一种电极式液位传感器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种电极式液位传感器，包括电源电路、方波发生电路、反相放大电路、电流检测电路、第一电极和第二电极；所述电源电路分别与方波发生电路和电流检测电路相连，用于提供电源；所述方波发生电路的输出端分别与第一电极和反相放大电路的输入端相连，所述电流检测电路位于所述反相放大电路的输出端与第二电极之间。本实用新型专利技术能够提高传感器工作可靠性以及提升传感器使用寿命。可靠性以及提升传感器使用寿命。可靠性以及提升传感器使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种电极式液位传感器


[0001]本技术主要涉及液位检测
，具体涉及一种电极式液位传感器。

技术介绍

[0002]随着现代工业的快速发展，液位检测需求广泛存在于石油化工、冶金、电力、制药、环保和日常生活等各行各业，液位传感器应运而生，将它固定在特定高度，将液位浸没至该高度时可以将液位高度转化为电信号的形式输出。电极式液位传感器由于具备工作原理简单、成本低廉和便于维修等原因而得到广泛应用。
[0003]电极式液位传感器的基本工作原理是利用液体的导电性，传感器上的两个金属电极是感测部件，当两电极间有导电液体时，两个电极导通；当两电极无导电介质时，电阻接近无穷大。通过检测电极间的电流大小间接测量电极间阻值，较从而判断出液位传感器的涉水情况。
[0004]目前的直流电水位传感器是使用直流电进行液位检测，采用的直流方案液体中的载流离子会持续向电极定向移动，由于电解作用的存在会导致传感器电极被腐蚀和结垢，加速电极的老化，直接影响着传感器的使用寿命；此外，对于静态或者流速缓慢的液体，采用直流方案时，由于载流离子持续移动聚集，使得液体中的自由移动载流离子减少，电极间液体的导电性会随时间发生变弱，即电极间的液体阻值随时间持续增大，而这一阻值达到了兆欧级，传感器内部的阈值电阻需要设定得比液体阻值更大。根据电阻分压原则，电极间的阻值比内部阈值电阻小判定为涉水，反之判定为非涉水。设定很大的阈值会带来误判断的隐患，在高湿环境下容易误报警。

技术实现思路

[0005]本技术要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本技术提供一种提高传感器工作可靠性、提升传感器使用寿命的电极式液位传感器。
[0006]为解决上述技术问题，本技术提出的技术方案为：
[0007]一种电极式液位传感器，包括电源电路、方波发生电路、反相放大电路、电流检测电路、第一电极和第二电极；所述电源电路分别与方波发生电路和电流检测电路相连，用于提供电源；所述方波发生电路的输出端分别与第一电极和反相放大电路的输入端相连，所述电流检测电路位于所述反相放大电路的输出端与第二电极之间。
[0008]作为上述技术方案的进一步改进：
[0009]所述方波发生电路的输出端与第一电极之间设置有第一电压跟随电路，所述方波发生电路的输出端与电流检测电路之间设置有第二电压跟随电路。
[0010]所述第一电压跟随电路和第二电压跟随电路均为电压跟随器。
[0011]所述方波发生电路包括运算放大器U1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R7和电容C1，所述电阻R1的一端分别与电阻R2的一端以及运算放大器U1的同相输入端相连，所述电阻R1的另一端分别与电阻R3的一端和运算放大器U1的输出端相连，所述电容C1的一端分别与电
阻R3的另一端和运算放大器U1的反相输入端相连，所述电容C1的另一端与电阻R2的另一端相连并接地，所述电阻R7串联在运算放大器U1的输出端。
[0012]所述电流检测电路包括交流输入光耦和电阻R5，所述交流输入光耦的输入端串联在所述反相放大电路的输出端与第二电极之间，所述电源电路的一端与交流输入光耦的输出端的一侧相连，交流输入光耦的输出端的另一侧经电阻R5接地。
[0013]所述反相放大电路为反相放大器。
[0014]所述第一电极和第二电极均固定于一固定座上。
[0015]所述第一电极和第二电极通过玻璃烧结方式固定于固定座上。
[0016]与现有技术相比，本技术的优点在于：
[0017]本技术通过方波发生电路产生交流正负方波，给两个检测电极施加对等的频率可调的交流方波，使得两电极间的液体阻值维持稳定并保持较小数值，因而可以减小传感器涉水判断的阈值设定，降低了液位传感器误报警的风险，提高传感器的工作可靠性；此外，两电极间导电离子的移动方向受电极间交流电的驱使，所以导电离子并不会持续流向某一电极，极大地减缓了电极的氧化腐蚀速度，提升了液位传感器的使用寿命。
[0018]本技术的方波发生电路的其中一路输出信号输入反相放大器，产生镜像的正负方波，当一个电极为正电压时，另一个电极则为负电压，使得电极对液体的驱流能力增强一倍，解决单侧的正负方波驱动能力有限问题。
[0019]本技术的方波信号与电极之间采用电压跟随器的方式将内部电路与外部信号充分隔离，有效隔绝外部干扰，从而防止外部电磁干扰自电极串入而影响方波的产生。
附图说明
[0020]图1为本技术的液位传感器在实施例的电路原理图。
[0021]图2为本技术的第一电极和第二电极在实施例的结构示意图。
[0022]图例说明：1、方波发生电路；2、反相放大电路；3、第一电压跟随电路；4、第二电压跟随电路；5、电流检测电路；6、第一电极；7、第二电极；8、固定座。
具体实施方式
[0023]以下结合说明书附图和具体实施例对本技术作进一步描述。
[0024]如图1和图2所示，本技术实施例的电极式液位传感器，包括电源电路、方波发生电路1、反相放大电路2(如反相放大器U2)、电流检测电路5、第一电极6和第二电极7；电源电路分别与方波发生电路1和电流检测电路5相连，用于提供电源；方波发生电路1的输出端分别与第一电极6和反相放大电路2的输入端相连，电流检测电路5位于反相放大电路2的输出端与第二电极7之间；另外，方波发生电路1的输出端与第一电极6之间设置有第一电压跟随电路3(图1中的U4)，方波发生电路1的输出端与电流检测电路5之间设置有第二电压跟随电路4(图1中的U3)。其中第一电压跟随电路3和第二电压跟随电路4均为电压跟随器。
[0025]本技术通过方波发生电路1产生交流正负方波，给两个检测电极施加对等的频率可调的交流方波，使得两电极间的液体阻值维持稳定并保持较小数值，因而可以减小传感器涉水判断的阈值设定，降低了液位传感器误报警的风险，提高传感器的工作可靠性；此外，两电极间导电离子的移动方向受电极间交流电的驱使，所以导电离子并不会持续流
向某一电极，极大地减缓了电极的氧化腐蚀速度，提升了液位传感器的使用寿命。
[0026]本技术的方波发生电路1的其中一路输出信号输入反相放大器，产生镜像的正负方波，当一个电极为正电压时，另一个电极则为负电压，使得电极对液体的驱流能力增强一倍，解决单侧的正负方波驱动能力有限问题。
[0027]由于电极会与外部介质存在接触，会引入干扰信号扰乱方波信号的产生，所以方波信号与电极之间采用电压跟随器的方式将内部电路与外部信号充分隔离，有效隔绝外部干扰，从而防止外部电磁干扰自电极串入而影响方波的产生。
[0028]在一具体实施例中，电流检测电路5包括交流输入光耦U5和电阻R5，交流输入光耦的输入端串联在反相放大电路2的输出端与第二电极7之间，电源电路的一端与交流输入光耦的输出端的一侧相连，交流输入光耦的输出端的另一侧经电阻R5接地。当第一电极6和第二电极7浸入液本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电极式液位传感器，其特征在于，包括电源电路、方波发生电路(1)、反相放大电路(2)、电流检测电路(5)、第一电极(6)和第二电极(7)；所述电源电路分别与方波发生电路(1)和电流检测电路(5)相连，用于提供电源；所述方波发生电路(1)的输出端分别与第一电极(6)和反相放大电路(2)的输入端相连，所述电流检测电路(5)位于所述反相放大电路(2)的输出端与第二电极(7)之间。2.根据权利要求1所述的电极式液位传感器，其特征在于，所述方波发生电路(1)的输出端与第一电极(6)之间设置有第一电压跟随电路(3)，所述方波发生电路(1)的输出端与电流检测电路(5)之间设置有第二电压跟随电路(4)。3.根据权利要求2所述的电极式液位传感器，其特征在于，所述第一电压跟随电路(3)和第二电压跟随电路(4)均为电压跟随器。4.根据权利要求1或2或3所述的电极式液位传感器，其特征在于，所述方波发生电路(1)包括运算放大器U1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R7和电容C1，所述电阻R1的一端分别与电阻R2的一端以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗鹏，曾程，周蒙，何峰，蒋超，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第四十八研究所，
类型：新型
国别省市：