電容式水位檢測電路的制作方法

本實用新型涉及電子技術領域，尤其涉及一種電容式水位檢測電路。

背景技術：

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液位檢測。

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

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，但還是需要設置于盛裝液體容器內，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加工等要求。

技術實現要素：

本實用新型所要解決的技術問題在于，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、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、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，所述接口電路上設置有電源引腳、接地引腳及輸出引腳，所述控制芯片上設置有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、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，由液位感應區與液體所構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、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本實用新型作進一步地詳細描述。僅此聲明，本發明在文中出現或即將出現的上、下、左、右、前、后、內、外等方位用詞，僅以本發明的附圖為基準，其并不是對本發明的具體限定。

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構，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，與兩導體間介質的介電常數K成正比，與兩導體間的相對距離成反比。通俗來講，即能導電的物質相互靠近就會形成電容。

然而，現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，利用觸摸按鍵感應芯片（即控制芯片U1）構建電容式水位檢測電路以實現水位檢測，使用過程中，可將電容式水位檢測電路設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M的長度為12~18mm，寬度為4~8mm。當液位感應區M的面積太大時，則容易產生寄生電容，造成誤檢查；當液位感應區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M的長度優選為15mm，寬度優選為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域，環境濕度≧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，厚度優選為0.8mm。

另外，本實用新型中液位感應區M的底部不允許走線，可有效防止線路流經時，電流對液位感應區M產生磁場干擾。相應地，檢測區域外3mm處可設置有1mm寬度的PCB環繞，從而有效防止液位感應區M周邊的電磁輻射干擾。

如圖2所示，所述接口電路CN1上設置有電源引腳（+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），當水箱內的水未達到檢測區域時，檢測區域未檢查到液體，電容式水位檢測電路內不形成電容，使得接口電路CN1上的輸出引腳輸出高電平；當水箱內的水達到檢測區域時，檢測區域檢查到液體，電容式水位檢測電路內形成電容，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，將電容式水位檢測電路設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選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，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。