一种植保机管道式液位检测电路、设备的制作方法

本技术涉及农业航空植保装备电路设计，尤其涉及一种植保机管道式液位检测电路、设备。

背景技术：

1、目前应用在植保无人机的液位计有超声波液位计、毫米波液位计、霍尔感应浮子式液位计、管道式液位计。

2、超声波液位计和毫米波液位计的精度受安装和药液表面气泡影响较大，影响精度。实际使用过程中超声波液位计和毫米波液位计均会暴露以下问题：

3、泡沫：农药中含有助剂，极易起泡。一旦泡沫层过厚，测到的是泡沫表面而非真实液面，导致读数严重偏高。

4、蒸汽与雾滴：药箱内环境湿热，充满蒸汽，影响信号准确性。传感器表面凝结的露珠也会影响波的发射和接收。

5、晃动：无人机飞行、转弯、爬升时药液剧烈晃动，产生倾斜、波浪状的液面，导致回波信号散射及测量值跳。

6、霍尔感应浮子式液位计是一种简单、低成本但可靠性较差的方案。工作原理基于最基本的浮力原理，通过有无药液，来触发感应的霍尔传感器。功能单一，只能判断有无药液，无法判断药液液面高度，在使用过程中存在如下问题：

7、药液粘附：农药中含有的助剂、粉末、杂质等容易变得粘稠，会粘附在浮子、连杆和滑动轴上，一旦干涸，导致运动部件卡顿、液位指示失灵。

8、机械振动：无人机飞行中持续的高频振动会加速运动部件的磨损，产生误差或卡死。

9、读数延迟与跳动：药箱内液面在无人机加速、转弯、爬升时会剧烈晃动和倾斜。浮子的响应速度跟不上液面的变化，导致操作员无法在短时间内读取一个准确的稳定值。

10、安装与维护不便：通常需要内置在药箱内部，不易安装和拆卸，每次清洗药箱或检修传感器时，都需要将其从药箱中取出，过程繁琐，需要定期清洗和维护，以防止卡滞，增加了维护成本和时间。

技术实现思路

1、鉴于上述的分析，本实用新型旨在提供一种植保机管道式液位检测电路、设备，用以避免现有的超声波液位计、毫米波液位计精度受安装和药液表面气泡影响较大，影响精度的问题；并避免现有的霍尔感应浮子式液位计可靠性较差的问题。

2、本实用新型的目的主要是通过以下技术方案实现的：

3、一方面，本实用新型实施例提供了一种植保机管道式液位检测电路，所述电路包括mcu电路、压力传感器电路、can收发器；

4、所述压力传感器电路包括压力传感器，所述压力传感器用于置于检测管道中与药液接触，获取植保机药箱内液体的静压信号；

5、所述mcu电路，与压力传感器电路、can收发器连接；并通过所述can收发器与外部设备进行数据交互。

6、进一步的，所述电路还包括温度检测电路；

7、所述温度检测电路包括温度传感器，用于置于检测管道中与药液接触，检测药液的温度；与所述mcu电路连接，并通过所述can收发器与外部设备进行数据交互。

8、进一步的，所述电路还包括指示灯电路和/或对外接口电路；

9、所述指示灯电路与所述mcu电路连接，用于指示不同的工作状态；

10、所述对外接口电路，一端与所述can收发器连接另一端连接外部设备。

11、进一步的，所述mcu电路，包括mcu芯片、复位电路以及晶振电路；

12、所述复位电路输出端连接所述mcu芯片的复位引脚；

13、所述晶振电路的输入端连接所述mcu芯片的外部时钟输出端，所述晶振电路的输出端连接所述mcu芯片的外部时钟输入端。

14、进一步的，所述温度检测电路还包括连接器j2、分压电路，所述温度传感器为ntc热敏电阻；

15、连接器j2与所述ntc热敏电阻通过引线连接，所述连接器j2输出端与分压电路连接，经分压电路与所述mcu芯片连接。

16、进一步的，所述压力传感器电路还包括i2c接口以及滤波电路；

17、压力传感器的电源端通过滤波电路与供电电源连接，压力传感器的信号输出端通过所述i2c接口与所述mcu芯片连接。

18、进一步的，所述can收发器包括can芯片、can总线差分电路、逻辑电源去耦电路以及can收发器电源去耦电路；

19、所述can总线差分电路输入端与所述can芯片连接，所述can总线差分电路输出端与所述对外接口电路连接；

20、所述逻辑电源去耦电路一端与所述can芯片连接，另一端接地；

21、所述can收发器电源去耦电路一端与所述can芯片连接，另一端接地；并通过所述can芯片与所述mcu芯片连接。

22、进一步的，所述指示灯电路包括led灯以及led恒流驱动电路；

23、所述led灯阳极与3.3v电源连接，所述led灯阴极与所述led恒流驱动电路输入端连接，所述led恒流驱动电路输出端与所述mcu芯片连接。

24、所述对外接口电路包括连接器j1、tvs管d1以及esd管d2；

25、所述连接器j1包括供电引脚，电源地引脚，ext_can_h引脚以及ext_can_l引脚；并通过ext_can_h引脚以及ext_can_l引脚与外部设备连接；

26、所述tvs管d1一端连接12v电源，一端连接地；所述esd管d2通过ext_can_h引脚、ext_can_l引脚与所述连接器j1的ext_can_h引脚、ext_can_l引脚连接。

27、进一步的，所述电路还包括电源电路，所述电源电路包括12v转5v电源电路和5v转3.3v电源电路；

28、12v转5v电源电路输出端与所述5v转3.3v电源电路、所述can收发器连接；

29、5v转3.3v电源电路输出端与所述can收发器、所述指示灯电路、所述压力传感器电路、所述mcu电路以及所述温度检测电路连接。

30、另一方面，本实用新型实施例提供了一种植保机管道式液位检测设备，所述设备包括液位计和液位检测管道；所述液位计固定设置在管道顶部；所述液位计包括上一个实施例所述的植保机管道式液位检测电路。

31、进一步的，压力传感器及温度传感器均位于所述液位检测管道的底部与药液接触。

32、本技术方案的有益效果：

33、本实用新型提供的设备及电路结构简单，安装灵活，无需改变外部管路结构；真正测量总药量，测量从箱底到液面整个高度的静压，不受泡沫、颜色、透明度的干扰，测量只与液柱的静压有关，完全不影响测量精度；无活动部件，采用固态式压力传感器，没有机械运动部件，耐震动、耐颠簸、寿命长，且可靠性较高。本实用新型可取代传统的超声波液位计、毫米波液位计、霍尔感应浮子式液位计，有效解决现有方案面临的技术难题。另外本实用新型还预留了药液温度传感器，能够实时检测药液温度。

34、本实用新型中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。