[發明專利]電子水尺電路和水位檢測裝置

在審

• 申請號: 202110243861.2
• 申請日: 2021-03-05
• 公開（公告）號: CN113514127A
• 公開（公告）日: 2021-10-19
• 發明（設計）人: 鄧權
• 申請（專利權）人: 深圳市宏電技術股份有限公司
• 主分類號: G01F23/22
• 分類號: G01F23/22;G01F25/00
• 代理公司: 深圳中一聯合知識產權代理有限公司 44414
• 代理人: 夏智海

本發明提出一種電子水尺電路和水位檢測裝置，其中，電子水尺電路包括接地電極、N個水位電極、開關選擇電路、自檢電路和控制電路，通過采用開關選擇電路連接N個水位電極，控制電路根據接收到的自檢控制指令或者工作控制指令控制開關選擇電路依次擇一導通，并根據開關選擇電路輸出的信號確定待測水體的水位以及進行開關選擇電路狀態的判斷，或者在初始上電或者未接收到控制指令時，控制電路控制開關選擇電路截止工作，保持初始狀態，電子水尺電路無需設置多個MOS管，簡化了線路結構，同時，在需要自檢時，可自行檢測，在無水狀況下同樣可以進行自檢，提高了電子水尺電路的可靠性和測試便捷性。

技術領域

本發明屬于水位檢測技術領域，尤其涉及一種電子水尺電路和水位檢測裝置。

背景技術

電子水尺是利用水的微弱導電性原理測量電極的水位獲取數據，誤差不會受環境因素影響，只取決于電極間距，可長期連續自動檢測水位，適用于江河、湖泊、水庫、水電站、灌渠等水利工程，以及自來水、城市污水檢測、城市道路積水等市政工程中水位的監測。

公開號為CN111473836A公開了一種傳統電子水尺電路，電路采用等間距并聯排列的多級水位檢測子電路級聯構成電子水尺電路，利用水體是否接觸檢測電極來決定NMOS管的導通與截止，進而確定是否給水位信號傳遞提供一條低阻抗路徑，經過匯合，最后微處理器MCU使用AD進行模數轉換得到電壓值并與參考電壓進行比較，得到水位信息。

但是，當設備出現故障時，不能檢測到底是哪一路電極電路出現故障，加大了分析排查問題的難度，同時，所需的開關器件過多，檢測100cm需要100個開關MOS電路，增加設備出現故障的概率，缺乏自檢功能，在長時間無水的環境時，不能檢測設備的好壞，若設備故障，待突發暴雨或水位陡然劇增時已來不及跟換，造成公民財產的意外損失。

發明內容

本發明的目的在于提供一種電子水尺電路，旨在解決傳統的電子水尺電路結構復雜且無法實現自檢功能的問題。

本發明實施例的第一方面提了一種電子水尺電路，用于水位檢測，電子水尺電路包括：

接地電極，設于待測水體的底部并接地；

N個水位電極，在所述待測水體的預設水位區間內分別以預設水位差依次設置，各所述水位電極在通過水與所述接地電極連接時輸出低電平；

開關選擇電路，包括用于連接N個所述水位電極的N個信號輸入端、與控制電路的信號端連接的M個選擇信號端、一個使能信號端和一個公共端；

自檢電路，分別與所述控制電路和所述開關選擇電路的N個信號輸入端一一電性連接，用于根據所述自檢控制信號觸發，并輸出低電平至各所述水位電極；

所述控制電路，用于：

當接收到自檢控制指令時，輸出所述自檢控制信號至所述自檢電路和輸出不同組合的電平信號至所述M個選擇信號端，以控制所述N個信號輸入端分別與所述公共端依次連通，并根據接收到的電平信號判斷所述開關選擇電路的狀態；以及

當接收到工作控制指令時，輸出不同組合的電平信號至所述的M個選擇信號端，以控制所述N個信號輸入端分別與所述公共端依次連通，并根據位于預設水位區間最底部的水位電極至預設水位的水位電極傳遞的低電平確定所述待測水體的水位；

當初始上電或者未接收到所述自檢控制指令和所述工作控制指令時，輸出使能信號控制各所述信號輸入端與所述公共端斷開。

在一個實施例中，所述開關選擇電路包括至少一個多通道模擬開關芯片，每一所述多通道模擬開關芯片包括n個信號輸入端、m個選擇信號端、一個使能信號端和一個公共端，至少一個所述多通道模擬開關芯片上的若干個信號輸入端分別與N個所述水位電極一一連接，各所述多通道模擬開關芯片的m個選擇信號端、所述使能信號端和公共端分別與所述控制電路的信號端連接；