基于HDS10的水位檢測硬件設計

摘要：隨著無線通信技術、傳感器技術、信息采集和處理技術的飛速發展，無線傳感網絡能夠實時地監測、感知、采集和處理各種環境的信息并傳送這些信息到需要的用戶處。因此無線傳感網絡在國防軍事、國家安全、環境監測、交通管理、醫療衛生、制造業、反恐救災等領域，本文對基于水位檢測電路的研究。

關鍵詞：水位檢測;傳感器;采集

我國的水位測量技術一直不夠成熟，以往檢查水位多采用人工的方式去檢測，這樣需要比較大的勞動量和檢測成本，效率較低。經常在日常的生產模式中，由于沒有能夠及時地反饋水箱內部的水位具體位置，從而延遲了對水箱內部水量的控制，這樣長久以往的監測方式使得水箱的水量過多了或者是無法及時補充水量，從而導致水資源的浪費，甚至使得生產中出現異常與變動。因而可以利用先進的單片機技術設計一種系統來實現對水位的實時檢測，這種系統對工業生產或者農業生產中的水位進行調整與控制方面有很大的意義。

一、HDS10結露傳感器介紹

1.結露傳感器的構造：它是由樹脂和導電粒子形成感濕膜，當水份被吸著時，使導電粒子間隔擴大而使電阻急速上升，此類傳感器的結構，同樣是進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脂和炭素粉燒結而成的。

2.結露傳感器的功能：結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變化不明顯，但相對濕度達94%RH以上時，電阻將急速增加，到相對濕度在100%RH時，電阻值趨向∞，此時稱為結露。

3.結露傳感器的使用注意事項：使用結露傳感器，還有一點必須注意的就是它的周期負載特性，它受時間的影響并不是很大，由此看出其可靠度試驗的結果，使用壽命時間相當長，但若使用在特殊環境如：有高濃度瓦斯、塵埃時必須外加過濾器，以增加其可靠度。

二、水位檢測硬件電路設計原理圖

1.水位檢測硬件電路設計原理圖

2.水位檢測電路的工作過程分析：如上圖 1所示，P1 連接 HDS10 結露傳感器，KG1 連接單片機的引腳，并在程序設置該引腳為上升沿中斷，工作原理：當 HDS 處于干燥環境時，其電阻值為 5kΩ左右，P1 的 1、2 引腳導通，且此時 KG1 的電壓為結露傳感器（相當于 5kΩ）電壓值，而當HDS10 濕潤度達到閾值時，其電阻值增大至 200kΩ，結露傳感器兩端電壓值迅速增大到3.0V，此時 KG1 處的電平跳變為高電平，單片機監測到上升沿中斷，單片機監測到上升沿中斷，經過信息判斷處理后通過無線通信模塊 BC95 發送水位溢出報警信息給監控平臺，從而提示搶險維修。

三、水位檢測傳感器測試

1. 結露電阻型傳感器的測試參數

結露電阻型傳感器，具有優良的線性、能耗低、測量范圍寬、響應速度快、抗力強、性能穩定、性價比高等優點，如下表 1 為該傳感器的主要技術參數指標。

2.結露傳感器HDS10上位機的水位報警測試

采用結露電阻HDS10被動水位檢測來對井下水位進行實時監測，避免井下水位過高，影響路面通行。對于水位的檢測采用的是被動測量水位，結露電阻檢測到周圍環境潮濕是則會發出報警信息，具體如下圖2所示。

參考文獻

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作者簡介：馬薪顯1987年11月17日-，男，遼寧遼陽人，碩士，遼寧建筑職業學院機電工程學院講師，主要研究方向為控制工程領域。

（遼寧建筑職業學院 ?遼寧 ?遼陽 ?111000）