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关于电极式水位检测的问题

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 楼主| 听沙的声音 发表于 2018-12-1 19:46 | 显示全部楼层
chunyang 发表于 2018-11-29 13:58
含电解质的水虽然导电，但常规淡水的导电性有限，要加缓冲放大的，否则电平满足不了逻辑门限，除非是用AD ...

我的想法是这个雾化头的检测点电压在没接入之前是第一个图的信号，我想得到的也是把这个信号引到我板子上的一点，然后通过第三个图的检测电路到单片机。到单片机是个整流后的直流电压信号。现在的问题是这一点接到我的板子上来后就变成第二图的信号了，那么这个信号就变了，如果不变的话那么还可以通过检测电路到单片机可以分辨有水和没水两种情况。现在这个信号变了，还请老师支支招，谢谢了。
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 楼主| 听沙的声音 发表于 2018-12-1 19:48 | 显示全部楼层
chunyang 发表于 2018-11-29 14:01
下面那个图带有整流，经整流后不应有负压出现，用该电路，要求MCU的IO必须支持并配置成高阻输入模式。 ...

我配置成高阻输入模式的。C1取的0.1u,R10,R12取的100欧，C16取得1u.C15取的1u，老师，应该还算行把？
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chunyang 发表于 2018-12-5 18:28 | 显示全部楼层
听沙的声音 发表于 2018-12-1 19:46
我的想法是这个雾化头的检测点电压在没接入之前是第一个图的信号，我想得到的也是把这个信号引到我板子上 ...

如果你想得到幅值跟未接后级电路差不多的信号，需要加缓冲放大器，因为电极上的信号内阻很高，缓冲放大器的输入阻抗也必须足够高。
检测有没有水，未必需要幅值较高的信号，只要满足逻辑门限即可。18楼的图本质上是个积分电路，电极上的信号经电容耦合、二极管整流后积分，当累积的电压高于逻辑门限时，认为有水，否则就是缺水。
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chunyang 发表于 2018-12-5 18:28 | 显示全部楼层
听沙的声音 发表于 2018-12-1 19:48
我配置成高阻输入模式的。C1取的0.1u,R10,R12取的100欧，C16取得1u.C15取的1u，老师，应该还算行把？ ...

你先说说为什么这么取值，猜的？电路原理你都没弄懂。
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听沙的声音
@chunyang ：嗯嗯，检测到的电压信号频率是100Khz作用，经过耦合电容，那么耦合电容要取大一点容量，我取了1u。然后二极管D8需要选个整流二极管，那个二极管D9仅起保护作用，没多大要求。然后R10和C15的时间常数尽量大于10倍的脉冲宽度，我算了下我取的100欧和1u的时间常数是100us,刚好等于10倍的脉冲宽度（10*10us）然后C16我也取了1u,泄放电阻取了100欧。仿真倒是可以。  发表于 2018-12-19 13:47
chunyang
C15、C16构成积分电路，R10可以认为是滤波，与C15一起使电压波动率进一步下降，而R12是泄放电阻，没有R12，电容一旦充满电，即使输入信号不再有（即缺水），积分电容依然会提供高电平（即有水）。  发表于 2018-12-19 12:38
听沙的声音
@chunyang ：R10和C15是串联起到积分的作用，那么R12 C16的并联RC仅仅是滤波吗？我之前以为是这四个元件构成的是RC串并联电路  发表于 2018-12-19 12:25
chunyang
元件参数在此当然很重要，但建议你首先弄懂该电路的原理，否则瞎猜电路参数的结果自然是无法工作。  发表于 2018-12-19 12:13
听沙的声音
取值确实是仅仅通过multisim仿真配出来的，我一直没做出来的原因就是把这个信号引到我板子上时，这个信号在有水和没水时是一样的，没有区分，所以累计的电压也就是一样的，所以单片机设置多大的逻辑门限都不能区分有水和没水这两种情况。老师，这个电路是我看别人的产品是做出来的，他们也用的这个电路。所以会不会是我的这个检测电路参数设置的不好。谢谢您一...  发表于 2018-12-19 12:07
chunyang 发表于 2018-12-20 13:58 | 显示全部楼层
“二极管D9仅起保护作用”？理解错误。如果没有D9，随着C1的不断充电，然后会怎样？至于其它RC取值方法，你的理解也是错误的。而仿真是否可以得出有效的结果，要看你给出的仿真条件是否真实，不真实可不是仿真，那叫仿假。
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听沙的声音
@chunyang ：老师，我现在那些参数确实一把雾化头检测端连到自己板子上，这个信号就变了，没焊水位检测电路时接到板上没有变，所以我的参数应该还是不对，但具体的计算我还真的无从下手。还请老师指点  发表于 2018-12-21 18:58
chunyang
工程上还有个极限要考虑，即在水的电导率最低时也要能检测出来，那么设计和仿真时就要取内阻的上限。另外还有工程方法可以大幅简化设计流程，避免计算，但最好先知理，后懂行。  发表于 2018-12-21 13:02
chunyang
"放电“跟”保护“是截然不同的概念，虽然二者在某些情况下有交集，但不能混用名词。而仿真时，你不能简单加个信号源就算数，真实的检测回路具有很高的内阻，这个跟仿真软件里的信号源根本不同，如此”仿真“其实就是在仿假。真要仿真，去查所用水的电导率，计算出信号源内阻再加个同样的电阻去模拟。大致仿仿，信号源内阻也得取高数百千欧至数兆欧范围。  发表于 2018-12-21 12:57
听沙的声音
老师说的是，我想着它是为电容的放电提供回路，所以就说了保护作用，它不可能是个稳压二极管，毕竟这个电路对那点电压没要求，所以我把c8，c9都用的是T4整流二极管。C1的放电也是通过D9释放。仿真我就是根据实际测得雾化头水位电极的电压作为仿真的输入信号。然后匹配参数去看经过水位检测电路输出的电压信号是能否区分有水无水。参数的匹配还真的是小白，感谢...  发表于 2018-12-21 11:09
chunyang 发表于 2018-12-24 11:24 | 显示全部楼层
加大R12，减小R10，减小C15、C16。先想清楚，为什么要这样做。
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 楼主| 听沙的声音 发表于 2018-12-26 09:24 | 显示全部楼层
chunyang 发表于 2018-12-24 11:24
加大R12，减小R10，减小C15、C16。先想清楚，为什么要这样做。

嗯嗯，懂是懂了一点，R10不能太大，否则对信号的阻抗太大，然后它和电容C15组成的串联RC电路，C15也要取小一点，这样电容C15充满的时间就要缩短。泄放电阻R12不能取得太小，否则电容C16放电过快。C16取小一点和C15取小点的原理差不多。然后我就把C15,C16取的0.1u，R10取的10欧，R12取的30k.发现结果还是和之前一样。
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 楼主| 听沙的声音 发表于 2018-12-26 09:35 | 显示全部楼层
chunyang 发表于 2018-12-24 11:24
加大R12，减小R10，减小C15、C16。先想清楚，为什么要这样做。

原板子上的2端（图中的2）是一根地线，一根检测点的线接到板子上，然后检测点的线连着检测电路。1端（图中的1）就是一根线连到雾化头的水位检测端。这里面的地线相当于就是起个屏蔽的效果，在1端是没有连接的，相当于藏在线里。我也这样照做了，只不过线是自己找的像杜邦线类似的线。这个跟自己用的线的长度也有关对吧，老师。

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chunyang 发表于 2018-12-26 13:32 | 显示全部楼层
听沙的声音 发表于 2018-12-26 09:24
嗯嗯，懂是懂了一点，R10不能太大，否则对信号的阻抗太大，然后它和电容C15组成的串联RC电路，C15也要取 ...

如此，需要先断开二极管以后的电路，用示波器在高阻输入下观察二极管整流后的电压峰值，该峰值必须高于逻辑1的电平门限，而高出的时间则决定着滤波电容的取值。如果峰值不足以高出逻辑1的门限，说明电极与换能片之间的阻抗过高，需要加放大器了。
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chunyang 发表于 2018-12-26 13:34 | 显示全部楼层
听沙的声音 发表于 2018-12-26 09:35
原板子上的2端（图中的2）是一根地线，一根检测点的线接到板子上，然后检测点的线连着检测电路。1端（图 ...

屏蔽必须完全包裹才有效，对于高阻回路，如果引线较长，必须用屏蔽线，屏蔽层需可靠接地，否则感应电磁干扰容易导致误判。如果引线不长则无所谓，这个很容易通过观察电平与水位的关系得出是否需要加屏蔽的结论。
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 楼主| 听沙的声音 发表于 2019-1-15 16:04 | 显示全部楼层
chunyang 发表于 2018-12-26 13:32
如此，需要先断开二极管以后的电路，用示波器在高阻输入下观察二极管整流后的电压峰值，该峰值必须高于逻 ...

老师您好，最近重新来弄，发现将R12取至上百欧，c15取至更小，发现水位电极电压反接到板上的引脚的电压变化没有以前那么明显了，说明其信号倒是没有相差很大了，但是出现了新的问题，那就是经过二极管整流后的电压竟然达到了5.5v，所以这个电压对单片机有影响。用示波器看雾化片的正负输出和好的板子（产品的板子）是差不多的，但这个水位检测点的电压自己做的板和好的板子却有较大差距，所以导致源头的信号就大了。
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chunyang 发表于 2019-1-15 16:59 | 显示全部楼层
听沙的声音 发表于 2019-1-15 16:04
老师您好，最近重新来弄，发现将R12取至上百欧，c15取至更小，发现水位电极电压反接到板上的引脚的电压变 ...

信号幅值控制靠选择合适的电阻阻值来实现，信号源的幅值不能大幅变化，否则检测电路就得加入限幅或放大，务必先掌握电路原理。
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 楼主| 听沙的声音 发表于 2019-1-25 13:56 | 显示全部楼层
chunyang老师，请问雾化片达到最佳的工作状态对电压有什么要求有个官方说法嘛？（虽然是电压越大（不超过其规定的电压），出雾量越大）有**提到，电压大了，其雾化颗粒的粒径也会变大。所以如果要设计一款电路，其设计指标除了谐振频率外，其他电压和功率有个具体的说法嘛？还请老师指点，非常感谢@chunyang
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funenglin 发表于 2019-4-10 22:16 | 显示全部楼层
SC01水位检测芯片，超强稳定性和抗干扰能力， 能实现从有水到无水，从无水都有水    或者上电的时候能检测是否有水    欢迎下载

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pentral0311 发表于 2020-5-11 10:42 | 显示全部楼层
本帖最后由 pentral0311 于 2020-5-11 11:14 编辑
tyw 发表于 2018-11-11 11:14
你只是作有无水开关量检测,只需一只三极管放大即可,不用A/D,不用测电容.


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pentral0311 发表于 2020-5-11 11:13 | 显示全部楼层
funenglin 发表于 2019-4-10 22:16
SC01水位检测芯片，超强稳定性和抗干扰能力， 能实现从有水到无水，从无水都有水    或者上电的时候能检测 ...

收下了
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alvad 发表于 2020-8-24 10:53 | 显示全部楼层
参考这个帖子。https://bbs.21ic.com/icview-3012982-1-1.html

有这种用于咖啡机，饮水机水位检测的。
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balaba啦 发表于 2022-5-4 17:29 | 显示全部楼层
楼主想请问一下现在问题解决了吗，这个监测水位开关主要是什么原理，还请指教，谢谢！
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平漂流 发表于 2023-5-12 18:17 | 显示全部楼层
xch 发表于 2018-11-11 21:06
参考触摸按键原理

触摸感应芯片是是只对人体有响应的吗？
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xch 发表于 2023-5-12 20:01 | 显示全部楼层
平漂流 发表于 2023-5-12 18:17
触摸感应芯片是是只对人体有响应的吗？

测量感应电容变化。设备和水通过寄生电容接地了。
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