一種非接觸電容感應式液位傳感器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及傳感器領域，尤其涉及一種非接觸電容感應式液位傳感器。
【背景技術】
[0002]傳統的電容式液位傳感器有電極裸露在水中，水作為介質改變電極間的電容，從而檢測水位的變化;傳統的水阻型液位傳感器，有多個電極，但水沒過電極的時候，電極之間有微弱的電流流過，由此檢測水位變化;上述兩種傳感器如果應用到在溫度較高、水質較差的水中，更容易結垢覆蓋電極而導致檢測失效，抗干擾能力弱，磁性浮子和干簧管型的液位傳感器也會因浮子上結滿水垢而卡死，導致液位檢測失靈。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的在于提出一種非接觸電容感應式液位傳感器，有效防止噪聲干擾電路的正常工作，增強了抗干擾能力，提高液位檢測的準確性。
[0004]為達此目的，本實用新型采用以下技術方案:
[0005]—種非接觸電容感應式液位傳感器，包括感應板和PCB電路板，所述感應板與所述PCB電路板電連接，
[0006]所述PCB電路板上的電路包括固定頻率振蕩電路、基準電平閾值設定電路、輸入電路、液位感應電路、反相施密特觸發器、濾波電路和輸出電路；
[0007]所述反相施密特觸發器包括反相觸發器肌12、13、14、15和16，所述反相施密特觸發器的電源端與Vcc電源端電連接，所述反相施密特觸發器的地端接地；
[0008]其中，Vcc電源接入反相施密特觸發器，所述固定頻率振蕩電路接入所述反相施密特觸發器，所述基準電平閾值設定電路接入到固定頻率振蕩電路，所述輸入電路接入到所述基準電平閾值設定電路，所述液位感應電路經接入到所述輸入電路，并且將感應到的液位信號輸入到所述反相施密特觸發器，所述反相施密特觸發器對液位信號進行運算處理并將運算結果傳輸至濾波電路，運算結果再從濾波電路傳輸至輸出電路。
[0009]進一步，所述固定頻率振蕩電路包括反相觸發器Ml、反相觸發器M2、電阻R6、電容C5、二極管Dl和電阻R5;
[0010]所述反相觸發器Ml的輸出端與所述電容C5的一端電連接，所述電容C5的另一端、反相觸發器M2的輸入端、電阻R6的一端和二極管Dl的正極電連接，所述反相觸發器M2的輸出端、所述反相觸發器Ml的輸入端、所述電阻R6的另一端和所述電阻R5的一端電連接，所述電阻R5的另一端和所述二極管Dl的負極電連接。
[0011]進一步，所述基準電平閾值設定電路由電阻R7和微調電阻Rvl串聯組成。
[0012]進一步，所述輸入電路包括電阻R8、R10和熱敏電阻Rt9，所述電阻R8和熱敏電阻Rt9串聯電連接后，再與所述電阻RlO并聯電連接。
[0013]進一步，所述濾波電路包括第一濾波電路和第二濾波電路;所述第一濾波電路包括二極管D2、電阻Rl I和電容C6，所述第二濾波電路包括電阻Rl 2和電容C7;
[0014]所述二極管D2的正極和反相觸發器M3的輸出端電連接，所述二極管D2的負極、電阻Rll的一端、電容C6的一端和反相觸發器M4的輸入端電連接，所述Rll的另一端接地，所述電容C6的另一端與Vcc電源端電連接，所述反相觸發器M4的輸出端和R12的一端電連接，所述電阻R12的另一端、電容C7的一端和反相觸發器M5的輸入端電連接，所述電容C7的另一端接地。
[0015]進一步，還包括有工作指示電路，其包括電阻R13和發光二極管LEDl，所述電阻R13的一端和所述反相觸發器M4的輸出端電連接，所述電阻R13的另一端與所述發光二極管LEDl的正極電連接，所述發光二極管LEDl的負極接地。
[0016]進一步，所述輸出電路包括反相觸發器M5、M6、電阻R4、R3和晶體管Q1，
[0017]所述反相觸發器M5的輸出端與所述反相觸發器M6的輸入端電連接，所述反相觸發器M6的輸出端與所述電阻R4的一端電連接；
[0018]所述電阻R4的另一端與所述晶體管Ql的基極電連接，所述晶體管Ql的發射極接地，所述晶體管Ql的集電極與所述電阻R3的一端電連接，所述電阻R3的另一端與電源Vcc端電連接。
[0019]進一步，所述PCB電路板上還設有調節基準電平值的微調電位器。
[0020]進一步，所述感應板與所述PCB電路板分隔放置。
[0021]進一步，所述感應板與PCB電路板的分隔空間內填充絕緣材料。
[0022]本實用新型根據上述內容，可以有效防止噪聲信號干擾電路的正常工作，增強了抗干擾能力，提高測量液位的準確性。
【附圖說明】
[0023]圖1是本實用新型其中一個實施例的結構示意圖。
[0024]圖2是本實用新型的電路原理框圖。
[0025]圖3是本實用新型的電路原理圖。
[0026]圖4是本實用新型檢測液位的不意圖。
[0027]其中:感應板1、絕緣外殼2、微調電位器3、工作指示燈4、PCB電路板5、容器6、非接觸電容感應式液位傳感器7、液位線8。
【具體實施方式】
[0028]下面結合附圖并通過【具體實施方式】來進一步說明本實用新型的技術方案。
[0029]如圖1所示，一種非接觸電容感應式液位傳感器，包括感應板I和PCB電路板5，所述感應板I和所述PCB電路板5安裝于絕緣外殼2內，所述感應板I與所述PCB電路板5電連接，
[0030]如圖2所示，所述PCB電路板5上的電路包括固定頻率振蕩電路、基準電平閾值設定電路、輸入電路、液位感應電路、反相施密特觸發器、濾波電路和輸出電路；
[0031]所述反相施密特觸發器包括反相觸發器肌12、13、14、15和16，所述反相施密特觸發器的電源端與Vcc電源端電連接，所述反相施密特觸發器的地端接地；
[0032]其中，Vcc電源接入反相施密特觸發器，所述固定頻率振蕩電路接入所述反相施密特觸發器，所述基準電平閾值設定電路接入到固定頻率振蕩電路，所述輸入電路接入到所述基準電平閾值設定電路，所述液位感應電路經接入到所述輸入電路，并且將感應到的液位信號輸入到所述反相施密特觸發器，所述反相施密特觸發器對液位信號進行運算處理并將運算結果傳輸至濾波電路，運算結果再從濾波電路傳輸至輸出電路。
[0033]所述反相施密特觸發器，特點是有兩個穩定狀態，其狀態由輸入信號電位維持;對于負向遞減和正向遞增兩種不同變化方向的輸入信號，施密特觸發器有不同的閾值電壓；這兩個閾值電壓，分別稱為正向閾值電壓Vt+和負向閾值電壓Vt-。在輸入信號從低電平上升到高電平的過程中使電路狀態發生變化的輸入電壓稱為正向閾值電壓vt+，在輸入信號從高電平下降到低電平的過程中使電路狀態發生變化的輸入電壓稱為負向閾值電壓vt-。因此;這個過程使施密特觸發電路因有這兩個臨界電壓而形成一個滯后區，可以有效防止在滯后范圍內之噪聲干擾電路的正常工作，增強了抗干擾能力。
[0034]還包括有電容C4，其一端與所述反相施密特觸發器的電源端電連接，另一端接地，所述電容C4起去耦作用，Vcc電源接入反相施密特觸發器，上電后，所述固定頻率振蕩電路產生的電平信號傳輸至所述基準電平閾值設定電路，使所述電平信號幅值剛好可觸發在觸反相觸發器的負閾值Vt-范圍內，此值作為基準電平值，再把所述電平信號傳輸至輸入電路，輸入電路把電平信號傳輸至液位感應電路，對所述感應板I感應形成于容器6和介質之間的電容進行充電，并將充電這一電平信號反饋到所述反相施密特觸發器，所述反相施密特觸發器對反饋回來的電平信號進行運算處理并將運算結果傳輸至濾波電路，運算結果再從濾波電路傳輸至輸出電路，實現液位的檢測，整個過程簡單可靠，準確性高。
[0035]如圖4所示，初次使用所述一種非接觸電容感應式液位傳感器7時，其安裝于所述容器6的外側，所述感應板I中心靠近被檢測液位線8，然后上電，進行液位檢測；當所述容器6的材質、壁厚發生改變時，調節所述基準電平閾值設定電路，重新設定基準電平值，再進行液位檢測。經實驗測試，本實用新型所述的一種非接觸電容感應式液位傳感器7進行測試時，可實現O?30_左右厚度所述容器6中的液位檢測，所述一種非接觸電容感應式液位傳感器7在O °C?70 °C范圍內測量的數據穩定，且不會超出被檢測的范圍。
[0036]進一步，如圖3所示，所述固定頻率振蕩電路包括反相觸發器Ml、反相觸發器M2、電阻R6、電容C5、二極管DI和電阻R5 ；
[0037]所述反相觸發器Ml的輸出端與所述電容C5的一端電連接，所述電容C5的另一端、反相觸發器M2的輸入端、電阻R6的一端和二極管Dl的正極電連接，所述反相觸發器M2的輸出端、所述反相觸發器Ml的輸入端、所述電阻R6的另一端和所述電阻R5的一端電連接，所述電阻R5的另一端和所述二極管Dl的負極電連接。
[0038]所述電容C5是NOP材質的精密電容，熱穩定性很好，環境溫度對其電容量影響很小;所述電阻R6是是貼片的精密電阻，誤差在± I %以內；因此所述反相觸發器Ml、所述反相觸發器M2、所述電阻R6和所述電容C5組成固定頻率的振蕩器所產生的電平信號穩定，環境溫度對影響不大，所述電平信號經過所述二極管Dl和所述電阻R5的調節后，更加穩定。
[0039]進一步，如圖3所示，所述基準電平閾值設定電路由電阻R7和微調電阻Rvl串聯組成。
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