一種熱敏電阻陣列式物位傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于一種測量物料的物位裝置，具體地涉及一種熱敏電阻陣列式物位傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前在國內(nèi)外的各個領(lǐng)域里存在著各種各樣測量物料的物位傳感器。但是許多的物位傳感器常常受著使用條件的限制，或者由于價格過于昂貴，它們的使用范圍受到了很大局限。
[0003]例如，超聲波傳感器只能在寬敞無粉塵的條件下使用(因為粉塵也產(chǎn)生反射波)，壓力式物料傳感器只能在具備稱重的條件下才能使用，雷達(dá)式物位計因為價格昂貴，輻射污染，同時安裝的技術(shù)性要求高等缺點使其不能廣泛的運用，而且它們都易受溫度、大氣壓強、電磁波等環(huán)境條件的影響，使傳感器的穩(wěn)定性、可靠性、抗干擾性能，無法適應(yīng)使用條件的要求，應(yīng)用范圍受到了很大局限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明就是針對上述各種物位傳感器存在的缺點問題，提出了一種熱敏電阻陣列式物位傳感器；本發(fā)明具有反應(yīng)速度快，靈敏度高、抗干擾能力強等特點；而且適用于各種復(fù)雜的環(huán)境中，使用范圍相當(dāng)廣泛。
[0005]為實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。
[0006]本發(fā)明一種熱敏電阻陣列式物位傳感器，包括傳感器本體和傳感器電氣部分，其結(jié)構(gòu)要點是:所述傳感器本體包括熱敏電阻，所述熱敏電阻上面貼有薄銅片，所述傳感器本體內(nèi)部除了設(shè)置的熱敏電阻外，其他部分設(shè)置絕緣填充材料，所述傳感器本體內(nèi)部靠近上端部位設(shè)置一段不貼薄銅片區(qū)域；所述傳感器電氣部分包括微處理器MCU、熱感應(yīng)電路、多路選擇電路、數(shù)據(jù)輸出電路。
[0007]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述熱敏電阻在傳感器本體內(nèi)部由下至上排列，每兩個熱敏電阻之間設(shè)置距離為1cm。
[0008]作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選方案，所述傳感器本體內(nèi)部頂端貼有薄銅片的熱敏電阻設(shè)置為信號參考點。
[0009]作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選方案，所述傳感器本體內(nèi)靠近上端的一段不貼薄銅片區(qū)域，由低功耗的微處理器MCU組成。
[0010]進(jìn)一步地，所述微處理器MCU采用MSP430單片機。
[0011]作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選方案，所述多路選擇電路采用ADG732模擬多路開關(guān)芯片組成。
[0012]作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選方案，所述數(shù)據(jù)輸出電路采用RS485總線作為通信電路。
[0013]另外，本發(fā)明所述傳感器本體內(nèi)貼有薄銅片的熱敏電阻區(qū)域設(shè)置為信號采集區(qū)；所述每個貼有薄銅片的熱敏電阻作為一個信號采集點。
[0014]本發(fā)明的有益效果是。
[0015]本發(fā)明為了滿足復(fù)雜環(huán)境下的物料物位的測量，設(shè)計了一個長方形的熱敏電阻陣列式物位傳感器。該傳感器將熱敏電阻排成長方形的陣列式結(jié)構(gòu)，另外有一個熱敏電阻安裝在離熱敏電阻陣列較高處來作為測量時的參照電阻，采用熱敏電阻在不同溫度的環(huán)境里其電阻值的大小不同導(dǎo)致它兩端電壓不同的原理，應(yīng)用微處理器MSP430單片機來控制陣列中熱敏電阻的選通、電壓數(shù)據(jù)的采集和處理，計算出物料的高度，并通過RS485總線與二次儀表或上位機進(jìn)行通信，實現(xiàn)實時監(jiān)控。
[0016]本發(fā)明物位傳感器運用環(huán)境溫度的差異設(shè)計而成，采用熱敏電阻作為溫度感應(yīng)元件，因為熱敏電阻具有反應(yīng)速度快，靈敏度高等特點；而且該傳感器與外界環(huán)境的信號交換只跟溫度因素有關(guān)不受其它信號的干擾所以抗干擾能力強。因此，本傳感器適用于各種復(fù)雜的環(huán)境中，使用范圍相當(dāng)廣泛。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明一種熱敏電阻陣列式物位傳感器的外形結(jié)構(gòu)圖。
[0018]圖2是本發(fā)明一種熱敏電阻陣列式物位傳感器的熱感應(yīng)電路圖。
[0019]圖3是本發(fā)明一種熱敏電阻陣列式物位傳感器的電氣結(jié)構(gòu)原理圖。
[0020]圖1中，I為傳感器本體、2為熱敏電阻、3為薄銅片、4為絕緣填充材料、5為一段不貼薄銅片區(qū)域。
【具體實施方式】
[0021]如圖1和圖3所示，為本發(fā)明一種熱敏電阻陣列式物位傳感器的外形結(jié)構(gòu)圖和電氣結(jié)構(gòu)原理圖。其中包括傳感器本I體和傳感器電氣部分，其結(jié)構(gòu)要點是:所述傳感器本體包括熱敏電阻2，所述熱敏電阻上面貼有薄銅片3，所述傳感器本體I內(nèi)部除了設(shè)置的熱敏電阻2外，其他部分設(shè)置絕緣填充材料4，所述傳感器本體I內(nèi)部靠近上端部位設(shè)置一段不貼薄銅片區(qū)域5 ;所述傳感器電氣部分包括微處理器MCU、熱感應(yīng)電路、多路選擇電路、數(shù)據(jù)輸出電路。
[0022]本發(fā)明熱敏電阻陣列式物位傳感器的工作原理:就是把同型號、同規(guī)則的熱敏電阻2排列成一個相等間距的長形陣列；并且在它們每個表面都貼一個薄銅片3。傳感器本體I的外表除了薄銅片3以外其他部分運用絕緣填充材料4澆鑄而成。
[0023]本傳感器是用來測量倉庫中物料(形狀是顆?；蚍蹱?的高度以及各種液體的液位。為了適應(yīng)更多的測量環(huán)境，傳感器芯片電路板與引線端子、外殼用絕緣填充材料4澆鑄后成為一個固態(tài)長方型棒式傳感器。這樣一來解決了一般物位傳感器檢測時受物料導(dǎo)電性的影響以及由此而產(chǎn)生的電腐蝕現(xiàn)象，不受電磁干擾的影響，抗干擾能力大大增強，提高了物位測量的穩(wěn)定性和可靠性。從傳感器的底部往上有著排列整齊的信號采集點。各個采集點的采集面積都是2.5X5.0mm的薄銅片3，薄銅片3的后面貼有貼片形熱敏電阻2。因為薄銅片3具有導(dǎo)熱性好、性價比高、取材比較容易等特點，所以我選擇了薄銅片3作為熱敏電阻2采集外界熱量的導(dǎo)熱介質(zhì)。信號采集區(qū)相靠的兩薄銅片3中心距固定為1cm，即是信號采樣點之間的距離；這也決定了傳感器的測量精度為1cm。當(dāng)然這個距離可以根據(jù)具體測量對象的要求來修改。在傳感器的頂端，設(shè)有一個信號采集點，其電路結(jié)構(gòu)與其他信號采集點的電路結(jié)構(gòu)完全一樣。這個信號采集點采集來的信號是用來做參考信號的。在信號參考點與采集區(qū)中間有一段沒有貼銅片區(qū)域，是由低功耗的MSP430單片機組成的控制中心，具有信號的采集、處理、計算、傳輸?shù)裙δ堋?br>[0024]如圖2所示，為本發(fā)明一種熱敏電阻陣列式物位傳感器的熱感應(yīng)電路圖。圖中包括普通的電阻和熱敏電阻，由普通的電阻與熱敏電阻連接而成；熱敏電阻兩端的電壓VRT即為所要采集的進(jìn)入MSP430進(jìn)行處理的信號。
[0025]本發(fā)明所述熱敏電阻2在傳感器本體I內(nèi)部由下至上排列，每兩個熱敏電阻2之間設(shè)置距離為1cm。所述傳感器本體I內(nèi)部頂端貼有薄銅片3的熱敏電阻2設(shè)置為信號參考點。所述傳感器本體I內(nèi)靠近上端的一段不貼薄銅片區(qū)域5，由低功耗的微處理器MCU組成；所述微處理器MCU采用MSP430單片機。所述多路選擇電路采用ADG732模擬多路開關(guān)芯片組成；所述數(shù)據(jù)輸出電路采用RS485總線作為通信電路。另外，本發(fā)明所述傳感器本體I內(nèi)貼有薄銅片3的熱敏電阻2區(qū)域設(shè)置為信號采集區(qū)；所述每個貼有薄銅片的熱敏電阻作為一個信號采集點。
【主權(quán)項】
1.一種熱敏電阻陣列式物位傳感器，包括傳感器本體(I)和傳感器電氣部分；其特征在于:所述傳感器本體(I)包括熱敏電阻(2)，所述熱敏電阻(2)上面貼有薄銅片(3)，所述傳感器本體(I)內(nèi)部除了設(shè)置的熱敏電阻(2)外，其他部分設(shè)置絕緣填充材料(4)，所述傳感器本體(I)內(nèi)部靠近上端部位設(shè)置一段不貼薄銅片區(qū)域(5);所述傳感器電氣部分包括微處理器MCU、熱感應(yīng)電路、多路選擇電路、數(shù)據(jù)輸出電路。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱敏電阻陣列式物位傳感器，其特征在于:所述熱敏電阻(2)在傳感器本體(I)內(nèi)部由下至上排列，每兩個熱敏電阻(2)之間設(shè)置距離為1cm。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱敏電阻陣列式物位傳感器，其特征在于:所述傳感器本體(I)內(nèi)靠近上端的一段不貼薄銅片區(qū)域(5)，由低功耗的微處理器MCU組成。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種熱敏電阻陣列式物位傳感器，其特征在于:所述微處理器MCU采用MSP430單片機。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱敏電阻陣列式物位傳感器，其特征在于:所述多路選擇電路采用ADG732模擬多路開關(guān)芯片組成。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱敏電阻陣列式物位傳感器，其特征在于:所述數(shù)據(jù)輸出電路采用RS485總線作為通信電路。
【專利摘要】一種熱敏電阻陣列式物位傳感器。本發(fā)明具有反應(yīng)速度快，靈敏度高、抗干擾能力強等特點；而且適用于各種復(fù)雜的環(huán)境中，使用范圍相當(dāng)廣泛。本發(fā)明包括傳感器本體和傳感器電氣部分，其結(jié)構(gòu)要點是：所述傳感器本體包括熱敏電阻，所述熱敏電阻上面貼有薄銅片，所述傳感器本體內(nèi)部除了設(shè)置的熱敏電阻外，其他部分設(shè)置絕緣填充材料，所述傳感器本體內(nèi)部靠近上端部位設(shè)置一段不貼薄銅片區(qū)域；所述傳感器電氣部分包括微處理器MCU、熱感應(yīng)電路、多路選擇電路、數(shù)據(jù)輸出電路。
【IPC分類】G01K7/22, G01F23/22
【公開號】CN105588618
【申請?zhí)枴緾N201410565761
【發(fā)明人】褚秀清
【申請人】褚秀清
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2014年10月23日