)出，當(dāng)總信號(hào)通過(guò)水作為感應(yīng)媒介感應(yīng)到20％的水位的感應(yīng)點(diǎn)時(shí)，信號(hào)通過(guò)選頻放大電路進(jìn)行選頻和放大，放大后的信號(hào)經(jīng)電容C13送到檢波和濾波電路產(chǎn)生電子開(kāi)關(guān)IC101所需的電壓信號(hào)，此信號(hào)通過(guò)電阻R16送到電子開(kāi)關(guān)IC101的10端，當(dāng)此電壓達(dá)到電子開(kāi)關(guān)IC101的閥值時(shí)，電子開(kāi)關(guān)IC101內(nèi)的開(kāi)關(guān)K1導(dǎo)通，電阻R17對(duì)地接通，CPU的3端接到由電R1與電阻R17組成的分壓電路的電壓信號(hào)，進(jìn)行處理后，產(chǎn)生20％水位控制信號(hào)，并將信號(hào)送到顯示區(qū)，點(diǎn)亮20％水位指示燈，即表明水位已達(dá)到了20％。
對(duì)于水位為50％、80％和100％的控制電路的工作過(guò)程與上述原理相同。當(dāng)CPU檢測(cè)到100％水位信號(hào)時(shí)，不僅輸出100％水位指示燈點(diǎn)亮信號(hào)，且將CPU的15端信號(hào)由高轉(zhuǎn)為低，在執(zhí)行機(jī)構(gòu)中通過(guò)電阻R4使三極管BG0由導(dǎo)通變?yōu)榻刂?，電磁閥斷電，停止加水。達(dá)到了自動(dòng)關(guān)閉加水的要求。當(dāng)水位信號(hào)全無(wú)時(shí)，即水位低于20％時(shí)，CPU通過(guò)內(nèi)部處理器延時(shí)約30分鐘自動(dòng)從其第15端送出高電平，在執(zhí)行機(jī)構(gòu)中通過(guò)電阻R4使三極管BG0由截止變?yōu)閷?dǎo)通，打開(kāi)電磁閥，從而開(kāi)始自動(dòng)加水。這樣就完成了自動(dòng)加水，自動(dòng)停止加水的過(guò)程。
在加水過(guò)程中，按CPU之11端所按的輕觸開(kāi)關(guān)，可停止加水。在水位未到100％，按CPU之12端所按的輕觸開(kāi)關(guān)，可立即加水。這樣就完成了手動(dòng)控制的過(guò)程。
溫度信號(hào)由T1口輸入經(jīng)電阻R2、電阻R3和電容C2組成的濾波電路從CPU的2端輸入，經(jīng)CPU內(nèi)部處理電路分析，產(chǎn)生溫度數(shù)據(jù)并通過(guò)顯示區(qū)直接顯示。
電源變換電路由變壓器B1、二極管D1、二極管D2、二極管D3、二極管D4和電解電容C0組成的降壓和濾波電路輸出直流12V供給電磁閥電路，12V電壓經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓器W1和電解電容C1組成的穩(wěn)壓濾波電路輸出整機(jī)所需的5V電壓。所述的穩(wěn)壓器W1采用7805穩(wěn)壓集成塊。
應(yīng)該理解到的是上述實(shí)施例只是對(duì)本實(shí)用新型的說(shuō)明，而不是對(duì)本實(shí)用新型的限制，任何不超出本實(shí)用新型實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)的發(fā)明創(chuàng)造，均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種水溫水位測(cè)控儀，包括溫度傳感器、水位傳感器、控制電路、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和顯示電路，其特征在于還設(shè)有一個(gè)信號(hào)產(chǎn)生電路；所述的水位傳感器主體為一非金屬材料棒，底部設(shè)有與所述的信號(hào)產(chǎn)生電路的輸出端相連的總信號(hào)端口，棒體上設(shè)有至少包括100％水位的一組水位感應(yīng)端口；所述的控制電路包括依次連接的一組與所述的水位感應(yīng)端口對(duì)應(yīng)的取樣放大電路、電子開(kāi)關(guān)、分壓電路和一個(gè)CPU，所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)和顯示電路連接到所述的CPU的輸出端。
2.如權(quán)利要求1所述的水溫水位測(cè)控儀，其特征在于所述的取樣放大電路包括選頻放大電路和檢波和濾波電路。
3.如權(quán)利要求2所述的水溫水位測(cè)控儀，其特征在于所述的選頻放大電路包括電容Ci1、電阻Ri1、電容Ci2、電阻Ri2、電阻Ri3、電阻Ri4和三極管iBG1，所述的電容Ci1一端通過(guò)介質(zhì)水與相應(yīng)的水位感應(yīng)端口感應(yīng)，另一端與電阻Ri1和電容Ci2相連；所述的電阻Ri2一端與所述的電容Ci2的另一端相連，另一端與所述的電阻Ri3和三極管iBG1的基極相連；所述的三極管iBG1的集電極與所述的電阻Ri3的另一端以及電阻Ri4相連，發(fā)射極與所述的電阻Ri1的另一端相連；所述的電阻Ri4的另一端連接到電源，其中i為大于零的正為整數(shù)，代表取樣電路的序號(hào)。
4.如權(quán)利要求3所述的水溫水位測(cè)控儀，其特征在于所述的檢波和濾波電路包括電容Ci3、二極管iD1、二極管iD2、電阻Ri5和電容Ci4，所述的電容Ci3一端與三極管iBG1的集電極相連，另一端與二極管iD1的陽(yáng)極和二極管iD2的陰極相連；電阻Ri5和電容Ci4并聯(lián)后一端與所述的所述的二極管iD2的陽(yáng)極相連，另一端與二極管iD1的陰極相連，且通過(guò)電阻Ri6連接到電子開(kāi)關(guān)(IC10i)。
5.如權(quán)利要求4所述的水溫水位測(cè)控儀，其特征在于所述的分壓電路包括電阻R1和電阻Ri7，所述的電阻R1一端連接到電源，另一端與電阻Ri7的一端及CPU的3端相連；所述的電阻Ri7的另一端與所述的電子開(kāi)關(guān)(IC10i)的輸出端相連。
6.如權(quán)利要求1所述的水溫水位測(cè)控儀，其特征在于所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括電磁閥、電阻R4和三極管BG0，所述的電阻R4一端連接到所述的CPU的15端，另一端與三極管BG0的基極相連；所述的三極管BG0的發(fā)射極接地，集電極與電磁閥線圈相連；所述的電磁閥線圈的另一端接電源。
7.如權(quán)利要求1所述的水溫水位測(cè)控儀，其特征在于所述的信號(hào)產(chǎn)生電路包括由電阻和三極管構(gòu)成的三極放大電路，通過(guò)電容C53輸出電壓U0。
8.如權(quán)利要求1所述的水溫水位測(cè)控儀，其特征在于還設(shè)有電源變換器，所述的電源變換器包括由變壓器B1、二極管D1、二極管D2、二極管D3、二極管D4和電解電容C0組成的降壓和濾波電路和由穩(wěn)壓器W1和電解電容C1組成的穩(wěn)壓濾波電路，所述的降壓和濾波電路供給電磁閥所需的電壓，所述的穩(wěn)壓濾波電路輸出整機(jī)所需的電壓。
9.如權(quán)利要求1-8任何一項(xiàng)所述的水溫水位測(cè)控儀，其特征在于所述的CPU的11端設(shè)有手動(dòng)停水開(kāi)關(guān)。
10.如權(quán)利要求1-8任何一項(xiàng)所述的水溫水位測(cè)控儀，其特征在于所述的CPU的12端設(shè)有手動(dòng)加水開(kāi)關(guān)。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種水溫水位測(cè)控儀，由信號(hào)產(chǎn)生電路、溫度傳感器、水位傳感器、控制電路、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和顯示電路構(gòu)成。所述的水位傳感器主體為一非金屬材料棒，底部設(shè)有與所述的信號(hào)產(chǎn)生電路的輸出端相連的總信號(hào)端口，棒體上設(shè)有至少包括100％水位的一組水位感應(yīng)端口；所述的控制電路包括依次連接的一組與所述的水位感應(yīng)端口對(duì)應(yīng)的取樣放大電路、電子開(kāi)關(guān)、分壓電路和一個(gè)CPU，所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)和顯示電路連接到所述的CPU的輸出端。因?yàn)椴捎昧藷o(wú)源器件作為信號(hào)感應(yīng)，且信號(hào)感應(yīng)頭僅為導(dǎo)線，這種結(jié)構(gòu)最大限度地防止了水垢的凝結(jié)，并有效的防高溫和防雷。
文檔編號(hào)G05D9/00GK2914162SQ20052011680
公開(kāi)日2007年6月20日 申請(qǐng)日期2005年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月29日
發(fā)明者周建華, 董勤 申請(qǐng)人:董勤