液位继电器的制作方法

本实用新型涉及低压电器领域，特别涉及一种液位继电器。

背景技术：

现有的液位继电器具有检测低水位、中水位、高水位的功能，采用低水位电极端输出信号，通过水介质进行导通，中水位、高水位电极端接收信号控制小型继电器触点的开关，另一个小型继电器常闭触点控制中水位、高水位电极端的通断，(排水状态时水位下降至高水位电极端以下中水位电极端以上，保持液位继电器触点状态，防止水泵频繁的启停不能实现排水功能)，继电器存在体积大、价格高的缺点，造成产品整体体积偏大、生产成本偏高。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种性能安全稳定，电路结构简单，成本低的液位继电器。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种液位继电器，包括电源单元，水位检测单元，信号处理单元和控制输出单元；所述电源单元分别与水位检测单元，信号处理单元，控制输出单元连接，为水位检测单元、信号处理单元和控制输出单元提供工作电源；所述水位检测单元的输出端分别与信号处理单元的输入端和控制输出单元的输入端连接，信号处理单元的输出端与控制输出单元的输入端连接，用于控制控制输出单元动作；所述水位检测单元包括光电耦合器IC，所述光电耦合器IC的输入端分别与信号处理单元和控制输出单元连接，光电耦合器IC的输出端与水箱中的高水位电极5和中水位电极6连接，用于控制高水位电极5和中水位电极6的通断，水箱中的低水位电极7与电源单元连接。

进一步，所述高水位电极5、中水位电极6和低水位电极7为液位传感器，用于检测水箱中的水位信号，并输出至信号处理单元；信号处理单元通过控制光电耦合器IC的输入端导通来关断控制输出单元。

进一步，所述电源单元包括变压器T1和整流桥D1，变压器T1的一次侧连接电源，变压器T1的二次侧与整流桥D1的输入端连接，整流桥D1的输出端分别与水位检测单元、信号处理单元和控制输出单元连接。

进一步，所述信号处理单元包括电阻R5，电阻R6，电阻R7，三极管VT2和二极管D4；光电耦合器IC的输出端正极与中水位电极6连接，光电耦合器IC的输出端负极与二极管D4的正极连接，二极管D4的负极与高水位电极5连接；电阻R5的一端与二极管D4的负极连接，另一端与三极管VT2的基极连接，三极管VT2的集电极连接至光电耦合器IC的输入端负极，三极管VT2的发射极经过电阻R7接地，光电耦合器IC的输入端正极与控制输出单元连接，三极管VT2的发射极同时与控制输出单元连接，电阻R6的一端与三极管VT2的基极连接，另一端接地。

进一步，所述控制输出单元包括小型继电器K1，信号处理单元通过控制小型继电器K1来控制水泵的通断。

进一步，所述控制输出单元还包括电阻R1，电阻R2，稳压二极管D2，三极管VT1，二极管D3和电容C2；电阻R1和电阻R2串联连接，串联后电阻R1的一端与电源单元的输出端连接，电阻R2的一端与稳压二极管D2的负极连接，稳压二极管D2的正极与三极管VT1的基极连接，三极管VT1的发射极与信号处理单元连接，电阻R1和电阻R2的中间节点连接至光电耦合器IC的输入端正极，电容C2和二极管D3，小型继电器K1依次并联连接在电阻R1的一端和三极管VT1的集电极。

进一步，还包括用于指示供水或者排水状态的指示单元，所述指示单元包括发光二极管LED1，电阻R3，发光二极管LED2，电阻R4和稳压二极管D5；所述发光二极管LED1的正极与电源单元的输出端连接，发光二极管LED1的负极与电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端与控制输出单元连接；发光二极管LED2的正极与电阻R3的另一端连接，电阻R4的一端与发光二极管LED2的负极连接，另一端与稳压二极管D5的负极连接，稳压二极管D5的正极与信号处理单元连接。

本实用新型液位继电器，液位继电器的水位检测单元通过光电耦合器IC的输出端与水箱中的高水位电极和中水位电极连接，来控制高水位电极和中水位电极通断，简化液位继电器，降低成本，光电耦合器IC输入端与输出端完全实现了电气隔离，抗干扰能力强，提高电路整体性能。

附图说明

图1是本实用新型液位继电器的结构框图；

图2是本实用新型液位继电器的电路图。

具体实施方式

以下结合附图1至2给出的实施例，进一步说明本实用新型的液位继电器的具体实施方式。本实用新型的液位继电器不限于以下实施例的描述。

如图1-2所示，本实用新型液位继电器，包括电源单元，水位检测单元，信号处理单元和控制输出单元；所述电源单元分别与水位检测单元，信号处理单元，控制输出单元连接，为水位检测单元、信号处理单元和控制输出单元提供工作电源；所述水位检测单元的输出端分别与信号处理单元的输入端和控制输出单元的输入端连接，信号处理单元的输出端与控制输出单元的输入端连接，用于控制控制输出单元的通断，控制输出单元用于执行供水和停止供水动作或者执行排水和停止排水动作；所述水位检测单元包括光电耦合器IC，所述光电耦合器IC的输入端分别与信号处理单元和控制输出单元连接，光电耦合器IC的输出端与水箱中的高水位电极5和中水位电极6连接，用于控制高水位电极5和中水位电极6的通断，水箱中的低水位电极7与电源单元连接；信号处理单元通过控制光电耦合器IC的输入端导通来关断控制输出单元。本实用新型液位继电器，通过光电耦合器IC的输出端与水箱中的高水位电极和中水位电极连接，来控制高水位电极和中水位电极通断，简化液位继电器，降低成本，光电耦合器IC输入端与输出端完全实现了电气隔离，抗干扰能力强，提高电路整体性能。

具体地，光电耦合器IC通过下列方式控制高水位电极和中水位电极通断：水位上升到高水位电极5时，信号处理单元接收从高水位电极5处传来的信号，光电耦合器IC的输入端导通，使光电耦合器IC的输出端导通，高水位电极5和中水位电极6通过光电耦合器IC的输出端导通，当水位下降至高水位电极5和中水位电极6之间时，信号处理单元接收从中水位电极6经光电耦合器IC的输出端处传来的信号，光电耦合器IC的输入端仍然导通，使光电耦合器IC的输出端继续导通，保持液位继电器触点状态，防止水泵频繁的启停不能实现排水功能，当水位下降至中水位电极6和低水位电极7之间时，信号处理单元未接收信号，光电耦合器IC的输入端不导通，使光电耦合器IC的输出端断开，高水位电极5和中水位电极6断开。特别地，所述高水位电极5、中水位电极6和低水位电极7为液位传感器，用于检测水箱中的水位信号，并输出至信号处理单元。

如图2所示，所述电源单元包括变压器T1和整流桥D1，变压器T1的一次侧连接电源，变压器T1的二次侧与整流桥D1的输入端连接，整流桥D1的输出端分别与水位检测单元、信号处理单元和控制输出单元连接。电源单元为后续电路提供稳定的电源电压。

如图2所示，所述信号处理单元包括电阻R5，电阻R6，电阻R7，三极管VT2和二极管D4；光电耦合器IC的输出端正极与中水位电极6连接，光电耦合器IC的输出端负极与二极管D4的正极连接，二极管D4的负极与高水位电极5连接；电阻R5的一端与二极管D4的负极连接，另一端与三极管VT2的基极连接，三极管VT2的集电极连接至光电耦合器IC的输入端负极，三极管VT2的发射极经过电阻R7接地，光电耦合器IC的输入端正极与控制输出单元连接，三极管VT2的发射极同时与控制输出单元连接，电阻R6的一端与三极管VT2的基极连接，另一端接地。

如图2所示，所述控制输出单元包括电阻R1，电阻R2，稳压二极管D2，三极管VT1，小型继电器K1，二极管D3和电容C2；电阻R1和电阻R2串联连接，串联后电阻R1的一端与电源单元的输出端连接，电阻R2的一端与稳压二极管D2的负极连接，稳压二极管D2的正极与三极管VT1的基极连接，三极管VT1的发射极与信号处理单元连接，电阻R1和电阻R2的中间节点连接至光电耦合器IC的输入端正极，电容C2和二极管D3，小型继电器K1依次并联连接在电阻R1的一端和三极管VT1的集电极。

具体地，供水时，当水位上升至高水位电极5时，信号处理单元通过接通三级管VT2，光电耦合器IC的输入端导通，拉低三极管VT1基极与发射极的电压，使三极管VT1集电极和发射极断开，小型继电器K1线圈失电，继电器触点复位，供水泵停止供水。排水时，当水位下降至中水位电极6和低水位电极7时，三极管VT2集电极和发射极断开，三极管VT1导通，小型继电器K1线圈得电，继电器触点动作，抽水泵停止抽水。

如图2所示，还包括用于指示供水或者排水状态的指示单元，所述指示单元包括发光二极管LED1，电阻R3，发光二极管LED2，电阻R4和稳压二极管D5；所述发光二极管LED1的正极与电源单元的输出端连接，发光二极管LED1的负极与电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端与控制输出单元连接；发光二极管LED2的正极与电阻R3的另一端连接，电阻R4的一端与发光二极管LED2的负极连接，另一端与稳压二极管D5的负极连接，稳压二极管D5的正极与信号处理单元连接。控制输出单元接通时，发光二极管LED1亮，信号处理单元接通时，发光二极管LED2亮。

下面给出供水型液位继电器和排水型液位继电器的工作原理：

供水型液位继电器：水箱中水位在中位电极端6以下时，直流电源通过电阻R1、电阻R2、稳压二极管D2连接三极管VT1基极，使三极管VT1集电极和发射极导通，小型继电器K1线圈的得电，继电器触点动作，发光二级管LED1亮，抽水泵开始供水。当水位上升至中位电极端6以上、高水位电极5以下时，继电器触点仍然动作，发光二级管LED1继续亮，抽水泵继续供水。当水位上升至高水位电极5以上时，直流电源通过低位电极端7输出信号，通过水介质，高水位电极端5接收信号，并通过电阻R5连接三极管VT2基极，使三极管VT2导通，因此光电耦合器IC输入侧导通，拉低了三极管VT1基极与发射极的电压，使三极管VT1集电极和发射极断开，小型继电器K1线圈失电，继电器触点复位，发光二极管LED1不亮，发光二极管LED2亮，抽水泵停止供水。

排水型液位继电器：当水位在高水位电极5以上时，直流电源通过低位电极端7输出信号，通过水介质，电极5接收信号，并通过电阻R5连接三极管VT2基极，使三极管VT2导通，光电耦合器IC输入侧导通，拉低了三极管VT1基极与发射极的电压，使三极管VT1集电极和发射极断开，小型继电器K1线圈未得电，发光二极管LED1不亮，发光二极管LED2亮，继电器触点为初始状态，抽水泵开始抽水。当水位下降至高水位电极5以下、中位电极端6以上时，直流电源通过低位电极端7输出信号，通过水介质，中位电极端6接收信号，而光电耦合器IC输入侧导通，其输出侧也导通，信号通过光电耦合器IC输出侧、二极管D4、电阻R5连接三极管VT2基极，使三极管VT2仍然导通，三极管VT1集电极和发射极仍然闭合，小型继电器K1线圈仍然未得电，继电器触点仍然保持初始状态，发光二极管LED1仍然不亮，发光二极管LED2仍然亮，抽水泵仍然抽水。当水位下降至中位电极端6以下时，电极6不能接收信号，三极管VT2集电极和发射极断开，三极管VT1导通，小型继电器K1线圈得电，继电器触点动作，发光二极管LED1亮，发光二极管LED2不亮，抽水泵停止抽水。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。