[發(fā)明專利]滑動(dòng)式電容感應(yīng)水位水量精確檢測(cè)方法及檢測(cè)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210323909.1
• 申請(qǐng)日: 2012-09-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102865901A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-01-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳章謨;劉永聰;孔祥耀
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市朗特電子有限公司
• 主分類號(hào): G01F23/26
• 分類號(hào): G01F23/26
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種水位檢測(cè)方法及檢測(cè)裝置，尤其是涉及一種滑動(dòng)式電容感應(yīng)水位水量精確檢測(cè)方法及檢測(cè)裝置。

背景技術(shù)

目前在小家電中，如咖啡機(jī)、飲水機(jī)等，一般均設(shè)有水位檢測(cè)裝置。在小家電領(lǐng)域中，由于對(duì)成本要求，普遍采用阻容降壓對(duì)小家電進(jìn)行供電，而采用阻容降壓供電對(duì)后級(jí)是沒(méi)有隔離的。而當(dāng)后級(jí)沒(méi)有隔離時(shí)，如果直接檢測(cè)水位對(duì)人體會(huì)產(chǎn)生漏電危險(xiǎn)。

現(xiàn)有的水位檢測(cè)裝置，大多使用一些機(jī)械式磁磺開(kāi)關(guān)，通過(guò)在水箱內(nèi)部安裝一個(gè)浮標(biāo)，非常麻煩。浮標(biāo)內(nèi)部嵌入一個(gè)電磁鐵感應(yīng)干簧管進(jìn)行檢測(cè)有水和無(wú)水，不能精確檢測(cè)水位及水量，不能及時(shí)讓消費(fèi)者清楚的知道產(chǎn)品當(dāng)前的水位水量，而及時(shí)給產(chǎn)品加水；只能通過(guò)一個(gè)機(jī)械開(kāi)關(guān)來(lái)檢測(cè)無(wú)水狀態(tài)，而此機(jī)械開(kāi)關(guān)由于壽命短（大約兩年），容易產(chǎn)生故障，造成誤判，而造成無(wú)水干燒，如果產(chǎn)品由于安全保護(hù)做得不到位，產(chǎn)品干燒而產(chǎn)生高溫可能造成著火的危險(xiǎn)，傷及人身及財(cái)產(chǎn)安全。還有另一種方式是運(yùn)用探針直接接觸到水箱內(nèi)部，直接接觸水，且需要帶電去檢測(cè)兩個(gè)探針之間是否存在電阻，如果存在說(shuō)明有水；此種方式探針需要帶電，當(dāng)探針帶電與水接觸容易產(chǎn)生電觸，使探針容易損壞；也易污染水；且本身還要帶線帶電，水箱不容易清洗和換水拆解。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種滑動(dòng)式電容感應(yīng)水位水量精確檢測(cè)方法及檢測(cè)裝置。以解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本較高、容易產(chǎn)生故障、存在安全隱患等技術(shù)問(wèn)題。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：滑動(dòng)式電容感應(yīng)水位水量精確檢測(cè)方法及檢測(cè)裝置，包括感應(yīng)面板和電路結(jié)構(gòu)，其中感應(yīng)面板包括絕緣外殼、PCB軟板、TOUCH芯片、水位水量電容感應(yīng)盤；所述絕緣外殼豎向上設(shè)置，其中PCB軟板緊貼絕緣外殼內(nèi)壁；TOUCH芯片設(shè)置在絕緣外殼內(nèi)壁；所述PCB軟板上覆蓋有N塊銅，該覆銅從上到下依次設(shè)置在絕緣外殼內(nèi)；所述水位水量電容感應(yīng)盤密封與絕緣外殼內(nèi)，其中TOUCH芯片通過(guò)連接線向水位水量電容感應(yīng)盤不斷的發(fā)射交流脈沖信號(hào)以此來(lái)測(cè)量感應(yīng)盤上的電容變化，監(jiān)測(cè)是否有水接近到水位水量電容感應(yīng)盤；當(dāng)水與手接觸或接近該水位水量電容感應(yīng)盤時(shí)，TOUCH?IC內(nèi)的高精度數(shù)字電容轉(zhuǎn)換器（CDC）透過(guò)絕緣外殼檢測(cè)到水位水量電容感應(yīng)盤上的電容變化，以此來(lái)識(shí)別水的有效接觸，水位水量電容感應(yīng)盤接到IC信號(hào)，精確水位水量監(jiān)測(cè)，同時(shí)可以在不同的水位水量通過(guò)MCU控制實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加水；所述電路結(jié)構(gòu)包括電源電路、電容感應(yīng)處理集成電路、負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路、水位水量電容感應(yīng)盤電路。

作為優(yōu)選，所述PCB軟板上覆銅總塊數(shù)的高度以水箱水位高度確定，該覆銅總數(shù)為水箱最高水位的高度；所述覆銅間隔為0.2～0.5mm，且每塊覆銅一端與TOUCH芯片相應(yīng)的輸入口相連，作為水位水量電容感應(yīng)盤，該覆銅的另一端接地。

作為優(yōu)選，所述TOUCH芯片通過(guò)檢測(cè)有水和無(wú)水時(shí)水位水量電容感應(yīng)盤上的電容的充放電情況，當(dāng)水位水量電容感應(yīng)盤感應(yīng)到有水區(qū)域時(shí)，其充放電時(shí)間會(huì)變長(zhǎng)；當(dāng)水位水量電容感應(yīng)盤感應(yīng)到無(wú)水區(qū)域時(shí)，充放電時(shí)間會(huì)很短；當(dāng)與水接觸或接近水位水量電容感應(yīng)盤時(shí)，TOUCH?IC透過(guò)絕緣外殼檢測(cè)到水位水量電容感應(yīng)盤上的電容變化，以此來(lái)識(shí)別水的有效接觸。

作為優(yōu)選，所述水位水量電容感應(yīng)盤為金屬?gòu)椈蓴D壓并貼近絕緣外殼內(nèi)壁感應(yīng)，該金屬?gòu)椈蓮纳系较乱来畏胖迷诮^緣外殼內(nèi)，金屬?gòu)椈傻目倲?shù)為水箱最高水位的高度；所述多個(gè)金屬?gòu)椈赏ㄟ^(guò)導(dǎo)線串聯(lián)匹配電阻與TOUCH?IC相連線，以此來(lái)感應(yīng)水位。

作為優(yōu)選，所述水位水量電容感應(yīng)盤通過(guò)導(dǎo)電橡膠緊貼絕緣外殼內(nèi)壁感應(yīng)，該導(dǎo)電橡膠從上到下依設(shè)置在絕緣外殼內(nèi)，其高度為水箱最高水位的高度；所述導(dǎo)電橡膠通過(guò)導(dǎo)線串聯(lián)匹配電阻與TOUCH?IC相連線，以此來(lái)感應(yīng)水位。

作為優(yōu)選，所述水位水量電容感應(yīng)盤通過(guò)導(dǎo)電油墨緊貼絕緣外殼內(nèi)壁的方式來(lái)感應(yīng)，該導(dǎo)電油墨從上到下依設(shè)置在絕緣外殼內(nèi)，其高度為水箱最高水位的高度；所述導(dǎo)電油墨通過(guò)導(dǎo)線串聯(lián)匹配電阻與TOUCH?IC相連線，以此來(lái)感應(yīng)水位。

作為優(yōu)選，所述水位水量電容感應(yīng)盤通過(guò)ITO導(dǎo)電金屬鍍層緊貼絕緣外殼內(nèi)壁的方式來(lái)感應(yīng)，該ITO導(dǎo)電金屬鍍層從上到下依設(shè)置在絕緣外殼內(nèi)，其高度為水箱最高水位的高度；所述ITO導(dǎo)電金屬鍍層通過(guò)導(dǎo)線串聯(lián)匹配電阻與TOUCH?IC相連線，以此來(lái)感應(yīng)水位。

作為優(yōu)選，所述絕緣外殼為有機(jī)玻璃、普通玻璃、鋼化玻璃、大理石、木材、紙張、塑膠等不同介電常數(shù)的材質(zhì)；其中介電常數(shù)越大，水位感應(yīng)靈敏度越高，介電常數(shù)越小感應(yīng)靈敏度度越低；靈敏度可以通過(guò)調(diào)節(jié)TOUCH?IC發(fā)射出來(lái)的脈沖頻和通過(guò)軟件更改檢測(cè)電容感應(yīng)盤的次數(shù)調(diào)節(jié)。