一种可靠性高的有水信号传感器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种可靠性高的有水信号传感器，通过安装面板安装于水下使用的设备上，传感器包括壳体、设置在壳体内的电路板和两个接触触头，所述壳体具有一个伸出端，伸出端的外表面设有螺纹，壳体内具有一个电路板安装槽，电路板嵌设在该安装槽内，两个接触触头设置在壳体内并从壳体的伸出端穿出，两根接触触头还分别通过导线与电路板连接，所述电路板还连出有电源线、地线和输出信号线，上述三根导线从壳体上的导线出口伸出壳体设置；本发明的传感器结构紧凑，成本低，并可应用与淡水环境，通过电路板上集成的信号调理电路，通过信号放大、电压跟随比较，可避免因采集到的信号微弱，而造成的检测问题。
【专利说明】一种可靠性高的有水信号传感器
【技术领域】
[0001]本发明涉及有水信号传感器【技术领域】，具体涉及一种可靠性高的有水信号传感器。
【背景技术】
[0002]随着水下机器人(R0V)、水下自航器(AUV)的应用越来越广泛，对有水信号传感器的需求也越来越紧迫，目前有特种水密封连接器可实现入水信号的传递，但由于功能和使用环境使其应用范围受限。一方面，这些连接器仅起到了“闸刀”的作用，其原理是基于传统的开路和断路，即仅作为信号处理电路一个元器件，接触触头完全浸入水中时，接触件短路，连接器和设备间电路形成通路，脱离水环境时，“闸刀”断路，整个电路开路。需要设备内部其他元器件构成电路才能实现信号检测功能，增加了设备复杂程度和附加成本；另一方面，这些连接器仅适用于海洋环境中，因海水中溶解有较多的无机盐，因此海水相较于淡水，具有较高的电导率，因此传感器使用时电阻值较小，电压信号无明显衰减。但在淡水环境中，因河水或湖水电导率较低，经过传感器后，电压信号衰减明显，可能导致误测。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是为解决上述技术问题的不足，提供一种可靠性高的有水信号传感器，结构紧凑，成本低，并可应用于淡水环境，通过电路板上集成的信号调理电路，通过信号放大、电压跟随比较，可避免因采集到的信号微弱，而造成的检测问题。
[0004]本发明为解决上述技术问题的不足，所采用的技术方案是:一种可靠性高的有水信号传感器，通过安装面板安装于水下使用的设备上，传感器包括壳体、设置在壳体内的电路板和两个接触触头，所述壳体具有一个伸出端，伸出端的外表面设有螺纹，壳体内具有一个电路板安装槽，电路板嵌设在该安装槽内，两个接触触头设置在壳体内并从壳体的伸出端穿出，两根接触触头还分别通过导线与电路板连接，所述电路板还连出有电源线、地线和输出信号线，上述三根导线从壳体上的导线出口伸出壳体设置；
所述电路板上集成有信号调理电路，该信号调理电路包括一个前端电桥，通过前端电桥采集一个电压信号输入集成运放，集成运放的第一级作为电压比较器，通过比较采集的电压和基准电压后输出一个判决电压，该判决电压再输入集成运放的第二级电压跟随器，经过稳定处理后输出最终判决电压。
[0005]所述的接触触头伸入壳体一端具有倒刺结构，接触触头具有倒刺结构的一端刺入壳体内的绝缘体设置，该倒刺结构与绝缘体过盈配合。
[0006]所述壳体的伸出端与安装面板通过螺纹配合连接，伸出端与安装面板之间还设有铜垫片。
[0007]所述传感器的两根接触触头之间开路时输出5V的电压信号，传输给设备，指示设备已经出水；两根接触触头之间短路时输出小于0.5V的电压信号，传输给设备，指示设备已经入水。[0008]有益效果
1、本发明传感器的接触触头通过刺入式强装于壳体内，密封性能好，电路板中通过定位槽嵌入传感器本体中，实现了信号检测与处理的集成，既保证了传感器结构紧凑，又在很大程度上降低了整个设备的成本。
[0009]2、本发明传感器的电路板上集成有信号调理电路，通过信号放大、电压跟随比较，使传感器可在淡水环境中使用，避免了因采集到的信号微弱，而造成的检测问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为本发明的传感器的内部结构示意图；
图2为本发明的信号调理电路的原理示意图；
图中标记:1、安装面板，2、壳体，3、电路板，4、接触触头，5、铜垫片。
【具体实施方式】
[0011]如图所示，一种可靠性高的有水信号传感器，通过安装面板I安装于水下使用的设备上，传感器包括壳体2、设置在壳体2内的电路板3和两个接触触头4，所述壳体2具有一个伸出端，伸出端的外表面设有螺纹，所述壳体2的伸出端与安装面板I通过螺纹配合连接，伸出端与安装面板I之间还设有铜垫片5。壳体2内填充有绝缘体，绝缘体具有一个电路板安装槽，电路板3嵌设在该安装槽内，两个接触触头4设置在壳体2内并从壳体2的伸出端穿出，所述的接触触头4伸入壳体2 —端具有倒刺结构，接触触头4具有倒刺结构的一端刺入壳体2内的绝缘体设置，该倒刺结构与绝缘体过盈配合，装配后可实现纵向水密封，即在液体压力条件下水介质不会通过绝缘体从接触触头4 一端渗入另一端。两根接触触头4还分别通过导线与电路板3连接，所述电路板3还连出有电源线、地线和输出信号线，上述三根导线从壳体2上的导线出口伸出壳体2设置。
[0012]所述电路板3上集成有信号调理电路，如图2所示:该信号调理电路包括一个前端电桥，两根接触触头4通过导线连接于该前端电桥中，通过前端电桥采集一个电压信号输入集成运放，集成运放的第一级作为电压比较器，通过比较采集的电压和基准电压后输出一个判决电压，该判决电压再输入集成运放的第二级电压跟随器，经过稳定处理后输出最终判决电压。本发明的传感器的两根接触触头4之间开路时输出5V的电压信号，传输给设备，指示设备已经出水；两根接触触头4之间短路时输出小于0.5V的电压信号，传输给设备，指示设备已经入水。该传感器，结构紧凑，成本低，并可应用与淡水环境，通过电路板上集成的信号调理电路，通过信号放大、电压跟随比较，可避免因采集到的信号微弱，而造成的检测问题。
【权利要求】
1.一种可靠性高的有水信号传感器，通过安装面板(I)安装于水下使用的设备上，其特征在于:传感器包括壳体(2)、设置在壳体(2)内的电路板(3)和两个接触触头(4)，所述壳体(2)具有一个伸出端，伸出端的外表面设有螺纹，壳体(2)内具有一个电路板安装槽，电路板(3)嵌设在该安装槽内，两个接触触头(4)设置在壳体(2)内并从壳体(2)的伸出端穿出，两根接触触头(4)还分别通过导线与电路板(3)连接，所述电路板(3)还连出有电源线、地线和输出信号线，上述三根导线从壳体(2)上的导线出口伸出壳体(2)设置； 所述电路板(3)上集成有信号调理电路，该信号调理电路包括一个前端电桥，通过前端电桥采集一个电压信号输入集成运放，集成运放的第一级作为电压比较器，通过比较采集的电压和基准电压后输出一个判决电压，该判决电压再输入集成运放的第二级电压跟随器，经过稳定处理后输出最终判决电压。
2.如权利要求1所述的一种可靠性高的有水信号传感器，其特征在于:所述的接触触头(4 )伸入壳体(2 ) 一端具有倒刺结构，接触触头(4 )具有倒刺结构的一端刺入壳体(2 )内的绝缘体设置，该倒刺结构与绝缘体过盈配合。
3.如权利要求1所述的一种可靠性高的有水信号传感器，其特征在于:所述壳体(2)的伸出端与安装面板(I)通过螺纹配合连接，伸出端与安装面板(I)之间还设有铜垫片(5)。
4.如权利要求1所述的一种可靠性高的有水信号传感器，其特征在于:所述传感器的两根接触触头(4)之间开路时输出5V的电压信号，传输给设备，指示设备已经出水；两根接触触头(4)之间短路时输出小于0.5V的电压信号，传输给设备，指示设备已经入水。
【文档编号】G01V3/02GK103616726SQ201310568993
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年11月15日 优先权日:2013年11月15日
【发明者】牛帅, 曹国衡 申请人:中航光电科技股份有限公司