便携式半自动水位测针的制作方法

本发明创造属于农用检测仪器，主要涉及一种水稻田内水位高低的检测针。

背景技术：

现有的水稻田水位高低测针多是单一机械式结构，作业使用时操作繁琐，作业效率低，无法实现快速精准测量。

技术实现要素：

本发明创造的目的就是针对上述现有技术存在的问题，研发一种便携式半自动水位测针，达到操作简易方便、作业效率高、调节快速的目的。

本发明创造的目的是这样实现的：便携式半自动水位测针包括固定座，在固定座上侧外部上通过连接壳体固装外壳体，电源模块配装在固定座上；在所述外壳体上端部上固装步进电机，丝杆与步进电机电机轴连接，在所述丝杆上、位于外壳体腔内部位处可上下移动的安装测针座，容栅传感器的动栅和定栅分别设置在测针座和外壳体上，且相互配合，测针配装在测针座底端部上；在所述连接壳体上配装控制电路总成，所述控制电路总成由电源开关、记录按键、下降控制键、上升控制键、液晶显示屏、通用I/O、存储器、脉冲发生器、单片机控制单元和A/D转换构成，所述容栅传感器通过A/D转换与单片机控制单元连通，液晶显示屏通过通用I/O与单片机控制单元连通，步进电机通过脉冲发生器与单片机控制单元连通，所述单片机控制单元分别与记录按键、下降控制键和上升控制键连接，存储器和USB接口分别与单片机控制单元连接；所述电源模块通过电源开关分别与控制电路总成、容栅传感器和步进电机连通。

本发明创造利用的容栅传感器是一种基于变面积工作原理，可测量大位移的电容式数字传感器。它与其它数字式位移传感器，如光栅、感应同步器等相比，具有体积小、结构简单、分辨率和准确度高、测量速度快、功耗小、成本低、对使用环境要求不高等突出的特点，因此在电子测量技术中占有十分重要的地位，随着测量技术向精密化、高速化、自动化、集成化、智能化、经济化、非接触化和多功能化方向的发展，容栅传感器的应用越来越广泛。基于容栅式传感器的上述特点，本发明创造结合水位测针的具体结构和特征进行了新的组合设计，创造性的将容栅式传感器应用到本技术领域中，实现了水稻田水位快速检测，具有结构新颖、合理、半自动化控制、操作简易方便、检测效率和检测精度高、使用可靠的特点。

附图说明

图1是便携式半自动化水位测针总体结构示意图；

图2是控制电路总成结构示意图。

图中件号说明：

1、固定座、2、电源开关、3、连接壳体、4、记录按键、5、下降控制键、6、上升控制键、7、液晶显示屏、8、电源模块、9、步进电机、10、外壳体、11、丝杆、12、测针座、13、动栅、14、定栅、15、测针、16、控制电路总成、17、容栅传感器、18、通用I/O、19、存储器、20、USB接口、21、脉冲发生器、22、单片机控制单元、23、A/D转换。

具体实施方式

下面结合附图对本发明创造实施方案进行详细描述。一种便携式半自动水位测针包括固定座1，在固定座1上侧外部上通过连接壳体3固装外壳体10，电源模块8配装在固定座1上；在所述外壳体10上端部上固装步进电机9，丝杆11与步进电机9电机轴连接，在所述丝杆11上、位于外壳体10腔内部位处可上下移动的安装测针座12，容栅传感器17的动栅13和定栅14分别设置在测针座12和外壳体10上，且相互配合，测针15配装在测针座12底端部上；在所述连接壳体3上配装控制电路总成16，所述控制电路总成16由电源开关2、记录按键4、下降控制键5、上升控制键6、液晶显示屏7、通用I/O18、存储器19、脉冲发生器21、单片机控制单元22和A/D转换23构成，所述容栅传感器17通过A/D转换23与单片机控制单元22连通，液晶显示屏7通过通用I/O18与单片机控制单元22连通，步进电机9通过脉冲发生器21与单片机控制单元22连通，所述单片机控制单元22分别与记录按键4、下降控制键5和上升控制键6连接，存储器19和USB接口20分别与单片机控制单元22连接；所述电源模块8通过电源开关2分别与控制电路总成16、容栅传感器17和步进电机9连通。

水稻田水位检测使用时，利用固定座1将本便携式半自动水位测针插入在田间固定的基座上，打开电源开关2使电源模块8向各部件供电，通过上升或下降控制键6或5经单片机控制单元22控制脉冲发生器21使步进电机9工作，带动丝杆11转动，在丝杆11驱动下，带有测针15的测针座12在外壳体10内做上或下移动，当测针15针尖接触水面时，停止对上升或下降控制键6或5的按压，此时由定栅14与动栅13组成的容栅传感器17将信号输送给单片机控制单元22进行处理，并在液晶显示屏7上显示，如需记录该数值，可按动记录按键4记录在存储器19内，完成现场检测。回到室内后，工作人员可通过USB接口20传入上位机，统一利用。