摘要：隨著無(wú)線通信技術(shù)、傳感器技術(shù)、信息采集和處理技術(shù)的飛速發(fā)展，無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崟r(shí)地監(jiān)測(cè)、感知、采集和處理各種環(huán)境的信息并傳送這些信息到需要的用戶處。因此無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)在國(guó)防軍事、國(guó)家安全、環(huán)境監(jiān)測(cè)、交通管理、醫(yī)療衛(wèi)生、制造業(yè)、反恐救災(zāi)等領(lǐng)域，本文對(duì)基于水位檢測(cè)電路的研究。

關(guān)鍵詞：水位檢測(cè);傳感器;采集

我國(guó)的水位測(cè)量技術(shù)一直不夠成熟，以往檢查水位多采用人工的方式去檢測(cè)，這樣需要比較大的勞動(dòng)量和檢測(cè)成本，效率較低。經(jīng)常在日常的生產(chǎn)模式中，由于沒(méi)有能夠及時(shí)地反饋水箱內(nèi)部的水位具體位置，從而延遲了對(duì)水箱內(nèi)部水量的控制，這樣長(zhǎng)久以往的監(jiān)測(cè)方式使得水箱的水量過(guò)多了或者是無(wú)法及時(shí)補(bǔ)充水量，從而導(dǎo)致水資源的浪費(fèi)，甚至使得生產(chǎn)中出現(xiàn)異常與變動(dòng)。因而可以利用先進(jìn)的單片機(jī)技術(shù)設(shè)計(jì)一種系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)水位的實(shí)時(shí)檢測(cè)，這種系統(tǒng)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)或者農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的水位進(jìn)行調(diào)整與控制方面有很大的意義。

一、HDS10結(jié)露傳感器介紹

1.結(jié)露傳感器的構(gòu)造：它是由樹(shù)脂和導(dǎo)電粒子形成感濕膜，當(dāng)水份被吸著時(shí)，使導(dǎo)電粒子間隔擴(kuò)大而使電阻急速上升，此類傳感器的結(jié)構(gòu)，同樣是進(jìn)入梳形狀電極印在陶瓷基板上，但是上面覆蓋的感濕層則是由親水性的丙烯酸樹(shù)脂和炭素粉燒結(jié)而成的。

2.結(jié)露傳感器的功能：結(jié)露傳感器和其它的濕度傳感器不同，它的感濕情況在低濕范圍時(shí)變化不明顯，但相對(duì)濕度達(dá)94%RH以上時(shí)，電阻將急速增加，到相對(duì)濕度在100%RH時(shí)，電阻值趨向∞，此時(shí)稱為結(jié)露。

3.結(jié)露傳感器的使用注意事項(xiàng)：使用結(jié)露傳感器，還有一點(diǎn)必須注意的就是它的周期負(fù)載特性，它受時(shí)間的影響并不是很大，由此看出其可靠度試驗(yàn)的結(jié)果，使用壽命時(shí)間相當(dāng)長(zhǎng)，但若使用在特殊環(huán)境如：有高濃度瓦斯、塵埃時(shí)必須外加過(guò)濾器，以增加其可靠度。

二、水位檢測(cè)硬件電路設(shè)計(jì)原理圖

1.水位檢測(cè)硬件電路設(shè)計(jì)原理圖

2.水位檢測(cè)電路的工作過(guò)程分析：如上圖 1所示，P1 連接 HDS10 結(jié)露傳感器，KG1 連接單片機(jī)的引腳，并在程序設(shè)置該引腳為上升沿中斷，工作原理：當(dāng) HDS 處于干燥環(huán)境時(shí)，其電阻值為 5kΩ左右，P1 的 1、2 引腳導(dǎo)通，且此時(shí) KG1 的電壓為結(jié)露傳感器（相當(dāng)于 5kΩ）電壓值，而當(dāng)HDS10 濕潤(rùn)度達(dá)到閾值時(shí)，其電阻值增大至 200kΩ，結(jié)露傳感器兩端電壓值迅速增大到3.0V，此時(shí) KG1 處的電平跳變?yōu)楦唠娖剑瑔纹瑱C(jī)監(jiān)測(cè)到上升沿中斷，單片機(jī)監(jiān)測(cè)到上升沿中斷，經(jīng)過(guò)信息判斷處理后通過(guò)無(wú)線通信模塊 BC95 發(fā)送水位溢出報(bào)警信息給監(jiān)控平臺(tái)，從而提示搶險(xiǎn)維修。

三、水位檢測(cè)傳感器測(cè)試

1. 結(jié)露電阻型傳感器的測(cè)試參數(shù)

結(jié)露電阻型傳感器，具有優(yōu)良的線性、能耗低、測(cè)量范圍寬、響應(yīng)速度快、抗力強(qiáng)、性能穩(wěn)定、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)，如下表 1 為該傳感器的主要技術(shù)參數(shù)指標(biāo)。

2.結(jié)露傳感器HDS10上位機(jī)的水位報(bào)警測(cè)試

采用結(jié)露電阻HDS10被動(dòng)水位檢測(cè)來(lái)對(duì)井下水位進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，避免井下水位過(guò)高，影響路面通行。對(duì)于水位的檢測(cè)采用的是被動(dòng)測(cè)量水位，結(jié)露電阻檢測(cè)到周圍環(huán)境潮濕是則會(huì)發(fā)出報(bào)警信息，具體如下圖2所示。

參考文獻(xiàn)

[1]樊亞萍.基于圖像識(shí)別的水位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D].南京郵電大學(xué)，2019.

[2]田苗苗.基于無(wú)線通信的水位檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].浙江海洋大學(xué)，2018.

[3]基于NB-IoT技術(shù)的倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)境遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].趙遠(yuǎn)超，趙建平，徐娟，楊君，許林青.自動(dòng)化儀表.2019（03）

[4]馬洋洋.基于視頻數(shù)據(jù)的水位測(cè)量關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用[D].西安理工大學(xué)，2016.

作者簡(jiǎn)介：馬薪顯1987年11月17日-，男，遼寧遼陽(yáng)人，碩士，遼寧建筑職業(yè)學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院講師，主要研究方向?yàn)榭刂乒こ填I(lǐng)域。

（遼寧建筑職業(yè)學(xué)院 ?遼寧 ?遼陽(yáng) ?111000）