[实用新型]一种自保护NPN输出的电容式双电极液位探测开关

说明书

本实用新型公开了一种自保护NPN输出的电容式双电极液位探测开关，包括探头盖帽、探头主体、限位螺母、连接壳体、电路保护壳、上检测电极、下检测电极和电路板，电路板上检测电路包括电容传感器电路、信号调整单元、信号识别单元和NPN三极管集电极输出及短路保护单元。本实用新型采用外部插头形式，将电路板和电极均密封安装在壳体内部，体积小，准确度高，电路结构简单，延长了开关的使用寿命，提高了的开关的使用稳定性、抗电磁干扰性能、力学性能和环境适应性能，降低了生产和使用成本，同时通过增加短路保护电路，实现电路的短路过流保护。

技术领域

本实用新型涉及一种自保护NPN输出的电容式双电极液位探测开关，属于液位控制领域。

背景技术

现有的液位开关在原理上，使用两颗电极探入待测液体中，通过探测两个电极板之间的电导率来实现水位探测。但是由于电极裸露在液体中，经长期使用过后，两电极板表面易发生电化学腐蚀或者产生水沟堆积，导致测量失效，使用寿命较短。

实用新型内容

为了解决现有的技术缺陷，本实用新型提供一种自保护NPN输出的电容式双电极液位探测开关，采用非接触式的结构，增加了短路保护电路，不仅保证了探测开关的探测效果，同时还延长了开关的使用寿命，提高了的开关的使用稳定性、抗电磁干扰性能、力学性能和环境适应性能，降低了成本。

本实用新型中主要采用的技术方案为：

一种自保护NPN输出的电容式双电极液位探测开关，包括探头盖帽、探头主体、限位螺母、连接壳体、电路保护壳、上检测电极、下检测电极和电路板，所述限位螺母两端分别与所述探头主体尾端和连接壳体一体成型连接，所述连接壳体与所述电路保护壳嵌合连接，所述探头主体尾端表面设有螺纹，所述探头盖帽卡接在所述探头主体的前端部，所述探头主体为圆柱体结构，且所述探头主体前部开有矩形槽将探头主体前部分为上电极柱和下电极柱，所述上电极柱和下电极柱的相对面上均设有电极限位槽且贯穿整个探头主体，所述探头主体尾部内部设有第一限位凸台，且位于上电极柱和下电极柱的电极限位槽之间，所述电路保护壳中设有电路固定腔，所述电路板固定安装在所述电路固定腔中，所述上检测电极和下检测电极分别安装在上电极柱和下电极柱的电极限位槽中，且所述上检测电极穿过连接壳体与电路保护壳中的电路板电性连接，所述下检测电极穿过连接壳体后通过通柱与所述上检测电极电性连接，所述电路保护壳上还设有两个通孔，用于穿过信号线；

所述电路板上检测电路包括电容传感器电路、信号调整单元、信号识别单元和NPN三极管集电极输出及短路保护单元；所述电容传感器电路将采集到的电压信号输入所述信号调整单元进行信号转换输出电平信号，输出的电平信号经信号识别单元中施密特触发器U3D转化后进入快速充电，慢速放电电路进行信号识别，经识别后的电平信号通过信号识别单元中的电气连接端与所述NPN三极管集电极输出及短路保护单元相连接，由NPN 三极管集电极输出及短路保护单元根据输入的电平信号输出控制信号，并通过信号线与外部继电器连接。

优选地，所述NPN三极管集电极输出及短路保护单元中，D输入端与所述信号识别单元的电气连接端D连接，D输出端分别连接二极管D6的正极和场效应管Q4的源极，所述二极管D6的负极连接与信号识别单元的E 输入端连接，所述场效应管Q4的栅极接地，所述场效应管Q4的漏极分别连接电阻R13的一端和场效应管Q4A的源极，所述电阻R13另一端连接电压VCC，所述场效应管Q4A的栅极接地，所述场效应管Q4A的漏极分别连接电阻R14的一端和NPN三极管Q4B的基极，所述电阻R14的另一端与电压VB1连接，所述NPN三极管的集电极作为NPN输出通过信号线与外部继电器连接，所述NPN三极管的发射极分别连接电阻R15和电阻R19的一端，所述电阻R15和另一端接地，所述电阻R19另一端连接NPN三极管Q5的基极，所述NPN三极管Q5的发射极接地，所述NPN三极管Q5的集电极分别连接电阻R17的一端和信号识别单元的E输入端，所述电阻R17另一端与电压VCC连接。

优选地，所述上检测电极和下检测电极均为外部包裹有绝缘材料金属电极。