液位检测是工业控制中的关键环节，用于监测液体高度，常见于储罐或管道系统。本文将解析5种经典液位检测电路图，包括电容式、浮子式、超声波式、光电式和导纳式，并附上工作原理。这些电路常利用电容器、传感器和整流桥等元器件，确保检测精准可靠。
电容式液位检测电路
电容式检测基于液体高度变化引起的电容值差异。电路通常包括一个探头电极和参考电极。
当液位上升时，电极间介质改变，导致电容变化。信号处理单元将这种变化转换为电信号输出。
工作原理
– 探头浸入液体中，形成平行板电容结构。
– 液位变化时，介电常数改变，影响电容值。
– 电路使用振荡器产生频率信号，电容变化调制频率。
– 输出信号经放大和比较，驱动指示或控制单元。
优势包括非接触检测和抗干扰性强，适用于腐蚀性液体环境。
浮子式液位检测电路
浮子式检测通过机械浮子随液位升降触发开关。电路涉及传感器和简单开关元件。
浮子连接杠杆或磁铁，当液位变化时，移动触发触点。
工作原理
– 浮子随液面浮动，带动连杆机构。
– 连杆末端连接微动开关或磁簧开关。
– 开关状态变化（开/关）生成电信号。
– 信号经整流桥处理，转换为直流输出。
这种电路结构简单，成本低，但需定期维护机械部件。
超声波式液位检测电路
超声波检测利用声波反射时间测量距离。电路核心是超声波传感器和信号处理模块。
传感器发射声波，接收液体表面反射的回波。
工作原理
– 发射器发送超声波脉冲，经液体表面反射。
– 接收器捕获回波，计算发射到接收的时间差。
– 时间差与液位高度成正比，转换为电信号。
– 电路中电容器用于滤波，平滑电压波动。
此方法精度高，适用于高温或密闭容器。
光电式液位检测电路
光电式检测基于光路中断原理。电路使用光电传感器和光源组件。
光源和接收器对置安装，液位变化阻挡或反射光线。
工作原理
– 光源（如LED）发射光束，穿过液体介质。
– 液位上升时，光束被阻断或反射强度变化。
– 接收器（如光电晶体管）检测光强，输出电流信号。
– 信号放大后，驱动报警或显示单元。
光电式响应快，但可能受液体透明度影响。
导纳式液位检测电路
导纳式检测测量液体导纳（阻抗倒数）。电路涉及探头和振荡电路。
探头电极接触液体，导纳随液位变化。
工作原理
– 探头作为电极，浸入液体中形成导纳路径。
– 液位变化改变导纳值，影响振荡频率。
– 电路比较频率偏移，输出液位信号。
– 整流桥用于电源转换，确保稳定供电。
这种方法灵敏度高，适合粘稠液体检测。
综上所述，这5种液位检测电路各有特点，电容式和超声波式精度较高，浮子式经济实用。它们广泛应用于工业自动化，依赖电容器、传感器和整流桥等元器件实现可靠监测。
