一种供水管网管道漏水检测电路制造技术

一种供水管网管道漏水检测电路，包括压电陶瓷传感器、保护电路、电荷转换放大电路、普通放大电路、带通滤波器电路、电压抬升放大电路和单片机；压电陶瓷传感器吸附在供水管道上方；保护电路与压电陶瓷传感器相连接以释放积累的电荷；电荷转换放大电路与压电陶瓷传感器相连接以把电荷转为电压并进行放大；普通放大电路与电荷转换放大电路相连接以进行放大；带通滤波器电路与普通放大电路相连接以获得预定的频率响应范围；电压抬升放大电路与带通滤波器电路相连接以把负电压信号转换成正电压信号；单片机与电压抬升放大电路相连接以进行模数转换并判断出是否存在漏水。本实用新型专利技术的漏水检测电路响应速度快、成本低、功耗小。

A leakage detection circuit of water supply pipe network

【技术实现步骤摘要】
一种供水管网管道漏水检测电路
本技术涉及漏水检测
，特别是一种供水管网管道漏水检测电路。
技术介绍
现有的供水管网管道漏水检测主要采用人工听漏的办法，效率低，漏点定位困难，且容易受到外界干扰。特别是在市区繁忙的道路边上这样的环境下，24小时都有川流不息的车辆通行，噪声干扰很大，而且人工听漏也存在很大的交通安全隐患，在围挡施工的条件下，工作效率及其低下。现有的普通探漏仪灵敏度低，探测距离近，只能检测金属管道。因此需要一种能够解决上述多种问题的漏水检测电路，能够可以检测不同材质的漏水信号，特别是非金属管材管道，探测的距离远，抗干扰能力强。
技术实现思路
本技术的主要目的在于提出一种供水管网管道漏水检测电路，能够将压电陶瓷传感器上的微弱电荷信号转换成电压信号，并通过多级放大电路部分和滤波电路部分的处理后，输出可以直接作为单片机模数转换的稳定信号；且响应速度快、成本低、功耗小。本技术采用如下技术方案：一种供水管网管道漏水检测电路，包括：吸附在供水管道上方的压电陶瓷传感器；保护电路，所述保护电路一端与所述压电陶瓷传感器的正极相连接，所述保护电路的另一端与所述压电陶瓷传感器的负极相连接，用于释放积累的电荷；电荷转换放大电路，包括第一运算放大器，所述第一运算放大器的输入端与所述压电陶瓷传感器相连接，用于把电荷转为电压并进行放大；普通放大电路，包括第二运算放大器，所述第二运算放大器的输入端与所述电荷转换放大电路的输出端相连接；带通滤波器电路，包括第三运算放大器，所述第三运算放大器的输入端与所述普通放大电路的输出端相连接，用于获得预定的频率响应范围；电压抬升放大电路，包括第四运算放大器，所述第四运算放大器的输入端与所述带通滤波器电路的输出端相连接，用于把负电压信号转换成正电压信号；单片机，所述电压抬升放大电路的输出端相连接，用于将所述电压抬升放大电路输出的模拟电压信号转换成数字信号并判断出是否存在漏水。优选的，所述保护电路包括第一电阻；所述第一电阻一端与所述压电陶瓷传感器的正极相连接，所述第一电阻的另一端与所述压电陶瓷传感器的负极相连接。优选的，所述保护电路包括肖特基二极管；所述肖特基二极管的阳极与所述压电陶瓷传感器的正极相连接，所述肖特基二极管的阴极与所述压电陶瓷传感器的负极相连接。优选的，所述电荷转换放大电路还包括第一电容和第二电阻；所述第一运算放大器的同相输入端与所述压电陶瓷传感器的负极相连接；所述第一运算放大器的反相输入端与所述压电陶瓷传感器的正极相连接，所述压电陶瓷传感器的正极经并联的第一电容和第二电阻后连接至所述第一运算放大器的输出端；所述第一运算放大器的正电源端与正电源相连接；所述第一运算放大器的负电源端与负电源相连接。优选的，所述普通放大电路还包括第三电阻和第四电阻；所述第二运算放大器的正相输入端与所述电荷转换放大电路的输出端相连接；所述第二运算放大器的反相输入端分别与所述第三电阻的一端、所述第四电阻的一端相连接，所述第三电阻的另一端与信号地相连接，所述第四电阻的另一端与所述第二运算放大器的输出端相连接。优选的，所述带通滤波器电路还包括第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第二电容和第三电容；所述第五电阻一端与所述普通放大电路的输出端相连接，另一端与所述第六电阻一端、第二电容一端和第三电容一端分别相连接；所述第六电阻的另一端与所述第三运算放大器的输出端相连接；所述第二电容的另一端与所述第三运算放大器的正向输入端相连接；所述第七电阻连接在所述第三电容的另一端与所述第三运算放大器的正向输入端之间；所述第八电阻连接在所述第三电容的另一端与所述第三运算放大器的负向输入端之间；所述第九电阻一端与所述第三运算放大器的负向输入端相连接，另一端与所述第三运算放大器的输出端相连接。优选的，所述电压抬升放大电路还包括第十电阻、第十一电阻、第十二电阻和第十三电阻；所述第四运算放大器的正相输入端与所述带通滤波器电路的输出端相连接；所述第四运算放大器的负相输入端与所述第十电阻的一端、所述第十一电阻的一端分别相连接；所述第十电阻的另一端与所述第十二电阻的一端、所述第十三电阻的一端分别相连接；所述第十二电阻的另一端与负电源相连接，所述负电源还与所述第一运算放大器的负电源端相连接；所述第十一电阻的另一端与所述第四运算放大器的输出端相连接。优选的，所述第一运算放大器、第二运算放大器、第三运算放大器和第四运算放大器包括TL064D运算放大器或LMC6484运算放大器。与现有技术相比，本技术的有益效果如下：(1)本技术运用了四级运算放大器进行处理，灵敏度极高；(2)本技术在压电陶瓷传感器的电荷端加入一电阻或肖特基二极管，不仅保护了运算放大器，而且避免电荷积累引起信号异常；(3)本技术的带通滤波器电路，对漏水声外的信号进行滤除，取得50HZ～2.5KHZ的频率响应范围，使得中心频率在1.2KHZ位置，刚好符合供水管网管道漏水的频率范围，使得有用信号更纯净，采样效果更好；(4)本技术的电压抬升放大电路对电压信号进行了抬升，去掉负压，使得单片机进行ADC信号采集更简单；(5)本技术在接地的电路上做了信号地与电源地的分离，最后两者再单点连接处理，避免了外部信号对模拟电压信号造成干扰。上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚地了解本技术的技术手段，从而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下列举本技术的具体实施方式。根据下文结合附图对本技术具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本技术的上述及其他目的、优点和特征。附图说明图1为本技术实施例的结构框图；图2为本技术实施例的电路图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步的详细描述。参见图1和图2所示，本技术一种供水管网管道漏水检测电路，包括：吸附在供水管道上方的压电陶瓷传感器10；保护电路20，所述保护电路20一端与所述压电陶瓷传感器10的正极相连接，所述保护电路20的另一端与所述压电陶瓷传感器10的负极相连接，用于释放积累的电荷；电荷转换放大电路30，包括第一运算放大器U1，所述第一运算放大器U1的输入端与所述压电陶瓷传感器10相连接，用于把电荷转为电压并进行放大；普通放大电路40，包括第二运算放大器U2，所述第二运算放大器U2的输入端与所述电荷转换放大电路30的输出端相连接；带通滤波器电路50，包括第三运算放大器U3，所述第三运算放大器U3的输入端与所述普通放大电路40的输出端相连接，用于获得预定的频率响应范围；电压抬升放大电路60，包括第四运算放大器U4，所述第四运算放大器U4的输入端与所述带通滤波器电路5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种供水管网管道漏水检测电路，其特征在于，包括：/n吸附在供水管道上方的压电陶瓷传感器；/n保护电路，所述保护电路一端与所述压电陶瓷传感器的正极相连接，所述保护电路的另一端与所述压电陶瓷传感器的负极相连接，用于释放积累的电荷；/n电荷转换放大电路，包括第一运算放大器，所述第一运算放大器的输入端与所述压电陶瓷传感器相连接，用于把电荷转为电压并进行放大；/n普通放大电路，包括第二运算放大器，所述第二运算放大器的输入端与所述电荷转换放大电路的输出端相连接；/n带通滤波器电路，包括第三运算放大器，所述第三运算放大器的输入端与所述普通放大电路的输出端相连接，用于获得预定的频率响应范围；/n电压抬升放大电路，包括第四运算放大器，所述第四运算放大器的输入端与所述带通滤波器电路的输出端相连接，用于把负电压信号转换成正电压信号；/n单片机，所述电压抬升放大电路的输出端相连接，用于将所述电压抬升放大电路输出的模拟电压信号转换成数字信号并判断出是否存在漏水。/n

【技术特征摘要】
1.一种供水管网管道漏水检测电路，其特征在于，包括：
吸附在供水管道上方的压电陶瓷传感器；
保护电路，所述保护电路一端与所述压电陶瓷传感器的正极相连接，所述保护电路的另一端与所述压电陶瓷传感器的负极相连接，用于释放积累的电荷；
电荷转换放大电路，包括第一运算放大器，所述第一运算放大器的输入端与所述压电陶瓷传感器相连接，用于把电荷转为电压并进行放大；
普通放大电路，包括第二运算放大器，所述第二运算放大器的输入端与所述电荷转换放大电路的输出端相连接；
带通滤波器电路，包括第三运算放大器，所述第三运算放大器的输入端与所述普通放大电路的输出端相连接，用于获得预定的频率响应范围；
电压抬升放大电路，包括第四运算放大器，所述第四运算放大器的输入端与所述带通滤波器电路的输出端相连接，用于把负电压信号转换成正电压信号；
单片机，所述电压抬升放大电路的输出端相连接，用于将所述电压抬升放大电路输出的模拟电压信号转换成数字信号并判断出是否存在漏水。


2.根据权利要求1所述的供水管网管道漏水检测电路，其特征在于，所述保护电路包括第一电阻；所述第一电阻一端与所述压电陶瓷传感器的正极相连接，所述第一电阻的另一端与所述压电陶瓷传感器的负极相连接。


3.根据权利要求1所述的供水管网管道漏水检测电路，其特征在于，所述保护电路包括肖特基二极管；所述肖特基二极管的阳极与所述压电陶瓷传感器的正极相连接，所述肖特基二极管的阴极与所述压电陶瓷传感器的负极相连接。


4.根据权利要求1所述的供水管网管道漏水检测电路，其特征在于，所述电荷转换放大电路还包括第一电容和第二电阻；所述第一运算放大器的同相输入端与所述压电陶瓷传感器的负极相连接；所述第一运算放大器的反相输入端与所述压电陶瓷传感器的正极相连接，所述压电陶瓷传感器的正极经并联的第一电容和第二电阻后连接至所述第一运算放大器的输出端；所述第一运算放大器的正电源端与正电源相连接；所述第一运算放大器的负电源端与负电源相连接。

【专利技术属性】
技术研发人员：曾敏辉，林小斌，张名雄，
申请(专利权)人：厦门矽创微电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：福建;35