一种容器及液位异步检测装置
阅读说明：本技术 一种容器及液位异步检测装置 (Container and liquid level asynchronous detection device ) 是由 麦剑源 于 2021-07-21 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种容器及液位异步检测装置,其包括外壳和电路板,所述电路板安装在外壳内,所述电路板包括用于侦测水箱的水箱侦测模块和用于侦测液位的液位侦测模块；所述水箱侦测模块与液位侦测模块连接,并为液位侦测模块提供工作电源；所述水箱侦测模块与外部的电源连接,所述液位侦测模块与输出端子连接；所述水箱侦测模块侦测到水箱后,再继续通电给液位侦测模块,由液位侦测模块进行液位侦测；所述水箱侦测模块和液位侦测模块均采用光学侦测方式。本发明采用2组光学原理电路实现检测,可以异步侦测水箱是否存在,液位是否是否在所设置的警戒线高度；具有功耗低、检测速度快、精度误差小、安装简单和成本低的优点。(The invention discloses a container and liquid level asynchronous detection device, which comprises a shell and a circuit board, wherein the circuit board is arranged in the shell and comprises a water tank detection module for detecting a water tank and a liquid level detection module for detecting the liquid level; the water tank detection module is connected with the liquid level detection module and provides a working power supply for the liquid level detection module; the water tank detection module is connected with an external power supply, and the liquid level detection module is connected with the output terminal; after the water tank detection module detects the water tank, the water tank detection module is continuously electrified to the liquid level detection module, and the liquid level detection module carries out liquid level detection; the water tank detection module and the liquid level detection module both adopt an optical detection mode. The invention adopts 2 groups of optical principle circuits to realize detection, and can asynchronously detect whether the water tank exists or not and whether the liquid level is at the height of the set warning line or not; the method has the advantages of low power consumption, high detection speed, small precision error, simple installation and low cost.)
技术领域
本发明涉及液位检测领域，尤其是一种容器及液位异步检测装置。
背景技术
当前白色家电中的饮水机，咖啡机，加湿器，空调扇等产品都采用分离式水箱设计，多数应用需要把水箱拿下来装水，然后再安装上去，传统的应用只有独立侦测水箱液位高度的传感器较多，比如通过磁性开关或者浮球及干簧管模组，或者单独的光学液位侦测，以及电容式液位侦测来实现，而他们的工作原理基本相同，都是包含机械装置和磁性，以及电容放电的方式来实现，实现方式是通过液体高度位置变化让当前方式的传感器处于有跟无的工作状态,但是由于上述侦测方式都有一个缺陷，就是当水箱位置偏离传感器，或者侦测距离拉远时，上述传感侦测会有几率处于失效状态，导致设备侦测出现故障。
因此，还有待于对现有技术进行改进。
发明内容
本发明的目的是提供一种容器及液位异步检测装置，旨在于解决现有检测装置在水仙位置偏离或而后者侦测较远时，检测装置的传感器会出现侦测故障的技术问题。
为实现上述的目的，本发明的技术方案为：一种容器及液位异步检测装置，其包括外壳和电路板，所述电路板安装在外壳内，所述电路板包括用于侦测水箱的水箱侦测模块和用于侦测液位的液位侦测模块；所述水箱侦测模块与液位侦测模块连接，并为液位侦测模块提供工作电源；所述水箱侦测模块与外部的电源连接，所述液位侦测模块与输出端子连接；所述水箱侦测模块侦测到水箱后，再继续通电给液位侦测模块，由液位侦测模块进行液位侦测；所述水箱侦测模块和液位侦测模块均采用光学侦测方式。
所述的容器及液位异步检测装置，其中，所述水箱侦测模块包括包括红外光发射管IR1、用于调整红外光发射管发射功率的限流电阻RA、用于接收安装在水箱中棱镜反射回来的红外光信号的红外光电接收管IR3、上拉限流电阻RC、下拉限流电阻RB、用于电流通断的晶体管QA和MOS管QB；所述红外光发射管IR1的正极与电源输入端连接，其负极与限流电阻RA的一端连接；所述限流电阻RA的另一端接地；所述红外光电接收管IR3的正极通过上拉限流电阻RC与电源输入端连接，红外光电接收管的负极通过下拉限流电阻RB接地；所述晶体管QA的基极通过电阻RI连接在红外光电接收管IR3的负极与下拉限流电阻RB之间；所述红外光电接收管IR3的正极通过电阻RH连接在电阻RI与晶体管QA的基极之间；所述晶体管QA集电极分别通过电阻RE、电阻RD与电阻RE的正极连接，晶体管QA的发射极接地；所述MOS管QB的G极连接在电阻RD和电阻RE之间，MOS管QB的D极与电阻RD的正极连接，MOS管QB的S极与液位侦测模块连接。
所述的容器及液位异步检测装置，其中，所述液位侦测模块包括红外光发射管IR2、红外光电接收管IR4、保护电阻RF和用于组合红外光电接收管IR4输出最终信号的电阻RG；所述红外光发射管IR2与保护电阻RF串联连接；红外光电接收管IR4和电阻RG串联连接；所述红外光发射管IR2和红外光电接收管IR4的正极与MOS管QB的S极连接；所述保护电阻RF和电阻RG的负极均接地；所述红外光电接收管IR4的负极和电阻RG的正极与输出端子连接。
所述的容器及液位异步检测装置，其中，所述电阻RC与电阻RH组合使用时电阻RB等于0。
所述的容器及液位异步检测装置，其中，所述电阻RB和电阻RI组合使用时,RC等于小于10欧以内的电阻。
所述的容器及液位异步检测装置，其中，所述输出端子为三个输出端脚的输出端子。
所述的容器及液位异步检测装置，其中，所述外壳设置有两个固定安装耳，安装耳设有螺丝孔，通过螺丝孔配合螺丝能够将检测装置固定在水箱上。
有益效果：本发明采用2组光学原理电路实现检测水箱和液位；可以异步侦测水箱是否存在，液位是否达到报警高度要求，以及通过提醒安装水箱的准确位置；具有功耗低、检测速度快、精度误差小、安装简单和成本低的优点。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
图2是本发明的电路图。
图3是本发明的安装示意图。
图4是本发明的工作原理图一。
图5是本发明的工作原理图二。
图6是本发明的工作原理图三。
具体实施方式
为使本发明的目的、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发明进一步详细说明。
如图1-3所示，本发明公开了一种容器及液位异步检测装置200，其包括外壳1和电路板2，所述电路板2安装在外壳1内，所述电路板2包括用于侦测水箱的水箱侦测模块3和用于侦测液位的液位侦测模块4；所述水箱侦测模块3与液位侦测模块4连接，并为液位侦测模块4提供工作电源；所述水箱侦测模块3与外部的电源连接，所述液位侦测模块4与输出端子5连接；所述水箱侦测模块3侦测到水箱100后，再继续通电给液位侦测模块4，由液位侦测模块4进行液位侦测；所述水箱侦测模块3和液位侦测模块4均采用光学侦测方式。
具体的说，所述水箱侦测模块3包括包括红外光发射管IR1、用于调整红外光发射管发射功率所使用的限流电阻RA、用于接收安装在水箱100中棱镜101反射回来的红外光信号的红外光电接收管IR3、上拉限流电阻RC、下拉限流电阻RB、用于电流通断的晶体管QA和MOS管QB；所述红外光发射管IR1的正极与电源输入端连接，其负极与限流电阻RA的一端连接；所述限流电阻RA的另一端接地；所述红外光电接收管IR3的正极通过上拉限流电阻RC与电源输入端连接，红外光电接收管的负极通过下拉限流电阻RB接地；所述晶体管QA的基极通过电阻RI连接在红外光电接收管IR3的负极与下拉限流电阻RB之间；所述红外光电接收管IR3的正极通过电阻RH连接在电阻RI与晶体管QA的基极之间；所述晶体管QA集电极分别通过电阻RE、电阻RD与电阻RE的正极连接，晶体管QA的发射极接地；所述MOS管QB的G极连接在电阻RD和电阻RE之间，MOS管QB的D极与电阻RD的正极连接，MOS管QB的S极与液位侦测模块连接。
所述上拉限流电阻RC、下拉限流电阻RB为调整红外光电接收管IR3工作状态饱和电压的上拉或者下拉限流电阻。
具体的说，所述液位侦测模块4包括红外光发射管IR2、红外光电接收管IR4、保护电阻RF和用于组合红外光电接收管IR4输出最终信号的电阻RG；所述红外光发射管IR2与保护电阻RF串联连接；红外光电接收管IR4和电阻RG串联连接；所述红外光发射管IR2和红外光电接收管IR4的正极与MOS管QB的S极连接；所述保护电阻RF和电阻RG的负极均接地；所述红外光电接收管IR4的负极和电阻RG的正极与输出端子连接；当液位高度本侦测点时，红外光电接收管IR4不导通，输出端子5（即是J1）的PIN2引脚输出高输出低电平，当液位低于侦测点时，输出端子5（即是J1）的PIN2输出低电平。
优选的是，所述液位侦测模块4和箱侦测模块3的侦测点相互间距L为5mm。
优选的是，所述电阻RC与电阻RH组合使用时电阻RB等于0；此时，电阻RI不需要上件。
优选的是，所述电阻RB和电阻RI组合使用时,RC等于小于10欧以内的电阻；此时，电阻RH不需要上件。
具体的说，所述输出端子5为三个输出端脚的输出端子。
优选的是，外部的电源为5V的交流电。
所述电阻RD和电阻RE为提供MOS管QB导通和截止的上拉下拉电阻。
优选的是，同时根据不同组合搭配，MOS管QB可以用NMOS,也可以用Pmos，晶体管QA可以用NPN，也可以用PNP调整更换。
优选的是，所述外壳1设置有两个固定安装耳10，安装耳设有螺丝孔11，通过螺丝孔配合螺丝能够将检测装置固定在水箱100上。
如图4-6所示，本发明的工作原理流程如下:
1.放置带水的水箱流程
当使用者把装满书的水箱100放置在传感器侧时红外光发射管IR1发射的红外光，经过水箱100折射（反射）后传输到红外光电接收管IR3上面, 红外光电接收管IR3接收到红外光后导通,上拉限流电阻RC和电阻RH的点电位由高电平变换成低电平,导致晶体管QA导通，此时电阻RD/电阻RE中间电位（QB 的S极）发生变化，电平从高变低，导致MOS管QB导通，导通后电源供电给液位侦测模块，红外光发射管IR2发射出去的光经过水300直射出去，由于红外光电接收管IR4没有接收到红外光而不导通，呈现高阻状态，红外光电接收管IR4与电阻RG中间电位经过分压变低，对应J1 PIN2输出低电平(输出值>0电位)；
2.水箱缺水流程
当液位变低低于侦测点时，红外光发射管IR2发射的红外光，经过水箱反射到红外光电接收管IR4上面，形成红外光电接收管IR4导通，由于红外光电接收管IR4的导通，使电阻RG上方电压近似VCC电源电压,此时J1 PIN3输出高电位；
3.水箱移走流程
当水箱移走时，红外光发射管IR1发射的红外光无法反射，红外光电接收管IR3由于无法收到红外光而呈现高阻状态,从而导致后端电源电路供电截止（MOS管QB不导通）由于红外光电接收管IR4无法供电，J1 PIN2此时输出低电平（等于0电位）。
本发明采用2组光学原理电路实现检测水箱和液位；可以异步侦测水箱是否存在，液位是否达到报警高度要求，以及通过提醒安装水箱的准确位置；具有功耗低、检测速度快、精度误差小、安装简单和成本低的优点；本发明的检测装置为一体式侦测，安装简单，隔空侦测；本发明的检测速度小于20ms，检测液位精度误差低于1mm。
以上是本发明的优选实施方式而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，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发明技术方案的修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的保护范围。