一种热水器水位检测装置

摘要

本发明涉及一种热水器水位检测装置。包括水箱，其特征在于所述的水箱内设置可变电容传感器，可变电容传感器接入开关切换电路后分别与控制器、振荡电路联接，振荡电路的输出与控制器联接。上述一种热水器水位检测装置，通过在水箱内设置可变电容传感器，使得水位的变化最终反映为振荡器震荡频率的变化，通过与基准频率比较便可精确得知水箱中的水位，克服了传统的热水器检测水位不精确等问题，实现了水位的精确检测，增加了热水的利用率，也彻底消除了水垢对水位检测的影响。

权利要求

1.一种热水器水位检测装置，包括水箱，其特征在于所述的水箱内设置可变电容传感器(3)，可变电容传感器(3)接入开关切换电路(2)后分别与控制器(1)、振荡电路(4)联接，振荡电路(4)的输出与控制器(1)联接；所述的可变电容传感器(3)、开关切换电路(2)和振荡电路(4)设置为一组以上；所述的可变电容传感器(3)由可变电容构成，可变电容的两极分别设置在筒状体(7)内外两侧，可变电容的固定极(5)固定在筒状体(7)的内侧或者外侧，滑动极(6)设置在与固定极(5)相反的一侧，且滑动极(6)根据水箱水位变化与筒状体(7)滑动配合；

所述的可变电容的固定极(5)由一个以上金属段构成，每个金属段与滑动极(6)都构成一个可变电容，形成多个可变电容，且每个可变电容的固定极(5)金属段分别接入开关切换电路(2)相应的位置，所述的固定极(5)金属段外包覆绝缘材料；

所述的可变电容的滑动极(6)为一个以上金属段构成，产生多个滑动极(6)，多个滑动极(6)与多个固定极(5)相匹配，构成多个可变电容，根据需要来选择接入振荡电路(4)的电容，所述的滑动极(6)金属段之间为实心或者空心结构，所述的滑动极(6)金属段外包覆绝缘材料。

2.根据权利要求1所述的一种热水器水位检测装置，其特征在于所述的开关切换电路(2)采用CD4051芯片。

3.根据权利要求1所述的一种热水器水位检测装置，其特征在于所述的振荡电路(4)由振荡器及其外围电路与可变电容传感器(3)组成，所述的振荡器采用NE555芯片。

4.根据权利要求1所述的一种热水器水位检测装置，其特征在于所述的筒状体(7)为圆柱形或者多边形，且采用绝缘材料制成。

说明书

一种热水器水位检测装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种热水器水位检测装置。

背景技术

[0002] 已有电热水器和太阳能热水器的水位检测都只能分段的检测出水箱里的水位，如4段、5段等，不能精确体现出水箱里的水位，这种方式不利于热水的有效利用，也不利于热水器烧胆保护；而且现有检测方式在使用一段时间以后，都容易受水垢的影响，造成水位的误判。

发明内容

[0003] 针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于在提供一种热水器水位检测装置的技术方案。

[0004] 本发明是这样实现的：由置于水中的可变电容作为振荡器的振荡电容，可变电容的容量会随水位的变化而变化，可变电容的变化会引起振荡器振荡频率的变化，控制器通过检测振荡器的输出频率，再与基准频率比较以后便可精确检测出热水器的水位。

[0005] 所述的一种热水器水位检测装置，包括水箱，其特征在于所述的水箱内设置可变电容传感器，可变电容传感器接入开关切换电路后分别与控制器、振荡电路联接，振荡电路的输出与控制器联接。

[0006] 所述的一种热水器水位检测装置，其特征在于所述的可变电容传感器、开关切换电路和振荡电路可以设置为一组或者一组以上。

[0007] 所述的一种热水器水位检测装置，其特征在于所述的开关切换电路采用CD4051芯片。

[0008] 所述的一种热水器水位检测装置，其特征在于所述的振荡电路由振荡器及其外围电路与可变电容传感器组成，所述的振荡器采用NE555芯片。

[0009] 所述的一种热水器水位检测装置，其特征在于所述的可变电容传感器由可变电容构成，可变电容的两极分别设置在筒状体内外两侧，可变电容的固定极固定在筒状体的内侧或者外侧，滑动极设置在与固定极相反的一侧，且滑动极根据水箱水位变化与筒状体滑动配合。

[0010] 所述的一种热水器水位检测装置，其特征在于所述的可变电容的固定极由一个或一个以上金属段构成，每个金属段与滑动极都构成一个可变电容，且每个可变电容的固定极金属段分别接入开关切换电路相应的位置，所述的金属段外包覆绝缘材料。

[0011] 所述的一种热水器水位检测装置，其特征在于所述的可变电容的滑动极为一个或者一个以上金属段构成，金属段之间为实心或者空心结构，所述的金属段外包覆绝缘材料。

[0012] 所述的一种热水器水位检测装置，其特征在于所述的筒状体为圆柱形或者多边形，且采用绝缘材料制成。

[0013] 上述一种热水器水位检测装置，通过在水箱内设置可变电容传感器，使得水位的变化最终反映为振荡器震荡频率的变化，通过与基准频率比较便可精确得知水箱中的水位，克服了传统的热水器检测水位不精确等问题，实现了水位的精确检测，增加了热水的利用率，也彻底消除了水垢对水位检测的影响。

附图说明

[0014] 图1为本发明的结构框图；

[0015] 图2为本发明的电路结构示意图；

[0016] 图3为本发明可变电容传感器的结构示意图。

具体实施方式

[0017] 下面结合说明书附图对本发明做进一步说明：

[0018] 如图1-2所示，一种热水器水位检测装置，包括水箱，所述的水箱内设置可变电容传感器3，可变电容传感器3接入开关切换电路2后分别与控制器1、振荡电路4联接，开关切换电路2可以采用CD4051芯片或者其它具有开关功能的芯片，振荡电路4由振荡器及其外围电路与可变电容传感器3组成，可以采用NE555芯片或者其它相同功能的芯片，振荡电路4的输出与控制器1联接，为了使测出的数据更加准确，可以再水箱内设置多个可变电容传感器3，相应的开关切换电路2和振荡电路4也设置为多组。

[0019] 如图3所示，可变电容传感器3采用可变电容，可变电容的两极分别设置在筒状体7内外两侧，可变电容的固定极5固定在筒状体7的内侧或者外侧，滑动极6设置在与固定极5相反的一侧，且滑动极6根据水箱水位变化沿筒状体7滑动；可变电容的固定极5可以由一个或一个以上金属段构成，每个金属段与滑动极6都构成一个可变电容，从而形成多个可变电容，每个可变电容的固定极5金属段分别接入开关切换电路2相应的位置，通过控制器1的I/O口来控制接入开关切换电路2的电容；可变电容的滑动极6也可以为一个或者一个以上金属段构成，产生多个滑动极6，多个滑动极6与多个固定极5相匹配构成多个可变电容，可以根据需要来选择接入振荡电路4的电容，滑动极6金属段之间可以根据需要设置为实心或者空心结构；固定极5和滑动极6的金属段外分别包覆绝缘材料，以免和水接触；所述的筒状体7为圆柱形或者多边形等形状，采用玻璃、塑料或者其他绝缘材料制成。

[0020] 本发明是这样实现的：由置于水中的可变电容作为振荡器的振荡电容，可变电容的容量会随水位的变化而变化，可变电容的变化会引起振荡器振荡频率的变化，控制器1通过检测振荡器的输出频率，再与基准频率比较以后便可精确检测出热水器的水位。

[0021] 图2中，电子开关CD4501组成了可变电容切换电路，Y0~Y7连接到水位检测计等效的多路电容CT1-CTn，由单片机的3个I/O口作通道选择，CD4501的输出连接到NE555振荡器的CTN端，振荡器将变化的频率Freq送入控制器mcu检测。振荡器的振荡电容是由置于水中的金属两极构成的，为了保证振荡电容可变，将电容的一金属极做成活塞式，即滑动极6，它受水位影响，可以沿着筒状体7滑动；另一金属极固定极5固定在筒壁上，当水位变化时，NE555振荡电路中接入的电容CTn发生变化，从而引起振荡器输出频率发生变化，单片机可以检测频率信号的大小和频率信号的变化趋势来判断水位情况，振荡信号频率公式如下式：

[0022] Freq＝1/0.7(R2+2R1)CTn。

[0023] 在具体实施时，可以设置一个振荡器、一个可变电容或者一个振荡器、一组可变电容，也可以设置多组振荡器和多组可变电容，将可变电容的固定极5相应的接入开关切换电路2，可以把不同的频率信号送入单片机，从而保证测量数据的准确性。