多点PCBA模组液位传感器论文和设计-麦剑源

全文摘要

本实用新型公开了一种多点PCBA模组液位传感器，其包括至少一个以上的液位侦测模组和逻辑信号处理器，所述逻辑信号处理器分别与各个液位侦测模组连接；所述液位侦测模组包括侦测电容和触摸芯片，所述触摸芯片与侦测电容连接，且触摸芯片分别外接电源正极和地线；电源正极和地线之间并联连接第一电容和第二电容，触摸芯片与第一电容并联。本实用新型将信号处理器与一个以上的液位侦测模组连接所以在液体靠近传感器时，传感器的电容的电荷发生变化，液位高度越高，电容变化越强，液位越低，电容变化越小；传感器无需采用复杂的机械结构，安装简单，只需要将该传感器贴在水箱的一侧即可，并且生产的元器件成本低，能过实现多点或者连续点测位。

主设计要求

1.一种多点PCBA模组液位传感器，其特征在于，包括至少一个以上的液位侦测模组和用于处理信号的逻辑信号处理器，所述逻辑信号处理器分别与各个液位侦测模组连接；所述液位侦测模组包括侦测电容和触摸芯片，所述触摸芯片与侦测电容连接，且触摸芯片分别外接电源正极和地线；电源正极和地线之间并联连接第一电容和第二电容，触摸芯片与第一电容并联。

设计方案

2.根据权利要求1所述的多点PCBA模组液位传感器，其特征在于，还包括用于指示液位信号好的指示模块，该指示模块与侦测电容连接；所述指示模块包括发光二极管和电阻，所述电阻与发光二极管串联连接。

3.根据权利要求2所述的多点PCBA模组液位传感器，其特征在于，所述电阻的阻值为1K。

4.根据权利要求1所述的多点PCBA模组液位传感器，其特征在于，所述触摸芯片通过引脚与侦测电容连接。

5.根据权利要求1所述的多点PCBA模组液位传感器，其特征在于，所述逻辑信号处理器还与信号发生器连接，信号发生器与外部的主控系统连接。

6.根据权利要求1所述的多点PCBA模组液位传感器，其特征在于，所述第一电容的电容值为10uf，第二电容的电容值为0.1uf。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及液体为位置传感器领域，尤其是一种多点PCBA模组液位传感器。

背景技术

目前来说，当前饮水机或者咖啡机以及一些加湿都采用水箱跟主机分离状态,而用于侦测水位高度的传感器多用于磁性开关或者浮球及干簧管模组，而他们的工作原理基本相同，都是包含机械装置和磁性的方式和方位来通过液体高度位置变化让浮球浮在液体表面的装置来产生变化进行侦测，但是由于上述两种侦测方式都需要通过机械部件及磁性装置漂浮在水中来感应水的高度，且不同的个体存在水位控制的差异。其次生产安装比较复杂，同时由于该工作原理包含机械装置，使用过程中有存在卡死的几率，另外上述器件多属于进口，元件成本本身价格较高，并且上述方案由于结构限值的问题，只能有1个点进行侦测，无法形成多点或者连续点位侦测。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种多点PCBA模组液位传感器，旨在于解决现有液位传感器需要采用机械装置和磁性的方式进行测量，生产安装比较复杂，制造原件的成本高，以及无法实现多点、连续点位侦测的技术问题。

为实现上述的目的，本实用新型的技术方案为：一种多点PCBA模组液位传感器，其包括至少一个以上的液位侦测模组和用于处理信号的逻辑信号处理器，所述逻辑信号处理器分别与各个液位侦测模组连接；所述液位侦测模组包括侦测电容和触摸芯片，所述触摸芯片与侦测电容连接，且触摸芯片分别外接电源正极和地线；电源正极和地线之间并联连接第一电容和第二电容，触摸芯片与第一电容并联。

所述的多点PCBA模组液位传感器，其中，还包括用于指示液位信号好的指示模块，该指示模块与侦测电容连接；所述指示模块包括发光二极管和电阻，所述电阻与发光二极管串联连接。

所述的多点PCBA模组液位传感器，其中，所述电阻的阻值为1K。

所述的多点PCBA模组液位传感器，其中，所述触摸芯片通过引脚与侦测电容连接。

所述的多点PCBA模组液位传感器，其中，所述逻辑信号处理器还与信号发生器连接，信号发生器与外部的主控系统连接。

所述的多点PCBA模组液位传感器，其中，所述第一电容的电容值为10uf，第二电容的电容值为0.1uf。

有益效果：本实用新型将将信号处理器与一个以上的液位侦测模组连接，并且液位侦测模组由触摸芯片和侦测电容连接，所以液体靠近传感器时，传感器的电容的电荷发生变化，液位高度越高，电容变化越强，液位越低，电容变化越小；传感器无需采用复杂的机械结构，安装简单，只需要将该传感器贴在水箱的一侧即可，并且生产的元器件成本低，能过实现多点或者连续点测位。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。

图2是本实用新型的一种具体实施方式的结构框图。

图3是本实用新型液位侦测模组中触摸芯片的电路图。

图4是本实用新型的指示模块的电路图。

图5是本实用新型的侦测电容对应各个引脚对应连接电路图。

图6是本实用新型中逻辑信号处理器对应各个引脚对应连接的电路图。

图7是本实用新型中信号发生器器对应各个引脚对应连接的电路图。

图8是本实用新型安装实用的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。

如图1-8所示，本实用新型公开了一种多点PCBA模组液位传感器，其括5个液位侦测模组1和用于处理信号的逻辑信号处理器2，所述逻辑信号处理器2分别与各个液位侦测模组1连接；所述液位侦测模组1包括侦测电容11和触摸芯片12，所述触摸芯片12与侦测电容11连接，且触摸芯片12分别外接电源正极和地线；电源正极和地线之间并联连接第一电容6和第二电容7，触摸芯片12与第一电容6并联。

5个液位侦测模组1分别包括侦测模组A 100、侦测模组B 101、侦测模组C 102、侦测模组D 103和侦测模组E 104；上述的各个侦测模组分别于逻辑信号处理器连接；能够侦测的液体包括水、牛奶、油等液体；同时侦测模组的数量可以对于5个，也可以少于5个（但是最少不少于2个），每一个侦测模组为一个侦测点。

如图8所示，本实用新型的侦测模组A 100、侦测模组B 101、侦测模组C 102、侦测模组D 103和侦测模组E 104通过双面胶粘贴于塑料外壳400，而传感器通过直接粘贴在水箱300的侧面，因液体都具备导电性, 当液体高度升高到电容侦测点时，电容侦测点的寄生电容发生变化，侦测模组侦测到对应点的电量，发生变化时，会根据事先设定好的程序输出对应的电平给逻辑信号，然后逻辑信号根据不同点位进行对应的信号输出给主控系统。

所以本实用新型方便安装，无需外壳固定，直接粘贴于塑料外壳即可，采用双面胶粘贴安装，安装及其简单。

工作原理：由于液体等同于导体，所以当液体导电时，侦测电容内就会产生寄生电荷转移，因此当传感器靠近液体是，由于传感器是电容效应侦测，因此液体靠近传感器时，传感器电容发生电荷变化，液位高度越高，电容变化越强，液位越低，电容变化越弱；液体随着高度变化而导致传感器的寄生电荷进行变化，因此，低液位时，电荷寄生于传感器本体，高液位时，电荷通过液体导出。本实用新型电容液位传感器就是通过上述进行液位高度进行侦测。

优选的是，本实用新型的触摸芯片为合泰触控单片机BS83A04A-4。

优选的是，本实用新型的液位侦测模组均是独立侦测。

本实用新型的5个液位侦测模组、逻辑信号处理器和指示模块集成在PCBA板上。

所述的多点PCBA模组液位传感器，其中，还包括用于指示液位信号好的指示模块5，该指示模块5与侦测电容11连接；所述指示模块5包括发光二极管50和电阻51，所述电阻51与发光二极管50串联连接，发光二极管通过与电阻串联，可以有效的放置发光二极管被烧坏，确保能够明确的从指示模块获知水箱的液位。

所述的多点PCBA模组液位传感器，其中，所述电阻51的阻值为1K。

所述的多点PCBA模组液位传感器，其中，所述触摸芯片12通过引脚与侦测电容11连接。

所述的多点PCBA模组液位传感器，其中，所述逻辑信号处理器1还与信号发生器3连接，信号发生器3与外部的主控系统4连接。

所述的多点PCBA模组液位传感器，其中，所述第一电容6的电容值为10uf，第二电容7的电容值为0.1uf。

在使用的时候，传感器直接粘贴在需要侦测的产品容易外壳，外壳是金属以外的塑料材质。

本实用新型将将信号处理器与一个以上的液位侦测模组连接，并且液位侦测模组由触摸芯片和侦测电容连接，所以液体靠近传感器时，传感器的电容的电荷发生变化，液位高度越高，电容变化越强，液位越低，电容变化越小；传感器无需采用复杂的机械结构，安装简单，只需要将该传感器贴在水箱的一侧即可，并且生产的元器件成本低，能过实现多点或者连续点测位。

以上是本实用新型的优选实施方式而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，应当指出，对于本技术领域的技术人员来说，不付出创造性劳动对本实用新型技术方案的修改或者等同替换，都不脱离本实用新型技术方案的保护范围。

设计图

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