专利名称：水位检测电路、装置及其方法
技术领域：
本发明涉及水位检测领域，尤其涉及水位检测电路、装置及其方法。
背景技术：
随着人们生活水平的不断提高，对家用电器智能化的要求也越来越高，比如各种烧水的电器设备，需要自动识别有水无水，无水状态下要自动停止加热，避免出现安全事故。各种卫浴设备也需要自动识别有水或者缺水，在有水状态下关闭水阀，停止加水，缺水状态下要自动打开水阀，开始加水。等等诸如此类的应用已经成为了消费者的基本需求。目前市面上常用的水位检测电路是电容式，利用水的容性检测水位，可以实现非接触式感应， 安全无污染，但是可靠性比较差，主要受环境和安装位置的影响比较大。成本也比较高昂。
发明内容
为了解决现有技术中水位检测电路可靠性差的技术问题，本发明提供了一种水位检测电路。本发明提供了一种水位检测电路，包括水位判断单元、第一探针、第二探针、第一导线、第二导线，所述第一导线一端与所述第一探针相连、其另一端与所述水位判断单元相连，所述第二导线一端与所述第二探针相连、其另一端与所述水位判断单元相连；所述水位判断单元向第一探针输出信号，当所述第一探针和所述第二探针均浸于水中时，所述第二探针将信号反馈给所述水位判断单元。作为本发明的进一步改进，所述水位判断单元为单片机，所述单片机设有第一输入输出端口和第二输入输出端口，所述第一导线与所述第一输入输出端口相连，所述第二导线与所述第二输入输出端口相连；该水位检测电路还包括第一电容、第二电容、负载电阻，所述第一电容连接于所述第一探针与所述第一输入输出端口之间，所述第二电容连接于所述第二探针与所述第二输入输出端口之间，所述负载电阻一端连接于所述第二电容与所述第二输入输出端口之间、所述负载电阻另一端接地。作为本发明的进一步改进，该水位检测电路还包括放大电路，所述放大电路连接于所述第二输入输出端口与所述负载电阻之间。作为本发明的进一步改进，所述放大电路包括运算放大器和三极管中至少一种。本发明还提供了一种水位检测装置，该水位检测装置安装有水位检测电路。本发明还提供了一种水位检测方法，包括如下步骤
A.水位判断单元向第一探针输出信号；
B.水位判断单元检测第二探针是否反馈有信号，如第二探针反馈有信号，那么水位判断单元判断出第一探针和第二探针均浸于水中。作为本发明的进一步改进，还包括步骤
C.水位判断单元为单片机，所述单片机对输出的信号及第二探针反馈的信号进行比对，从而判断第一探针和第二探针之间是否有水。作为本发明的进一步改进，在步骤C中还包括
D.单片机输出的信号经过第一电容的隔直处理后传输至第一探针；
E.当输出的信号电平与反馈的信号电平相同时，那么单片机判断出第一探针和第二探针之间有水，当反馈的信号一直是低电平时，那么单片机判断出第一探针和第二探针之间无水。作为本发明的进一步改进，在步骤D与步骤E之间还包括反馈的信号经过放大电路放大后输入第二输入输出端口。本发明的有益效果是所述水位判断单元向第一探针输出信号，当所述第一探针和所述第二探针均浸于水中时，所述第二探针将信号反馈给所述水位判断单元，通过利用水的阻型检测水位，采用了更少的元器件，可靠性也相对提高，安装便捷，对环境要求不高， 成本也相对低廉。
图1是本发明的第一实施例的示意图。图2是本发明的第二实施例的示意图。图3是本发明的第三实施例的示意图。图4是本发明的信号C示意图。图5是本发明的信号H示意图。图6是本发明的第二实施例的信号I示意图。图7是本发明的第三实施例的信号I示意图。图8是本发明的水位测检测方法的流程图。图9是本发明的水位测检测方法的又一实施例的流程图。
具体实施例方式如图1和图4所示，本发明公开了一种水位检测电路，包括水位判断单元1、第一探针31、第二探针32、第一导线21、第二导线22，所述第一导线21 —端与所述第一探针31相连、其另一端与所述水位判断单元1相连，所述第二导线22 —端与所述第二探针32相连、 其另一端与所述水位判断单元1相连；所述水位判断单元1向第一探针31输出信号，当所述第一探针31和所述第二探针32均浸于水中时，所述第二探针32将信号反馈给所述水位判断单元1。将第一探针31和第二探针32置于容器4中，容器4中可以装有水，通过水位判断单元1输出信号C，并将信号C输入第一探针31，如果第一探针31和第二探针32均浸在水中，则可以通过第二探针32将信号输入水位判断单元1，水位判断单元1便会检测到信号C，因为水有电阻特性，可以传递信号；如果第一探针31和第二探针32均未浸在水中，第二探针32无法将信号输入水位判断单元1，水位判断单元1也便不会检测到信号C，因为空气的电阻无穷大，无法传递信号。如图2所示，本发明还公开了第二种实施例，所述水位判断单元1为单片机11，所述单片机11设有第一输入输出端口 51和第二输入输出端口 52，所述第一导线21与所述第一输入输出端口 51相连，所述第二导线22与所述第二输入输出端口 52相连；该水位检测电路还包括第一电容Cl、第二电容C2、负载电阻6，所述第一电容Cl连接于所述第一探针31与所述第一输入输出端口 51之间，所述第二电容C2连接于所述第二探针32与所述第二输入输出端口 52之间，所述负载电阻6 —端连接于所述第二电容C2与所述第二输入输出端口 52之间、所述负载电阻6另一端接地。如图5所示，通过单片机11可以产生信号 H，信号H由第一输入输出端口 51输出，通过第一电容Cl隔直之后便可以得到信号C，当第一探针31和第二探针32之间有水时，通过水的阻抗，信号C传输到第二探针32，再通过第二电容C2传输到第二输入输出端口 52。第二电容C2的作用为抗干扰，防止外界直流信号的进入，同时交流信号C可以顺利通过负载电阻6的阻值要远远大于水的阻值。第二输入输出端口 52得到的信号应该和信号C一样，但是由于普通的单片机的输入输出端口都有限幅二极管，所以实际得到的信号应该是信号I，通过信号H和信号I的对比，我们不难发现， 在信号H为高电平时，信号I也为高电平，当信号H为低电平时，信号I也为低电平。由此我们可以判断第一探针31和第二探针32之间有水，如果第一探针31和第二探针32之间无水，信号C无法通过空气传输，第二输入输出端口 52得到信号一直是低电平。第二实施例的信号I为图6所示的信号I。如图3所示，本发明还公开了第三种实施例，该水位检测电路还包括放大电路7， 所述放大电路7连接于所述第二输入输出端口 52与所述负载电阻6之间。所述放大电路7 为运算放大器或三极管。第一实施例和第二实施例中的负载电阻6的阻值要远远大于水的阻值，一般我们的饮用水或者纯净水的阻值都在几千欧姆到几万欧姆之间，所以负载电阻6 取几十万欧姆就就可以满足要求。但是像蒸馏水等高纯度的水，由于其纯净度很高，其水阻可以达到1兆到2兆欧姆之间，这时负载电阻6就需要几十兆欧姆到几百兆欧姆，在目前的科技之下，电阻还无法达到如此大的阻值，且单片机11的输入电阻一般在几十万欧姆，远远小于负载电阻6，会影响测试结果。所以第一实施例和第二实施例只适合用于水的阻值不是很大的情况下。那么对于水阻很大的情况，如果负载电阻6仍然采用几十万欧姆的电阻，其得到的信号I如图7所示，相比水阻较小的信号I，其幅度十分微弱，这时我们就需要增加一个放大电路7，将信号放大之后再输出给第二输入输出端口 52供其检测。本发明还公开了一种水位检测装置，该水位检测装置安装有水位检测电路。如自动烧水电器，卫浴设备均可安装本发明的水位检测电路。如图8所示，本发明还公开了一种水位检测方法，在步骤Kl中，水位判断单元向第一探针输出信号。在步骤K2中，水位判断单元检测第二探针是否反馈有信号，如第二探针反馈有信号，那么水位判断单元判断出第一探针和第二探针均浸于水中。如图9所示，是本发明的水位检测方法的另一实施例，在步骤Sl中，单片机输出的信号经过第一电容的隔直处理后传输至第一探针。在步骤S2中，反馈的信号经过放大电路放大后输入第二输入输出端口。在步骤S3中，当输出的信号电平与反馈的信号电平相同时，那么单片机判断出第一探针和第二探针之间有水，当反馈的信号一直是低电平时，那么单片机判断出第一探针和第二探针之间无水。以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种水位检测电路，其特征在于包括水位判断单元、第一探针、第二探针、第一导线、第二导线，所述第一导线一端与所述第一探针相连、其另一端与所述水位判断单元相连，所述第二导线一端与所述第二探针相连、其另一端与所述水位判断单元相连；所述水位判断单元向第一探针输出信号，当所述第一探针和所述第二探针均浸于水中时，所述第二探针将信号反馈给所述水位判断单元。
2.根据权利要求1所述的水位检测电路，其特征在于所述水位判断单元为单片机，所述单片机设有第一输入输出端口和第二输入输出端口，所述第一导线与所述第一输入输出端口相连，所述第二导线与所述第二输入输出端口相连；该水位检测电路还包括第一电容、 第二电容、负载电阻，所述第一电容连接于所述第一探针与所述第一输入输出端口之间，所述第二电容连接于所述第二探针与所述第二输入输出端口之间，所述负载电阻一端连接于所述第二电容与所述第二输入输出端口之间、所述负载电阻另一端接地。
3.根据权利要求2所述的水位检测电路，其特征在于该水位检测电路还包括放大电路，所述放大电路连接于所述第二输入输出端口与所述负载电阻之间。
4.根据权利要求3所述的水位检测电路，其特征在于所述放大电路包括运算放大器和三极管中至少一种。
5.一种水位检测装置，其特征在于该水位检测装置安装有上述权利要求1至4任一所述的水位检测电路。
6.一种水位检测方法，其特征在于，包括如下步骤水位判断单元向第一探针输出信号；水位判断单元检测第二探针是否反馈有信号，如第二探针反馈有信号，那么水位判断单元判断出第一探针和第二探针均浸于水中。
7.根据权利要求6所述的水位检测方法，其特征在于，还包括步骤C.水位判断单元为单片机，所述单片机对输出的信号及第二探针反馈的信号进行比对，从而判断第一探针和第二探针之间是否有水。
8.根据权利要求7所述的水位检测方法，其特征在于，在步骤C中还包括D.单片机输出的信号经过第一电容的隔直处理后传输至第一探针；E.当输出的信号电平与反馈的信号电平相同时，那么单片机判断出第一探针和第二探针之间有水，当反馈的信号一直是低电平时，那么单片机判断出第一探针和第二探针之间无水。
9.根据权利要求8所述的水位检测方法，其特征在于，在步骤D与步骤E之间还包括 反馈的信号经过放大电路放大后输入第二输入输出端口。
全文摘要
本发明提供了一种水位检测电路，包括水位判断单元、第一探针、第二探针、第一导线、第二导线，所述第一导线一端与所述第一探针相连、其另一端与所述水位判断单元相连，所述第二导线一端与所述第二探针相连、其另一端与所述水位判断单元相连；所述水位判断单元向第一探针输出信号，当所述第一探针和所述第二探针均浸于水中时，所述第二探针将信号反馈给所述水位判断单元。本发明的有益效果是所述水位判断单元向第一探针输出信号，当所述第一探针和所述第二探针均浸于水中时，所述第二探针将信号反馈给所述水位判断单元，通过利用水的阻型检测水位，采用了更少的元器件，可靠性也相对提高，安装便捷，对环境要求不高，成本也相对低廉。
文档编号G01F23/24GK102155969SQ201110066368
公开日2011年8月17日 申请日期2011年3月18日 优先权日2011年3月18日
发明者钟鸣, 马飞, 龙逸 申请人:深圳和而泰智能控制股份有限公司