专利名称：水位记录仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种仪表，特别是一种水位记录仪。
背景技术：
水位记录仪是常用的现场仪表，传统的水位仪是直读式仪表，在测量的时候即时显示所测得的数据，但是不能将所测得的数据记录下来。如果要记录所测得的数据必须要另外设置连接导线，把数据传送到集控室进行记录处理，但是这样会受到距离、仪表数量的限制，对于分散固定在现场的各个使用场合的水位仪表来说非常不方便。现有的纸记录式仪表或电记录式仪表体积大、价格高，不宜用于分散固定在现场各处的测量场合。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种结构简单、价格便宜并且使用方便的水位记录仪。
实现本实用新型的技术方案是一种水位记录仪，具有水位传感器，电平比较电路，显示电路；其中水位传感器的信号输出端与电平比较电路的输入端连接，其结构特征是还具有单片机，存储器和时钟电路；电平比较电路的输出端与单片机的一个输入端连接，存储器与单片机的数据端口连接，时钟电路与单片机的输入端连接，单片机的信号端与水位传感器的控制信号输入端连接，单片机的输出端与显示电路的输入端连接。
上述水位记录仪还具有讯响电路；讯响电路的输入端与单片机的一个输出端连接。
存储器包括固定的存储器和外接的IC卡。
固定的存储器具有型号为24C256的集成电路。
IC卡具有型号为24C256的集成电路。
IC卡包括有数据卡和参数卡两种。
时钟电路具有型号为1302的时钟电路。
本实用新型的有益效果是(1)本实用新型的水位记录仪结构简单，价格便宜，省却了连接导线，也不受距离、仪表数量的限制，十分适用于分散固定在现场的各个使用场合。(2)能记录水位变化的数据，而且精度高。由于采用大容量IC卡存储数据，在仪表上留有IC卡接口，其数据通过IC卡与PC机传送，采用非导性连接，使用十分方便。(3)借助PC机的强大功能，实现数据的显示、打印、绘制曲线、存储和管理。使普通电流表升级成为电记录仪表，实现了仪表的信息化。
为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中图1是本实用新型的原理方框图。
图2是本实用新型的电路原理图。
图3本实用新型的IC卡与PC机打印口的电路连接原理图。
具体实施方式
见图1、图2，本实用新型的水位记录仪具有水位传感器1，电平比较电路2，单片机3，存储器4，时钟电路5，讯响电路6，显示电路7；其中水位传感器1的信号输出端与电平比较电路2的输入端连接；电平比较电路2的输出端与单片机3的一个信号输入端连接。单片机3的信号端与水位传感器1的控制信号输入端连接。存储器4与单片机3的数据端口连接，时钟电路5与单片机3的输入端连接。讯响电路6的输入端与单片机3的一个输出端连接。显示电路7的输入端与单片机3的输出端连接。
本实用新型采用水电阻作为触点，采用四个8位模拟开关对测试触点进行扫描，模拟开关的型号为4051。电平比较器型号为LM311。单片机型号为89C51。存储器包括固定的存储器和IC卡，都具有型号为24C256的集成电路。时钟电路具有型号为1302的时钟电路。
本实施例的水位记录仪具有32个测量点，即具有32根引线，每根引线间隔1cm，即水位分辨为1cm，测量水位的最大高度为32cm。32个测量触点分别与四个模拟开关相对应的引脚连接。四个模拟开关的第3引脚并线后与电平比较器的2脚连接，电平比较器的2脚还与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端与电源VCC端连接，电平比较器的3脚与Vref电源端连接，电平比较器的7脚与单片机的12脚连接，电平比较器的7脚还电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端与电源VCC端连接。四个模拟开关的6脚分别与单片机的1、2、3、4脚相对应连接。四个模拟开关的9脚并线后与单片机的5脚连接。四个模拟开关的10脚并线后与单片机的6脚连接。四个模拟开关的11脚并线后与单片机的7脚连接。单片机的信号输出端10、11脚与LED显示电路的输入端连接。单片机的输出端13脚与讯响电路的输入端连接。时钟电路的5、6、7脚分别与单片机的21、22、23脚对应连接。固定存储器的8、6、5脚分别与单片机的24、25、26脚相对应连接，固定存储器的8脚还与电源VCC端连接。IC卡插入电流表的时候，通过接插件，IC卡的8脚与电源VCC端连接，IC卡的6脚与单片机的25脚连接，IC卡的5脚与单片机的26脚连接，IC卡的READY端与单片机的27脚连接，IC卡的1、2、4、7脚并线后与单片机的接地端连接。
测量的时候，当水位达到某个高度时，水面以下的触点通过水电阻与地线接通，而水面以上的触点与地线不通。四个型号为4051的8位模拟开关对32个测试点进行扫描。测得信号Vs送到LM311比较器，与阈值电压Vref进行比较如果所测触点在水面上，触点开路，Vs为高，比较器输出为高；如所测触点在水面以下，触点经水位接地，Vs为低，比较器输出为低。根据对32个触点进行扫描测试的结果，就可判断水位的高度。单片机控制对32路测试点进行扫描，测试结果在LED数码管上显示，单片机按设定的时间读取所测得的信号，其中采样时间可以从1秒到1小时任意设定，单片机读取数据后将数据存入电流表内的固定存储器中，并将该数据与超限报警的设置值进行比较，如果测量到的水位值超过了设定的值，则起动讯响电路进行报警；固定存储器每存放一个数据，修改一次地址指针，该地址指针存放在时钟电路1302内部的RAM中，该指针在IC卡读取数据时作为工作参数一起取走送入PC机，PC机根据该指针来确定IC卡上的数据的长度。
当有IC卡插入电流表的时候，单片机根据卡上的标志字确定是参数卡还是数据卡，在读写进行时都有要起动定时器，使讯响器发出“嘟-嘟”的读写信号。当参数卡插入电流表时，用于设定仪表的工作参数，工作参数包括卡标志字、表号、采样时间、过流设定、时间/日期，参数卡上的时间作为仪表的校时使用。当数据卡插入电流表时，数据卡读取仪表内的工作参数和电流数据。时间/日期包括上次的插卡的时间/日期和当前的时间/日期，所读取的数据就是这个时间段记录到的电流数据。在IC卡进行读写操作时，讯响电路发出“嘟-嘟”声，读写结束后音响停止；如果读写错误，则发出短促报警声。在IC卡未正常插入的情况下，则发出报警声。
见图3，IC卡读取数据以后，数据随IC卡转送到PC机中。PC机的IC卡读写器接在PC机的并行打印口的25芯插座上，数据从打印口送入计算机，因为一般的PC机并行打印口只有单向输出数据的能力，为了与串行E2PROM实现双向数据传送，可在打印插头上外接一块型号为74LS125的三态门电路，PC机的数据输出通过三态门送到IC卡的SDA上，当PC机输出数据时，三态门关闭，IC卡的SDA上的信号通过打印插头的15脚进入PC机。
权利要求1.一种水位记录仪，具有水位传感器(1)，电平比较电路(2)，显示电路(7)；其中水位传感器(1)的信号输出端与电平比较电路(2)的输入端连接；其特征在于还具有单片机(3)，存储器(4)和时钟电路(5)；电平比较电路(2)输出端与单片机(3)的一个输入端连接，存储器(4)与单片机(3)的数据端口连接，时钟电路(5)与单片机(3)的输入端连接，单片机(3)的信号端与水位传感器(1)的控制信号输入端连接，单片机(3)的输出端与显示电路(7)的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的水位记录仪，其特征在于还具有讯响电路(6)；讯响电路(6)的输入端与单片机(3)的一个输出端连接。
3.根据权利要求1所述的水位记录仪，其特征在于存储器(4)包括有固定的存储器和外接的IC卡，都是型号为24C256的集成电路。
4.根据权利要求3所述的水位记录仪，其特征在于固定的存储器具有型号为24C256的集成电路。
5.根据权利要求3所述的水位记录仪，其特征在于IC卡具有型号为24C256的集成电路。
6.根据权利要求3所述的水位记录仪，其特征在于IC卡包括有数据卡和参数卡。
7.根据权利要求1所述的水位记录仪，其特征在于时钟电路(5)是型号为1302的时钟电路。
专利摘要本实用新型涉及一种基于IC卡的水位记录仪，具有水位传感器，电平比较电路，显示电路及单片机、存储器和时钟电路；其中水位传感器的信号输出端与电平比较电路的输入端连接，电平比较电路的输出端与单片机的一个输入端连接，存储器与单片机的数据端口连接，时钟电路与单片机的输入端连接，单片机的信号端与水位传感器的控制信号输入端连接，单片机的输出端与显示电路的输入端连接。该水位记录仪结构简单、价格便宜并且使用方便，十分适用于分散固定在现场的各个使用场合，通过IC卡传送数据，借助PC机的强大功能，使普通的交流电流表升级成为电记录仪表，实现了仪表的信息化。
文档编号G01D15/00GK2833533SQ20052010992
公开日2006年11月1日 申请日期2005年6月17日 优先权日2005年6月17日
发明者过幼南 申请人:江苏技术师范学院