固态液位传感器和泵控制器 本发明通常涉及一种用于泵马达的控制电路，特别是涉及一种液位控制电路，其自动地将容器中的液位保持在预定的范围内。
以前的液位控制装置一般包括三个独立的装置：一个容器装置，一个泵装置，以及一个主控制板。所述容器装置使用一个磁浮子/磁性簧片开关结构来检测容器中的液位。当液位使磁浮子接近开关时，位于容器中不同高度的三个磁性簧片开关提供信号给主控制板。这些信号致动或阻止一个独立包装的、绝热的绝缘泵来调节液位。所述主控制板使用一个功率变换器以使电和机电延迟获得功率，以致动或停止泵。当液位达到预定的高度时，一个附加的机电延迟用于致动一个警报电路。即使在泵没有运转的标准状况下，这种转换器/多级延迟结构也会消耗大量能量。
本发明提供了一种液位控制器，其具有一个容器装置和一个控制板/泵装置。所述容器装置包括传感器，它们检测容器中的液位并提供信号给显示液位的控制板/泵装置。所述控制板/泵装置包括一个控制电路，该电路具有一个线路电压整流器和两个独立的有功电源(resistive power supplies)。一个电源给泵控制电路提供能量。另一个电源用于通过一个警报延迟致动一个警报器，但仅当警报器被致动时，才消耗能量。一个固态MOSFET晶体管和一个CMOS逻辑门使泵致动和停止并提供必须的泵滞后。这种固态电路运行可靠并在泵送过程和稳定状态下消耗能量低。
本发明提供了一种用于维持容器中液位的电路，其通过控制将液体从容器中排出的泵操作而维持液位，该操作响应一个液位传感器来的显示液位超出预定范围的启动信号。所述电路包括一个有功电源以给电路供电、一个逻辑门，以响应收到的液位信号输出一个泵信号、和一个耦合在逻辑门与泵之间的晶体管，该晶体管使泵响应接收到的泵信号。
本发明还提供了一个用于流体容器的控制器，在所述容器中设有一个传感器。所述传感器输出一个表示容器中液位的启动信号。所述控制器包括一个连接到传感器的控制电路，用于接收启动信号，一个非绝缘的泵(non-isolated pump)连接到所述控制电路。当致动时，所述泵调节液位。响应收到地启动信号，所述控制电路致动所述泵。
本发明还提供了一种控制器，用于含一个流体容器和一个警报器的装置，它包括一个第一有功电源，用于将输入的交流电转化为第一直流电压、一个由第一直流电压供电的逻辑电路、一个连接到该逻辑电路的非绝缘泵、一个第二有功电源，用于将输入的交流电转化为第二直流电压、和一个警报电路，其使用第二直流电压以致动警报器。
通过参照附图对本发明实施例的描述，可以使本发明的上述和其它特征及实现它们的方式变得更清楚。
图1是根据本发明的液位控制器的框图；
图2是图1所示液位控制器的控制板/泵装置的侧视图；
图3是图2所示控制板/泵装置的立体图；
图4是图3所示控制板/泵装置的示意图；
图5是包括三个簧片开关的容器装置的示意图。
在各视图中，相同的标号表示相同的部件。附图代表本发明的实施例，但其仅仅是为了更好地理解本发明。
下面所述的实施例不旨在将本发明限定到所披露的具体形式。而且，所披露的实施例能使本领域的技术人员实现本发明。
参照图1，根据本发明的液位控制器用于控制封闭容器10中的液位。所述控制器通常包括一个容器装置20和一个被称作控制板/泵装置26的电路板。
容器装置20设置在容器10中并包括一个磁浮子22和一个电路板24，簧片开关S1、S2和S3安装到所述电路板上。簧片开关S1、S2和S3通过线路40、42、44电连接到控制板/泵装置26。线路45从控制板/泵装置26输送8.2V直流电到电路板24。
控制板/泵装置26通常包括一个控制电路28、一个热保护器31、和一个泵32。热保护器31和泵32封装在控制板/泵装置26中。如图2和3所示，泵32的插头46、48和50分别连接到控制板/泵装置的插座52、54和56。交流电源30提供230V交流电给控制电路28和泵32。一个警报34电连接到控制电路28。管道36流体连接容器10到泵32，管道38为液体提供一个排出通道，所述液体是由泵32从容器10中移走的。
现在参照图4，控制电路28通过连接件J1接收230V交流电的能量。供电信号的高侧被二极管D1整流。整流的信号在插头52处提供给一对有功电源13、15和泵32。一个有功电源13包括电阻R6、齐纳二级管D2及电容C2，并通过连接件J2提供8.2V直流电给控制电路28中的其它元件和簧片开关S1、S2、S3。另一个有功电源15包括电阻R2、R3、R4、R5、齐纳二级管D3及电容C1，并提供24V直流电给下面将要描述的警报器34。
如图5所示，8.2V直流电信号被提供给容器装置20的电路板24上的每个簧片开关S1、S2、S3的一侧。簧片开关S1、S2、S3的另一侧通过线路44、42、40连接到一个连接件J2以分别提供一个停止信号、一个启动信号和一个警报信号给控制电路28。在容器10中，簧片开关S1、S2、S3设置在电路板24上，以便开关S1相对于液位为最低，开关S2为最高，开关S3位于开关S1和开关S2之间。应该理解，根据本领域的原理，任何一种变型的高度检测技术都可以应用。例如，簧片开关S1、S2、S3可以用霍尔效应传感器或电容传感器替代。
由停止开关S1提供的停止信号是一个开或者是8.2V直流电，并连接到CMOS与门U1A的第一输入端。当停止开关S1打开时，停止信号为0V直流电(逻辑“0”)，当停止开关S1关闭时，为8.2V直流电(逻辑“1”)。当停止开关S1打开时，电阻R8是一个反偏电阻(pull-down resistor)；当开关S1从关闭到打开转换时，电阻R8与电容C5接合，以提供一个延迟。
由启动开关S3提供的启动信号是一个开或者是8.2V直流电，并连接到与门U1A的第二输入端。当启动开关S3打开时，启动输入为0V直流电(逻辑“0”)，而当停止开关S1关闭时，为8.2V直流电(逻辑“1”)。当启动开关S3打开时，电阻R7是一个反偏电阻；当启动开关S3从关闭到打开转换时，电阻R7与电容C4接合，以提供一个延迟。当启动信号为逻辑“1”时，启动输入信号还通过二极管DD1A连接到泵的MOSFET晶体管Q2的门，以打开晶体管Q2。
与门U1A的输出端通过二极管DD1B连接到泵晶体管Q2的门。当泵晶体管Q2的输入从逻辑“1”转变为逻辑“0”时，电阻R10和电容C6一起来提供一个延迟。与门U1A的输出端还通过电阻R9连接到与门U1A的第二输入端，其连接到启动输入端。当与门U1A的输出是逻辑“1”而且当启动输入从逻辑“1”转变为逻辑“0”时，电阻R9是一个保持器。
泵晶体管Q2的电源连接到一个公共电极，而且排出管通过热保护器31在插头56处连接到泵32。热保护器31通过公知的切断泵32的电源来保护泵免受过载电流或过载温度或两者。当泵晶体管Q2打开时，其给泵32的电源提供一个接地通路。
无论是开还是8.2V直流电，开关S2通过连接件J2给控制电路28提供一个警报输入。警报输入连接到警报MOSFET晶体管Q1的门。当警报开关S2打开时，警报MOSFET晶体管Q1处的警报输入是0V直流电(逻辑“0”)；而当警报开关S2关闭时，为8.2V直流电(逻辑“1”)。当警报开关S2打开时，电阻R11是一个反偏电阻；当警报开关S2从关闭到开转换时，R11与电容C3一起提供一个延迟。
警报晶体管Q1的电源连接到一个公共电极，而且排出管连接到电容C1、24V直流电有功电源15的齐纳二极管D3的阳极、及延迟RY1的一个输入端。当警报晶体管Q1打开时，其为延迟RY1提供一个接地通路。警报器34通过连接件J3连接到延迟RY1。当延迟RY1被激励时(随交流电周期变化，加在输入插头上的18到24V的电压)，用于警报器34的电路被闭合，警报器34会发出信号，这在下面将要描述。除非当警报开关S2输入有警报信号，电源15一般处于非活动状态。
在运行中，与开关S1、S2、S3的信号相应，通过在适当的时候致动泵32，本发明可用于控制容器10中的液位。当液体开始在容器10中升高时，停止开关S1由于邻近磁浮子22而关闭。目前连接件J2的停止输入是8.2V直流电，在与门U1A的第一输入端产生一个逻辑“1”。这不会使泵32运行，这是由于门U1A的第二输入还为逻辑“0”。当液体在容器10中继续升高时，通过磁浮子22关闭启动开关S3。启动开关S3通过连接件J2的启动输入给门U1A的第二输入端提供一个逻辑“1”，表示液位超出了所需范围。当与门U1A的两个输入端均为逻辑“1”时，与门输出端变为逻辑“1”，接通给泵32提供一个接地通道的泵晶体管Q2。
在通常状况下，泵32将开始降低容器10中的液位。当液位降低到启动开关S3的高度之下时，开关S3打开，但反偏电阻R9保持与门U1A的第二输入端为逻辑“1”。因此，与门U1A的输出保持逻辑“1”。当液位降低到停止开关S1的高度之下时，开关S1打开，导致与门U1A的第一输入端为逻辑“0”。这使与门U1A的输出变为逻辑“0”，使泵晶体管Q2停止工作，其反过来使泵32停止工作。
如果当泵32运行时容器10中的液位继续上升，液位可能高过开关S2并使开关S2关闭。然后警报开关S2通过连接件J2提供一个逻辑“1”到警报晶体管Q1的门。晶体管Q1然后为延迟RY1提供一个接地通路，其打开警报器34。警报器34使操作者警觉或自动关闭产生容器中液体的系统，或者两者都进行。在上述结构中，警报器34不消耗能量，直到警报开关S2关闭并打开警报晶体管Q1。
上述实施例的电压值和逻辑值可以依使用情况的不同而改变。尽管已经通过例子详细描述了本发明，但其并非限制性的。在不偏离本发明范围的前提下，可以对上述实施例进行多种变型、因此本发明旨在利用其一般原理覆盖任何变型、应用和使用。本发明旨在包含本领域所知的这些变型。