专利名称：雨传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种雨水传感器，特别涉及可应用于设施农业中温室工程等需要进行雨 水报警控制的雨水传感器。
技术背景降水是大自然中的一种现象，它既能造福于人类又能给人类带来灾难。在某些情况下， 如果不能对降雨采取相应措施，将会使温室中的作物带来损失。现有技术通常只是进行降雨 量的测量，但不对降雨进行检测和输出报警信号，因此未能够完全解决现有温室中可能存在 的技术缺陷。实用新型内容本实用新型的发明目的是，解决上述现有技术中存在的技术缺陷，提供一种能够准确检 测雨水并自动报警、加温和输出控制信号的雨传感器。 在一个实施例中，本实用新型的雨传感器包括-提供工作电源的电源电路； 检测雨水的雨水感应电极；平衡电桥，该平衡电桥的至少一个平衡电阻上并接所述雨水感应电极； 连接所述平衡电桥输出端的差动放大器；以及 连接所述差动放大器输出端的驱动加热器。 其中，所述雨水感应电极可以是金属电极。其中，所述驱动加热器包括由第一驱动器驱动的报警器和由第二驱动器驱动的加热装置。其中，所述驱动器是非门电路；所述加热装置是加热电阻。在另一实施例中，本实用新型的雨传感器包括提供工作电源的电源电路；检测雨水的多个雨水感应电极；多个平衡电桥，其每个平衡电桥的至少一个平衡臂上并接一个所述雨水感应电极； 连接所述多个平衡电桥输出端的多个差动放大器； 连接所述多个差动放大器其中，所述驱动加热器包括由第一驱动器驱动的报警器和由第二驱动器驱动的加热装置。其中，所述第一和第二驱动器分别是非门电路，所述加热装置是加热电阻。其中，所述逻辑运算电路包括分别连接多个差动放大器输出端的与非门逻辑电路；和连接所述与非门逻辑电路的驱动电路。其中，逻辑运算电路的驱动电路的输出分别连接所述驱动加热器的第一驱动器和第二驱动器。本实用新型的优点是自动监测有无雨水，出现雨水时输出报警信号，并方便地控制其 它设备。结构简单，安装方便，输出开关信号(开关量)能够长距离的传输。具有雨水感知、 雨水自动烘干的功能。雨传感器与控制系统配套，控制温室开窗等。也可用于农田的灌溉、 养殖等环境。
图1是本实用新型雨传感器的第一实施例的电原理图； 图2是本实用新型雨传感器的第二实施例的电原理图； 图3是本实用新型雨传感器的电源电路的电路图； 图4是本实用新型雨传感器的四路平衡电桥的电路图； 图5是本实用新型雨传感器的四路电桥差动放大电路的电路图； 图6是本实用新型雨传感器的逻辑运算电路的电路图； 图7是本实用新型雨传感器的驱动加热电路的电路图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本实用新型雨传感器的具体实施方式
作进一步的说明。图1显示了本实用新型的雨传感器的第一实施例，图1所示的雨传感器包括提供工作电源的电源电路ll、检测雨水的雨水感应电极12、平衡电桥13、差动放大器14和驱动加热器15,其中电源电路11输出的直流电源至少供应给差动放大器14和驱动电路15;平衡电桥13的至少一个平衡电阻上并接所述雨水感应电极12，以便当雨水感应器12检 测到雨水时，使与其并联的平衡电阻阻值降低，从而造成平衡电桥13失衡，输出差动电压信 号；差动放大器14连接平衡电桥13的输出端，用于放大平衡电桥13输出的差动电压信号；以及差动放大器14的输出端连接驱动加热器15，驱动加热器15根据差动放大器14输出的信号，启动加热器加热并发出报警信号。图2显示了本实用新型的雨传感器的第二实施例，与第一实施例的区别在于雨水感应 电极12、平衡电桥13和差动放大器14分别具有多个，比如4个，并且增加了便于处理多个 差动放大器14输出的信号的逻辑运算电路16。在该第二实施例中，本实用新型的雨传感器包括提供工作电源的电源电路ll、检测雨 水的多个雨水感应电极12、多个平衡电桥13、多个差动放大器14、逻辑运算电路16和驱动 加热器15。多个平衡电桥13中的每个平衡电桥的至少一个平衡臂上并接多个雨水感应电极12之一， 由于采用多个雨水感应电极12，因此可以提高对雨水检测的准确性；多个差动放大器14分别连接多个平衡电桥13的输出端，以便分别放大平衡电桥13输出 的差动电压信号；逻辑运算电路16连接所述多个差动放大器14的输出端，用于根据任何一个差动放大器 的输出电平如高电平，输出一个使驱动加热器工作的启动信号；驱动加热器15连接所述逻辑运算电路16的输出端，根据所述启动信号接通加热器的电 源，并且接通报警器的电源，从而使加热器加热，报警器报警。在上述第一和第二实施例中，雨水感应电极12可以是金属电极，最好是金手指电极。驱 动加热器15包括由第一驱动器驱动的报警器和由第二驱动器驱动的加热装置。第一和第二驱 动器分别是非门电路，以及加热装置是加热电阻。在上述第二实施例中，逻辑运算电路16包括分别连接多个差动放大器14输出端的与 非门逻辑电路和连接所述与非门逻辑电路的驱动电路。逻辑运算电路16的驱动电路的输出 分别连接所述驱动加热器15的第一驱动器和第二驱动器。图3显示了本实用新型的电源电路的结构，其中的桥式整流器对交流电整流，电容器C1 滤除整流后的交流成分，稳压器VI把输入的12V直流电源稳定到9V。图4显示了本实用新型的4个平衡电桥的结构，每个平衡电桥由4个平衡电阻组成，雨 水感应电极12可以并联在一个平衡电桥的任何一个电阻上，例如分别并联在图中的电阻R11、 R21、 R31和R41上，这样当检测到雨水时，该电阻阻值降低，致使平衡电桥失衡，例如造成 输出端点DQ0一1的电位高于输出端点DQ0_2的电位。图5显示了本实用新型的4个差动放大器的结构,主要由4个运算放大器构成。图6显示了本实用新型的逻辑运算电路16的结构，其中4个反相器U2A至U2D和4个二极管Dl至D4构成两个二输入与非门电路，即反相器U2A和U2B与二极管Dl和D2构成一个 二输入与非门电路，反相器U2C和U2D与二极管D3和D4构成另一个二输入与非门电路，这 两个二输入与非门电路的输出端分别连接二极管D5和D6，从而构成一个四输入与非门逻辑 电路。另外反相器U2E和运算放大器U3B及其外围元件构成连接上述四输入与非门逻辑电路 输出的驱动电路，用于向驱动加热器输出启动信号。此外，当电源电路11不向平衡电桥13 供电时，图6中的反相器U2F和运算放大器U3A及其外围元件还可以向平衡电桥13提供工作 信号0SC。图7显示了本实用新型的驱动加热器15的结构，图中的ULN2003是非门集成块，本实用 新型利用该非门集成块的两个非门作为第一驱动器(脚标1-3为第一驱动器的输入，脚标4-6 为第一驱动器的输出)和第二驱动器(脚标5-7为第二驱动器的输入，脚标0-2为第二驱动 器的输出)。第一驱动器连接包括发光二极管LED1的报警器；第二驱动器连接加热器。其中， 继电器的接点可以向其它设备提供控制信号，比如提供关闭温室的控制信号。当第一和第二 驱动器的输入信号为高电平时，第一和第二驱动器的输出为低电平，从而分别向报警器和加 热器提供工作电源。本实用新型的工作原理为感应雨水的几组电极分别接在几组电桥的桥臂上，当电极遇 到雨水，相当于在平衡的电桥上又并联雨水的等效电阻，就会使电桥平失衡，对应的差动放 大器就会输出高电平信号，为了提高报警的可靠性，在感应雨水的几组电极上和电路中分别 组成了逻辑电路，通过运算后再驱动电路输出报警信号，同时启动雨水烘干加热。实用新型的优点是传感器能准确感应表面是否有雨，水等，并能输出报警信号。并采用逻辑判断，对很少的水滴不予响应，防止误报。内部带有加温装置，雨水停止后能及时解 除报警。
权利要求1、一种雨传感器，包括提供工作电源的电源电路(11)和检测雨水的雨水感应电极(12)，其特征在于还包括平衡电桥(13)，该平衡电桥(13)的至少一个平衡臂上并接雨水感应电极(12)；连接平衡电桥(13)输出端的差动放大器(14)；连接差动放大器(14)输出端的驱动加热器(15)。
2、 根据权利要求1所述的雨传感器，其特征在于雨水感应电极(12)是金属电极。
3、 根据权利要求1或2所述的雨传感器，其特征在于驱动加热器(15)包括由第一 驱动器驱动的报警器和由第二驱动器驱动的加热装置。
4、 根据权利要求3所述的雨传感器，其特征在于驱动器是非门电路。
5、 一种雨传感器，包括提供工作电源的电源电路(11)和检测雨水的多个雨水感应电极(12)，其特征在于还包括多个平衡电桥(13)，每个平衡电桥的至少一个平衡臂上并接一个雨水感应电极(12);连接多个平衡电桥(13)输出端的多个差动放大器(14); 连接多个差动放大器(14)输出端的逻辑运算电路(16); 连接所述逻辑运算电路(16)输出端的驱动加热器(15)。
6、 根据权利要求5所述的雨传感器，其特征在于雨水感应电极(12)是金手指电极。
7、 根据权利要求5或6所述的雨传感器，其特征在于驱动加热器(15)包括由第一 驱动器驱动的报警器和由第二驱动器驱动的加热装置。
8、 根据权利要求7所述的雨传感器，其特征在于，第一驱动器和第二驱动器分别是非门 电路，加热装置是加热电阻。
9、 根据权利要求7所述的雨传感器，其特征在于，逻辑运算电路(16)包括分别连接 多个差动放大器(14)输出端的与非门逻辑电路；和连接与非门逻辑电路的驱动电路。
10、 根据权利要求9所述的雨传感器，其特征在于，逻辑运算电路(16)的驱动电路的 输出分别连接驱动加热器(15)的第一驱动器和第二驱动器。
专利摘要本实用新型是一种雨传感器，包括提供工作电源的电源电路；检测雨水的雨水感应电极；平衡电桥，该平衡电桥的至少一个平衡臂上并接雨水感应电极；连接平衡电桥输出端的差动放大器；以及连接差动放大器输出端的驱动加热器。本实用新型能够自动监测有无雨水，出现雨水时输出报警信号，并方便地控制其它设备。
文档编号G01N27/04GK201323803SQ20082018316
公开日2009年10月14日 申请日期2008年12月19日 优先权日2008年12月19日
发明者张宝良, 平 杨, 杨国威 申请人:北京丰隆技术有限公司