一种非接触电容感应式液位传感器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及传感器领域，尤其涉及一种非接触电容感应式液位传感器。
【背景技术】
[0002]传统的电容式液位传感器有电极裸露在水中，水作为介质改变电极间的电容，从而检测水位的变化;传统的水阻型液位传感器，有多个电极，但水没过电极的时候，电极之间有微弱的电流流过，由此检测水位变化;上述两种传感器如果应用到在温度较高、水质较差的水中，更容易结垢覆盖电极而导致检测失效，抗干扰能力弱，磁性浮子和干簧管型的液位传感器也会因浮子上结满水垢而卡死，导致液位检测失灵。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于提出一种非接触电容感应式液位传感器，有效防止噪声干扰电路的正常工作，增强了抗干扰能力，提高液位检测的准确性。
[0004]为达此目的，本实用新型采用以下技术方案:
[0005]—种非接触电容感应式液位传感器，包括感应板和PCB电路板，所述感应板与所述PCB电路板电连接，
[0006]所述PCB电路板上的电路包括固定频率振荡电路、基准电平阈值设定电路、输入电路、液位感应电路、反相施密特触发器、滤波电路和输出电路；
[0007]所述反相施密特触发器包括反相触发器肌12、13、14、15和16，所述反相施密特触发器的电源端与Vcc电源端电连接，所述反相施密特触发器的地端接地；
[0008]其中，Vcc电源接入反相施密特触发器，所述固定频率振荡电路接入所述反相施密特触发器，所述基准电平阈值设定电路接入到固定频率振荡电路，所述输入电路接入到所述基准电平阈值设定电路，所述液位感应电路经接入到所述输入电路，并且将感应到的液位信号输入到所述反相施密特触发器，所述反相施密特触发器对液位信号进行运算处理并将运算结果传输至滤波电路，运算结果再从滤波电路传输至输出电路。
[0009]进一步，所述固定频率振荡电路包括反相触发器Ml、反相触发器M2、电阻R6、电容C5、二极管Dl和电阻R5;
[0010]所述反相触发器Ml的输出端与所述电容C5的一端电连接，所述电容C5的另一端、反相触发器M2的输入端、电阻R6的一端和二极管Dl的正极电连接，所述反相触发器M2的输出端、所述反相触发器Ml的输入端、所述电阻R6的另一端和所述电阻R5的一端电连接，所述电阻R5的另一端和所述二极管Dl的负极电连接。
[0011]进一步，所述基准电平阈值设定电路由电阻R7和微调电阻Rvl串联组成。
[0012]进一步，所述输入电路包括电阻R8、R10和热敏电阻Rt9，所述电阻R8和热敏电阻Rt9串联电连接后，再与所述电阻RlO并联电连接。
[0013]进一步，所述滤波电路包括第一滤波电路和第二滤波电路;所述第一滤波电路包括二极管D2、电阻Rl I和电容C6，所述第二滤波电路包括电阻Rl 2和电容C7;
[0014]所述二极管D2的正极和反相触发器M3的输出端电连接，所述二极管D2的负极、电阻Rll的一端、电容C6的一端和反相触发器M4的输入端电连接，所述Rll的另一端接地，所述电容C6的另一端与Vcc电源端电连接，所述反相触发器M4的输出端和R12的一端电连接，所述电阻R12的另一端、电容C7的一端和反相触发器M5的输入端电连接，所述电容C7的另一端接地。
[0015]进一步，还包括有工作指示电路，其包括电阻R13和发光二极管LEDl，所述电阻R13的一端和所述反相触发器M4的输出端电连接，所述电阻R13的另一端与所述发光二极管LEDl的正极电连接，所述发光二极管LEDl的负极接地。
[0016]进一步，所述输出电路包括反相触发器M5、M6、电阻R4、R3和晶体管Q1，
[0017]所述反相触发器M5的输出端与所述反相触发器M6的输入端电连接，所述反相触发器M6的输出端与所述电阻R4的一端电连接；
[0018]所述电阻R4的另一端与所述晶体管Ql的基极电连接，所述晶体管Ql的发射极接地，所述晶体管Ql的集电极与所述电阻R3的一端电连接，所述电阻R3的另一端与电源Vcc端电连接。
[0019]进一步，所述PCB电路板上还设有调节基准电平值的微调电位器。
[0020]进一步，所述感应板与所述PCB电路板分隔放置。
[0021]进一步，所述感应板与PCB电路板的分隔空间内填充绝缘材料。
[0022]本实用新型根据上述内容，可以有效防止噪声信号干扰电路的正常工作，增强了抗干扰能力，提高测量液位的准确性。
【附图说明】
[0023]图1是本实用新型其中一个实施例的结构示意图。
[0024]图2是本实用新型的电路原理框图。
[0025]图3是本实用新型的电路原理图。
[0026]图4是本实用新型检测液位的不意图。
[0027]其中:感应板1、绝缘外壳2、微调电位器3、工作指示灯4、PCB电路板5、容器6、非接触电容感应式液位传感器7、液位线8。
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图并通过【具体实施方式】来进一步说明本实用新型的技术方案。
[0029]如图1所示，一种非接触电容感应式液位传感器，包括感应板I和PCB电路板5，所述感应板I和所述PCB电路板5安装于绝缘外壳2内，所述感应板I与所述PCB电路板5电连接，
[0030]如图2所示，所述PCB电路板5上的电路包括固定频率振荡电路、基准电平阈值设定电路、输入电路、液位感应电路、反相施密特触发器、滤波电路和输出电路；
[0031]所述反相施密特触发器包括反相触发器肌12、13、14、15和16，所述反相施密特触发器的电源端与Vcc电源端电连接，所述反相施密特触发器的地端接地；
[0032]其中，Vcc电源接入反相施密特触发器，所述固定频率振荡电路接入所述反相施密特触发器，所述基准电平阈值设定电路接入到固定频率振荡电路，所述输入电路接入到所述基准电平阈值设定电路，所述液位感应电路经接入到所述输入电路，并且将感应到的液位信号输入到所述反相施密特触发器，所述反相施密特触发器对液位信号进行运算处理并将运算结果传输至滤波电路，运算结果再从滤波电路传输至输出电路。
[0033]所述反相施密特触发器，特点是有两个稳定状态，其状态由输入信号电位维持;对于负向递减和正向递增两种不同变化方向的输入信号，施密特触发器有不同的阈值电压；这两个阈值电压，分别称为正向阈值电压Vt+和负向阈值电压Vt-。在输入信号从低电平上升到高电平的过程中使电路状态发生变化的输入电压称为正向阈值电压vt+，在输入信号从高电平下降到低电平的过程中使电路状态发生变化的输入电压称为负向阈值电压vt-。因此;这个过程使施密特触发电路因有这两个临界电压而形成一个滞后区，可以有效防止在滞后范围内之噪声干扰电路的正常工作，增强了抗干扰能力。
[0034]还包括有电容C4，其一端与所述反相施密特触发器的电源端电连接，另一端接地，所述电容C4起去耦作用，Vcc电源接入反相施密特触发器，上电后，所述固定频率振荡电路产生的电平信号传输至所述基准电平阈值设定电路，使所述电平信号幅值刚好可触发在触反相触发器的负阈值Vt-范围内，此值作为基准电平值，再把所述电平信号传输至输入电路，输入电路把电平信号传输至液位感应电路，对所述感应板I感应形成于容器6和介质之间的电容进行充电，并将充电这一电平信号反馈到所述反相施密特触发器，所述反相施密特触发器对反馈回来的电平信号进行运算处理并将运算结果传输至滤波电路，运算结果再从滤波电路传输至输出电路，实现液位的检测，整个过程简单可靠，准确性高。
[0035]如图4所示，初次使用所述一种非接触电容感应式液位传感器7时，其安装于所述容器6的外侧，所述感应板I中心靠近被检测液位线8，然后上电，进行液位检测；当所述容器6的材质、壁厚发生改变时，调节所述基准电平阈值设定电路，重新设定基准电平值，再进行液位检测。经实验测试，本实用新型所述的一种非接触电容感应式液位传感器7进行测试时，可实现O?30_左右厚度所述容器6中的液位检测，所述一种非接触电容感应式液位传感器7在O °C?70 °C范围内测量的数据稳定，且不会超出被检测的范围。
[0036]进一步，如图3所示，所述固定频率振荡电路包括反相触发器Ml、反相触发器M2、电阻R6、电容C5、二极管DI和电阻R5 ；
[0037]所述反相触发器Ml的输出端与所述电容C5的一端电连接，所述电容C5的另一端、反相触发器M2的输入端、电阻R6的一端和二极管Dl的正极电连接，所述反相触发器M2的输出端、所述反相触发器Ml的输入端、所述电阻R6的另一端和所述电阻R5的一端电连接，所述电阻R5的另一端和所述二极管Dl的负极电连接。
[0038]所述电容C5是NOP材质的精密电容，热稳定性很好，环境温度对其电容量影响很小;所述电阻R6是是贴片的精密电阻，误差在± I %以内；因此所述反相触发器Ml、所述反相触发器M2、所述电阻R6和所述电容C5组成固定频率的振荡器所产生的电平信号稳定，环境温度对影响不大，所述电平信号经过所述二极管Dl和所述电阻R5的调节后，更加稳定。
[0039]进一步，如图3所示，所述基准电平阈值设定电路由电阻R7和微调电阻Rvl串联组成。
[0