一种实时控制的自动供水装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种实时控制的自动供水装置，属于电子产品【技术领域】。本发明开关信号产生电路和测量电路相连，测量电路和增益放大电路连接，增益放大电路和A/D模数转换电路相连，单片机模块与A/D模数转换电路、显示模块、控制模块相连，电源与开关信号产生电路、测量电路、A/D模数转换电路、单片机模块和控制模块相连；LED显示器与显示模块连接，防水导线一端连接传感器探头，防水导线另一端穿过固定圈与测量电路相连，开关与电源相连，控制电缆穿过固定圈与水泵相连。本发明结构简单、成本低廉，供水及时，可以根据传感器探头来检测蓄水罐中的水位变化从而实时控制水泵自动工作，降低了人力成本，提高了整体工作效率。
【专利说明】一种实时控制的自动供水装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种实时控制的自动供水装置，属于电子产品【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 在工业化生产过程中，水是必不可少的资源，而安装有水泵的蓄水罐也被广泛使 用。传统的供水装置不仅结构复杂，成本较高，要求工作人员人工观测水位并手动操作水 泵，费时费力且有很大误差，不能保证蓄水罐储水的及时供应，不仅提高了人工成本，而且 降低了工厂的总生产效率。需要一种脱离人工操作且供水及时的自动供水装置。
【发明内容】
[0003] 本发明提供了一种实时控制的自动供水装置，用来解决供水装置结构复杂，成本 高昂，供水不及时，需要人工操作的问题。
[0004] 本发明的技术方案是：一种实时控制的自动供水装置，包括装置外壳10,位于装 置外壳10内部的开关信号产生电路2、测量电路3、增益放大电路4、A/D模数转换电路5、 单片机模块6、显示模块7、控制模块8、电源9,位于装置外壳10外部的传感器探头1、LED 显示器11、开关12、固定圈13、防水导线14、控制电缆15、水泵16 ;其中开关信号产生电路 2和测量电路3相连，测量电路3和增益放大电路4连接，增益放大电路4和A/D模数转换 电路5相连，单片机模块6与A/D模数转换电路5、显示模块7、控制模块8相连，电源9与 开关信号产生电路2、测量电路3、A/D模数转换电路5、单片机模块6和控制模块8相连； LED显示器11与显示模块7连接，防水导线14 一端连接传感器探头1，防水导线14另一端 穿过固定圈13与测量电路3相连，开关12与电源9相连，控制电缆15穿过固定圈13与水 泵16相连。
[0005] 所述传感器探头1由探头外壳17、接线口 18、密封圈19、金属外套筒20、外部固定 板21、防水圈22、内部固定板23和裸露金属棒24组成；其中探头外壳17下方安装有密封 圈19,金属外套筒20安装在密封圈19底部，金属外套筒20上部安装有外部固定板21，金 属外套筒20内部安装有裸露金属棒24,裸露金属棒24上部安装有防水圈22,内部固定板 23安装在防水圈22外侧，防水导线14穿过探头外壳17 -侧的接线口 18进入内部并与裸 露金属棒24连接。
[0006] 所述开关信号产生电路2包括电容C0、放大器LM6361、电阻R1、电阻R2、电阻R3、 电阻R4、反相器⑶4069 ;其中电容CO -端接地，电容CO另一端接放大器LM6361的级； 电阻R3 -端接在放大器LM6361的" + "极，另一端接地；电阻R4 -端接在电阻R3与放大 器LM6361的连线上，另一端接反相器⑶4069 ;反相器⑶4069输出控制开关S3、开关S4的 电平；电阻Rl -端接在电容CO与放大器LM6361的连线上，另一端接在电阻R4与反相器 ⑶4069的连线上；电阻R2-端接在放大器LM6361的输出端，另一端输出控制开关S1、开关 S2的电平。
[0007] 所述测量电路3包括开关Sl、开关S2、开关S3、开关S4、待测电容Cx、端点电容Ca、 端点电容Cb、电容Cl、电容C2、电容C3、电容C4、电容C、电容Cf、电阻Rf、运算放大器OPl ; 其中开关S4 -端接地，另一端接开关S2 ;开关S2另一端接VCC，开关Sl -端接地，另一端 接开关S3 ;开关S3另一端接运算放大器OPl的极；待测电容Cx -端接在开关S4与开 关S2的连线上，另一端接在开关Sl与开关S3的连线上；电容C4 一端接地，另一端接开关 S4与待测电容Cx的连线上；电容C2 -端接地，另一端接在开关S2与待测电容Cx的连线 上；电容Cl 一端接地，另一端接在开关Sl与待测电容Cx的连线上；端点电容Ca -端接地， 另一端接在电容C4与待测电容Cx的连线上；端点电容Cb -端接地，另一端接在电容Cl与 待测电容Cx的连线上；电容C3 -端接在开关S3与待测电容Cx的连线上，另一端接在运算 放大器OPl的" + "级；电容C 一端接在开关S3与运算放大器OPl的连线上，另一端接在电 容C3与运算放大器OPl的连线上；电容Cf 一端与电容C相连，另一端与运算放大器OPl的 输出端相连；电阻Rf -端接在电容C与电容Cf的连线上，另一端接在电容Cf与运算放大 器OPl输出端的连线上；运算放大器OPl输出正向测量电压U0。
[0008] 所述增益放大电路4包括滑动电阻R5、等量电阻R6、可变电阻R7、等量电阻R8、电 阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、运算放大器0P2、运算放大器0P3、 运算放大器0P4 ;其中滑动电阻R5 -端接电源，一端接地；等量电阻R6 -端与等量电阻R8 相连，等量电阻R6另一端与滑动电阻R5的滑动端相连；等量电阻R8的一端与运算放大器 0P2连接，可变电阻R7-端与测量电路3中运算放大器OPl的输出端连接，一端连接在运 算放大器0P2的极，运算放大器0P2的" + "级接地，运算放大器0P2与可变电阻R7连 线的中部与等量电阻R6和等量电阻R8连线的中部相连接；电阻R9 -端与运算放大器0P2 的输出端连接，另一端连接运算放大器0P3的极；电阻R12 -端接地，另一端接运算放 大器0P3的" + "极；电阻RlO -端接在电阻R9与运算放大器0P3的连线上，另一端接电阻 R13 ;电阻R13的另一端接运算放大器0P4的极；运算放大器0P3的输出端接在电阻R9 与电阻R13的连线上；电阻R14-端接地，另一端接运算放大器0P4的" + "极；电阻Rl 1 - 端接在电阻R13与运算放大器0P4的连线上，另一端接在运算放大器0P4的输出端上。
[0009] 所述显示模块7包括显示器件MC14499、4块显示器DPY-7、电阻R15、电阻R16、电 阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R25、三级 管放大器T1、三级管放大器T2、三级管放大器T3、三级管放大器T4、电容C5 ;其中单片机模 块6的PL 0、P2. 0、P3. 0端口分别与电阻R15、电阻R16、电阻R17连接，电阻R15、电阻R16、 电阻R17的另一端并联后连接VCC ;显示器件MC14499的Vdd端口与VCC连接，A、B、C、D、E、 F、G、H端口分别和电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电 阻R25连接，电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R25 的另一端分别与4块显示器DPY-7的a、b、c、d、e、f、g、r端口连接，DATA端口连接在单片 机模块6的PL 0与电阻R15连线上，CLK端口连接在单片机模块6的P2. 0与电阻R16的 连线上，_端口连接在单片机模块6的P3. 0与电阻R17连线上，I、II、III、IV端口分别 接在三级管放大器Tl、三级管放大器T2、三级管放大器T3、三级管放大器T4的基极上，Vss 端口接地，CSC端口接电容C5,电容C5的另一端接地；三级管放大器Tl、三级管放大器T2、 三级管放大器T3、三级管放大器T4的集电极分别与4块显示器DPY-7对应的SEG1、SEG2、 SEG3、SEG4端口连接，发射极全部接地。
[0010] 所述控制模块8包括电阻R26、三极管放大器T5、二极管D1、继电器K1、开关S5、 电动机M ;其中电阻R26 -端接单片机模块6的P2. 1端口，另一端接三极管放大器T5的基 极；三极管放大器T5的发射极接地，集电极接二极管D1，二极管Dl的另一端接Vdc，继电器 Kl接在二极管Dl的两端，发动机M与开关S5相连；继电器Kl控制开关S5的闭合与断开。 [0011] 本发明的工作原理是： 使用本装置时，首先将传感器探头1放入水中，然后打开开关12。由金属外套筒20内 壁、裸露金属棒24和水构成了一个金属圆柱形传感器，利用金属外套筒20内壁和裸露金属 棒24这2个电极的覆盖面积随着水位的变化而变化，从而引起对应电容量变化进行水位测 量。
[0012] 开关信号产生电路2由LM6361、R1、R2、R3和⑶构成矩形波振荡器。当LM6361的 1脚为高电平时，3脚电压为2. 5V。CO通过R3充电并且电压逐渐升高，当CO电压升到2. 5V 时，1脚变为低电平，3脚电压为-2. 5V，CO逐步放电并降低电压，当CO电压降低到-2. 5V 时，电平再次翻转，从而产生矩形波。反相器CD4069用来产生与原波形相位相差180度的 信号。本电路由此满足测量电路3中开关SI, S2, S3, S4的需要。
[0013] 为了消除杂散电容干扰，本测量电路3将被测电容Cx的固定接地改为浮地的接 法。其中开关SI、S2、S3、S4受开关信号产生电路2的信号控制。当Sl和S2闭合，S3和 S4断开时为充电状态，Cx和端点A=Ca+C2+C4处的电容被同时充电，端点B=Cb+Cl+C3处被 放电。当S1、S2断开，S3、S4闭合时为放电状态，Cx和端点A=Ca+C2+C4处的电容被同时放 电，整个电路对被测的电容Cx进行周期性充放电，从而测量有关的数据。经测量由于Ca对 测量没有影响，Cb的灵敏度远小于Cx的灵敏度，因此消除了杂散电容的影响。由C、0P1、 Cf、Rf构成的积分运算电路可以将电荷量转换为电压量U0,并可通过提高Rf来提高电路的 灵敏度。
[0014] 测量电路3的输出电压UO传送到增益放大电路4,通过调节R5,向来自测量电路 3的信号加一个偏差，用来校准零位，也可以改变R7来调节线路的增益，从而输出电压U1。 Ul进入放大电路后利用放大器0P3放大为U2,公式为U2= -(R2/R1U1，为一反相电压，0P4、 Rll，R13组成反相器，其中R11=R13,将反相电压U2变为正向电压U3。U3输入到A/D模数 转换电路5中，利用ADC0809将其转换为数字信号输入到单片机模块6中，此处采用的模数 转换是一种常规的技术。
[0015] 单片机模块6的Pl 口为数据输出口，显示器采用共阴极8段LED，显示位数为4 位，由于一片MC14499可以驱动4个DPY-7显示器，因此该显示接口只需用一片MC14499 和单片机模块6连接。端口 PL 0用来向MC14499发送数据，PL 1用来向MC14499发送时 钟脉冲，？1.2用于控制单片机输出数据向此14499串行输入（当？1.2=0时，允许此14499 输入数据。Rlf R25是LED的限流电阻，R15&R17是上拉电阻，使单片机模块6输出电平与 MC14499输入电平相兼容。
[0016] 电动机M由单片机模块的端口 P2. 1控制，当水位低于预设位置时，P2. 1端口输出 高电平，T5饱和导通，集电极变为低电平，因此继电器Kl开始动作，使S5闭合，从而启动水 泵16送水。当水位到大预设位置时，P2. 1输出低电平，T5截止，继电器停止动作，S5断开， 从而使水泵16停止送水。
[0017] 本发明的有益效果是：结构简单、成本低廉，操作便捷，供水及时，可以根据传感器 探头来检测蓄水罐中的水位变化从而实时控制水泵自动工作，降低了人力成本，提高了整 体工作效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0018] 图1为本发明的结构连接框图； 图2为本发明的装备结构图； 图3为本发明的传感器探头结构图； 图4为本发明的开关信号产生电路原理图； 图5为本发明的测量电路原理图； 图6为本发明的增益放大电路原理图； 图7为本发明的显示模块电路原理图； 图8为本发明的控制模块电路原理图； 图中各标号为：1_传感器探头，2-开关信号产生电路，3-测量电路，4-增益放大电路， 5-A/D模数转换电路，6-单片机模块，7-显示模块，8-控制模块，9-电源，10-装置外壳， Il-LED显示器，12-开关，13-固定圈，14-防水导线，15-控制电缆，16-水泵，17-探头外 壳，18-接线口，19-密封圈，20-金属外套筒，21-外部固定板，22-防水圈，23-内部固定板， 24-裸露金属棒。
【具体实施方式】
[0019] 下面结合附图和实施例，对本发明作进一步说明，但本发明的内容并不限于所述 范围。
[0020] 实施例1 :如图1-8所示，一种实时控制的自动供水装置，包括装置外壳10,位于装 置外壳10内部的开关信号产生电路2、测量电路3、增益放大电路4、A/D模数转换电路5、 单片机模块6、显示模块7、控制模块8、电源9,位于装置外壳10外部的传感器探头1、LED 显示器11、开关12、固定圈13、防水导线14、控制电缆15、水泵16 ;其中开关信号产生电路 2和测量电路3相连，测量电路3和增益放大电路4连接，增益放大电路4和A/D模数转换 电路5相连，单片机模块6与A/D模数转换电路5、显示模块7、控制模块8相连，电源9与 开关信号产生电路2、测量电路3、A/D模数转换电路5、单片机模块6和控制模块8相连； LED显示器11与显示模块7连接，防水导线14 一端连接传感器探头1，防水导线14另一端 穿过固定圈13与测量电路3相连，开关12与电源9相连，控制电缆15穿过固定圈13与水 泵16相连。
[0021] 所述传感器探头1由探头外壳17、接线口 18、密封圈19、金属外套筒20、外部固定 板21、防水圈22、内部固定板23和裸露金属棒24组成；其中探头外壳17下方安装有密封 圈19,金属外套筒20安装在密封圈19底部，金属外套筒20上部安装有外部固定板21，金 属外套筒20内部安装有裸露金属棒24,裸露金属棒24上部安装有防水圈22,内部固定板 23安装在防水圈22外侧，防水导线14穿过探头外壳17 -侧的接线口 18进入内部并与裸 露金属棒24连接。
[0022] 所述开关信号产生电路2包括电容C0、放大器LM6361、电阻R1、电阻R2、电阻R3、 电阻R4、反相器⑶4069 ;其中电容CO -端接地，电容CO另一端接放大器LM6361的级； 电阻R3 -端接在放大器LM6361的" + "极，另一端接地；电阻R4 -端接在电阻R3与放大 器LM6361的连线上，另一端接反相器⑶4069 ;反相器⑶4069输出控制开关S3、开关S4的 电平；电阻Rl -端接在电容CO与放大器LM6361的连线上，另一端接在电阻R4与反相器 ⑶4069的连线上；电阻R2-端接在放大器LM6361的输出端，另一端输出控制开关Sl、开关 S2的电平。
[0023] 所述测量电路3包括开关Sl、开关S2、开关S3、开关S4、待测电容Cx、端点电容Ca、 端点电容Cb、电容Cl、电容C2、电容C3、电容C4、电容C、电容Cf、电阻Rf、运算放大器OPl ; 其中开关S4 -端接地，另一端接开关S2 ;开关S2另一端接VCC，开关Sl -端接地，另一端 接开关S3 ;开关S3另一端接运算放大器OPl的极；待测电容Cx -端接在开关S4与开 关S2的连线上，另一端接在开关Sl与开关S3的连线上；电容C4 一端接地，另一端接开关 S4与待测电容Cx的连线上；电容C2 -端接地，另一端接在开关S2与待测电容Cx的连线 上；电容Cl 一端接地，另一端接在开关Sl与待测电容Cx的连线上；端点电容Ca -端接地， 另一端接在电容C4与待测电容Cx的连线上；端点电容Cb -端接地，另一端接在电容Cl与 待测电容Cx的连线上；电容C3 -端接在开关S3与待测电容Cx的连线上，另一端接在运算 放大器OPl的" + "级；电容C 一端接在开关S3与运算放大器OPl的连线上，另一端接在电 容C3与运算放大器OPl的连线上；电容Cf 一端与电容C相连，另一端与运算放大器OPl的 输出端相连；电阻Rf -端接在电容C与电容Cf的连线上，另一端接在电容Cf与运算放大 器OPl输出端的连线上；运算放大器OPl输出正向测量电压U0。
[0024] 所述增益放大电路4包括滑动电阻R5、等量电阻R6、可变电阻R7、等量电阻R8、电 阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、运算放大器0P2、运算放大器0P3、 运算放大器0P4 ;其中滑动电阻R5 -端接电源，一端接地；等量电阻R6 -端与等量电阻R8 相连，等量电阻R6另一端与滑动电阻R5的滑动端相连；等量电阻R8的一端与运算放大器 0P2连接，可变电阻R7-端与测量电路3中运算放大器OPl的输出端连接，一端连接在运 算放大器0P2的极，运算放大器0P2的" + "级接地，运算放大器0P2与可变电阻R7连 线的中部与等量电阻R6和等量电阻R8连线的中部相连接；电阻R9-端与运算放大器0P2 的输出端连接，另一端连接运算放大器0P3的极；电阻R12 -端接地，另一端接运算放 大器0P3的" + "极；电阻RlO-端接在电阻R9与运算放大器0P3的连线上，另一端接电阻 R13 ;电阻R13的另一端接运算放大器0P4的极；运算放大器0P3的输出端接在电阻R9 与电阻R13的连线上；电阻R14-端接地，另一端接运算放大器0P4的" + "极；电阻Rl 1 - 端接在电阻R13与运算放大器0P4的连线上，另一端接在运算放大器0P4的输出端上。
[0025] 所述显示模块7包括显示器件MC14499、4块显示器DPY-7、电阻R15、电阻R16、电 阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R25、三级 管放大器T1、三级管放大器T2、三级管放大器T3、三级管放大器T4、电容C5 ;其中单片机模 块6的PL 0、P2. 0、P3. 0端口分别与电阻R15、电阻R16、电阻R17连接，电阻R15、电阻R16、 电阻R17的另一端并联后连接VCC ;显示器件MC14499的Vdd端口与VCC连接，A、B、C、D、E、 F、G、H端口分别和电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电 阻R25连接，电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R25 的另一端分别与4块显示器DPY-7的a、b、c、d、e、f、g、r端口连接，DATA端口连接在单片 机模块6的PL 0与电阻R15连线上，CLK端口连接在单片机模块6的P2. 0与电阻R16的 连线上，_端口连接在单片机模块6的P3. 0与电阻R17连线上，I、II、III、IV端口分别 接在三级管放大器Tl、三级管放大器T2、三级管放大器T3、三级管放大器T4的基极上，Vss 端口接地，CSC端口接电容C5,电容C5的另一端接地；三级管放大器Tl、三级管放大器T2、 三级管放大器T3、三级管放大器T4的集电极分别与4块显示器DPY-7对应的SEG1、SEG2、 SEG3、SEG4端口连接，发射极全部接地。
[0026] 所述控制模块8包括电阻R26、三极管放大器T5、二极管D1、继电器K1、开关S5、 电动机M ;其中电阻R26 -端接单片机模块6的P2. 1端口，另一端接三极管放大器T5的基 极；三极管放大器T5的发射极接地，集电极接二极管D1，二极管Dl的另一端接Vdc，继电器 Kl接在二极管Dl的两端，发动机M与开关S5相连；继电器Kl控制开关S5的闭合与断开。
[0027] 实施例2 :如图1-8所示，一种实时控制的自动供水装置，包括装置外壳10,位于装 置外壳10内部的开关信号产生电路2、测量电路3、增益放大电路4、A/D模数转换电路5、 单片机模块6、显示模块7、控制模块8、电源9,位于装置外壳10外部的传感器探头1、LED 显示器11、开关12、固定圈13、防水导线14、控制电缆15、水泵16 ;其中开关信号产生电路 2和测量电路3相连，测量电路3和增益放大电路4连接，增益放大电路4和A/D模数转换 电路5相连，单片机模块6与A/D模数转换电路5、显示模块7、控制模块8相连，电源9与 开关信号产生电路2、测量电路3、A/D模数转换电路5、单片机模块6和控制模块8相连； LED显示器11与显示模块7连接，防水导线14 一端连接传感器探头1，防水导线14另一端 穿过固定圈13与测量电路3相连，开关12与电源9相连，控制电缆15穿过固定圈13与水 泵16相连。
[0028] 所述传感器探头1由探头外壳17、接线口 18、密封圈19、金属外套筒20、外部固定 板21、防水圈22、内部固定板23和裸露金属棒24组成；其中探头外壳17下方安装有密封 圈19,金属外套筒20安装在密封圈19底部，金属外套筒20上部安装有外部固定板21，金 属外套筒20内部安装有裸露金属棒24,裸露金属棒24上部安装有防水圈22,内部固定板 23安装在防水圈22外侧，防水导线14穿过探头外壳17 -侧的接线口 18进入内部并与裸 露金属棒24连接。
[0029] 实施例3 :如图1-8所示，一种实时控制的自动供水装置，包括装置外壳10,位于装 置外壳10内部的开关信号产生电路2、测量电路3、增益放大电路4、A/D模数转换电路5、 单片机模块6、显示模块7、控制模块8、电源9,位于装置外壳10外部的传感器探头1、LED 显示器11、开关12、固定圈13、防水导线14、控制电缆15、水泵16 ;其中开关信号产生电路 2和测量电路3相连，测量电路3和增益放大电路4连接，增益放大电路4和A/D模数转换 电路5相连，单片机模块6与A/D模数转换电路5、显示模块7、控制模块8相连，电源9与 开关信号产生电路2、测量电路3、A/D模数转换电路5、单片机模块6和控制模块8相连； LED显示器11与显示模块7连接，防水导线14 一端连接传感器探头1，防水导线14另一端 穿过固定圈13与测量电路3相连，开关12与电源9相连，控制电缆15穿过固定圈13与水 泵16相连。
[0030] 上面结合附图对本发明的【具体实施方式】作了详细说明，但是本发明并不限于上述 实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前 提下作出各种变化。
【权利要求】
1. 一种实时控制的自动供水装置，其特征在于：包括装置外壳（10)，位于装置外壳 (10)内部的开关信号产生电路（2)、测量电路（3)、增益放大电路（4)、A/D模数转换电路 (5)、单片机模块（6)、显不模块（7)、控制模块（8)、电源（9)，位于装置外壳（10)外部的传感 器探头（1)、LED显示器（11)、开关（12)、固定圈（13)、防水导线（14)、控制电缆（15)、水泵 (16);其中开关信号产生电路（2)和测量电路（3)相连，测量电路（3)和增益放大电路（4) 连接，增益放大电路（4)和A/D模数转换电路（5)相连，单片机模块（6)与A/D模数转换电 路（5)、显示模块（7)、控制模块（8)相连，电源（9)与开关信号产生电路（2)、测量电路（3)、 A/D模数转换电路（5)、单片机模块（6)和控制模块（8)相连；LED显示器（11)与显示模块 (7)连接，防水导线（14)一端连接传感器探头（1)，防水导线（14)另一端穿过固定圈（13)与 测量电路（3)相连，开关（12)与电源（9)相连，控制电缆（15)穿过固定圈（13)与水泵（16) 相连。
2. 根据权利要求1所述的实时控制的自动供水装置，其特征在于：所述传感器探头 (1)由探头外壳（17)、接线口（18)、密封圈（19)、金属外套筒（20)、外部固定板（21)、防水 圈（22)、内部固定板（23)和裸露金属棒（24)组成；其中探头外壳（17)下方安装有密封圈 (19)，金属外套筒（20)安装在密封圈（19)底部，金属外套筒（20)上部安装有外部固定板 (21) ，金属外套筒（20)内部安装有裸露金属棒（24)，裸露金属棒（24)上部安装有防水圈 (22) ，内部固定板（23)安装在防水圈（22)外侧，防水导线（14)穿过探头外壳（17) -侧的 接线口（18)进入内部并与裸露金属棒（24)连接。
3. 根据权利要求1所述的实时控制的自动供水装置，其特征在于：所述开关信号产生 电路（2)包括电容C0、放大器LM6361、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、反相器⑶4069 ; 其中电容CO -端接地，电容CO另一端接放大器LM6361的级；电阻R3 -端接在放大器 LM6361的" + "极，另一端接地；电阻R4-端接在电阻R3与放大器LM6361的连线上，另一 端接反相器⑶4069 ;反相器⑶4069输出控制开关S3、开关S4的电平；电阻Rl-端接在电 容CO与放大器LM6361的连线上，另一端接在电阻R4与反相器⑶4069的连线上；电阻R2 一端接在放大器LM6361的输出端，另一端输出控制开关S1、开关S2的电平。
4. 根据权利要求1所述的实时控制的自动供水装置，其特征在于：所述测量电路（3)包 括开关S1、开关S2、开关S3、开关S4、待测电容Cx、端点电容Ca、端点电容Cb、电容C1、电容 C2、电容C3、电容C4、电容C、电容Cf、电阻Rf、运算放大器OPl ;其中开关S4 -端接地，另一 端接开关S2 ;开关S2另一端接VCC，开关Sl -端接地，另一端接开关S3 ;开关S3另一端接 运算放大器OPl的极；待测电容Cx-端接在开关S4与开关S2的连线上，另一端接在 开关Sl与开关S3的连线上；电容C4 一端接地，另一端接开关S4与待测电容Cx的连线上； 电容C2 -端接地，另一端接在开关S2与待测电容Cx的连线上；电容Cl 一端接地，另一端 接在开关Sl与待测电容Cx的连线上；端点电容Ca -端接地，另一端接在电容C4与待测电 容Cx的连线上；端点电容Cb -端接地，另一端接在电容Cl与待测电容Cx的连线上；电容 C3 -端接在开关S3与待测电容Cx的连线上，另一端接在运算放大器OPl的" + "级；电容C 一端接在开关S3与运算放大器OPl的连线上，另一端接在电容C3与运算放大器OPl的连 线上；电容Cf 一端与电容C相连，另一端与运算放大器OPl的输出端相连；电阻Rf-端接 在电容C与电容Cf的连线上，另一端接在电容Cf与运算放大器OPl输出端的连线上；运算 放大器OPl输出正向测量电压UO。
5. 根据权利要求1所述的实时控制的自动供水装置，其特征在于：所述增益放大电路 (4)包括滑动电阻R5、等量电阻R6、可变电阻R7、等量电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、 电阻R12、电阻R13、电阻R14、运算放大器0P2、运算放大器0P3、运算放大器0P4 ;其中滑动 电阻R5 -端接电源，一端接地；等量电阻R6 -端与等量电阻R8相连，等量电阻R6另一端 与滑动电阻R5的滑动端相连；等量电阻R8的一端与运算放大器0P2连接，可变电阻R7 - 端与测量电路（3)中运算放大器OPl的输出端连接，一端连接在运算放大器0P2的极， 运算放大器0P2的" + "级接地，运算放大器0P2与可变电阻R7连线的中部与等量电阻R6 和等量电阻R8连线的中部相连接；电阻R 9 -端与运算放大器0P2的输出端连接，另一端连 接运算放大器0P3的极；电阻R12 -端接地，另一端接运算放大器0P3的" + "极；电阻 RlO-端接在电阻R9与运算放大器0P3的连线上，另一端接电阻R13 ;电阻R13的另一端接 运算放大器0P4的极；运算放大器0P3的输出端接在电阻R9与电阻R13的连线上；电 阻R14 -端接地，另一端接运算放大器0P4的" + "极；电阻Rll -端接在电阻R13与运算放 大器0P4的连线上，另一端接在运算放大器0P4的输出端上。
6. 根据权利要求1所述的实时控制的自动供水装置，其特征在于：所述显示模块（7)包 括显示器件MC14499、4块显示器DPY-7、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、 电阻R20、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R25、三级管放大器T1、三级管放大 器T2、三级管放大器T3、三级管放大器T4、电容C5 ;其中单片机模块（6)的PL 0、P2. 0、 P3. 0端口分别与电阻R15、电阻R16、电阻R17连接，电阻R15、电阻R16、电阻R17的另一端 并联后连接VCC ;显示器件MC14499的Vdd端口与VCC连接，A、B、C、D、E、F、G、H端口分别 和电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R25连接，电 阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R25的另一端分 别与4块显示器DPY-7的a、b、c、d、e、f、g、r端口连接，DATA端口连接在单片机模块（6) 的PLO与电阻R15连线上，CLK端口连接在单片机模块（6)的P2.0与电阻R16的连线上， _端口连接在单片机模块（6)的P3. 0与电阻R17连线上，I、II、III、IV端口分别接在三 级管放大器Tl、三级管放大器T2、三级管放大器T3、三级管放大器T4的基极上，Vss端口接 地，CSC端口接电容C5,电容C5的另一端接地；三级管放大器Tl、三级管放大器T2、三级管 放大器T3、三级管放大器T4的集电极分别与4块显示器DPY-7对应的SEG1、SEG2、SEG3、 SEG4端口连接，发射极全部接地。
7. 根据权利要求1所述的实时控制的自动供水装置，其特征在于：所述控制模块（8) 包括电阻R26、三极管放大器T5、二极管D1、继电器K1、开关S5、电动机M ;其中电阻R26 - 端接单片机模块（6)的P2. 1端口，另一端接三极管放大器T5的基极；三极管放大器T5的 发射极接地，集电极接二极管Dl，二极管Dl的另一端接Vdc，继电器Kl接在二极管Dl的两 端，发动机M与开关S5相连；继电器Kl控制开关S5的闭合与断开。
【文档编号】G05D9/12GK104391514SQ201410664009
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年11月20日 优先权日:2014年11月20日
【发明者】张晶, 肖智斌, 容会, 汤守国, 范洪博, 崔毅, 李润鑫, 薛冷, 石少玲, 于胜军, 王剑平 申请人:昆明理工大学