液位传感器系统及液位传感器技术方案

本实用新型专利技术公开了一种液位传感器系统及液位传感器，其中液位传感器系统包括信号发生模块、检测模块以及信号处理模块，信号发生模块用于产生并输出高频交流信号；检测模块的输入端与信号发生模块的输出端连接以输入高频交流信号，检测模块包括阻抗变换电路，阻抗变换电路包括检测电容，检测电容的容值随着液位的变化而变化并改变阻抗变换电路的阻抗，高频交流信号随着阻抗的改变而增大或减小；信号处理模块的输入端与检测模块连接以获取高频交流信号或者高频交流信号的分量，信号处理模块用于将获取到的交流信号转换为直流信号。采用本实用新型专利技术液位传感器系统的液位传感器有利于消除沉积物对液位检测的影响，提升液位检测的准确性。的准确性。的准确性。

【技术实现步骤摘要】
液位传感器系统及液位传感器


[0001]本技术涉及一种液位检测
，尤其涉及一种液位传感器系统及液位传感器。

技术介绍

[0002]现有的电容式液位传感器对被测物质进行液位检测，一般先将被测物质的变化转化为电容量，然后通过判断电容量的变化时间来判断被测物质的液位。但随着液位传感器使用时间的增加，被测物质产生的沉积物会累积在液位传感器的探头上，影响探头对被测物质的检测，从而导致无法根据电容量的变化时间来判断被测物质的液位，所以需要一种能够解决上述问题的液位传感器。

技术实现思路

[0003]本技术的目的是提供一种液位传感器系统，有利于消除沉积物对液位检测的影响，提升液位检测的准确性。
[0004]本技术的另一目的是提供一种液位传感器，有利于消除沉积物对液位检测的影响，提升液位检测的准确性。
[0005]为了实现上述目的，本技术公开了一种液位传感器系统，其包括信号发生模块、检测模块以及信号处理模块；所述信号发生模块用于产生并输出高频交流信号；所述检测模块的输入端与所述信号发生模块的输出端连接以输入所述高频交流信号，所述检测模块包括阻抗变换电路，所述阻抗变换电路包括检测电容，所述检测电容的容值随着液位的变化而变化并改变所述阻抗变换电路的阻抗，所述高频交流信号随着所述阻抗的改变而增大或减小；所述信号处理模块的输入端与所述检测模块连接以获取所述高频交流信号或者所述高频交流信号的分量，所述信号处理模块用于将获取到的交流信号转换为直流信号。
[0006]可选地，所述阻抗变换电路包括串联的第一电感、第一电阻和所述检测电容。
[0007]可选地，所述检测模块还包括负载电阻，所述负载电阻与所述阻抗变换电路并联。
[0008]可选地，所述信号发生模块包括依次连接的函数发生器、积分电路、高频振荡电路以及耦合电路，所述函数发生器用于产生并输出频率可调的方波信号，所述积分电路用于将所述方波信号转换为三角波信号，所述高频振荡电路用于将所述三角波信号调试为高频信号，所述耦合电路用于隔断所述高频信号中的直流信号以及输出所述高频信号中的交流信号。
[0009]可选地，所述函数发生器为单片机，所述单片机与所述信号处理模块的输出端连接以根据所述直流信号判断被测液体的液位。
[0010]可选地，所述耦合电路包括串联的耦合电容和第二电阻。
[0011]可选地，所述信号处理模块包括串联的检波二极管和π型低通滤波器，所述检波二极管用于检出高频信号中的低频信号，所述π型低通滤波器用于隔断所述高频信号以及输出所述低频信号。
[0012]可选地，本技术液位传感器系统还包括电路保护模块，所述电路保护模块的输入端与电源连接，所述电路保护模块的输出端分别与所述信号发生模块、所述检测模块以及所述信号处理模块连接。
[0013]可选地，所述电路保护模块包括依次连接的防反接二极管和低压差线性稳压器，所述防反接二极管被配置为在与所述电源接反时断开电路。
[0014]为了实现上述另一目的，本技术还公开了一种液位传感器，其包括上述的液位传感器系统，所述液位传感器包括上下贯穿的金属壳体、穿设在所述金属壳体的探针、装设在所述金属壳体内的电路组件以及与所述电路组件电连接的转接头，所述金属壳体和所述探针分别作为所述检测电容的两电极，所述探针与所述电路组件电连接，所述信号发生模块、所述信号处理模块以及所述检测模块除所述检测电容之外的部分形成在所述电路组件，所述转接头用于接入外部电信号至所述信号发生模块以及向外输出检测结果信号。
[0015]本技术液位传感器系统包括阻抗变换电路和为阻抗变换电路提供高频交流信号的信号发生模块，阻抗变换电路包括置于被测液体的检测电容，检测电容在对被测液体进行液位检测时，由于被测液体和空气的介电常数不同，其容值会随着液位的变化而变化并引起阻抗变换电路的阻抗发生变化，同时累积的沉积物也会导致检测电容的容值不同进而改变阻抗变换电路的阻抗，而阻抗的改变会导致该阻抗变换电路关联的高频交流信号增大或减小，进而可以利用信号处理模块将该关联的高频交流信号转换为直流信号，然后通过对该直流信号进行分析能够识别出因累积的沉积物而改变的信号量，也能够准确地判断被测液体的液位，有利于消除沉积物对液位检测的影响，提升液位检测的准确性。
附图说明
[0016]图1为本技术实施例中信号发生模块、检测模块以及信号处理模块的示意框图。
[0017]图2为本技术实施例中信号发生模块、检测模块以及信号处理模块的结构示意图。
[0018]图3为本技术实施例中积分电路的原理图。
[0019]图4为本技术实施例中高频振荡电路的原理图。
[0020]图5为本技术实施例中液位传感器系统的结构示意图。
[0021]图6为本技术实施例中电路保护模块和电源的示意框图。
[0022]图7为本技术实施例液位传感器的结构示意图。
[0023]图8为本技术实施例液位传感器的分解结构示意图。
具体实施方式
[0024]为详细说明本技术的
技术实现思路
、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
[0025]请参阅图1至图8，本技术公开了一种液位传感器系统，其包括信号发生模块1、检测模块2以及信号处理模块3；信号发生模块1用于产生并输出高频交流信号；检测模块2的输入端与信号发生模块1的输出端连接以输入高频交流信号，检测模块2包括阻抗变换电路21，阻抗变换电路21包括检测电容C1，检测电容C1的容值随着液位的变化而变化并改
变阻抗变换电路21的阻抗Z，高频交流信号随着阻抗Z的改变而增大或减小；信号处理模块3的输入端与检测模块2连接以获取高频交流信号或者高频交流信号的分量，信号处理模块3用于将获取到的交流信号转换为直流信号。
[0026]本技术液位传感器系统包括阻抗变换电路21和为阻抗变换电路21提供高频交流信号的信号发生模块1，阻抗变换电路21包括置于被测液体的检测电容C1，检测电容C1在对被测液体进行液位检测时，由于被测液体和空气的介电常数不同，其容值会随着液位的变化而变化并引起阻抗变换电路21的阻抗Z发生变化，同时累积的沉积物也会导致检测电容C1的容值不同进而改变阻抗变换电路21的阻抗Z，而阻抗Z的改变会导致该阻抗变换电路21关联的高频交流信号增大或减小，进而可以利用信号处理模块3将该关联的高频交流信号转换为直流信号，然后通过对该直流信号进行分析能够识别出因累积的沉积物而改变的信号量，也能够准确地判断被测液体的液位，有利于消除沉积物对液位检测的影响，提升液位检测的准确性。
[0027]经过长期的沉积实验发现，液位传感器上的沉积物累积到一定的程度后，沉积物的量便不会再增加，因此本技术通过将阻抗变换电路21关联的高频交流信号转换为直流信号后进行分析能够识别出因累积的沉积物而改变的信号量。
[0028]参阅图2，具体地，阻抗变换电路21包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液位传感器系统，其特征在于，包括信号发生模块，所述信号发生模块用于产生并输出高频交流信号；检测模块，所述检测模块的输入端与所述信号发生模块的输出端连接以输入所述高频交流信号，所述检测模块包括阻抗变换电路，所述阻抗变换电路包括检测电容，所述检测电容的容值随着液位的变化而变化并改变所述阻抗变换电路的阻抗，所述高频交流信号随着所述阻抗的改变而增大或减小；信号处理模块，所述信号处理模块的输入端与所述检测模块连接以获取所述高频交流信号或者所述高频交流信号的分量，所述信号处理模块用于将获取到的交流信号转换为直流信号。2.根据权利要求1所述的液位传感器系统，其特征在于，所述阻抗变换电路包括串联的第一电感、第一电阻和所述检测电容。3.根据权利要求1所述的液位传感器系统，其特征在于，所述检测模块还包括负载电阻，所述负载电阻与所述阻抗变换电路并联。4.根据权利要求1所述的液位传感器系统，其特征在于，所述信号发生模块包括依次连接的函数发生器、积分电路、高频振荡电路以及耦合电路，所述函数发生器用于产生并输出频率可调的方波信号，所述积分电路用于将所述方波信号转换为三角波信号，所述高频振荡电路用于将所述三角波信号调试为高频信号，所述耦合电路用于隔断所述高频信号中的直流信号以及输出所述高频信号中的交流信号。5.根据权利要求4所述的液位传感器系统，其特征在于，所述函数发生器为单片机，所述单片机与所述信...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾一新，
申请(专利权)人：东莞正扬电子机械有限公司，
类型：新型
国别省市：